Anidolické osvětlení - Anidolic lighting

Hlavní článek: Denní osvětlení
Dřevoryt? hluboké, temné místnosti se světlem jen u okna na vzdáleném konci
Nerovnoměrné světlo z okna.
Dřevoryt? stejné místnosti, ale mnohem rovnoměrněji osvětlené, s rozptýleným světlem v bývalých stínech
Stejné světlo, přerozdělené hranolovými dlaždicemi v okně.

Anidolické osvětlovací systémy použití anidolické optické komponenty do světlých místností. Světlo přesměrované těmito systémy nekonverguje na a ohnisko nebo vytvořit obrázek,[1] odtud název (od an, bez a představa, obraz[2]).

Anidolické osvětlení používá nezobrazovací zrcadla, čočky a světlovody zachytit exteriér sluneční světlo a nasměrujte jej hluboko do místností a současně rozptylujte paprsky, abyste zabránili oslnění. Reakce lidského oka na světlo je nelineární, takže rovnoměrnější rozložení stejného množství světla způsobí, že místnost vypadá jasněji.

Nejnáročnější je efektivně zachytit a přerozdělit světlo v zamračených, zatažených dnech,[2] když sluneční světlo je rozptýlené.

Optické prvky

Zrcadla jsou obvykle parabolický nebo eliptický zrcadla. Objektivy se často vyrábějí v několika sekcích, například a Fresnelova čočka. Světlovody zahrnují světelné trubky a anidolické stropy.

Systémy objektivu

Hlavní článek: Hranolové osvětlení

Systémy čoček používají uvnitř odraz a lom optické hranoly přesměrovat denní světlo. Některé formy osvětlení primy se používají po staletí a jiné jsou 21. století.

Palubní hranoly byly zasazeny do horních palub lodí, aby osvětlovaly paluby níže. Chodníková světla byly zasazeny do podlah nebo chodníků, aby propouštěly světlo do suterénu níže. Spodní strana byla často rozšířena na hranoly, aby nasměrovala a šířila světlo.[3]

Hranolové dlaždice byly navrženy tak, aby ohýbaly sluneční paprsky procházející oknem nahoru, aby se dostaly hlouběji do místnosti. Byly umístěny v horních částech okenních rámů, kde se jim říkalo „světlíky“.[3]

Okenní fólie přesměrující denní světlo (DRF) je tenká, flexibilní plastová verze starých skleněných hranolových dlaždic. Lze jej použít jako náhradu za neprůhledné žaluzie.[4]

  • Suterén pod chodníkem osvětlený klenba světla.

  • Lehký přívěsek hranol s jednoduchou klenbou, zobrazeno celková vnitřní reflexe. Byly také vyrobeny multi-hranolové trezory.

  • Příční světlo. Horní část okna je vyrobena z hranolové dlaždice, takže světlo procházející skrz ně je ohnuté.

  • Dva různé recepty hranolových dlaždic, které ukazují jejich různé účinky na světlo

  • Denní osvětlení obchodu s výlohou pomocí hranolových příčníků

  • Daylight Redirecting Film (DRF), v podstatě hranolová taška s velmi malými hranoly, vysílající světlo na strop

Zrcadlové systémy

Základní uspořádání zenitového denního osvětlení. Externí parabolický nebo eliptický zrcadlové snímky zenitový denní světlo a sblíží ho, aby ho nechal projít úzkým otvorem ve vnější stěně. Na vnitřní straně dvě parabolická zrcadla rozšiřují paprsek přibližně na 60 °. Podlahová plocha vedle běžného okna je osvětlena oknem.

Anidolické zrcadlové osvětlovací systémy lze rozdělit do tří částí:

  • zachycení denního světla, obvykle s zenitový světlo kolektor
  • optimální propustnost světla (přes anidolické stropy, světelné trubice, atd.)
  • distribuce zachyceného světla do cílových oblastí uvnitř místností

Architektonický design také vyžaduje optimální integraci do budovy fasáda.[2]

Sbírka

Světlo je obvykle zachyceno pomocí a složený parabolický kolektor (CPC) nebo eliptický kolektor (CEC) namontovaný na vnější stěně. Tato zrcadla poskytují široký a rovnoměrný vzor. Vertikální úhel záběru se blíží 90 stupňům od horizont do svislé roviny nosné stěny. Rovnoměrný vzor zachycení zmírňuje potřebu a solární sledovač: trvale fixovaný anidolický kolektor zůstává účinný kdykoli během dne.[5]

Externí parabolické kolektory vyžadují správné tepelná izolace (obvykle okna s dvojitým zasklením nad zenitovým otvorem) a rolety ke snížení nadměrného osvětlení, oslnění a tepla za slunečných dnů.[2]

V úvahu je třeba vzít také sníh a odolnost proti povětrnosti.

Přenos

Jednoduchý světelná trubice, zobrazující sběr, přenos a distribuci

Na rozdíl od průmyslového parabolické žlaby použito v solární koncentrátory, architektonická zrcadla CPC nekoncentrují zachycené světlo do jediného ohnisko nebo ohnisková čára (která vytváří a nebezpečí ohně ). Místo toho je světlo směrováno do budovy relativně širokým otvorem.

Rozdělení

Druhé zrcadlo CPC nebo CEC fungující jako úhlový transformátor[6] rozptýlí tento paprsek do širokoúhlého, rozptýleného vzoru. Pokud propouští světlo ze širokého externího CPC, světelná trubice se ve skutečnosti stane plochým anidolický strop.[2]

Architektonická integrace

Integrované anidolické systémy snížit vnější výčnělek a pokusit se vizuálně zapadnout do tradičních fasád. Stejně jako jiné anidolické systémy jsou však náchylné k oslnění a za slunečných dnů nenabízejí žádnou ochranu před přehřátím.[7]

Příklad

Například externí CPC v referenčním reflektoru osvětluje 6 metrů hlubokou místnost. Vyčnívá 0,67 metru z vnější stěny a zaměstnává 3,6 metru dlouhý a 0,5 metru vysoký světelná trubice, následovaný 0,9 metru dlouhým vnitřním CPC, který dodává zachycené světlo do zadní části místnosti.[2] Toto uspořádání poskytlo 32% úsporu energie za období šesti měsíců ve srovnání s referenční fasádou.[2]

Viz také

Reference

  1. ^ Chaves, str. 72
  2. ^ A b C d E F G Scartezzini, str. 14
  3. ^ A b Macky, Iane, "Hranolové sklo", Glassian
  4. ^ Padiyath, Raghunath; Společnost 3M (2013), Okenní fólie s přesměrováním denního světla, Americké ministerstvo ESTCP číslo projektu EW-201014, vyvoláno 2017-10-09
  5. ^ Chaves, str. 146
  6. ^ Diskuse o vlastnostech úhlového transformátoru viz Chaves, str. 75.
  7. ^ Scartezzini, str. 15

Zdroje