CN106768884B - 建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置及检测方法，属于建筑导光膜检测领域，所述装置包括计量箱和光源，所述计量箱由不透光板材制成，所述计量箱的底壁内表面为灰色，所述计量箱的侧壁内表面和顶壁内表面为白色，所述计量箱的侧壁开有用于安装导光膜试件的安装窗口，所述计量箱的底壁内表面均匀分布有至少两个光强传感器，所述计量箱的顶壁内表面设置有白炽灯。本发明容易比较不同产品导光性能差异，可操作性强；能够模拟实际工况下建筑导光膜及其制品的使用情况；检测数据全面，容易被建筑师接受。

Description

建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置及检测方法
技术领域
本发明涉及建筑导光膜检测领域，特别是指一种建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置及检测方法。
背景技术
建筑导光膜及其制品(窗组、百叶帘等)是一种新型建筑功能材料，可以将入射到室内的太阳光折射到房间天花板上，节约照明能耗的同时提高室内光照均匀度。目前对其导光检测方法，专利“窗组及其导光膜”(201110052379.7)中举出了一种简单设备，通过在膜的透射侧180°逐度布置感光元件，采集各角度所接收到的光线强度，评估其折射导光能力。
该方法仅适用于评估上述专利中导光膜的导光能力；并且其使用各角度所接收到的光线强度评估其折射导光能力，这种评估方法难以比较不同产品导光性能差异；另外该方法未与建筑实际应用情况相结合；该方法不能体现对照明能耗减少和光照均匀度提升的贡献，缺乏直观的检测数据，难以被建筑师接受。
发明内容
本发明提供一种建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置及检测方法，本发明容易比较不同产品导光性能差异，可操作性强；能够模拟实际工况下建筑导光膜及其制品的使用情况；检测数据全面，容易被建筑师接受。
为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：
一方面，本发明提供一种建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置，包括计量箱和光源，所述计量箱由不透光板材制成，所述计量箱的底壁内表面为灰色，所述计量箱的侧壁内表面和顶壁内表面为白色，所述计量箱的侧壁开有用于安装导光膜试件的安装窗口，所述计量箱的底壁内表面均匀分布有至少两个光强传感器，所述计量箱的顶壁内表面设置有白炽灯。
进一步的，所述光源为氙灯光源。
进一步的，所述计量箱的尺寸为2m×1m×1m，所述安装窗口的尺寸为500mm×500mm，所述光源的光束直径不小于800mm。
进一步的，所述光强传感器数量密度为16个/m2，所述白炽灯的数量为2盏，所述白炽灯的额定功率为60W。
进一步的，所述白炽灯连接有电功率表，所述光强传感器连接有数据采集端。
另一方面，本发明提供一种上述建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，包括：
步骤1：调节光源的位置和角度，使得光源发出的光束能够穿过安装窗口并在计量箱底壁内表面形成光斑；
步骤2：将平板白玻璃安装到安装窗口上；
步骤3：打开光源，调节光源亮度至光斑内的光强传感器的照度达到第一照度值；
步骤4：打开白炽灯，调节白炽灯亮度至所有光强传感器的照度达到第二照度值，记录各光强传感器的照度E0,i和白炽灯的功率P0；
步骤5：关闭白炽灯，保持光源开启；
步骤6：将平板白玻璃从安装窗口上拆下，并将导光膜试件安装窗口上；
步骤7：打开白炽灯，调节白炽灯亮度至所有光强传感器的照度达到第二照度值，记录各光强传感器的照度E1,i和白炽灯的功率P1；
步骤8：计算照明节能率S和光照均匀度变化率U，其中：
S＝(P0-P1)/P0
U＝(Eu1-Eu0)/Eu0
Eu0＝E0,min/(ΣE0,i/N)
Eu1＝E1,min/(ΣE1,i/N)
E0,min为E0,i中的最小值，E1,min为E1,i中的最小值，N为每平方米内光强传感器的个数。
进一步的，所述第一照度值为10000lux，所述第二照度值为200lux。
进一步的，所述光源发出的光束与导光膜试件的夹角为45°。
本发明具有以下有益效果：
首先，本发明可以用于检测各种类型的导光膜及其制品的导光效果，相对于现有技术中使用各角度所接收到的光线强度评估导光膜折射导光能力的方法，本发明容易比较不同产品导光性能差异，可操作性强。
其次，本发明使用计量箱模拟实际建筑物(房屋等)的地面，墙壁、天花板和窗子等特征，能够模拟实际工况下建筑导光膜及其制品的使用情况，科学、合理的检测导光膜及其制品的导光能力。
然后，本发明使用照明节能率体现对照明能耗减少的贡献，使用光照均匀度变化率体现对光照均匀度提升的贡献，检测数据全面，容易被建筑师接受。
综上所述，本发明的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置容易比较不同产品导光性能差异，可操作性强；能够模拟实际工况下建筑导光膜及其制品的使用情况；检测数据全面，容易被建筑师接受。
附图说明
图1为本发明的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置，如图1所示，包括计量箱2和光源1，本发明使用的光束为平行光，光源应为可产生平行光束的光源，计量箱2由不透光板材制成，优选为薄型板材，计量箱2的底壁内表面为灰色，可以是底壁本身为灰色，也可以在底壁内表面涂覆灰色涂料，灰色的底壁用于模拟房间地面的颜色，如水泥地面等，计量箱的侧壁内表面和顶壁内表面为白色，可以是侧壁和顶壁本身为白色，也可以在侧壁和顶壁内表面涂覆白色涂料，白色的侧壁和顶壁用于模拟房间墙壁和天花板的颜色，计量箱2的侧壁开有用于安装导光膜试件3(或者安装对照用的平板白玻璃)的安装窗口，安装窗口用于模拟房间的窗子，计量箱2的底壁内表面均匀分布有至少两个光强传感器4，计量箱2的顶壁内表面设置有白炽灯6，白炽灯用于模拟室内灯光照明。
本发明的检测方法如下：
步骤1：调节光源的位置和角度，使得光源发出的光束能够穿过安装窗口并在计量箱底壁内表面形成光斑。本步骤中，光源和计量箱侧壁(导光膜试件)的夹角并是某一特定的值，而是只要该角度满足光源发出的光束能够穿过安装窗口并在计量箱底壁内表面形成光斑即可。但是在一次检测中，该角度是不变的，即调节完位置和角度后，将光源和计量箱固定，后续的检测过程中，光源和计量箱的相对位置关系不能改变。为方便检测，该角度优选为45°。
步骤2：将平板白玻璃安装到安装窗口上。平板白玻璃作为空白参比试件，其长宽尺寸优选为500mm×500mm，厚度尺寸优选为3mm。
步骤3：打开光源，调节光源亮度至光斑内的光强传感器的照度达到第一照度值。
步骤4：打开白炽灯，调节白炽灯亮度至所有光强传感器的照度达到第二照度值，记录各光强传感器的照度E0,i和白炽灯的功率P0。
步骤5：关闭白炽灯，保持光源开启。
步骤6：将平板白玻璃从安装窗口上拆下，并将导光膜试件安装窗口上。导光膜试件的长宽尺寸优选为500mm×500mm。
步骤7：打开白炽灯，调节白炽灯亮度至所有光强传感器的照度达到第二照度值，记录各光强传感器的照度E1,i和白炽灯的功率P1。
步骤8：计算照明节能率S和光照均匀度变化率U，其中：
S＝(P0-P1)/P0
U＝(Eu1-Eu0)/Eu0
Eu0＝E0,min/(ΣE0,i/N)
Eu1＝E1,min/(ΣE1,i/N)
E0,min为E0,i中的最小值，E1,min为E1,i中的最小值，N为每平方米内光强传感器的个数。此外，Eu0表示安装平板白玻璃时的光照均匀度，Eu1表示安装导光膜试件时的光照均匀度。
本发明具有以下有益效果：
首先，本发明可以用于检测各种类型的导光膜及其制品的导光效果，相对于现有技术中使用各角度所接收到的光线强度评估导光膜折射导光能力的方法，本发明容易比较不同产品导光性能差异，可操作性强。
其次，本发明使用计量箱模拟实际建筑物(房屋等)的地面，墙壁、天花板和窗子等特征，能够模拟实际工况下建筑导光膜及其制品的使用情况，科学、合理的检测导光膜及其制品的导光能力。
然后，本发明使用照明节能率体现对照明能耗减少的贡献，使用光照均匀度变化率体现对光照均匀度提升的贡献，检测数据全面，容易被建筑师接受。
综上所述，本发明的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置容易比较不同产品导光性能差异，可操作性强；能够模拟实际工况下建筑导光膜及其制品的使用情况；检测数据全面，容易被建筑师接受。
本发明中，为了使得检测结果更准确，使用太阳光谱最为接近的长弧氙灯作为光源1。
本发明的计量箱的尺寸可以根据实际需要设定，例如，计量箱2的尺寸可以为2m×1m×1m，安装窗口的尺寸可以为500mm×500mm，为保证广元的光束覆盖安装窗口，光源1的光束直径不小于800mm。
进一步的光强传感器的数量密度也可以根据实际需要设定，例如，光强传感器4的数量密度可以为16个/m2，白炽灯6的数量可以为2盏，白炽灯6的额定功率可以为60W。
为方便显示白炽灯的功率，白炽灯6可以连接有电功率表7，在不连接电功率表的情况下，可以使用其他方法测量功率，如电压表和电流表联合得到功率数据，即电功率表不是不可或缺的，为方便对光强传感器数据的处理，光强传感器4可以连接有数据采集端5。
前述的检测方法中，第一照度值优选为10000lux，用该照度值模拟太阳光的照度，第二照度值优选为200lux，用该照度值模拟室内适宜的光照亮度。
为使得本发明更加直观，发明人对贴膜中空玻璃(导光膜制品)的导光效果进行了检测，贴膜中空玻璃的尺寸500mm×500mm，配置为5mm白玻璃+9mm空气层+5mm白玻璃，室内侧玻璃空气层表面贴有导光膜。使用本发明的装置并按照本发明给出的检测方法进行检测后，所得各参数见表1。
表1
参数 数值
P0 110w
P1 76w
S 30.1％
E0，min 200lux
E1，min 200lux
ΣE0，i/16 825lux
ΣE1，i/16 242lux
Eu0 0.24
Eu1 0.83
U 346％
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，其特征在于，基于一种建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置，包括计量箱和光源，所述计量箱由不透光板材制成，所述计量箱的底壁内表面为灰色，所述计量箱的侧壁内表面和顶壁内表面为白色，所述计量箱的侧壁开有用于安装导光膜试件的安装窗口，所述计量箱的底壁内表面均匀分布有至少两个光强传感器，所述计量箱的顶壁内表面设置有白炽灯；
并包括：步骤1：调节光源的位置和角度，使得光源发出的光束能够穿过安装窗口并在计量箱底壁内表面形成光斑；
步骤2：将平板白玻璃安装到安装窗口上；
步骤3：打开光源，调节光源亮度至光斑内的光强传感器的照度达到第一照度值；
步骤4：打开白炽灯，调节白炽灯亮度至所有光强传感器的照度达到第二照度值，记录各光强传感器的照度E0，i和白炽灯的功率P0；
步骤5：关闭白炽灯，保持光源开启；
步骤6：将平板白玻璃从安装窗口上拆下，并将导光膜试件安装于安装窗口上；
步骤7：打开白炽灯，调节白炽灯亮度至所有光强传感器的照度达到第二照度值，记录各光强传感器的照度E1，i和白炽灯的功率P1；
步骤8：计算照明节能率S和光照均匀度变化率U，其中：
S＝(P0-P1)/P0
U＝(Eu1-Eu0)/Eu0
Eu0＝E0，min/(∑E0，i/N)
Eu1＝E1，min/(∑E1，i/N)
E0，min为E0，i中的最小值，E1，min为E1，i中的最小值，N为每平方米内光强传感器的个数。
2.根据权利要求1所述的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，其特征在于，所述光源为氙灯光源。
3.根据权利要求2所述的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，其特征在于，所述计量箱的尺寸为2m×1m×1m，所述安装窗口的尺寸为500mm×500mm，所述光源的光束直径不小于800mm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，其特征在于，所述光强传感器的数量密度为16个/m2，所述白炽灯的数量为2盏，所述白炽灯的额定功率为60W。
5.根据权利要求4所述的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，其特征在于，所述白炽灯连接有电功率表，所述光强传感器连接有数据采集端。
6.根据权利要求1所述的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，其特征在于，所述第一照度值为10000lux，所述第二照度值为200lux。
7.根据权利要求1所述的建筑导光膜及其制品的导光效果检测装置的检测方法，其特征在于，所述光源发出的光束与导光膜试件的夹角为45°。
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