Устройство для моделирования прямого солнечного света Советский патент 1982 года по МПК G09B25/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРЯМОГО

1

Изобретение относится к строитель ной светотехнике и может найти использование при исследовании в области норьмирования и проектирования естественного и совмещенного освещения зданий, а также их солнцезашиты и инсоляции.

Известно устройство для исследования солнечного излучения на уменьшенных макетах, которое позволяет моделировать движение солнца и его излучение. Устройство представляет собой прямоугольное основание, в центре которого находится стойка с размещенной на ней рабочей площадкой для исследуемых макетов. К более узким сторонам основания прикреплены с помощью винтовых боковые стойки, между которыми сверху крепится дугообразная направляющая, причем точки крепления и рабочая площадка находится в одной плоскости. Дугообразная направляющая может поворачиваться вокруг точек крепления. К дугообразной направляющей прикре1 лен поворотный кронштейн который моСОЛНЕЧНОГО СВЕТА

жет перемещаться вдоль дугообразной направляющей и поворачиваться вокруг собственной оси. К поворотному кронштейну прикреплен параболический отра:жатель с одним .источником света, который моделирует излучение солнца. Излучатель, таким образом, имеет три степени свободы, :что позволяет придавать ему любое положение относительно горизонтально расположенной рабочей пло10щадки 1|.

Недостатком данного устройства я&ляется то, что осветительный прибор с одним источником Света дает возможность имитировать солнечное осьетценпе

15 только на локальном участке макета и не позволяет воссоздать солнечное освещение для всего макета исследуемых строительных комплексов, например, протяженных городских кварталов, высот 2fных сооружений и др. Такой имитатор солнечного света не позволяет в щироких пределах регулировать спектральный состав излучения и силу света, что не позволяет эффективно решать исследовательские задачи солниезашиты и инсоляции зданий и сооружений, а также задачи по субъективному восприятию архитектурных объектов и форм.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство ,для исследования параметров световой среды, а также характеристик тенеобразования на макетах зданий и сооружений, представляющее собой полусферический купол, вдоль меридиана которого перемещается имитатор солнца, выполненный в виде излучателя прожекторного типа с одним источником света, световой поток которого .направлен на рабочую площадку, неподвижно закрепленную в центре основания купола, с размешенными на . ней макетами исследуемых зданий и сооружений Й.

Недостатками этого устройства являются ограниченность применения вследствие того, что имитатар солниа выполне в виде излучателя с одним источником света, нерегулируемая ширина светового пучка и сила света излучателя, неизменяемый спектр его излучения, сложность конструкции механического перемещения имитатора солнца, а также то, что рабочая площадка выполнена неподвижной, что не позволяет имитиройать сложную траекторию солнца. Неизменяемый спектр излучения и сила света имитатора солнца не позволяют с достоверностью имитировать излучение солнца в течение светового дня.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем повышения достоверности воспроизведения параметров солнечного излучения и облегчение управления устройством.

Указанная цель достигается тем, что устройство, включающее полусферический купол, имитатор солнца, рабочую площадку в центре основания купола с размещенными На ней макетами исследуемых сооружений, снабжено дополнительными имитаторами солнца, причем имитаторы солнца расположены вдоль меридиана купола в виде сплошной или прерывистой полосы, ширина которой равна ,1 диаметра рабочей площадки, причем последняя выполнена поворотной.

Кроме того, каждый имитатор солнца образован источниками света с разным спектральным составом излучения с возможностью регулирования силы света имитатора солниа и спектрального состав

его излучения с помощью светорегулирую ших устройств.

На фиг. 1 представлено устройство , общий вид; на фиг. 2 - профильная проекция устройства, на фliг. 3 - блок-схема электрической части устройства.

Устройство (фиг. 1, 2) состоит из наружной оболочки 1, от атмосферных воздействий и естественного освещения. На внутреннем куполе 2 размещены в виде сплошной или прерывистой полосы осветительные приборы 3 прожекторного или проектного типа. Ширина полосы приближенно равна диаметру рабочей площадки 4- с установленными на ней исследуемыми макетами 5. Источник света 6 с преобладающим излучением в длинноволновой области спектра включены через регулятор 7, при помощи которого производят регулирование светового потока отдельных источников или всей группы источников данного типа, входящих в имитатор солнца. Источники света 8 с излучением в коротковолновой области спектра включает через регулятор 9. Для получения необходимого соотношения спектральных характеристик излучения имитатора солнца служат программные устройства 10 -и 11. Соотношение светевых потоков излучения задается программным регулятором 12. Напряжение питания установки стабилизировано при помощи устройства 13.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемые макеты зданий 5 устанавливают на рабочую площадку 4, которая может вращаться вокруг своей оси. Внутрь макетов устанавливают приёмники светового излучения 14, Hanpiriviep фотоэлементы, фотосопротивления и т. д. Видимое перемещение солнца моделируют переключением соответствующих групп светильников, располагаемых под различными углами к плоскости площадки, а также поворотом площадки вокруг своей оси.

Использование изобретения в сравнении с известными устройствами обеспечивает расширение области применения за счет создания возможности исследования на макетах высотных сооружений, протяженных кварталов городской застройки и т.п. повышение качества моделирования сол-, нечного излучения за счет применения в данном устройстве источников света с разными спектральными составами излучения позволяет ускорить проведение экспериментальных работ и их качество за счет

облегчения управления устройством и повышения достоверности моделирования солнечного света.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования прямого солнечного света, включающеи полусферический купол, имитатор солнца, to рабочую площадку в центре основания купола с размешенными на ней макетами исследуемых сооружений, отличающееся тем, что с целью расщирения функциональных возможностей устройства 15 путем повышения достоверности воспроизведения естественных параметров солнечного излучения и облегчения управления устройствам, устройство снабжено дополнительными имитаторами солнца, причем 20

все имитаторы солнца расположены вдоль меридиана купола в виде сплошной или прерывистой полосы, ширина которой равна 0,8-1,1 диаметра рабочей площадки,, причем последняя выполнена поворотной. 2. Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что каждый имитатор солнца образован источниками света с разным спектральным составом излучений с возможностью регулирования силы св&та имитатора солнца и спектрального сое тава его излучения с помошью светорвгу- лирующих устройств.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Франции № 2326753, кл. б 09 В 25/04, 1977.

2.Гусев Н.М. Основы строительной физики, М., Стройиздат, 1975, с. 22.

f