智能人工模擬天穹 建筑采光

JTG-S3智能人工模擬天穹 建筑采光

在建筑節能研究中，充分利用自然采光和適當的遮陽是節能技術最重要的手段之一。在自然光采光和遮陽實際研究中，需要一個穩定的實驗環境，但由于自然環境的不可控性，當前人們主要利用人工模擬天穹來創造這一條件。通過將按比例縮小的建筑模型放置于人工天穹之下，對建筑設計方案進行日照的測試和檢驗。傳統的人工天穹基本有燈光直投內表面擴散形式、鏡面房形式、內透光擴散形式等。前兩種造價低，但結構不能做的較大，而且不易調試。

本系統是內透光擴散形式，采用較新智能控制技術，增加了太陽模擬燈,不僅可模擬標準的CIE全云天,而且可做日照模擬實驗。光源采用高亮度LED矩陣,節能而且壽命長免維護。

JTG-S3 智能人工天穹組成：

天穹主結構：采用經緯布置的框架

背景光源：500組定制的雙色溫LED燈組

日照模擬系統：模擬全時太陽高度角、方位角

實驗臺：建筑模型防置臺及實驗操作臺

控制系統（控制機柜）：光源及太陽模擬軌跡控制電路

視頻系統：實驗建筑模型內部場景拍攝

多通道照度測試儀：測量實驗場景照度

軟件：光源、太陽模擬等控制交互及照度測試結果分析

經緯布局的主體結構：更均勻的背景光源布置

JTG-S3智能人工天穹的主體結構采用模塊化可拆卸形式，實現大直徑大跨度的安裝，整體采用鋼構框架，在上一代產品六邊形的基礎上，升級為經緯線設計結構，增加了擴散光源布置的均勻性和可控性。為便于實驗，主體結構留有一個寬約2米、高2米的出入口。JTG-S3采用緯線間隔等角度設計，使得背景光源的布局更加均勻。

定制的雙色溫LED光源：更多的天空亮度模型

由500只定制的雙色LED背景光源組成天穹背景光源，該光源不僅可調節色溫（2700K~6500K），更可調節亮度（0nit-500nit），每個LED光源均設置了獨立地址，這意味用戶可單獨調節每一個LED光源的色溫及亮度，因此，實現了用戶自定義的天空亮度模型，根據實驗場景的不同需求可以自主編輯不同的亮度模型，JTG-S3控制程序內部已經集成了15種CIE中的天空亮度模型，用戶可以通過軟件選擇不同的亮度模型。

獨立可控的LED燈組，實現多種天空亮度模型成為現實

控制軟件中內置了計算不同地理位置和不同時刻的天空亮度計算模型，用戶只需要輸入經緯度或地名（限中國境內縣級以上行政區域）以及時刻，軟件將自動模擬出該地該時刻天空亮度（不考慮云層遮擋）及該時刻太陽高度角、方位角。

嚴格的天空亮度分布及均勻度校準  依據CIE標準

符合標準：

ISO15469-2004，CIE S 011/E，BT/T 20148-2006

通過描點式亮度計和柱面亮度計對天穹不同區域及單個LED光源進行亮度調節，以確保能滿足CIE規定的標準的天空模型，每個LED光源均可通過軟件進行單獨的亮度調節，程序內已預置了多達15種天空模型供用戶直接選擇。

注：由于LED的使用會出現光強衰減，通常每年應對天穹進行亮度校準

通過迷你攝像機呈現建筑模型內部場景 實時拍攝并記錄實驗模型內部影像

可實現實驗模型照度場的擬合，以熱圖形式展示 網格化測試，軟件自動擬合

照度“熱像圖"

通過布置在實驗建筑模型內部的多個照度傳感器，將測量得到建筑模型內部的照度分布，通過軟件生成“照度熱像圖"直觀清晰地表現出室內采光及照度分布情形。

智能日照模擬 太陽高度角、方位角自動定位--軟件中輸入地點與時刻，太陽太陽模擬燈自動模擬各時刻太陽高度角、方位角。

能夠模擬任意時刻，任意地點的太陽高度角和方位角，太陽模擬燈利用反射罩增加模擬光源的平行性和照射面積。模擬光源通過軟件自動定位，可在軟件中直接輸入經緯度和時刻，太陽模擬燈將自動運行至該位置該時刻的模擬太陽位置。模擬光源附著于一個內置控制電機的傳動箱上，采用可精確定位的電機配合微型減速箱傳動機構，實現高度角和方位角的準確傳動。日照模擬系統（JTG-S4）可作為單獨的設備銷售，也可作為JTG-S3一期工程，可在未來擴展為完整的JTG-S3天穹系統。

JTG-S4 施工安裝條件 空間尺寸要求:長不小于7m(長)X7m(寬)X3.4m(高)

模擬太陽運行軌跡：

方位角模擬：0-360°

高度角模擬：0-90°

軟件與報告 采光與日照分析

▲采光系數曲線：軟件可根據采集的照度數據進行采光系數曲線分析，在采光系數界面顯示采光系數曲線圖，并統計最大值、最小值、平均值等。

▲日照模擬：軟件允許用戶輸入地名（限中國境內，精確到縣級）或輸入經緯度，并輸入模擬的時刻，太陽模擬燈將自動運行至相應位置。

▲自定義天空模型：軟件中不僅內置了15種標準的CIE天空亮度模型供用戶直接選擇，還允許用戶自定義天空模型，可通過單獨調節每一個LED燈光，出廠時以為每一個LED燈組編號，并在軟件中與之對應，用戶根據需求，可選擇任意一只LED燈組進行亮度與色溫的調節，以實現自定義天空亮度模型。

JTG-S3智能人工模擬天穹 建筑采光

技術指標：

用戶案例：