一种利用太阳光和光导管实现照明和报时功能的装置的制作方法

本发明涉及建筑照明及建筑装饰领域，主要用于对照明和装饰有低碳环保需要，且对传统的照明及装饰功能提出更高需求的建筑设计中。

背景技术：

1、光导管采光是一套采集天然光经柔性管道传输到室内，进行自然光照明的采光系统。光导管为纯机械装饰，无需电力，不存在电力安全隐患。同时该系统利用自然光照明，系统中空密封，具有良好的隔热保温性能，不会给室内带来热负荷效应。该系统的光传输到照明端为漫射自然光，无频闪，不会对人眼造成伤害，同时可使少量的紫外线进入室内，改善环境。

2、传统的光导管照明只是单一的、静态的把光线引入照明区域，照明终端充当一个固定光源的角色。从其使用功能角度来说，只是满足基本的照明需求，不能与使用者产生更多的互动；从其美学功能角度来说，照明终端的布置相对固定，不够生动活泼，时间久了易审美疲劳。传统的光导管终端已渐渐不能满足人们日益增长的物质文化需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种利用太阳光和光导管实现照明和报时功能的装置，以解决在满足传统自然光照明的前提下，使照明装置实现报时功能，使采光具备更多的互动性、美观性、趣味性的技术问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种利用太阳光和光导管实现照明和报时功能的装置，其特征在于，它包括采光器、发光器和光导管；

4、(1)采光器，采光器整体样式为一个半径为r的1/4球体，以球心为原点，放射状将球面等分为720个区域，每个区域从竖向上下等分，上部为分针编码区，下部为时针编码区，每个编码区满布光导纤维采光端口；每两个编码区之间用长度为d(d＝r)的遮阳板分隔。

5、(2)发光器，发光器为表盘形式，是将光导纤维采光器端口一侧收集的光线通过光导纤维末端显示出来的装置；表盘等分为60份，时针与分针分别与这60个区域对应；分针编码为n01至n60，时针编码为p01至p60；

6、表盘上每份区域布满与采光器对应区域相连接的光导管；不同时刻，不同的采光器被太阳直射，则表盘上对应区域将会比周围其他区域更明亮；表盘则同时具有了照明和指示时间的功能；

7、(3)采光器与发光器的对应关系，球面等分为720个区域，每个区域球面度为α＝15′(1°＝60′)，每个区域之间用长度为d＝r的遮阳板相分割，遮阳板之间布置光导管的采光器，采光器半径不大于遮阳板的间距，沿每两个遮阳板的横向将采光器分为两部分并分别编码，其中一部分记为分针编码m系列，另一部分记为时针编码h系列。分针编码从m001至m720，时针编码从h001至h720；

8、发光器与采光器之间用光导管建立对应关系时，n系列与m系列对应关系为集合nx{x|0<x≤60,x∈n}对应集合m(60n+x){n|0≤n≤11,n∈n}的映射，即n01对应m01/m61/m121……m661，依此类推。p系列与h系列对应关系为集合px{x|0<x≤60,x∈n}对应集合h(12x-12+n){n|0≤n≤11,n∈n}的映射，即p01对应h01至h12，依此类推。本发明的有益效果如下：

9、本发明在应用于受限空间光环境、装饰装修、人与环境互动的体验等方面，使得受限空间能够得到一定的自然光照，能够达到低碳、环保、节约能源的效果，并且环境光照还能够与本地的节气和天气联动；本发明使地下空间的视觉体验增加了趣味性、观赏性，本装置不仅具有报时功能，还使人与建筑的互动性得到了一定的提升，拉近人与自然的距离，使光照和装饰装修更具亲近感，提升受限空间的空间质量，提升人的整体使用体验；本发明作为一个装置，给建筑装置艺术提供了一种新的选择，对拓展建筑设计设计思路有很大的帮助。

技术特征：

1.一种利用太阳光和光导管实现照明和报时功能的装置，其特征在于，它包括采光器、发光器和光导管；

技术总结本发明公开了一种利用太阳光和光导管实现照明和报时功能的装置，它包括采光器、发光器和光导管。采光器为一个半径为r的1/4球体，以球心为原点，放射状将球面等分为720个区域，每个区域从竖向上下等分，上部为分针编码区，下部为时针编码区，每个编码区满布光导纤维采光端口；每个两个编码区之间用遮阳板分隔。发光器为表盘形式，是将光导纤维采光器端口一侧收集的光线通过纤维末端显示出来的装置；表盘等分为60份，时针与分针分别与这60个区域对应，表盘上每份区域布满与采光器对应区域相连接的光导管。本发明可以解决在受限环境中引入传统自然光照明的同时，使照明装置同时实现报时功能的技术问题，使采光具备更多的互动性、美观性、趣味性。技术研发人员：刘鑫华,崇志国,李峰,王旭龙,白金睿受保护的技术使用者：北京市市政工程设计研究总院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/6