参考天空亮度分布模型下的建筑采光设计优化

结合观测研究某地区天空亮度分布的方法以及参考天空模型的构建方式,提出了华南区参考天空模型(CSRS),并通过房间内的实地测量验证了该计算模型;然后在华南区夏季光气候条件下以某侧窗采光教室为研究对象提出了基于CSRS的建筑采光优化设计方法;最后针对该案例给出了优化的采光设计方案及量化参数,并说明了其采光效果.结果表明:使用CSRS模型进行采光模拟与分析的结果较CIE标准全云天模型更准确.     

基于DIALux软件的篮球馆照明改造

实地勘测发现某高校篮球馆的照明参数不符合《体育场馆照明设计及检测标准》(JGJ 153-2016)要求.通过CAD图绘制和DIALux软件模拟,选择合适光源和布灯方式对该篮球馆进行平时训练、一般比赛和专业比赛3种场景的照明改造,使其照度和照度均匀度等参数符合国标要求,符合人们对篮球馆的照明需求.     

江西某高校图书馆光环境调查

本文利用照度计实测该校图书馆室内天然采光和人工照明情况,通过问卷调查了解读者对天然采光和人工照明的满意度,在此基础上,参照“图书馆建筑设计规范”和“建筑照明设计标准”分析讨论了该校图书馆的光环境。结果表明,该馆天然采光条件较好,人工照明设施比较合理,60％读者比较满意,但存在开关设计不合理、照明设施维修不及时、灯具损坏率高等问题,人工照明平均照度和照度均匀度低于标准值,造成光环境变差,影响该馆的阅读环境。     

不同地域下采光顶材料对建筑能耗的影响

为了定量研究采用不同的采光顶材料,以及在不同地理位置条件下,建筑的逐时能耗和自然照明的变化.以成都万达商业广场步行街采光顶为计算模型,利用能耗模拟软件DeST进行了全年逐时的供冷、采暖和采光能耗的模拟计算和分析.对于采用中空夹胶玻璃和真空Low-e玻璃的建筑采光顶空调的能耗较小;而对于不同地区,由于采光顶的存在,夏季冷负荷的增加比热负荷的增加都大.这样采光顶形式在不同地域下的应用提供了指导依据.     

办公建筑遮阳-照明开启逻辑的实验研究

通过构筑一个较低照度的室内空间,研究志愿者进入室内后为提高室内照度发生的行为模式,并通过实验后的访谈问卷验证志愿者实际行为与访谈时假想选择行为的一致性,分析其行为结果的主客观原因.结果表明:在较暗的室内,超过80%的志愿者通过升起遮阳帘的方式提高室内照度,16%的志愿者仅依靠人工照明,25%的志愿者同时使用照明和遮阳帘提高室内照度,实验结果与访谈结果一致,对自然采光、通风、室外视野的追求心理和长期的生活习惯是造成该行为模式的主要原因;控制开关的位置对室内人员行为模式有较大影响.根据实验结果提出修正后的遮阳控制逻辑图和相应的概率分布,以促进模拟过程更接近实际情况.     

使用图像数据的动态采光模拟装置

该文提出一种利用人工天空解决现有采光模拟装置在模拟准确性、模拟中未能包含光色信息以及不能实现动态采光模拟的问题。基于图像的采光模拟方法,即使用天空亮度分布图像数据作为模拟装置的输入数据,通过理论分析以及实际测量,针对情况最复杂的多云天天况提出了划分日面范围及通过计算推导其亮度值的方法,解决了太阳直射光难于准确模拟的问题。发现所提出的采光模拟装置机械结构、天穹半球内发光部分设计方案以及控制方案具有合理性,而且该装置具有模拟准确、包含天然光光色信息、可实现动态采光模拟等特点。     

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.     

人工气顶稳定气驱条件及其影响因素

为了开发倾斜断块油藏构造高部位的剩余油,提出了人工气顶稳定气驱(artificial gas cap stableflooding, AGCSF)方法。在明晰人工气顶稳定气驱机理的基础上,以注N_2形成人工气顶(artificial gas cap, AGC)为例,运用油气两相渗流理论和Dietz模式几何关系,明确了倾斜油藏人工气顶稳定气驱的条件,建立了保持气驱前缘界面稳定运移的临界速度模型。研究认为,气顶气驱速度小于临界速度是人工气顶稳定气驱的前提条件;重力、浮力、毛细管力、黏滞力和多相流动中所产生的各种附加阻力是人工气顶气驱前缘界面气油界面稳定的主要力学机制;原油相对渗透率、地层原油黏度、地层原油密度、地层次生气顶气(N_2)密度是影响临界速度的主要因素,且原油相对渗透率、地层原油密度越大,地层原油黏度、地层次生气顶气(N_2)密度越小,稳定气驱速度越大,越有利于人工气顶稳定气驱油。实例验证结果表明:新模型考虑的影响因素全面,且更为科学、合理、可靠;Y47X28断块古近系沙河街组二段1砂组油藏人工气顶稳定气驱速度小于其次生气顶气侵临界速度1.07×10~3m~3/d时可以实现稳定气驱。研究成果与认识可为倾斜油藏人工气顶稳定气驱开发关键技术的研发,为倾斜断块油藏阁楼油的高效开发提供理论基础和技术指导。     

建筑材料反射光亮度实验与照明计算方法

通过测量23种材料发现,在同一角度用同一功率光源照射,不同材料的反射光亮度完全不同;由反射比确定材料整体亮度水平,光泽度随入射角和观察角不同而变化.用实验数值计算出修正系数K值并综合其他影响值,用于修正CIE(国际照明委员会)推荐的计算公式,建立了一种新的算式.通过照度计算验证比较,用新算式计算的照度仅为原算式的1/3不到,夜景照明节能效果显著.     

透光玻璃钢的研制及应用

透光玻璃钢是一种复合材料类采光材料,具有强度高,不易碎,有韧性,易成型等特点,在各类建筑中的应用日益广泛。 1 原材料选择 玻璃钢是一种复台材料,光线照射在其表面后,除被反射掉一部分外,还在玻璃纤维和树脂界面发生反射和折射。反射和折射光越多,透过的光就越少,制品的透光率和透明度就会下     

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.     

传统民居光环境实测与模拟优化 ——以黔东南丹寨县黄土寨苗族民居为例

传统民居基本为村民自建,极少考虑建筑的光环境设计,室内采光效果差.为改善传统民居建筑光环境,对黔东南地区丹寨县黄土寨中一栋具有代表性的苗族民居进行光环境实验测量,并结合该民居建筑的空间特征对其光环境进行研究,结果显示:该民居主要功能房间的采光性能均未达到建筑采光设计标准要求;房间的采光口大小及位置、室内空间形态、表面材料的反射性能等因素均会对其室内光环境产生影响.运用软件模拟对各影响因素进行量化分析,以对原建筑风貌和空间结构的影响最小化为光环境改造前提,从调整采光口的大小及数量、增加屋面亮瓦及檐下采光口、铺贴浅色墙纸、设置可调节反光百叶等方面,提出传统民居光环境综合优化改造策略.本研究可为传统民居室内光环境保护性改造,以及新建民居的采光设计提供借鉴和参考.     

基于太阳辐射的水平外遮阳调控策略

建筑物的水平外遮阳设置由于受到建筑物朝向、不同时刻太阳高度角、不同时刻太阳方位角等因素的影响,不同大小的水平外遮阳对太阳辐射的遮挡也产生变化。为使水平外遮阳在各个时刻、各个朝向能充分地发挥遮阳效果,并能同时满足自然采光要求,水平外遮阳应该采用可调尺寸,并能根据时间和太阳高度角的变化进行调节。本文理论地分析影响水平外遮阳效果的各个因素,并根据相似理论建立3个尺寸可变的水平外遮阳实验模型,测试不同朝向、不同挑出长度的水平外遮阳,在不同时刻的室内、外太阳辐射强度以及照度值。基于测试结果,结合水平外遮阳对室内太阳辐射的遮挡,并适当考虑室内自然采光要求,得到南向、西南、东南向水平外遮阳不同时刻的调控策略。     

一种考虑侧接触切向滑动的微凸体弹塑性变形传热模型

为了准确预测热成形中的界面传热特性,提出了一种考虑侧接触切向滑动的微凸体弹塑性变形传热模型.利用材料在塑性变形时的体积守恒原理,对单对侧接触微凸体在切向滑动时的传热模型进行分析,基于微凸体弹塑性变形理论,分析了粗糙表面上单对球形微凸体在侧接触切向滑动时的变形模式与接触压力的关系,推导出单对球形微凸体在弹塑性变形时的传热模型,并将推导模型与有限元法(FEM)的模拟结果进行比较,以验证其准确性.结果表明,所提出的模型在完全塑性接触条件下对接触压力的预测结果与FEM分析的结果接近.随着接触压力增大,侧接触微凸体的传热系数增大;随着滑动位移增大,产生的摩擦热增加,侧接触微凸体的传热系数增大.     

不同入射方式条件下“智能镜面”利用太阳辐射的实验

选取几种典型天气,对几种主要入射方式下“智能镜面”将太阳辐射定向反射进入建筑室内的照度、紫外线辐射强度和眩光情况进行实测及比较.结果表明:采取不同入射方式改善建筑室内的天然采光效果是可行的.入射俯仰角不佳会产生严重的眩光,但采取侧后方入射方式时,眩光得到改善;而采取水平入射时,其反射光的照度及紫外线辐射强度较高.此外,在大气能见度高的天气条件下,太阳辐射的入射率较高、强度较大;而在多云及阴天的天气条件下,紫外线入射率较高,但绝对值较小.     

界面性能对层状结构材料力学行为的影响

自然界生物材料(贝壳、骨头、龟壳等)大都具有人工材料不可比拟的优异力学性能,主要由于该类生物材料由大量基本组成单元通过桥联界面构筑而成。为了揭示界面性能对整体材料力学行为的影响,建立了相应的有限元模型,数值模拟了不同界面性质对材料强韧机制的作用,主要考虑了界面强度、界面刚度及界面最大分离位移等影响因素。结果表明,界面性能对材料力学行为有重要影响,当基本组成单元材料性质一定时,根据界面性能的不同,整体材料破坏分为界面失效、界面和组成单元混合失效以及组成单元失效三种形式,进一步对影响整体材料强度和韧性的主要因素进行了讨论。研究结果对设计力学性能优异的层状复合材料具有重要的指导作用。     

高温熔融盐壳管式相变换热器的传热特性

建立了高温熔融盐壳管式相变换热器的同心套管模型.采用Fluent软件,分析了在考虑相变区域自然对流条件下,熔融盐流体与相变材料的物性参数、内管进口温度与进口流向等因素对液相率与熔化时间的影响,并在熔融盐传热-蓄热实验平台上进行了试验研究.发现:考虑相变区域自然对流时,总的熔化时间减少16.2%;模拟得到的壳侧相变材料温...     

西藏农村人居建筑多功能窗体研究

为解决藏区传统民居室内自然采光不足、光舒适性差等问题,提出了一种多功能窗体设计方法,其主要由光伏发电板、反光板、保温板、转轴和转瓦等构成. 基于所提出的设计方法,针对典型案例（多功能窗体）建立理论分析模型,展开对夏季、冬季和过渡季3种运行模式的研究,并设计实验方案进一步验证结果 . 实验结果表明：与同尺寸传统窗体比较,该案例多功能窗体过渡季能在南向提升采光进深 5倍且持续 10 h;冬季提升采光进深 2.5倍,使室内采光进深保持 7.5 m 以上且持续 9 h;夏季提高采光系数约 0.5%;夏季平均月累计发电量为9 kW·h,全年累计光伏发电量最高可达 90 kW·h;冬、夏季窗户内外表面温差分别提高 3～8 ℃、2～4 ℃,且冬季窗户与墙体内表面温差降低 2~4 ℃,窗户内表面温度更接近室内温度. 该多功能窗体具有成本低廉、功能多样、效果显著、综合经济竞争性强的特点. 多功能窗体设计方法能为其他更先进的建筑窗体设计开拓思路,并直接运用于西藏农村地区原有建筑窗体改造与新建建筑.     

基于GAN的低照度图像增强算法研究

针对低照度图像增强问题,提出一种基于GAN的循环式图像增强网络,引入无监督学习方式,通过降低循环一致性损失和对抗性损失,估计低照度图像的原始光照图,并利用建立的图像增强模型公式,对光照不足环境下采集到的图像进行亮度等方面的增强．在人工合成低照度图像数据集和真实自然低照度图像数据集上,均进行了质化评价和量化评价,实验表明,与现有的一些图像增强方法相比,本文所提出的方法具有更好的图像增强效果,能够由低照度图像复原出生动、清晰、直观、自然的高质量图像．     

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。