【技术实现步骤摘要】
一种具有优化室内光环境非视觉效应功能的建筑自适应表皮系统及控制方法
[0001]本专利技术属于建筑
，特别是涉及一种具有优化室内光环境非视觉效应功能的建筑自适应表皮系统及控制方法。
技术介绍
[0002]室内光环境会对人体产生视觉效应与非视觉效应，在视觉效应方面，充足的日光照度与室内灯光照度满足人们的日常工作与居住需求，同时人们一直在通过合理的方式调控室内光环境，在规避眩光风险和满足基本照度需求的同时节约能源。但是随着健康建筑标准的逐步提升，光的非视觉效应的重要性逐步显现，由于人们在室内或工作空间中花费的时间比在室外花费的时间多，光的非视觉效应更加会影响人的昼夜节律、警觉性、情绪和工作效率，很多情况下，光的非视觉效应与建筑采光照明之间的矛盾仍未解决。
[0003]建筑表皮具有着促进室内外环境交互的重要作用，对室内光环境质量与健康水平的提升至关重要。现有的光环境调节表皮在使用不透明构件实现光环境调节的同时，对室内视野造成了很大程度上的遮挡，且均未考虑光的非视觉效应对人体健康造成的影响。采用具有照度连续调节、动态聚...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有优化室内光环境非视觉效应功能的建筑自适应表皮系统，其特征在于，所述系统包括：设置模块：根据用户输入建筑空间信息，分别对室内平面与表皮做网格划分，依据每个表皮单元在不同雾化等级下照射所述平面网格的关系确定表皮编号、网格编号及雾化等级的对应关系；非视觉效应照度阈值建立模块：在五个光气候区内，分别以全光谱光源照度为自变量，照射受试者一小时，通过观察受试者褪黑素变化量以及问卷填写得出其昼夜节律刺激足量时的照度值E
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，重复大量实验得出五个光气候区的非视觉效应照度阈值；使用全天空扫描仪和全天空成像仪实测各光气候区多个地点光环境气候数据，将其接入人工天穹对缩尺模型进行模拟，通过检测室内光谱功率分布SPD并以此计算相应昼夜节律刺激CS，得出昼夜节律刺激足量时的照度值，重复大量实验得出五个光气候区的非视觉效应照度阈值E
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，用以验证E
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准确性；光环境检测模块：使用双目红外热成像仪记录瞬态条件下室内人员热图，使用YOLO算法识别人员面部朝向及标定其空间坐标，确定人员视域范围S，使用照度计和光谱仪分别检测各工作面及眼部垂直照度E、眼部的光谱功率分布SPD；光环境风险识别模块：以照度为指标将室内光环境划分为光环境舒适区间和多种光环境风险区间；根据测试点照度与光谱信息识别处于照度不足风险区间、昼夜节律中断风险区间或眩光风险区间的风险网格，借助其网格编号进一步确定需调节的表皮单元、表皮类型及调节幅度，并生成光环境调节指令；光环境调节模块：双层表皮协同响应调节指令，在变色玻璃表皮中，由电致变色玻璃EC改变雾化等级调节所需透光量，在动态聚光表皮中，由水基玻璃格栅改变角度调节聚光量，实现自适应调节室内光环境；其中，所述设置模块中，表皮编号、网格编号及雾化等级之间的对应关系以如下方式确定：依据用户输入的建筑空间边界条件与材质数据建立仿真模拟模型；依次单独调节透光量调节表皮单元的雾化等级进行日光照射的仿真模拟计算，循环全年时间，记录该表皮单元在不同雾化等级下，日光照射到的各所述网格的网格编号、不同等级的照度信息及相应的照射到的时间信息；建立表皮编号、网格编号、雾化等级和时间的对应关系表。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，变色玻璃表皮由多个电致变色玻璃单元按网格形式组合而成，每个单元可独立控制雾化等级，不同雾化等级透光量不同。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，动态聚光表皮由玻璃、水基腔体和端部带有电敏记忆金属的可动玻璃格栅构成的单元以网格形式组合而成，每个单元可独立控制聚光量。4.一种根据权利要求1
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3任一项所述的具有优化室内光环境非视觉效应功能的建筑自适应表皮系统的控制方法，其特征在于，所述方法具体为：S1、安装建筑自适应表皮系统及用户输入参数；S2、在五个光气候区内，分别实测光的非视觉效应达到健康标准时对应的照度值，划分各区光环境风险照度区间；
S3、运行系统，拍摄室内红外热图并检测光环境，确定存在光环境风险的网格编号；S4、使用YOLO...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩昀松，孙澄，张吉祥，梁静，董琪，张瀚琪，李彦慷，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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