采用权重粒子群算法的照明控制

针对传统建筑照明系统中存在不能同时兼顾大面积照明环境舒适性及节能性的两大问题,引入了权重粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO),并将其应用到照明控制系统中;首先通过采用多个传感器采集照度信息,随之将信息输入算法中,通过算法进行优化处理,最后系统自动寻出最优的光通量组合方式;算法可帮助场所内部照度分布均匀,在提升建筑光环境舒适度的同时也可大幅度降低照明损耗,提高能源利用效率;通过DIALux evo软件仿真验证,实验结果表明方案切实可行。     

日光照明室内照度动态计算方法

为了减少人工照明的耗电量,预测房间日光照明潜力,介绍了一种日光照明室内照度动态计算简便方法.它利用修正的Tragenza的房间平均照度模型,根据房间尺寸,窗户朝向、尺度,遮阳设施、材料反射系数、相邻建筑间相对位置,以及逐时太阳辐射数据和光热转换系数等来预测房间动态照度,进而计算日光照明潜力.通过用Visual Basic语言将该计算方法编入计算程序,对北京地区日光照明进行了实例分析,预测出5种常用遮阳装置下的建筑室内日光照明节能潜力.结果表明,该方法可以用来计算不同遮阳设施类型的窗户系统的建筑室内逐时有用日光照度,对规划设计阶段的建筑进行照明节能潜力的预测.     

穿孔金属板表皮建筑室内照度模型与采光性能

近年来,穿孔金属板作为玻璃幕墙的外挂遮阳构件受到建筑师和业主的广泛青睐.为了解决因结构复杂穿孔金属板表皮建筑的采光模拟过程烦琐耗时这一问题,基于全阴天空模型,建立了穿孔金属板表皮建筑室内照度数学模型,以获取工作面特定点的照度值;同时利用光环境模拟软件Radiance对该模型进行验证;最后就穿孔金属板建筑表皮几何参数对室内采光性能的影响进行分析.结果表明:通过室内照度数学模型与Radiance软件数值模拟所得结果的整体误差平均值为3.9％,其证实了模型的准确性与优越性,可为建筑遮阳设计中穿孔金属板几何参数的确定提供快速准确的计算方法,以营造理想的室内光环境.     

民用建筑工程电气照明的节能研究

近些年来,随着经济的飞速发展,越来越多的环境和能源问题暴露在人们面前。而随着人们环保意识和资源节约意识的越来越强,节能、生态、环保成为全社会关注的焦点。建筑节能已成为我国总节能措施中重要的一个组成部分,国家与地方相继出台了一大批有关建筑节能的法律法规,而要实现建筑节能目标首先要从电气节能设计方面着手,尤其是完善的电气照明节能设计,将为建筑长期的低能耗运行打下良好的基础。通过介绍照明节能的原则,详细分析了家庭照明节能措施,运用DIALux软件对室内篮球馆的照明方案进行设计,为民用建筑节能提供参考。     

办公建筑室内自然光环境模拟评估

利用采光分析软件ECOTECT,针对武汉市武昌区某办公建筑进行建模计算分析.结合室外天空照度条件,从采光系数和天光照度两个方面模拟评估该建筑室内光环境.计算结果表明96.47%的室内空间的采光系数大于2%,90.83%的室内空间临界照度不低于100 lx,86.38%的室内空间照度不低于300 lx.采光系数及照度均满足相关规范要求,为绿色建筑室内光环境设计提供参考依据.     

浅谈现代艺术馆的室内照明

在建筑室内空间环境至关重要的是室内照明，精彩的天然光照明效果离不开一个科学、坚固和美观的采光设计；精彩的人工光照明效果离不开一个富有创意，经济，耐用又美观的灯光设计；安全，低能耗而且优美舒适的室内照明效果离不开系统化的设计和管理。     

一种实现LED光源均匀照明的透镜设计

为解决大功率LED难以直接应用于照明的问题,设计了一款适用单芯片大功率LED的透镜,可在特定照明面上实现均匀照明。根据朗伯型光源辐射特性,采用折射和反射结构,先进行理论计算设计自由曲面面型,再利用Tracepro的交互式优化功能实现对透镜优化。优化得到的透镜经过软件模拟验证,在距离光源200 mm处直径为100 mm的目标照明面内照度均匀性优于87%;不考虑光能损失,光能利用率高于94%。     

强光照射对影剧院舞台空调温度的影响

现代影剧院建筑中常常使用许多照明光源。在大功率人工光照条件下，舞台处的温度变化会加剧。本文通过不稳定传热计算方法，讨论了边界条件中考虑光辐射的情况，导出了具有光照条件下舞台空气温度热平衡的方程组，并对一个具有一面外墙及照度及最大照明功率为160KW的舞台进行了数值计算，从结果可知在计算条件下室温会很快升高到一个新的数值。本文建议在建筑设计及建筑设备配套时，应针对建筑光照的具体特点，应采取适当建筑方案及相对节能的空调措施。     

基于BIM技术的岩土工程信息模型数值计算功能实现方法

当前岩土工程信息模型更多地应用于可视化展示,一直没能深入到岩土工程的实际应用当中,很难直接进行岩土工程专业分析。究其主要原因,是缺乏将岩土BIM模型转换成计算模型的渠道。通过数据转换,研究岩土工程模型计算功能实现方法,建立BIM模型与计算模型间的映射关系,来解决这一难题。考虑岩土BIM模型和有限元模型的特点,根据等效刚度法,研究计算驱动的岩土工程BIM模型的概化方法。针对岩土BIM模型的数值计算功能需求,聚焦计算网格剖分环节,基于开源TetGen程序,对BIM模型进行四面体剖分,发展面向数值计算的BIM模型网格剖分技术。进一步,建立四面体网格模型与计算模型的信息一一映射关系,实现BIM软件与岩土工程通用数值分析软件之间的数据转换和信息交换,打通了复杂岩土BIM模型向计算模型转换的关键环节。最后,通过两个工程实例验证所提出的岩土BIM模型计算功能实现方法的可行性与有效性。     

教室照明质量的评价与改进

以国内外有关室内照明和视觉功能的最新研究成果为基础，建立了综合评价教室照明质量的计算机程序；通过实地调查和计算分析找出教室照明现存的主要问题，进而提出了若干改进措施，并试作了几种适用于教室照明的灯具和布置方案；最后．通过实验室及现场实验对所提出的建议作了验证。     

基于LED的培养箱光控制系统设计①②

随着LED照明技术的迅速发展,对LED自适应调光技术的需求越来越强烈。该文以AVR单片机中Atmega16作为控制器,利用基于I 2C （Inter Intergrate Circuit）总线的数字型光强度传感器集成电路BH1750FVI采集室内环境光照度,完成LED自适应调光系统的硬件设计和软件编程,最终维持温室箱内植物光照强度在一个设定水平。     

隧道照明光源光色对驾驶员视觉功效的影响

目前,各国以及CIE的隧道照明设计规范和标准在隧道照明研究中都只考虑隧道路面的亮度或者照度水平,对于色温、显色性和光谱分布等因素对视觉效果的影响考虑不足,导致对隧道照明质量的评价不够科学。笔者从隧道照明光源光色对于驾驶员视觉功效的影响出发,选择两个隧道进行了小目标识别现场实验和不同色温反应时间测试实验,分析了驾驶员视觉功效受隧道照明光源的显色性和色温的影响情况。结果表明：隧道照明光源显色指数越高,驾驶员的视觉功效越好;对于光谱能量分布相似的光源,背景亮度相同时,含有短波成分多的光源照明效果更好,驾驶员的视觉功效也更好。     

基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程分析

基于建筑信息模型(BIM)技术的协同设计是建筑工程行业未来发展的趋势.针对协同设计中易出现的及时性、完整性、准确性等信息交换问题,聚焦BIM技术下的文件链接和工作集两种协同设计方式之优势,结合模块化住宅设计案例,梳理BIM平台下设计协作的集成技术路线,总结专业内和专业间高效协同模式及工作特点.从软件应用和项目管理两方面,探索构建BIM一体化多专业协同设计流程框架,为建筑设计阶段多专业的高效协同提供有益的方法借鉴.     

建筑信息模型(BIM)集成应用下的工程信息流噪声因素研究 ——基于系统动力学的仿真

随着建设项目日益大型化和复杂化,基于BIM集成应用的信息交流逐渐成为项目沟通的重要途径。然而,在当前BIM应用现状下存在着信息孤岛和信息断层的现象,削弱了BIM技术对建筑业生产效率的积极影响。为找出BIM工程信息流的实际传递效果未能达到理想状态的原因,采用文献调查、理论分析等方法,对BIM工程信息流的噪声因素进行梳理,并得到了13个主要噪声因素。将13个噪声因素,利用系统动力学软件Vensim进行BIM工程信息流系统的仿真,对其中的关键因素进行辨析。通过研究得出：政府要求及政策支持度、业主利益分配合理度以及BIM规范的统一性对系统影响较大;施工类BIM软件成熟度对系统的影响比设计类BIM软件成熟度影响大等相关结论,并从中得到启示。本研究有助于BIM应用效益的实现,推动BIM的进一步发展。     

不同环境温度下照明光源对人体体温调节的影响

研究人在不同环境温度下,光源照度和色温对人体体核温度、皮肤平均温度和皮肤血流量的影响,探索光源照明对人体体温调节的作用.对8名受试者在人工气候室不同环境温度(18,30 °C)、光源照度(300,1 000 lx)和色温(3 000,6 000 K)下的体核温度、平均皮肤温度和皮肤血流量进行了60 min的测量和记录.结果表明：无论在高温还是低温条件下,当人体暴露于低色温光源下时人的体核温度较高色温光源下时高;在较低的环境温度下,平均皮肤温度和皮肤血流量在冷色温光源下的值高于低色温光源下的值;在较高温度下,平均皮肤血流量和皮肤温度在低色温光源下的值高于冷色温光源下的值.因此,在环境温度发生变化时,光源照明对人体的热调节起着一定的作用,在环境高温下以运用高色温光源为宜,反之亦然.这提示人们在不同的环境温度下对于光源照度和色温的选择是一个值得重视的问题,除视觉需要外,选择时还应考虑人体生理功能的平衡和舒适感.     

CAD and CAE Integration Through Scientific Visualization Techniques for Illumination Design

Engineers tend to use different software to perform tasks such as geometry modeling, database management, numerical analysis, and visualization. This may cause decrease of productivity and loss of information during the conversion process between different data file formats. This paper presents a computer aided design (CAD) and computer aided engineering (CAE) system integration using scientific visualization tools and techniques. It deals with the development of a 3D CAD add-in for lighting analysis which uses the CAD model as 3D interface for creating a lighting scheme, processing, and visualizing 2D or 3D illuminance fields. Visualization features as color and contour mapping were developed using the visualization toolkit (VTK) toolkit. The application integrates all functionalities of the 3D CAD with tools for light sources database management, pre-processing, processing, and post-processing of illuminance fields in a single environment. This approach increases productivity and eliminates the need for different software.     

中国画陈列室的视觉环境研究

光辐射对于中国画可以产生严重的危害,为了保存这些艺术珍品,应尽可能地降低展品上的照度,但是给人观赏又不能让画幅和视觉环境显得昏暗或模糊不清。作者进行了一系列主观评价实验,应用语意差别量表和因子分析,找出了中国画陈列的视觉环境的最佳照明条件。结论为: 1.画幅上的最佳照度为50lx,范围为30-100lx。陈列室的空间光分布要求平均柱面照度/画幅照度((?)/E)比为0.15,范围为0.12—0.20。画幅和环境照明建议采用白炽灯作为光源。2.当使用荧光灯时,画幅照度和平均柱面照度/画幅照度比宜采用较大值。     

高层钢结构BIM软件研发及在上海中心工程中的应用

为研发我国具有自主知识产权的高层钢结构建筑信息模型(BIM)软件并全面应用BIM,选用ObjectARX技术在AutoCAD平台上进行二次开发.建立高层钢结构BIM软件,实现了BIM与高层钢结构结构工程各个阶段的数据接口,并在上海中心项目中应用该软件系统.软件实现高层钢结构有限元计算、规范校核等功能,并可以读入相关有限元软件的计算模型,基于设计结果完成BIM的三维实体的数字拼装技术;组织节点数据结构,完成复杂钢节点的参数化造型和编辑技术;实现基于BIM的结构材料信息等的建筑工程数据管理,以及BIM与施工图、加工图的实时、一致性关联.上海中心项目应用说明,该BIM软件实现了建筑信息模型的理念,将对我国建筑业信息化进程起到推动作用.