人工天穹采光实验

建筑综合实验室第1页共5页人工天穹采光实验一、实验目的和要求利用人工天穹研究建筑物的天然采光性能，研究和设计各种类型的采光口的性能，以及在具体的工程设计中分析和预测它的天然采光设计效果。二、实验内容利用人工天穹和建筑采光的模型，测试分析和预测其天然采光实际效果。三、测试原理人工天穹建筑模型试验的理论根据是立体角投影定律，这个定律反映了光源亮度和由它所形成的工作面照度之间的光度学关系。（人造天穹顶内涂以漫反射特殊材料，灯具发出光线经天穹内表面多次反射，使天穹亮度满足国际照明学会标准全云天空亮度分布或均匀分布。）建筑模型实验所选取的采光系数不采用工作面的照度绝对值，而取模型内外照度的值——采光系数这一相对值作为评价量，为的是消除人造天空的亮度与实际天空的亮度不同可能引起的误差。采光系数C的表达式：C=EN/EW×100％EN:室内照度EW：室外照度四、测试设备人造天穹、JTCG-1建筑采光模型、XYI-Ⅲ照度计五、实验步骤1、打开电源，点亮天穹半球照明用的反射灯，检查每盏反射灯的点亮情况，使其达到稳定状态后再开始进行测试。2、将接受器移到模型顶外部，分别测量顶外部上6个测点的照度，并记录数据。3、当模型内壁是黑色时，测量其内部6个测点的照度，每一测点位置重复进行三次测量读数，以消除由于电压波动或误读等原因可能引起的偶然性误差。再测量其内部中心轴线上的11个测点的照度，以及靠近内墙和外窗处22个测点处的照度，并记录数据。4、更换模型内壁为白色，再重复步骤3的操作。5、数据的整理和计算分析。建筑综合实验室第2页共5页建筑模型建筑综合实验室第3页共5页六、注意事项1、在建筑模型中标点时，要注意内外在同一条直线上，同时放置照度计时也要上下对齐。2、在测量内壁为同一种颜色时，其内部个测点只能用同一个照度计进行测量，不能中途更换照度计或使用两个照度计同时进行测量，以避免因照度计而带来的误差。3、在每个测点位置重复进行三次读数，以消除可能引起的偶然误差。4、人工天穹周围要用黑布围起来以防止外界光源的干扰。5、测量人员在进行测量时，要注意避免自身对光源的反射而给实验结果带来误差。七、实验数据及处理EW=（858+843+800+788+838+850）/6=829.5（lx）照度（lx）白色EN（白）黑色EN（黑）C（白色）C（黑色）测试点143.342.743.025.427.226.35.2％3.3％测试点2108.4106.8107.684.781.483.013.0％10.0％测试点343.442.843.130.831.231.05.2％3.7％测试点428.327.127.710.410.510.43.3％1.3％测试点533.031.932.515.816.216.03.9％1.9％测试点626.927.327.19.29.59.33.3％1.1％建筑综合实验室第4页共5页测点白色黑色外窗处中轴处内墙处外窗处中轴处内墙处EN（lx）C（％）EN（lx）C（％）EN（lx）C（％）EN（lx）C（％）EN（lx）C（％）EN（lx）C（％）124.93.027.73.324.12.98.71.09.01.17.00.8231.53.830.93.727.93.412.11.511.51.47.80.9347.05.735.64.330.33.725.43.118.12.29.61.2471.98.742.25.133.14.055.06.624.63.012.31.5595.111.547.15.735.44.372.68.830.33.714.61.86104.212.648.55.836.04.381.19.833.34.015.21.8797.311.747.85.835.54.378.99.532.03.915.11.8880.39.742.15.134.54.268.48.226.73.212.51.5955.16.636.34.432.33.948.05.821.52.610.11.21040.44.930.43.729.73.623.32.815.11.88.51.01130.33.727.73.328.33.412.31.511.31.47.20.90.01.02.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.013.014.0测点1测点2测点3测点4测点5测点6测点7测点8测点9测点10测点11采光系数曲线图测点采光系数（%）白色外窗处白色中轴处白色内墙处黑色外窗处黑色中轴处黑色内墙处建筑综合实验室第5页共5页八、实验结果分析结果显示：白色内壁与黑色内壁相比较，在相同条件下白色的采光系数高于黑色的采光系数，这说明同种材质白色的反光系数高于黑色的反光系数，这与实际相符和。同种颜色的情况下，由靠近外窗处逐渐向内墙移动的过程中其采光系数逐渐降低，采光均匀性逐渐变佳（因距离窗的位置逐渐变远）。靠近外窗处的水平线上越靠近窗的部分，其采光系数越高，变化越快。中轴处与内墙处的测点越靠近窗的测点，其采光系数相对于同一水平线上的其它点更高。这与实际相符合。