一种基于室内环境评价的室内环境设计装置

摘要

本发明涉及一种基于室内环境评价的室内环境设计装置，所述室内环境设计装置包括底座、光照壳、光源组件和房屋模型，光照壳内壁设置有圆环形的行走导轨，底座上端位于光照壳内下部、中部转动套合于光照壳下部，底座中部与光照壳转接处的转轴位于行走导轨的中心面，底座与光照壳之间设置有用于驱动光照壳转动的转动机构，所述房屋模型放置于底座上端面中心处，房屋模型内底面和侧壁内面均设置有光照强度检测组件，所述光源组件包括行走机构和平行光源，所述行走机构和平行光源之间设置有转向机构。本发明的目的在于解决或至少减轻目前计房屋户型和窗户的大小时，不易检验其光照效果的问题，提供一种基于室内环境评价的室内环境设计装置。

说明书

技术领域

本发明涉及室内环境设计技术领域，尤其涉及一种基于室内环境评价的室内环境设计装置。

背景技术

室内设计是根据建筑物的使用性质、所处环境和相应标准，运用物质技术手段和建筑设计原理，创造功能合理、舒适优美、满足人们物质和精神生活需要的室内环境。这一空间环境既具有使用价值，满足相应的功能要求，同时也反映了历史文脉、建筑风格、环境气氛等精神因素。

时代的迅猛发展使得现代建筑被赋予了更多的使命和生命，不仅要完成建筑本身的功能外，还要具有健康、舒适、美观的室内环境，室内环境对人们的生活质量和工作效率具有很大的影响，因此对建筑环境的认识和评价就有重要意义。室内适当的照度和亮度、光源的分布和属性、光色、有效防眩等是舒适光环境的基本要素。室内照明电压的稳定性能、照明用具的质量等也会影响人们的视觉环境。

为了节能环保，照明系统会尽可能多的采用阳光照明。目前设计房屋户型和窗户的大小时，仅有一般的国家标准，因日照角度在不同位置和角度均有不同，在做优化设计时，不易检验其光照效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻目前计房屋户型和窗户的大小时，不易检验其光照效果的问题，提供一种基于室内环境评价的室内环境设计装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于室内环境评价的室内环境设计装置，所述室内环境设计装置包括底座、光照壳、光源组件和房屋模型，所述光照壳呈球形壳体状，光照壳内壁设置有圆环形的行走导轨，所述底座竖直设置，底座上端位于光照壳内下部、中部转动套合于光照壳下部，底座中部与光照壳转接处的转轴位于行走导轨的中心面，底座与光照壳之间设置有用于驱动光照壳转动的转动机构；

所述房屋模型放置于底座上端面中心处，房屋模型内底面和侧壁内面均设置有光照强度检测组件；

所述光源组件包括行走机构和平行光源，所述行走机构设置于行走导轨，行走机构带动平行光源沿行走导轨运动，所述平行光源的照射方向朝向房屋模型，所述行走机构和平行光源之间设置有转向机构，所述转向机构用于调整平行光源的照射方向。

为了进一步实现本发明，可优先选用以下技术方案：

优选的，所述底座包括从下向上依次设置的底板、转轴和液压缸，所述底板位于光照壳下部外侧，所述转轴转动套合于光照壳下部，所述液压缸位于光照壳内，液压缸的缸座固定设置于转轴顶端中心处，液压缸的活塞杆竖直向上伸出，所述房屋模型可拆卸放置于液压缸的活塞杆上端。

优选的，所述行走导轨为平行且相对设置的两个，行走导轨的截面呈L形，行走导轨的竖直段端部固定设置于光照壳内壁，行走导轨的水平段朝向光照壳中心处，两个行走导轨的水平段端部相对间隔设置。

优选的，所述行走机构包括行走齿条、行走架和行走电机，所述行走齿条呈与行走导轨相对应的环形，行走齿条的数量为两个且与两个行走导轨一一对应设置，行走齿条固定设置于行走导轨水平段靠近，所述行走架上部两侧转动设置有定位轮、下部两侧转动设置有行走轮，所述定位轮位于行走导轨的水平段与光照壳内壁之间，定位轮远离行走架的一端滑动抵至行走导轨的竖直段，所述行走轮圆周外侧固定套合有行走齿轮，所述行走齿轮与行走齿条相互啮合，所述行走电机固定设置于行走架且与行走轮传动连接，所述平行光源设置于行走架下表面中部。

优选的，所述行走架包括上板和下板，所述上板两侧转动设置有定位轮，所述下板两侧转动设置有行走轮，上板下部设置有竖直的导套，下板上部设置有与导套相对应的导杆，所述导杆滑动套合于导套内，导套与导杆之间设置有弹簧，所述弹簧驱使下板向上板滑动。

优选的，所述转向机构设置于行走架与平行光源之间，所述转向机构包括转向杆、滑套、转向板和双轴平移机构，所述转向杆上端呈球形且转动嵌合于行走架下表面中部，平行光源固定设置于转向杆下端，所述转向板间隔设置于行走架下方，转向板相对行走架下表面水平滑动，所述滑套呈球形且与转向杆同轴设置，滑套轴向滑动套合于转向杆且转动嵌合于转向板，所述双轴平移机构设置于行走架和转向板之间。

优选的，所述双轴平移机构包括第一丝杆滑台和第二丝杆滑台，所述第一丝杆滑台包括第一直线导轨和第一滚珠丝杆，所述第二丝杆滑台包括第二直线导轨和第二滚珠丝杆，所述第一直线导轨固定设置于行走架，所述第一滚珠丝杆与第一直线导轨平行设置且转动设置于行走架，所述第二直线导轨沿第一直线导轨长度方向滑动且其长度方向与第一直线导轨长度方向相互垂直，第二直线导轨螺纹套合于第一滚珠丝杆，所述第二滚珠丝杆与第二直线导轨平行设置且转动设置于第二直线导轨，所述转向板沿第二直线导轨滑动设置且螺纹套合于第二滚珠丝杆。

优选的，所述室内环境设计装置还包括导电组件，所述导电组件包括第一导电滑环、导电条、导电环和第二导电滑环，所述第一导电滑环设置于底座与光照壳转动连接处，所述第二导电滑环设置于行走轮与行走架转动连接处，所述导电条设置于光照壳内壁且位于行走导轨的竖直段内侧，所述导电环固定套合于行走轮圆周外侧且与导电条导电贴合，第一导电滑环一端连接至电源、另一端连接导电条，第二导电滑环一端连接至导电环，第二导电滑环另一端连接至行走电机、平行光源和双轴平移机构。

优选的，所述光照壳和行走导轨均由绝缘材质制成，所述光照壳内侧面设置有吸光层，所述吸光层为黑色棉布。

优选的，所述光照强度检测组件包括AVR单片机、阻容电路、时钟电路、复位电路和蜂鸣器电路；

所述AVR单片机为ATmega8单片机；

所述阻容电路包括第一光敏电阻、第二光敏电阻、第五电容、第四电容、第二电阻和第三电阻，所述第二电阻一端连接至AVR单片机的PC0端、另一端连接至第一接地点，所述第一光敏电阻与第五电容串联且一同并联与第二电容与第一接地点之间，所述第三电阻一端连接至AVR单片机的PC1端、另一端连接至第二光敏电阻和第四电容，所述第二光敏电阻与第四电容并联设置，第二光敏电阻和第四电容远离第三电阻的一端连接至第一接地点；

所述时钟电路包括变压器、第一电容和第二电容，所述变压器两端分别连接至AVR单片机的PB6端和PB7端，所述第一电容和第二电容依次串联且与变压器并联设置，第一电容和第二电容之间连接至第二接地点；

所述蜂鸣器电路包括蜂鸣器，所述蜂鸣器一端连接至AVR单片机的PD7端、另一端连接至第二接地点；

所述复位电路包括复位开关、第一电阻和第三电容，所述复位开关和第三电容并联设置且一端连接至AVR单片机的RESET端、另一端连接至第一电阻。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明的房屋模型放置于光照壳内下部，光源组件沿光照壳内壁移动，光照壳自身能够转动，同时光源组件还设置有转向机构，使平行光源能够从不同角度照射至房屋模型，房屋模型内底面和侧壁内面均设置有光照强度检测组件。光源组件模拟太阳光，光照强度检测组件检测通过窗户照射入房屋模型的光照强度，以验证光照效果，从而更多、更有效的利用太阳光进行照明。

附图说明

图1为本发明的结构剖视图之一；

图2为本发明的结构剖视图之二；

图3为本发明的结构剖视图之三；

图4为本发明的图2中A处的放大图；

图5为本发明的图3中B处的放大图；

图6为本发明的底座的正视图；

图7为本发明的光照壳的结构剖视图

图8为本发明的房屋模型的结构示意图；

图9为本发明的光源组件的结构示意图之一；

图10为本发明的光源组件的结构示意图之二；

图11为本发明的光源组件的结构剖视图；

图12为本发明的上板的结构示意图；

图13为本发明的下板的结构示意图；

图14为本发明的转向机构的结构示意图；

图15为本发明的光照强度检测组件的电气原理图；

其中：1-底座；2-光照壳；3-行走导轨；4-房屋模型；5-行走机构；6-平行光源；7-转向机构；101-底板；102-转轴；103-液压缸；501-行走架；502-定位轮；503-行走轮；5011-上板；5012-下板；5013-导套；5014-导杆；701-转向杆；702-滑套；703-转向板；704-双轴平移机构；7041-第一直线导轨；7042-第一滚珠丝杆；7043-第二直线导轨；7044-第二滚珠丝杆。

具体实施方式

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-15所示，一种基于室内环境评价的室内环境设计装置，室内环境设计装置包括底座1、光照壳2、光源组件和房屋模型4，光照壳2呈球形壳体状，光照壳2内壁设置有圆环形的行走导轨3，底座1竖直设置，底座1上端位于光照壳2内下部、中部转动套合于光照壳2下部，底座1中部与光照壳2转接处的转轴102位于行走导轨3的中心面，底座1与光照壳2之间设置有用于驱动光照壳2转动的转动机构；

房屋模型4放置于底座1上端面中心处，房屋模型4内底面和侧壁内面均设置有光照强度检测组件；

光源组件包括行走机构5和平行光源6，行走机构5设置于行走导轨3，行走机构5带动平行光源6沿行走导轨3运动，平行光源6的照射方向朝向房屋模型4，行走机构5和平行光源6之间设置有转向机构7，转向机构7用于调整平行光源6的照射方向。

本发明的房屋模型4放置于光照壳2内下部，光源组件沿光照壳2内壁移动，光照壳2自身能够转动，同时光源组件还设置有转向机构7，使光源组件能够从不同角度照射至房屋模型4，房屋模型4内底面和侧壁内面均设置有光照强度检测组件。光源组件模拟太阳光，光照强度检测组件检测通过窗户照射入房屋模型4的光照强度，以验证光照效果，从而更多、更有效的利用太阳光进行照明。

为了调节房屋模型4的高度位置，以便于检验不同高度楼层房屋的光照，底座1包括从下向上依次设置的底板101、转轴102和液压缸103，底板101位于光照壳2下部外侧，转轴102转动套合于光照壳2下部，液压缸103位于光照壳2内，液压缸103的缸座固定设置于转轴102顶端中心处，液压缸103的活塞杆竖直向上伸出，房屋模型4可拆卸放置于液压缸103的活塞杆上端。

为了优化产品结构，行走导轨3为平行且相对设置的两个，行走导轨3的截面呈L形，行走导轨3的竖直段端部固定设置于光照壳2内壁，行走导轨3的水平段朝向光照壳2中心处，两个行走导轨3的水平段端部相对间隔设置。

进一步优化产品结构，使行走机构5能沿行走轨道运动，行走机构5包括行走齿条、行走架501和行走电机，行走齿条呈与行走导轨3相对应的环形，行走齿条的数量为两个且与两个行走导轨3一一对应设置，行走齿条固定设置于行走导轨3水平段靠近，行走架501上部两侧转动设置有定位轮502、下部两侧转动设置有行走轮503，定位轮502位于行走导轨3的水平段与光照壳2内壁之间，定位轮502远离行走架501的一端滑动抵至行走导轨3的竖直段，行走轮503圆周外侧固定套合有行走齿轮，行走齿轮与行走齿条相互啮合，行走电机固定设置于行走架501且与行走轮503传动连接，平行光源6设置于行走架501下表面中部。

为了保障行走架501运动的可靠性，行走架501包括上板5011和下板5012，上板5011两侧转动设置有定位轮502，下板5012两侧转动设置有行走轮503，上板5011下部设置有竖直的导套5013，下板5012上部设置有与导套5013相对应的导杆5014，导杆5014滑动套合于导套5013内，导套5013与导杆5014之间设置有弹簧，弹簧驱使下板5012向上板5011滑动。

为了能可控的调整平行光源6的照射角度，转向机构7设置于行走架501与平行光源6之间，转向机构7包括转向杆701、滑套702、转向板703和双轴平移机构704，转向杆701上端呈球形且转动嵌合于行走架501下表面中部，平行光源6固定设置于转向杆701下端，转向板703间隔设置于行走架501下方，转向板703相对行走架501下表面水平滑动，滑套702呈球形且与转向杆701同轴设置，滑套702轴向滑动套合于转向杆701且转动嵌合于转向板703，双轴平移机构704设置于行走架501和转向板703之间，双轴平移机构704包括第一丝杆滑台和第二丝杆滑台，第一丝杆滑台包括第一直线导轨7041和第一滚珠丝杆7042，第二丝杆滑台包括第二直线导轨7043和第二滚珠丝杆7044，第一直线导轨7041固定设置于行走架501，第一滚珠丝杆7042与第一直线导轨7041平行设置且转动设置于行走架501，第二直线导轨7043沿第一直线导轨7041长度方向滑动且其长度方向与第一直线导轨7041长度方向相互垂直，第二直线导轨7043螺纹套合于第一滚珠丝杆7042，第二滚珠丝杆7044与第二直线导轨7043平行设置且转动设置于第二直线导轨7043，转向板703沿第二直线导轨7043滑动设置且螺纹套合于第二滚珠丝杆7044。

为了优化结构，减少布线，室内环境设计装置还包括导电组件，导电组件包括第一导电滑环、导电条、导电环和第二导电滑环，第一导电滑环设置于底座1与光照壳2转动连接处，第二导电滑环设置于行走轮503与行走架501转动连接处，导电条设置于光照壳2内壁且位于行走导轨3的竖直段内侧，导电环固定套合于行走轮503圆周外侧且与导电条导电贴合，第一导电滑环一端连接至电源、另一端连接导电条，第二导电滑环一端连接至导电环，第二导电滑环另一端连接至行走电机、平行光源6和双轴平移机构704。

为了保障安全性，以及避免光线在光照壳2内反射影响验证结果，光照壳2和行走导轨3均由绝缘材质制成，光照壳2内侧面设置有吸光层，吸光层为黑色棉布。

为了能测试不同的光照强度等级并显示出光强等级，以及对无光状态进行报警，光照强度检测组件包括AVR单片机、阻容电路、时钟电路、复位电路和蜂鸣器电路；

AVR单片机为ATmega8单片机；

阻容电路包括第一光敏电阻、第二光敏电阻、第五电容、第四电容、第二电阻和第三电阻，第二电阻一端连接至AVR单片机的PC0端、另一端连接至第一接地点，第一光敏电阻与第五电容串联且一同并联与第二电容与第一接地点之间，第三电阻一端连接至AVR单片机的PC1端、另一端连接至第二光敏电阻和第四电容，第二光敏电阻与第四电容并联设置，第二光敏电阻和第四电容远离第三电阻的一端连接至第一接地点；

时钟电路包括变压器、第一电容和第二电容，变压器两端分别连接至AVR单片机的PB6端和PB7端，第一电容和第二电容依次串联且与变压器并联设置，第一电容和第二电容之间连接至第二接地点；

蜂鸣器电路包括蜂鸣器，蜂鸣器一端连接至AVR单片机的PD7端、另一端连接至第二接地点；

复位电路包括复位开关、第一电阻和第三电容，复位开关和第三电容并联设置且一端连接至AVR单片机的RESET端、另一端连接至第一电阻。

当PC0发送一个高电平时,实质上是用5V加在电容上给它充电。几毫秒后,电容的电压几乎达到5V。如果程序改变I/O端口使端口仅仅监测电压,电容就通过光敏电阻放电。由于电容通过光敏电阻放电,电压衰减,随着电荷流失,电压越来越低。PC0感测到电压降到1.4V所用的时间取决于光敏电阻阻止电容提供的电流流动能力大小。如果由于外界光线比较弱,光敏电阻的阻抗值大,电容就需要更长的时间放电,反之电容就会很快失去电荷。测量到的衰减时间可以用来表征光敏电阻的阻值。阻值反过来又表示光敏电阻探测到的光的强弱。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。