Wartości natężenia oświetlenia wykorzystane w diagramach TDI uzyskano za pomocą programu RADIANCE wykorzystującego metodę śledzenia promienia. Na potrzeby weryfikacji poprawności otrzymanych z symulacji wyników stworzono stanowisko pomiarowe (model pomieszczenia) rejestrujące rozkład natężenia oświetlenia. Eksperyment przeprowadzono dla wybranego zestawu parametrów optycznych materiałów wnętrza oraz różnych współczynników przepuszczalności przeszklenia. W każdej z serii wykonywano 8 jednoczesnych pomiarów natężenia oświetlenia, czujnikami umieszczonymi na różnych głębokościach. Jednocześnie monitorowano warunki zewnętrzne: natężenie oświetlenia na zewnątrz budynku, stopień zachmurzenia, wysokość i rodzaj chmur oraz rozkład luminancji na sferze niebieskiej.
Na potrzeby analizy klimatu zewnętrznego i rozkładu natężenia oświetlenia zbudowano dwa stanowiska pomiarowe, które zainstalowano na dachu oraz w budynku Budownictwa Politechniki Łódzkiej (51°74’74”N, 19°45’22”E).
Na potrzeby walidacji metody TDI oceny oświetlenia wnętrz, która została wyznaczona dla warunków teoretycznego nieboskłonu całkowicie zachmurzonego (CIE Overcast Sky), określono częstotliwości występowania nieboskłonu całkowicie zachmurzonego dla klimatu lokalnego miasta Łodzi. Częstotliwość tę wyznaczono na podstawie trzydziestoletnich danych meteorologicznych, typowego roku meteorologicznego TMY, danych satelitarnych z okresu 1996÷2000 oraz danych pomiarowych wykonanych w okresie od 2011 do 2013 roku. Dodatkowo w celu zdefiniowania warunków charakterystycznych dla klimatu lokalnego miasta Łodzi określono charakterystyczną geometrię rozkładu luminancji nieboskłonu, przy użyciu techniki HDR (High Dynamic Range), na podstawie pomiarów wykonanych w latach 2011÷2013 [b]
Rys. 2. Lokalizacja stanowisk pomiarowych.
Stanowisko 1 wyposażono w zestaw do wykonywania zdjęć cyfrowych – aparat Nikon D80 z szerokokątnym obiektywem Sigma Fish-eye 4,5mm f/2,8, o kącie odwzorowania wynoszącym 180 stopni. Aparat zamocowano na statywie pozwalającym na idealne wypoziomowanie i ustawienie osi optycznej obiektywu w pozycji pionowej. Równolegle na drugim statywie zainstalowano miernik luminancji Konika-Minolta LS-100 z jedno-obiektywowym układem optycznym o kącie widzenia wynoszącym 1° o precyzyjne dopasowanej czułości widmowej receptora do czułości oka V(λ) CIE. Ostatnim elementem zestawu jest miernik natężenia oświetlenia służący do pomiaru natężenia na płaszczyznę poziomą.
Stanowisko 2 stanowiło skrzynkę słoneczną (Heliobox) będącą modelem pomieszczenia o wymiarach 3 m×3 m×9 m wykonanej w skali 1:6. Heliobox posiada możliwość wymiany wszystkich ścianek wewnętrznych, – zmiany kolorystyki otaczających powierzchni oraz zmianę rodzaju przeszklenia a także ograniczenia jego wielkości. W osi poziomej urządzenia, na wysokości odpowiadającej wysokości płaszczyzny roboczej nad powierzchnią podłogi, umieszczono dziewięć, niezależnych głowic pomiarowych luksomierza. Głowice pomiarowe zostały połączone szeregowo do miernika oświetlenia Konica-Minolta serii T-10 o zakresie pomiarowym od 0.01 do 299,900 lx i podłączone do komputera.