SU896676A1

SU896676A1 - Device for simulating luminous radiation of sky

Info

Publication number: SU896676A1
Application number: SU2909563A
Authority: SU
Inventors: Валентин Алексеевич Дроздов; Виталий Евдокимович Боленок; Вячеслав Валентинович Карпухин; Анатолий Павлович Кротов; Николай Владимирович Оболенский
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Строительной Физики Госстроя Ссср
Priority date: 1980-04-09
Filing date: 1980-04-09
Publication date: 1982-01-07

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НЕБОСВОДА(54) DEVICE FOR MODELING LIGHT RADIATION OF FIRMWARE

1one

Изобретение относитс к строительной светотехнике и может быть использовано при исследовани х в области нормировани и проектировани естественного и совмещенного освещени зданий и сооружений. Кроме того, оно может найти применение при исследовани х субъективного воспри ти архитектурных объектов и форм.The invention relates to building lighting and can be used in studies in the field of rationing and designing natural and combined lighting of buildings and structures. In addition, it can be used in studies of the subjective perception of architectural objects and forms.

Известно устройство под названием «зеркальный небосвод дл исследовани световой среды внутри моделей различных помещений и интерьеров, представл ющее собой пр моугольную световую камеру, примыкающую к световому проему исследуемой модели. Моделируемое освещение небосвода создаетс светильниками с люминесцентными лампами одного типа, например ЛБ смонтированными в верхней части камеры и перекрытыми молочным стеклом. Боковые поверхности камеры выполнены зеркальными . Управление освещением ведетс с одного пульта, позвол ющего включать раздельно каждый светильник. Установка позвол ет создавать определенный уровень освещенности внутри камеры, при этом исследуетс относительное распределение освещенности внутри модели помещени , а также провод тс измерени относительного изменени коэффициентов естественной освещенности 1.A device known as the Mirror Sky is used to study the light environment inside models of various rooms and interiors, which is a rectangular light camera adjacent to the light aperture of the model under study. Simulated lighting of the sky is created by luminaires with fluorescent lamps of the same type, for example, LB mounted in the upper part of the chamber and covered with milky glass. The side surfaces of the chamber are mirrored. The lighting is controlled from a single remote, allowing each lamp to be switched on separately. The installation allows you to create a certain level of illumination inside the camera, while examining the relative distribution of illumination inside the room model, as well as measuring the relative change in the coefficients of natural illumination 1.

Недостатками известного устройства вл ютс ограниченность применени , невозможность настройки светораспределени устройства в соответствии со светораспределением реального облачного неба, сравнительно невысокий и нестабильный уровень создаваемой освещенности, нерегулируемый спектр излучени устройства и невозfQ можность плавного регулировани светового потока устройства.The disadvantages of the known device are the limited application, the inability to adjust the light distribution of the device in accordance with the light distribution of the real cloudy sky, the relatively low and unstable level of the created illumination, the unregulated emission spectrum of the device and the inability to smoothly adjust the light flux of the device.

Указанные недостатки обусловлены тем, что устройство не позвол ет проводить исследовани световой среды на макетах НИИ, сооружений и кварталов городской застройки . Невозможность настройки светораспределени устройства, соответствующего реальному небу, плавного регулировани светового потока и спектра излучени обусловлена конструктивными особенност 20 ми как самого устройства, так и его схемы управлени . Невысокий и нестабильный уровень создаваемой освещенности обусловлен особенност ми люминесцентных ламп, свеТОБОЙ ПОТОК которых с течением времени уменьшаетс .These drawbacks are due to the fact that the device does not allow the study of the light environment on the mock ups of research institutes, buildings and city building blocks. The impossibility of adjusting the light distribution of the device corresponding to the real sky, the smooth adjustment of the luminous flux and the emission spectrum is due to the design features of both the device itself and its control circuit. The low and unstable level of illumination produced is due to the characteristics of fluorescent lamps, the fluorescence of which decreases over time.

Наиболее близким по технической сущности к- изобретению вл етс устройство дл исследовани световой среды на модел х зданий и сооружений, моделирующее естественное освещение облачного небосвода при помощи светового потока, отраженного от внутренней поверхности купола. Устройство включает полусферический купол, рабочую площадку, размещенную в центре основани купола, и источники света, расположенные в кольцевом промежутке между стенками купола и рабочей площадкой ниже уровн рабочей площадки. Световой поток источников направлен на внутреннюю поверхность купола, за счет чего создаетс имитаци естественного освещени 2.The closest to the technical nature of the invention is a device for studying the light environment in models of buildings and structures, simulating the natural lighting of the cloudy sky with the help of a light flux reflected from the inner surface of the dome. The device includes a hemispherical dome, a working platform located in the center of the base of the dome, and light sources located in the annular gap between the walls of the dome and the working platform below the level of the working platform. The luminous flux of sources is directed to the inner surface of the dome, thereby creating an imitation of natural light 2.

Недостатками известного устройства вл ютс невозможность глубокого и плавного регулировани ркости и спектра излучени свет щей поверхности в различных зонах, недостаточно высокие уровни ркости небосвода, невозможность проведени исследований на макетах высотных зданий и сооружений.The disadvantages of the known device are the impossibility of deep and smooth adjustment of the brightness and emission spectrum of the illuminating surface in different zones, insufficiently high levels of brightness of the sky, the impossibility of conducting research on models of high-rise buildings and structures.

Указанные недостатки обусловлены тем, что источники света расположены ниже рабочей площадки по периметру купола и при исследовании макетов высотных зданий часть макета оказываетс под воздействием пр мых лучей источников света, светораспределение которых не соответствует светораспределению небосвода, вследствие чего вноситс больща погрещность в проводимые измерени . Недостаточно высокие уройни ркости небосвода обусловлены тем, что при подобной конструкции не представл етс возможным установить достаточное количество источников света, создающих отраженный от купола световой поток. Кроме того, значительна часть потока поглощаетс светоотражающим покрытием купола. В таком устройстве не представл етс возможным измен ть ркость покрыти небосвода в отдельных его зонах и тем самым создавать различное распределение ркости по поверхности купола .These drawbacks are due to the fact that the light sources are located below the working platform around the perimeter of the dome and when examining the models of high-rise buildings, part of the layout is affected by the direct rays of the light sources, the light distribution of which does not correspond to the light distribution of the sky, as a result of which large dimensions are introduced. The insufficiently high brightness levels of the sky are due to the fact that, with such a design, it is not possible to install a sufficient number of light sources that create a light flux reflected from the dome. In addition, a significant part of the flux is absorbed by the reflective coating of the dome. In such a device, it is not possible to vary the brightness of the sky covering in its individual zones and thereby create a different distribution of brightness over the surface of the dome.

Цель изобретени - расщирение возможностей моделировани и исследовани световой среды на макетах зданий, сооружений и кварталов городской застройки, повыщение точности проводимых измерений, повышение ркости поверхности купола и получение распределени ркости по любому необходимому закону.The purpose of the invention is to expand the possibilities of modeling and studying the light environment on the layouts of buildings, structures and city blocks, increasing the accuracy of measurements, increasing the brightness of the dome surface and obtaining the distribution of brightness according to any necessary law.

Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве дл моделировани светового излучени небосвода, включающем полусферический купол, рабочую площадку, размещенную в центре основани купола, и источники света, полусферический купол выполнен с внутренней стороны со световы .ми чейками, расположенными равномерно по поверхности полусферического купола , ппичем оптические оси источников света направлены на рабочую площадку.This goal is achieved by the fact that in a device for simulating light emission from the sky, including a hemispherical dome, a working platform located in the center of the base of the dome, and light sources, the hemispherical dome is made from the inside with light cells located evenly along the surface of the hemispherical dome, The optical axes of the light sources are directed to the working platform.

Кроме того, в каждой световой чейке расположено два или более источников света , имеющих различный спектральный состав излучени .In addition, in each light cell there are two or more light sources with different spectral composition of radiation.

В другом варианте выполнени устройство снабжено регул торами, позвол ющими измен ть световой поток и спектральный состав излучени каждого источника света в отдельности или всех вместе.In another embodiment, the device is equipped with adjustments that allow the luminous flux and the spectral composition of the radiation of each light source to be varied individually or all together.

На фиг. 1 изображено устройство, разрез; на фиг. 2 - блок-схема электрической части устройства.FIG. 1 shows the device section; in fig. 2 is a block diagram of the electrical part of the device.

Устройство состоит из наружной оболочки 1, предохран ющей внутреннюю часть от атмосферных осадков и пр мого солнечного света. Внутренний купол 2 состоит из металлического каркаса, который делит весь купол на отдельные чейки. На наружной стороне каркаса укрепл ют источникиThe device consists of an outer casing 1 which protects the inside from precipitation and direct sunlight. The inner dome 2 consists of a metal frame that divides the entire dome into individual cells. On the outside of the frame, sources are strengthened.

света 3 и 4. располагаемые таким образом, чтобы в центре каждой из чеек находились два или более источников света с преимущественным излучением в различных област х спектра. На внутренней части купола расположено светорассеивающее покрытие 5. Исследуемые макеты 6 располагают на рабочей площадке 7. Измерение освещенности производ т при помощи прие.мников светового излучени , которые размещают внутри или снаружи макетов. Источники света включают в сеть через индивидуальные или групповые регул торы, благодар чему ркость покрыти каждой чейки и спектр ее излучени может измен тьс по заданному закону.lights 3 and 4. arranged so that in the center of each of the cells are two or more light sources with predominant radiation in different regions of the spectrum. A light diffusing coating 5 is located on the inside of the dome. The test mock-ups 6 are located on the working platform 7. The illumination is measured using light emission detectors that are placed inside or outside the mock-ups. Light sources are connected to the network through individual or group controllers, whereby the brightness of the coverage of each cell and its emission spectrum can change according to a given law.

Источники света 3 с излучением преимущественно в длинноволновой области спектра , включают через регул тор 8 при помощи которого производ т регулирование светового потока отдельного источника илиLight sources 3 with radiation, mainly in the long-wavelength region of the spectrum, include through the regulator 8 with the help of which the luminous flux is regulated by a separate source or

отдельных групп источников. Аналогично источники 4 с излучением в коротковолновой области спектра включают через регул тор 9. Дл получени необходимого закона распределени ркости на куполе служат программные устройства 10 и 11. Необходимое соотнощение потоков излучени задаетс программным регул тором 12.separate groups of sources. Similarly, sources 4 with radiation in the short-wavelength region of the spectrum are switched on via a regulator 9. Software devices 10 and 11 are used to obtain the necessary distribution of brightness on the dome. The necessary radiation flux ratio is set by the program regulator 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Claims

The layouts are installed on the working platform 7. Inside the layouts, light emission receivers are installed, for example photo cells of photoresistance, etc. Light sources 3 and 4 are turned on so that over the surface, up to 2, the distribution of brightness of the natural sky is achieved at a certain clouds and with a certain position of the sun above the horizon. In a preferred embodiment of the device, mirror incandescent lamps and gas discharge high-pressure arc lamps are used as light sources. As regulators, the use of thyristor light regulators is provided. The use of the proposed invention in comparison with the known devices provides the possibility of conducting research on models of buildings and structures having any aspect ratio, higher levels of brightness and illumination on the working platform, the possibility of obtaining the distribution of the brightness of the sky under any law and conducting experiments with any spectral composition of radiation . Claims 1. A device for modeling light waves of the sky radiation, including a hemispherical dome, a working platform. located in the center of the base of the dome, and light sources, characterized in that, in order to expand the possibilities of modeling and exploring the light environment, the models of buildings, structures and city blocks, improve measurement accuracy, the hemispherical dome is illuminated from the inside with light cells located evenly along the surface of the dome, with the optical axes of the originators of light directed towards the working axis. 2. A device according to claim 1, characterized in that each light cell has two or more light sources having a different spectral composition of the radiation. 3. The device according to claim 1, characterized in that it is equipped with controls for the luminous flux and spectral composition of the radiation of light sources. Sources of information are taken into account in the examination of 1. Gusev N. M. Fundamentals of building physics. M., stroiizdat, 1975, p. 21-22.

2. In the same place 22, fig. 1.4.

FIG. g