Oświetlenie pryzmatyczne

Naświetle pryzmatyczne załamuje światło przechodzące przez górną część okna w górę.

Oświetlenie pryzmowe to zastosowanie pryzmatów w celu poprawy dystrybucji światła w przestrzeni. Zwykle służy do rozprowadzania światła dziennego i jest formą oświetlenia anidolowego .

Oświetlenie pryzmowe było popularne od jego wprowadzenia w latach 90. XIX wieku aż do lat 30. XX wieku, kiedy powszechne były tanie światła elektryczne, a oświetlenie pryzmowe stało się niemodne. Podczas gdy masowa produkcja pryzmatycznych systemów oświetleniowych zakończyła się około 1940 roku, w latach 2010-tych nastąpiło odrodzenie dzięki zastosowaniu nowych materiałów.

Jak to działa

Reakcja ludzkiego oka na światło jest nieliniowa : zmniejszenie poziomu światła o połowę nie powoduje zmniejszenia o połowę postrzeganej jasności przestrzeni, sprawia, że ​​wydaje się ona jedynie nieco ciemniejsza. Jeśli światło zostanie przekierowane z najjaśniejszych części pomieszczenia do najciemniejszych, pomieszczenie będzie ogólnie jaśniejsze, a większej przestrzeni można zapewnić użyteczny i komfortowy poziom oświetlenia (patrz zdjęcia przed i po z artykułu z 1899 r. poniżej). Może to zmniejszyć potrzebę sztucznego oświetlenia.

Załamanie i całkowite wewnętrzne odbicie wewnątrz pryzmatów optycznych może zakrzywiać wiązki światła. To zakrzywienie światła pozwala na jego redystrybucję.

Wiele małych pryzmatów można połączyć na krawędziach w arkusz. Arkusz pryzmatu przypomina nieco liniową soczewkę Fresnela , ale każdy grzbiet może być identyczny. W przeciwieństwie do soczewki Fresnela, światło nie jest przeznaczone do skupiania, ale wykorzystywane do oświetlenia anidolowego .

  • Woodcut? of a deep, shadowy room with light only near the window at the far end

    Nierówne światło z okna.

  • Woodcut? of the same room, but much more evenly lit, with diffuse light in the former shadows

    To samo światło rozprowadzane przez pryzmatyczne płytki w oknie.

  • A wedge of glass, in cross-section a right-angled triangle hung from the shortest side, with light passing downwards through the shortest side, hitting the hypotenuse, and bouncing out near-horizontally from the third side. The top of the wedge has ridges for setting it into a frame, and some of the light misses the wedge and continues downwards.

    Pojedynczy pryzmat wiszący ze światła sklepienia , pokazujący całkowite wewnętrzne odbicie

  • Two vertical tiles with one side of each serrated into prisms (the two sheets of prisms are differently shaped)

    Dwie różne recepty płytek pryzmowych, pokazujące różne załamanie światła. Kąt padania światła jest inny, ale kąt padania światła wychodzącego jest taki sam (optymalnie prawie poziomy).

Typy

Pryzmaty pokładowe przenosiły światło przez górne pokłady statków i rozprowadzały je na pokładach poniżej. Podobnie na lądzie pryzmaty w latarniach chodnikowych wykorzystywano do oświetlania piwnic i sklepień.

Płytki pryzmatyczne stosowano pionowo, zwykle jako naświetle nad oknem lub drzwiami. Wbudowano je także w stałe i ruchome daszki, pochyłe przeszklenia i świetliki . Zaginają światło w górę, dzięki czemu wnika ono głębiej do pomieszczenia, zamiast oświetlać podłogę w pobliżu okna.

Nowoczesne panele pryzmatyczne są zasadniczo akrylową wersją starych szklanych płytek pryzmatycznych. Podobnie jak płytki szklane, można je montować na regulowanych daszkach. Panele kanałowe wykorzystują szczeliny, które odbijają światło od wewnątrz. Holograficzne elementy optyczne można również wykorzystać do przekierowania światła.

Folia okienna przekierowująca światło dzienne (DRF) to cienki, elastyczny arkusz, który można odkleić i przykleić, a warstwa optyczna jest zwykle wykonana z akrylu. Istnieją dwa rodzaje filmów. Część folii jest uformowana z maleńkich pryzmatów, tworząc elastyczny, miniaturowy panel pryzmatyczny, który można odkleić i przykleić. Inną folię formuje się z cienkimi, prawie poziomymi pustkami wystającymi do wnętrza akrylu lub przez niego; szczeliny odbijają światło padające na ich górne powierzchnie w górę. Załamanie światła jest zminimalizowane, aby uniknąć zabarwienia światła. Folie refleksyjne są bardziej przezroczyste (obie są półprzezroczyste) , ale mają tendencję do wysyłania światła w górę, na sufit, a nie w głąb pomieszczenia. Folie oparte na załamaniu światła są raczej półprzezroczyste niż przezroczyste, ale zapewniają lepszą kontrolę nad kierunkiem wychodzącej wiązki światła; folia może być wykonana w różnych kształtach pryzmatów, aby załamywać światło pod różnymi kątami.

Produkcja i naprawa

Starsze elementy szklane odlano, można je było ciąć i polerować. Płytki pryzmowe były często wykonane z pojedynczych pryzmatów połączonych paskami cynku, ołowiu lub miedzi szkliwionej elektrolitycznie (podobnie jak metodami stosowanymi do łączenia tradycyjnych europejskich witraży ). Pryzmaty chodnikowe odlano w jednym kawałku jako soczewki jedno- lub wielokrotne i umieszczono w ramach nośnych. Folia przekierowująca światło dzienne wykonana jest z akrylu .

Uszkodzone płytki pryzmatyczne można naprawić, a ponieważ są dostępne w standardowych wersjach, istnieje rynek części zamiennych. Istnieje możliwość zamówienia zamienników do odlewów jednoczęściowych. Osłabione płytki pryzmowe można wzmocnić ukrytymi prętami, podobnymi do tych stosowanych do wzmacniania witraży.

Styl architektoniczny

Optymalne doświetlenie pomieszczenia światłem dziennym za pomocą oświetlenia pryzmowego. Zadaszenia z płytek pryzmowych na zewnątrz rzucają światło na sufit, dzięki czemu wnika ono głęboko w pomieszczenie.
Nieoptymalne wykorzystanie oświetlenia pryzmatycznego. Folia przekierowująca światło dzienne naklejona od wewnętrznej strony okien odbija światło ostro w górę, w kierunku sufitu, oświetlając głównie obszar najbliżej okna.

Opracowano wyrafinowane systemy oświetlenia różnego rodzaju przestrzeni za pomocą płytek pryzmowych. Ogólnie rzecz biorąc, celem było rozsyłanie dostępnego światła po pomieszczeniu niemal poziomo. Jedna firma sprzedawała płytki z dziewięcioma recepturami, dającymi różne kąty załamania światła . Często stosowano różne recepty w różnych częściach tego samego naświetla okna, czasami w celu pionowego rozproszenia światła, a czasami w celu zakrzywienia światła w poziomie wokół przeszkód, takich jak filary.

Płytki Prisms czasami mają wyszukane projekty artystyczne uformowane na zewnątrz; Frank Lloyd Wright stworzył ponad czterdzieści projektów płytek pryzmatycznych.

Oświetlenie pryzmatyczne skuteczniej sprawdza się w jasnych, otwartych przestrzeniach. Niektórzy uważają, że przyczyniło się to do odchodzenia od ciemnych, podzielonych wnętrz wiktoriańskich na rzecz otwartych, jasnych wnętrz. [ potrzebne źródło ] Usunięcie lub zasłonięcie starych lamp pryzmowych często pozostawia charakterystycznie wysokie przestrzenie z oznakowaniem nad witrynami sklepowymi (patrz zdjęcia).

Folia okienna przekierowująca światło dzienne była początkowo wykonana z jednej folii przekierowującej i jednej folii rozpraszającej redukującej olśnienie, często umieszczanych na różnych wewnętrznych powierzchniach okna z podwójnymi szybami, ale obecnie dostępne są zintegrowane pojedyncze folie. Niektóre folie przekierowujące światło dzienne odbijają wpadające światło w górę od maleńkich, prawie poziomych odbłyśników, więc przy dużym kącie słońca wyginają je ostro, wyrzucając w górę w stronę sufitu, gdzie typowy sufit rozprasza się światło dzienne nieco głębiej w przestrzeń. Inne folie przekierowujące światło dzienne załamują światło pod dowolnym określonym kątem, idealnie wysyłając je prawie poziomo do pomieszczenia. Folie przekierowaniowe mogą być stosowane jako substytut rolet nieprzezroczystych.

Galeria

  • Daylighting a shop with a display window using prism tile transoms

    Doświetlenie sklepu z witryną za pomocą rygli pryzmowych

  • An outside view of such a store (broader view, closer view)

    Wygląd takiego sklepu z zewnątrz ( szersze spojrzenie , bliższe spojrzenie )

  • The same store before the prism lights were restored, showing characteristic proportioning

    Ten sam sklep przed przywróceniem świateł pryzmowych, wykazujących charakterystyczne proporcje

  • A building with original transom prisms for the shops

    Budynek z oryginalnymi pryzmami ryglowymi dla sklepów

  • Two-stage refraction for basement lighting

    Dwustopniowa refrakcja do oświetlenia piwnicy

  • The system in use to light a salesroom inside a hollow sidewalk. The ceiling and the wall on the right are prisms.

    System używany do oświetlenia sali sprzedaży wewnątrz wydrążonego chodnika. Sufit i ściana po prawej stronie to pryzmaty.

  • Diagram of a stall-board prism light. This system can also daylight a basement without a hollow sidewalk.

    Schemat światła pryzmatycznego na płycie straganowej. System ten może również oświetlać piwnicę bez pustego chodnika.

  • Prism glass canopies in a courtyard, to bend near-vertical light sideways into the windows

    Zadaszenia ze szkła pryzmatycznego na dziedzińcu, zaginające prawie pionowe światło na boki w stronę okien

  • A scheme for a light well, with progressively larger prism canopies lower down

    Schemat studni świetlnej z coraz większymi daszkami pryzmatycznymi w dole

  • Tapered space-saving light well designed for use with prism lighting

    Stożkowa, oszczędzająca miejsce lampa, dobrze zaprojektowana do użytku z oświetleniem pryzmowym

Zobacz też

Źródło: „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Prism_lighting&oldid=1143313682 ”