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  CIE天空亮度分布新尺度_建建/土木_工程科技_专业材料。2007年6月 照明工程学报 ZHAOMING GONGCHENG XUEBA0 Jun. V01.18 2007 No.2 第18卷第2期 CIE天空亮度分布新尺度 何荥杨春宇 (沉庆大学

  2007年6月 照明工程学报 ZHAOMING GONGCHENG XUEBA0 Jun. V01.18 2007 No.2 第18卷第2期 CIE天空亮度分布新尺度 何荥杨春宇 (沉庆大学建建城规学院,沉庆400045) 摘 要:采光计较依托天空亮度分布,新一代天空亮度分布尺度包含了宽广的、从密布的全云天到无云天的各 种天气形态。该尺度被CIE(国际照明委员会)建议为室外采光前提的尺度。本文引见了CIE天空亮度分布尺度并 引见天空模式的相关参数。新尺度能够较好的描述肆意一个地域的光天气情况。 环节词:天空亮度;一般天空 New CIE Standard for Sky Luminance Distribution He Ying (College of Yang Chunyu University,Chongqing 400045) Architecture and Urban Planning,Chongqing Abstract Daylighting calculations depend distributions model skies under a on the luminance distribution of the sky.The new overcast set to of sky luminance wide range of conditions,from the densely sky cloudless weather. This was the propose for the standardisation is described of exterior daylight conditions by CIE(Commission Intemationale de the formal concept of call ?6claimge).In this parametrisation lOCalities. Key words:the to paper the relative sky a luminance distribution and in arbitrary specify sky patterns.It give a good characterisation of daylight climate luminance of the sky;general sky 1 引言 2 正在目前利用的大大都的采光模仿法式中,凡是 CIE全阴天空亮度分布尺度 CIE第一个非平均天空亮度分布尺度是由Moon 仅仅采用全阴天空亮度模子和全好天空亮度模子, 而位于全阴天空取好天空之间的天空类型则被忽略。 CIE全阴天及全好天这两种极端现象界各地出 现概率并不大,因而就需要一种可以或许笼盖整个天空 类型的新尺度。颠末多年的研究,新的涵盖所有天 空类型的天空亮度分布尺度被一些采光研究学者提 出,并提交CIE审查,而CIE通过对提交的三种天 空亮度尺度提案进行投票表决后,最终确定采用 Richard and Spencer正在1942年对阴天空的天空亮度分布用三 角函数关系如下定义: L.一 一Lr:!塑:!±麴堕 — 3 3 (1) 、‘7 式中 £,——天空元素亮度,(cd/m2) 也——天顶亮度,(cd/m); y——天空元素高度角; Z——天空元素和天顶之间角距离,Z=90。 一y o Kittler提出的新天空亮度尺度做为CIE TC 3 一15的新尺度,该新尺度通过CIE秘书处审查存案 后于2004年出书刊行,尺度编号为ISO 15469/CIE 从上式能够看出,天空亮度分布取太阳高度角 万方数据 2 照明工程学报 2007年6月 无关,虽然这个简单的阴天空亮度分布公式取现实 发生的环境相分歧的概率极低,可是因为该模子形 式简单,使用便利,且有必然的精度,因而,1955 年国际照明委员会(CIE)保举做为全阴天尺度模 型,并被很多国度和地域普遍接管为国度尺度。 时被提出。五种阴天空、五种好天空和五种过渡天 空通过连系接收和散射函数被模仿。 通过于2003年2月CIE TC3—15分部会议的投 票成果,确定第三种方案做为CIE规范被并出 版。CIE保举尺度取当前采用的采光处理方案构成 对照的是,采光前提的定义愈加的细致,而且通过 3 CIE好天空亮度分布尺度 20世纪70年代,Kittler,Kiebeh、Gusen,Nagata 考虑分歧的大气漫散射和曲射阳光的影响而笼盖了 大大都常发生的天气前提范畴,这些都使得我们正在 分歧天气前提下计较天空亮度和室表里照度成了可 能。 天囊 及Pokrowski等人对全好天天空亮度分布进行丈量和 研究,并别离提出了本人的关于全好天空亮度分布 模子的公式,最初Kittler(1967)以公式的通用性 好、物理意义明白、以及简捷而于1973年被国际照 明委员会采纳,做为大气混浊度小于5的全晴 天尺度,并取CIE阴天空亮度公式正在1996年一块出 版做为ISO/CIE尺度。该公式如下: (1一e—o?3"8‘“7’(0.91+10e一3。+0.45cos2 z) L7 Lz一0.274(0.91+10e-3Zs+0.45cos2 Zs) (2) 式中 -● x——太阳到天空元素之间的角距离; 级——太阳天顶距离 4.1 图l 太阳和天空之间的定义角 CIE一般天空相对亮度分布 太阳和肆意天空元的和描述大气前提的参 4 CIE一般天空亮度分布尺度 1993年,基于正在伯克利天空扫描丈量的300万 数a,b,c,d和e,做为计较值被输入。肆意天空元素 被天顶角z和分歧方位角A。(天空元和太阳子 午线 份亮度数据经阐发而成立的Perez模子也被使用正在一 些天然光模仿法式中,如RADIANCE和GENELUX。 Perez模子次要用于正在日常辐射不雅测下估算天空光分 布。 接下来CIE TC arccos(cosZscosZ+sinZssinZcosAz)(3) O/一口s 此中:Az=I l。 肆意天空元素亮度£,和天顶亮度乙的比率通 3一15分部会议会商了三种被提 过一个函数公式来表达,这公式仿效的CIE好天空 亮度尺度: 交做为通用新尺度的提案,这些新尺度被认为是适 合世界各地的分析处理方案: ——日本Nakamura等于1985年提出的两头天空 亮度分布模子,做者将天空类型分为三类,即全阴 天、好天和两头天空,而且设义了两头天空亮 度分布。 iL7=揣Z £:一厂( 0 。)9(。) (4) 、… 亮度尺度接收目标函数≯取天空亮度元到天顶之间 的角度相联系关系: 妒(Z)=1+aexp(b/cosZ) 此中:0≤Z≤7f/2 而且正在地平线)也利用于天顶值,即 妒(0)=1午aexpb (6) (5) ——日本Igawa等正在东京扫描丈量亮度数据的 根本上,提出了20种亮度分布模式,而且按照统计 方式提出了填补位于CIE两种尺度天空之间空白的 亮度分布模子。 ——基于东京、伯克利和悉尼的扫描丈量亮度 数据的15种相对亮度分布天空类型的模子,也正在同 公式厂是散射目标函数,取天空元素的相对亮度和 万方数据 第18卷第2期 何荥等:CIE天空亮度分布新尺度 CIE尺度全云天空(近似值), ● I 1 4.O 0.70 0 一1.0 朝向天顶亮度发生急剧渐变,但各方位不异 2 3 4 5 6 7 8 9 2●2●2 3 4 2 3 4 4.O 1.1 1.1 O O O 0 一1.O —1.O 一1.O 一1.0 一1.O —1.O —1.O —0.70 —0.8 一O.8 一1.O —1.0 一1.0 一1.0 一O.55 一O.55 一O.55 —0.32 一O.32 —0.15 —0.15 2 O 2 0 2 5 O 2 5 O O 6 6 4 一1.5 —1.0 一1.5 —1.O —1.5 —2.5 —3.0 —1.5 —2.5 —3.O 一3.0 —3.0 —3.0 —2.8 0.15 0 0.15 0 0.15 0.30 0.45 0.15 0.30 0.45 0.45 0.30 0.30 0.15 全云天空的亮度发生急剧的渐变,朝向太阳的一侧稍亮 全云天天空亮度发生平缓的渐变,但各方位不异 全云天天空亮度发生平缓的渐变,朝向太阳的一侧稍亮 平均天空 部门存正在云的天空,朝向天顶无渐变 部门存正在云的天空,太阳周边较亮 部门存正在云的天空,朝向天顶无渐变,但有较着的 部门存正在云的天空,看不见太阳 部门存正在云的天空,太阳的周边亮 白色好天空,有较着的 CIE尺度好天空,清澄大气 CIE尺度好天空,混浊大气 无云混浊天空,大范畴 白色混浊好天空,大范畴 IⅡ Ⅲ Ⅲ Ⅳ ⅣV m¨屹B 4 5 5 H巧 VⅥⅥ 6 Q k 肇 丹 呆 :}K 罂 一。o苔,(N善锹烬靛罂 散射角3【度 图3尺度光率体函数组 的c、d和e值,按照现实环境,尺度选择了15种 具有代表性的天空类型做为新一代天空尺度的构成, 表1列了15种尺度的相关亮度分布。这成果曲线尺度参数 对窗户设想、眩光研究、能量阐发、采光天气 分类和其他方针,正在等式(5)~(8)中的参数。 到e可从表1当选择。 基于六组接收函数的o、b值和六组散射函数 5 结论 新一代的天空尺度将普遍使用于节能窗设想、 采光计较方式、计较机法式和视觉舒服取眩光评估 等分歧方面。新尺度的采用必将会对相关使用供给 万方数据 4 照明工程学报 2007年6月 更为精确的成果,从而愈加无效的操纵天然光,降 低建建能耗,实现可持续成长。 参 [1 j and energy conscious design.US SAS SK 92 052 Final Report,ICA Bratislava,Polygrafia Bratislava 考 文 献 1998. [7] Lyon.Proc.of the Performance Nationale and des Moon,P.,Spencer,D.E.Illumination from a non— Dumortier D.,Fontoynont M.,Avouac—Bastie P., 1994:Daylight European Indoor availability on uniform sky.Ilium.Eng.,37,10,PP.707— 726,1942 in Conference in Energy [8] Kittler,R.,Standardisation of the outdoor conditions for the calculation of skies.In:Sunlight the Daylight in Factor with clear Climate Buildings.Ecole Travaux de 1 Etat Lyon,1315—1320 Buildings,Bouwcentmm [2 J Daylighting in architecture.A European reference Rotterdam,PP.273—286,1967 book.James and James Ltd.London 1993 [9] ISO 154691CIE CIE standard S003:Spatial distribution of dayhght— sky and clear sky,1996 [3] Nakamura,H.,Oki,M.,Hayashi,Y.,Luminance distribution of intermediate sky.J.Light and Vis. overcast [10] Perez,R.,Seals R.,Michalsky,J.An all-weather Envir.,9,1,PP.6—13,1985. model for sky luminance distribution.Solar Energy, 50,3,PP.235—245,1991 [4] Igawa,N.,Nakamura,H.,Matsuzawa,T.,Koga, Y.,Goto,K.and distribution between two Kojo,S.,Sky CIE standard luminance [11] ISO 15469:/CIE S01 1/E一2003 Spatial distribution of daylight—CIE standard general sky,2004 skies 1,2. Proc.LtLX Pacifica,lap.E7一E18,1997 [12] generation Damla S.,Kitrier R.,Kambezidis H.,Bartzokas A: Guidlines for more realistic daylight exterior conditions in [5] Kitrier,R.,Perez,R.,Darula S.A of sky standards.Proc.Lux Europa —373,1997 new Conf.,PP.359 energy conscious designs.Computer adaptation and examples.ICA SAS Bratislava,IERSD NOA Athens, R.,Darula S.A daylight set [6] IGttler R.,Perez of standard Univemity of Ioannina,ovember 2000. skies characterizing conditions for computer 中国照明学会第四届五次常务理事会会议正在广州召开 2007年6月7~8日,中国照明学会第四届第五次常务理事会正在广东恩平召开。27名常务理事到会。名望参谋蔡祖泉传授 特地加入了会议。 会议由王锦燧理事长掌管。会议次要有4项议程:1、王锦燧理事长传达“中国科协全国粹会工做会议”的次要;2、 刘世平秘书长代表秘书处报告请示CIE26届大会筹备环境;3、研究下半年将开展的工做;4、加入中国照明论坛及参不雅广州国际 照明博览会。 关于CIE第26届大会的工做,截止到6月6日,国外代表报名已有363人,国内代表233人报名参会。其它各项预备工做 已根基停当。王锦燧理事长传达中国科协4月24.25日召开的中国科协全国粹会工做会议及邓楠的工做演讲、韩启 德正在闭幕式上的主要讲话。 会议认实听取了刘世平秘书长代表学会秘书处和CIE第26届大会中国组委会所做的CIE第26届大会筹备环境的报告请示。会 议对秘书处四年来筹备工做暗示对劲,为开好大会,取会同志提出很多积极的,会议要求继续做好各项预备工做,积极 共同CIE地方局勤奋把此次大会办成CIE汗青上最成功的一次大会之一。 会议研究了下半年的次要工做:起首全力办妥CIE大会;筹备中国照明学会成立20周年庆贺勾当;召开第五次全员 代表大会进行学会换届改选工做。经认实会商,全体常务理事分歧通过了中国照明学会第五届理事会换届改选方案及下半年 其他的相关勾当放置,包罗:编印中国照明学会成立20周年大事记;继续出书刊行《中国照明工程年鉴》;组织照明设想师 的培训工做;举办第2届中照照明的评勾当;开展表扬勾当;编纂学会成立20周年演讲文集等。 会议还对成立中国照明学会太阳能光电手艺专业委员会的提案进行了会商,会议分歧通过成立该专业委员会,筹备组认 实预备相关文件,由学会秘书处中国科协和平易近政部审批。最初,应中国照明学会副理事长钟信才先生的邀请,出席会议 常务理事参不雅了佛山照明电器股份公司新厂区。 6月8日,会议组织取会常务理事加入了正在广州由中国照明学会从办的中国照明论坛——照明工程设想取实施暨首届中照 照明获项目演讲会并参不雅广州国际照明博览会。 (高飞) 万方数据 CIE天空亮度分布新尺度 做者: 做者单元: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被援用次数: 何荥, 杨春宇, He Ying, Yang Chunyu 沉庆大学建建城规学院,沉庆,400045 照明工程学报 CHINA ILLUMINATING ENGINEERING JOURNAL 2007,18(2) 3次 参考文献(12条) 1.Dumortier D;Fontoynont M;Avouac Bastie P Daylight availability in Lyon 1994 2.Daylighting in architecture 1993 3.Nakamura H;Oki M;Hayashi Y Luminance distribution of intermediate sky 1985(01) 4.Igawa N;Nakamura H;Matsuzawa T;Koga,Y,Goto,K. Kojo,S Sky luminance distribution between two CIE standard skies 1,2 1997 5.Kittler R;Perez R;Darula S A new generation of sky standards 1997 6.Kittler R;Perez R;Darula S A set of standard skies characterizing daylight conditions for computer and energy conscious design[US SK 92 052 Final Report,ICA SAS Bratislava,Polygrafia Bratislava] 1998 7.Moon P;Spencer D E Illumination from a nonuniform sky 1942(10) 8.Kittler R Standardisation of the outdoor conditions for the calculation of the Daylight Factor with clear skies 1967 9.ISO 15469/CIE S003.Spatial distribution of daylightCIE standard overcast sky and clear sky 1996 10.Perez R;Seals R;Michalsky J An all-weather model for sky luminance distribution 1991(03) 11.ISO 15469:/CIE S011/E-2003.Spatial distribution of daylight-CIE standard general sky 2004 12.Darula S;Kittler R;Kambezidis H;Bartzokas A Guidlines for more realistic daylight exterior conditions in energy conscious designs 2000 本文读者也读过(10条) 1. 刘鸣.马剑.张宝刚.Liu Ming.Ma Jian.Zhang Baogang 夜天空亮度分布模子研究动态[期刊论文]-照明工程学报 2009,20(1) 2. 倪孟麟.陈.倪泽成 24小时白天和夜晚天空亮光度和色度的持续丈量取研究—兼论夜天空光污染发生的缘由 [会论说文]-2004 3. 李威.詹杰.陈秀红.饶瑞中.LI Wei.ZHAN Jie.CHEN Xiu-hong.RAO Rui-zhong 针对丈量仪器设想的天空亮度分 析[期刊论文]-光学手艺2008,34(6) 4. 肖辉.王.张毅.袁铭蔚Jinguang.Zhang Yi.Yuan Mingwei 基于CIE尺度一般天空的现实天 空模子研究[期刊论文]-照明工程学报2008,19(1) 5. 汪长江.陈琦.Wang Youjiang.Chen Qi 论建建灯光的少就是多[期刊论文]-照明工程学报2008,19(3) 6. 张耀根 第25届国际照明委员会(CIE)大会论文引见[期刊论文]-照明工程学报2004,15(3) 7. 郭颖.张钧.莫韬.GUO Ying.ZHANG Jun.MO Tao 基于CIE 1976 L* a* b*色空间的翡翠绿色明度的质量评价[期刊 论文]-硅酸盐传递2010,29(3) 8. 赵贵军.任建伟.万志.李宪圣.任建岳 用于探测飞翔方针的光电成像系统信噪比阐发[会论说文]-2007 9. 张绍纲.赵达卑.杨臣铸.Zhang Shaogang.Zhao Dazun.Yang Chenzhu 第26届CIE大会论文标题问题[期刊论文]-照明 工程学报2007,18(3) 10. 陈学文 现代建建的光言语[期刊论文]-照明工程学报2004,15(3) 文献(3条) 1.张青文.杨春宇.胡英奎.黄珂 沉庆地域的光天气研究[期刊论文]-照明工程学报 2011(5) 2.吴扬 基于脚本节制的天然采光动态计较方式[期刊论文]-照明工程学报 2013(4) 3.孔娅.劳彩莲.曹素云 操纵3D模子模仿天空取叶面散射对玉米冠层截光率的影响[期刊论文]-农业工程学报 2011(5) 本文链接:



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