Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для восстановления культивируемых водотоков в надземные каналы см. Дневное освещение (ручьи) . Для аналогичной операции с транспортными туннелями см. Дневное освещение (туннели) .
Просвет обеспечивает внутреннее освещение

Дневное освещение - это практика размещения окон , световых люков , других проемов и отражающих поверхностей таким образом, чтобы солнечный свет (прямой или косвенный) мог обеспечить эффективное внутреннее освещение . Особое внимание уделяется дневному освещению при проектировании здания, когда цель состоит в максимальном визуальном комфорте или сокращении потребления энергии. Экономия энергии может быть достигнута за счет сокращения использования искусственного (электрического) освещения или пассивного солнечного отопления. Использование энергии искусственного освещения можно сократить, просто установив меньше электрических фонарей в местах, где присутствует дневной свет, или путем автоматического затемнения./ выключение электрического освещения при наличии дневного света - процесс, известный как сбор дневного света .

Количество дневного света, получаемого во внутреннем пространстве, можно проанализировать, измерив освещенность на сетке или выполнив расчет коэффициента дневного света . Компьютерные программы, такие как Radiance, позволяют архитектору или инженеру быстро рассчитать преимущества конкретного дизайна. Реакция человеческого глаза на свет нелинейна , поэтому более равномерное распределение того же количества света делает комнату ярче.

Источником дневного света является Солнце . Соотношение прямого и рассеянного света влияет на количество и качество дневного света. [1] «Прямой солнечный свет » достигает места, не рассеиваясь в атмосфере Земли . Солнечный свет, который рассеивается в атмосфере, называется « рассеянным дневным светом ». Солнечный свет, отражающийся от стен и земли, также способствует дневному свету. Каждый климат имеет разный состав дневного света и разную облачность , поэтому стратегии дневного света различаются в зависимости от местоположения объекта и климата. На полярную стену (северная стена в Северном полушарии ) нет прямого солнечного света.и южная стена в Южном полушарии ) здания от осеннего равноденствия до весеннего равноденствия на широтах к северу от Тропика Рака и к югу от Тропика Козерога . [2]

Традиционно дома проектировались с минимальным количеством окон на полярной стороне, но с большим количеством окон большего размера на экваториальной стороне (южная стена в Северном полушарии и северная стена в Южном полушарии). [3] Окна с экваториальной стороны получают хотя бы немного прямого солнечного света в любой солнечный день года (кроме тропиков в летнее время ), поэтому они эффективны для дневного освещения участков дома, прилегающих к окнам. В более высоких широтах в середине зимы свет падает сильно и отбрасывает длинные тени. Это может быть частично улучшено за счет рассеивания света , световых трубок или трубок.и через несколько отражающие внутренние поверхности. В летнее время на довольно низких широтах окна, выходящие на восток и запад, а иногда и окна, обращенные к более близкому полюсу, получают больше солнечного света, чем окна, обращенные к экватору. [2]

Типы [ править ]

Пассивное дневное освещение - это система сбора солнечного света с помощью статических, неподвижных и не отслеживающих систем (таких как окна , раздвижные стеклянные двери , большинство световых люков , световых труб ) и отражения собранного дневного света глубже внутрь с помощью таких элементов, как световые полки . Системы пассивного дневного освещения отличаются от систем активного дневного света тем, что активные системы отслеживают и / или следуют за солнцем и для этого полагаются на механические механизмы.

Windows [ править ]

Клесторные окна
Основная статья: Окно

Окна - наиболее распространенный способ впустить дневной свет в пространство. Их вертикальная ориентация означает, что они избирательно пропускают солнечный свет и рассеивают дневной свет в разное время дня и года. Следовательно, окна с разными ориентациями обычно необходимо комбинировать, чтобы обеспечить правильное сочетание света для здания, в зависимости от климата и географической широты. Есть три способа увеличить количество света, доступного из окна: [4] (а) разместить окно близко к стене светлого цвета, (б) наклонить стороны оконных проемов так, чтобы внутренний проем был больше, чем внешний проем или (c) использование большого светлого подоконника для проецирования света в комнату.

Различные типы и сорта стекла и различные виды обработки окон также могут влиять на количество света, пропускаемого через окна. Тип остекления является важным вопросом, который выражается его коэффициентом VT ( визуальное пропускание ) [5], также известным как пропускание визуального света (VLT). Как следует из названия, этот коэффициент измеряет, сколько видимого света пропускает окно. Низкое значение VT (ниже 0,4) может уменьшить наполовину или более свет, попадающий в комнату. Но также имейте в виду, что стекло с высоким VT: высокие значения VT (скажем, выше 0,60) могут быть причиной бликов. С другой стороны, вы также должны учитывать нежелательные эффекты больших окон.

Окна переходят в светопрозрачные стены (внизу).

Окна фонаря [ править ]

Еще один важный элемент в создании дневного света - это использование оконных проемов. Это высокие окна, расположенные вертикально. Их можно использовать для увеличения прямого солнечного излучения при ориентации к экватору. Если смотреть на солнце, люстры и другие окна могут пропускать неприемлемый свет . В случае пассивного солнечного дома, фонари могут обеспечивать прямой световой путь к комнатам с полярной стороны (север в северном полушарии; юг в южном полушарии), которые в противном случае не были бы освещены. В качестве альтернативы можно использовать осветительные приборы, чтобы пропускать рассеянный дневной свет (с севера в северном полушарии), который равномерно освещает такое пространство, как классная комната или офис.

Часто окна верхнего этажа также освещают внутренние поверхности стен, окрашенные в белый или другой светлый цвет. Эти стены расположены таким образом, чтобы отражать непрямой свет во внутренние помещения, где он необходим. Преимущество этого метода заключается в уменьшении направленности света, чтобы сделать его более мягким и рассеянным, а также уменьшить тени.

Пилообразная крыша [ править ]

Еще одна альтернатива остеклению под углом - это пилообразная крыша (встречается на старых заводах). Пилообразные крыши имеют вертикальное стекло, обращенное в сторону от экваториальной стороны здания, чтобы улавливать рассеянный свет (а не резкое прямое солнечное излучение со стороны экватора). [6] Наклонная часть структуры стекла поддержки является непрозрачной и хорошо изолирован с холодной крышей и лучистой барьер. Концепция освещения пилообразной крыши частично снижает проблему летнего люка с солнечной печью, но все же позволяет теплому внутреннему воздуху подниматься и касаться стекла внешней крыши в холодную зиму со значительной нежелательной теплопередачей. [7]

Мансардные окна [ править ]

Основная статья: Мансардное окно
Современный световой люк

Мансардные окна - это светопропускающие окна (продукты, заполняющие проемы в оболочке здания, которая также включает окна, двери и т. Д. [В зависимости от того? ] ), Образующие всю крышу или ее часть. Мансардные окна широко используются в дизайне дневного света в жилых и коммерческих зданиях, главным образом потому, что они являются наиболее эффективным источником дневного света на единицу площади.

Альтернатива мансардному окну - кровельный фонарь . Фонарь на крыше - это купол дневного света, который находится над крышей, в отличие от светового люка, который встроен в конструкцию крыши. Фонари на крыше служат одновременно и архитектурным элементом, и способом введения естественного света в пространство и обычно представляют собой деревянные или металлические конструкции с несколькими стеклянными панелями.

Атриум [ править ]

Основная статья: Атриум (архитектура)

Атриум - это большое открытое пространство внутри здания. Его часто используют для освещения центральных проходов или общественных мест дневным светом, проникающим через стеклянную крышу или стену. Атрия обеспечивает дневной свет в прилегающие рабочие зоны, но его количество часто невелико и не проникает очень далеко. [8] Основная функция атриума - обеспечить визуальный опыт и определенную степень контакта с внешним миром для людей в рабочих зонах. Освещение последовательных этажей комнат, примыкающих к атриуму, взаимозависимо и требует сбалансированного подхода. [9] Свет с неба может легко проникать на верхние этажи, но не на нижние, которые в основном зависят от света, отраженного от внутренних поверхностей атриума, например света, отраженного от пола. [10]Для верхних этажей требуется меньшая площадь окон, чем для нижних, и, если стены атриума светлые, верхние стены будут отражать свет в сторону нижних этажей. [6]

Полупрозрачные стены [ править ]

Стеклянная кирпичная стена, на открытом воздухе
Стеклянная кирпичная стена, в помещении
Стенка бутылки

Стены из стеклоблоков от полупрозрачных до прозрачных. Традиционно они полые и залиты мелким бетонным раствором, но некоторые современные стеклянные кирпичные стены представляют собой сплошное литое стекло [11], залитое прозрачным клеем. [12] [13] Если клей соответствует показателю преломления стекла, стена может быть довольно прозрачной.

Увеличивая количество бетона, стены бутылок встраивают бутылки, которые проходят прямо через стену, пропуская свет. Также сделаны бетонные стены, сквозь которые проходят стеклянные призмы. [ необходима цитата ] С появлением более дешевых оптических волокон , волоконно-оптических бетонных стен. [ необходима цитата ] Дневной свет (и теневые изображения) затем может проходить прямо через твердую бетонную стену, делая ее полупрозрачной; Волоконная оптика проведет свет вокруг поворотов и на десятки метров. [14] Обычно пропускается только несколько процентов света (процент пропускания составляет около половины процента поверхности, на которой расположены волокна, и обычно используются только ~ 5% волокон).[15] [16]

И стекло, и бетон в твердом состоянии достаточно хорошо проводят тепло, поэтому ни одна из этих стен не изолирует хорошо . Поэтому их часто используют на открытом воздухе, как разделитель между двумя отапливаемыми помещениями (см. Изображения) или в очень умеренном климате .

Стены (и крыши) теплиц сделаны так, чтобы пропускать как можно больше света и как можно меньше тепла. В них используются различные материалы, они могут быть прозрачными или полупрозрачными.

Удаленное распространение [ править ]

Основная статья: Анидолическое освещение

Дневной свет можно подавать в помещения с низкой вероятностью появления окон или световых люков с помощью удаленных распределительных устройств, таких как зеркала, призмы или световые трубки . Это называется анидольным освещением от анидольной (не формирующей изображения) оптики . Нелинейная реакция человеческого глаза на свет означает, что распространение света на более широкую область комнаты делает комнату ярче и делает ее более освещенной.

У удаленных систем распределения дневного света есть потери, и чем дальше они должны пропускать дневной свет и чем более запутан путь, тем больше неэффективность. [17] Эффективность многих удаленных распределительных систем также может сильно варьироваться от ясного до пасмурного неба. Тем не менее, там, где нет другой возможности обеспечить дневным светом пространство, можно оценить удаленные системы распределения. [8]

Светоотражатели и полки [ править ]

Легкие полки
Светоотражатель
Смотрите также: Архитектурная световая полка

Когда-то широко применяемый в офисных зданиях, регулируемый вручную светоотражатель сегодня редко используется, поскольку его заменили комбинацией других методов в сочетании с искусственным освещением. Рефлектор нашел применение там, где искусственное освещение обеспечивало плохое освещение по сравнению с современным электрическим освещением.

Световые полки - это эффективный способ улучшить освещение из окон на стороне здания, обращенной к экватору, этот эффект достигается за счет размещения белой или отражающей металлической световой полки за окном. [8] Обычно окно защищено от прямых солнечных лучей выступающим карнизом. Световая полка выступает за пределы тени, создаваемой карнизом, и отражает солнечный свет вверх, освещая потолок. Этот отраженный свет может содержать небольшое количество тепла, а отражающее освещение от потолка обычно уменьшает глубокие тени, уменьшая потребность в общем освещении. [18]

Холодной зимой создается полка с естественным освещением, когда на земле лежит снег, который делает его отражающим. Низкое зимнее солнце (см. « Путь солнца» ) отражается от снега и на одну-две трети увеличивает солнечное излучение через обращенное к экватору стекло, которое ярко освещает потолок этих комнат. Может потребоваться контроль бликов (драпировки).

Призмы [ править ]

Основная статья: Призменное освещение
Дневной свет перенаправляет свет изгиба пленки вверх

Самым старым применением призм для дневного освещения вполне могут быть палубные призмы , впускаемые в палубу кораблей, чтобы пропускать свет снизу. Позже тротуары или светильники для свода стали использовать для освещения подвалов под тротуарами. [19]

Позже стали популярными призмы, которые использовали полное внутреннее отражение, чтобы направлять свет в сторону, освещая более глубокие части комнаты. Ранние толстые призматические плитки из литого стекла с медленным охлаждением часто назывались «плитками люксфер» по имени крупного производителя. [19] Они были и используются в верхних частях окон, и некоторые полагают, что они способствовали тенденции от темных, разделенных викторианских интерьеров на открытые, светлые. [ необходима цитата ]

Оконная пленка с перенаправлением дневного света (DRF) - это тонкая пластиковая версия старых стеклянных призматических плиток. Его можно использовать как замену непрозрачным жалюзи. [20]

Световые трубки [ править ]

Слева: схема световой трубки .
Справа: трубчатые устройства дневного света собирают солнечный свет и передают его через высокоотражающую трубку во внутреннее пространство на уровне потолка.
Основная статья: световая трубка

Другой тип используемого устройства - это световая трубка, также называемая трубчатым устройством дневного освещения (TDD), которая помещается в крышу и пропускает свет в определенную область интерьера. Они чем-то напоминают встраиваемые потолочные светильники. Они не пропускают столько тепла, сколько световые люки, потому что имеют меньшую площадь поверхности.

TDD используют современные технологии для передачи видимого света через непрозрачные стены и крыши. Сама трубка представляет собой пассивный компонент, состоящий либо из простого отражающего внутреннего покрытия, либо из светопроводящего волоконно-оптического жгута. Его часто закрывают прозрачным куполом, установленным на крыше, «коллектором света» и заканчивают диффузором, который пропускает дневной свет во внутренние помещения и распределяет доступную световую энергию равномерно (или эффективно, если использование освещенного пространства разумно фиксировано , и пользователь пожелал одно или несколько «ярких пятен»).

Трубчатое устройство дневного света было изобретено Solatube International в 1986 году и впервые выпущено на рынок в Австралии в 1991 году. [ Сомнительно - обсудить ]

Активное дневное освещение [ править ]

Активное дневное освещение - это система сбора солнечного света с помощью механического устройства для повышения эффективности сбора света для данной цели освещения. Системы активного дневного освещения отличаются от систем пассивного дневного освещения тем, что пассивные системы стационарны и не следят за солнцем и не отслеживают его. [21] Существует два типа активных систем управления Daylighting: с замкнутым контуром солнечной слежении и с открытым контуром систем солнечного слежения.

  • Системы с замкнутым контуром отслеживают солнце, полагаясь на набор линз или датчиков с ограниченным полем обзора, направленных на солнце и постоянно полностью освещенных солнечным светом. Когда солнце движется, оно начинает затенять один или несколько датчиков, которые система обнаруживает и активирует двигатели или исполнительные механизмы, чтобы вернуть устройство в положение, при котором все датчики снова будут одинаково освещены. [22]
  • Системы с разомкнутым контуром отслеживают солнце без физического следа за солнцем с помощью датчиков (хотя датчики могут использоваться для калибровки). Эти системы обычно используют электронную логику, которая управляет двигателями устройств или исполнительными механизмами, следуя за солнцем, на основе математической формулы. Эта формула обычно представляет собой предварительно запрограммированную карту пути солнца, подробно описывающую, где будет солнце на заданной широте и в заданную дату и время для каждого дня.

Умное стекло [ править ]

Основная статья: Умное стекло

Смарт-стекло - это название класса материалов и устройств, которые можно переключать между прозрачным состоянием и состоянием, которое является непрозрачным, полупрозрачным, отражающим или световозвращающим. [23] Переключение осуществляется путем подачи напряжения на материал или выполнения простой механической операции. Окна, световые люки и т. Д., Изготовленные из умного стекла, можно использовать для регулировки внутреннего освещения, компенсируя изменения яркости света на улице и требуемой яркости в помещении. [24]

Солнечное освещение [ править ]

Отражающее зеркало гелиостата
Солнечный уличный свет

Гелиостаты [ править ]

Использование гелиостатов , зеркал, которые автоматически перемещаются для отражения солнечного света в постоянном направлении по мере того, как солнце движется по небу, становится все более популярным как энергоэффективный метод освещения. Гелиостат можно использовать для освещения солнечного света непосредственно через окно или световой люк или в любое расположение оптических элементов, таких как световые трубки, которые распределяют свет там, где это необходимо. На изображении показано зеркало, которое вращается на управляемой компьютером альтазимутальной монтировке с приводом от двигателя .

Солнечные уличные фонари [ править ]

Солнечные уличные фонари приподнятые источники света, которые питаются от фотоэлектрических панелей, обычно установленных на осветительной конструкции. Солнечная батарея такой автономной фотоэлектрической системы заряжает перезаряжаемую батарею , которая питает люминесцентные или светодиодные лампы в ночное время. Солнечные уличные фонари являются автономными энергосистемами и имеют преимущество в экономии затрат на рытье траншей, озеленение и техническое обслуживание, а также на счета за электричество, несмотря на их более высокую первоначальную стоимость по сравнению с обычным уличным освещением. Они разработаны с достаточно большими батареями, чтобы обеспечить работу не менее недели, и даже в худшей ситуации ожидается, что они будут слегка тускнеть.

Гибридное солнечное освещение [ править ]

Основная статья: Гибридное солнечное освещение

Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL) разработала новую альтернативу мансардным окнам, названную гибридным солнечным освещением. В этой конструкции используется монтируемый на крыше светоприемник, оптоволокно большого диаметра и модифицированные эффективные люминесцентные осветительные приборы, которые имеют прозрачные стержни, подключенные к оптоволоконным кабелям. Для дневного естественного внутреннего освещения практически не требуется электричество.

Полевые испытания новой технологии HSL, проведенные в 2006 и 2007 годах, были многообещающими, но производство мелкосерийного оборудования все еще дорого. В ближайшем будущем HSL должна стать более рентабельной. Версия, способная противостоять ураганам, может заменить обычные коммерческие системы дневного освещения улучшенными реализациями в 2008 году и позже. Закон об энергетике США 2007 года предусматривает финансирование исследований и разработок HSL, и несколько крупных коммерческих зданий готовы финансировать дальнейшую разработку и развертывание приложений HSL.

В ночное время ORNL HSL использует балласты электронного управления люминесцентным освещением переменной интенсивности. По мере того как солнечный свет постепенно уменьшается на закате, люминесцентный светильник постепенно включается, чтобы обеспечить почти постоянный уровень внутреннего освещения от дневного света до тех пор, пока на улице не станет темно.

HSL может вскоре стать вариантом для коммерческого внутреннего освещения. Он может пропускать около половины получаемого прямого солнечного света. [25]

Солярий [ править ]

Основные статьи: Солярий и теплица

В хорошо спроектированном изолированном здании с солнечными батареями с солярием, солярием, теплицей и т. Д. На экваториальной стороне обычно имеется значительное количество стекла. Также можно добавить большую площадь стекла между солнечной комнатой и внутренним жилым помещением. Недорогое безопасное стекло для двери патио, производимое в больших объемах, - недорогой способ достичь этой цели.

Двери, используемые для входа в комнату, должны быть напротив внутреннего стекла солнечной комнаты, чтобы пользователь мог сразу видеть снаружи при входе в большинство комнат. Следует минимизировать холлы и использовать вместо них открытые пространства. Если холл необходим для уединения или изоляции комнаты, недорогие безопасные стеклянные двери для патио можно разместить с обеих сторон холла. Для управления освещением можно использовать драпировки на внутреннем стекле. При желании занавески можно автоматизировать с помощью сенсорных средств управления электродвигателями, которые учитывают загруженность помещения, дневной свет, внутреннюю температуру и время суток. Пассивные солнечные здания без центральной системы кондиционирования воздуха нуждаются в механизмах контроля для ежечасных, суточных и сезонных колебаний температуры и дневного света. Если температура правильная и в комнате нет людей, шторы могут автоматически закрываться, чтобы уменьшить теплопередачу в любом направлении.

Чтобы помочь распределить дневной свет солнечной комнаты по сторонам комнат, наиболее удаленных от экватора, можно использовать недорогие зеркала от пола до потолка.

Строительные нормы и правила требуют второго выхода на случай пожара. Большинство дизайнеров используют дверь с одной стороны спальни и внешнее окно, но окна с западной стороны обеспечивают очень плохие летние тепловые характеристики. Вместо окна, выходящего на запад, дизайнеры используют массивную энергоэффективную внешнюю дверь с наполнителем из пенопласта R-13. Он может иметь стеклянную штормовую дверь снаружи, чтобы свет мог проходить, когда внутренняя дверь открыта. Стеклянные двери и окна с востока на запад должны быть полностью затемнены сверху вниз, в противном случае можно использовать спектрально-селективное покрытие для уменьшения солнечного излучения.

Дизайн [ править ]

Архитекторы и дизайнеры интерьеров часто используют дневное освещение как элемент дизайна. Хороший дневной свет требует внимания как к качественным, так и к количественным аспектам дизайна. [8]

Качественный [ править ]

Использование естественного света - один из аспектов дизайна в архитектуре; В 1929 году французский архитектор Ле Корбюзье сказал: «История архитектурных материалов ... была бесконечной борьбой за свет ... другими словами, историей окон». Как он подчеркивал в своей архитектуре (например, в Нотр-Дам-дю-О ), дневное освещение было основным элементом архитектурного дизайна ( примеры см. В Часовне Массачусетского технологического института и Церкви Света ). Не только эстетические аспекты, влияние дневного света на здоровье человека и производительность труда также рассматривается как качественный дневной свет. [26]Текущие исследования показывают, что условия освещения на рабочих местах влияют на множество факторов, связанных с удовлетворенностью работой, производительностью и благополучием, а также значительно более высокими оценками визуальной приемлемости при дневном освещении, чем при электрическом освещении. [27] Исследования также показали, что свет имеет прямое влияние на здоровье человека, поскольку он влияет на циркадные ритмы . [28]

Количественный [ править ]

Хорошо освещенное пространство требует как адекватного уровня освещения, так и хорошо распределенного света. В современной строительной индустрии дневное освещение считается показателем эффективности строительства в программах сертификации экологичного строительства, таких как LEED . Общество инженеров освещения (IES) и Общество света и освещения (SLL) предоставляют рекомендации по освещенности для каждого типа помещения. От того, насколько дневной свет способствует рекомендуемому уровню освещения, зависит световая отдача здания. IES одобрил два показателя для оценки характеристик дневного света: пространственная автономность дневного света (sDA) и годовое воздействие солнечного света (ASE). sDA - это метрика, описывающая годовой уровень дневного света во внутренних помещениях. [29] Дополнительные сведения см. В разделах «Дневная автономия» и «Документация по LEED».

Метод оценки [ править ]

Полевые измерения [ править ]

В существующих зданиях можно проводить полевые измерения для оценки эффективности дневного освещения. Измерения освещенности на сетке - это базовый уровень для определения средней освещенности помещения. Расстояние между точками измерения зависит от целей проекта. Высота этих точек зависит от того, где выполняется основная задача. В большинстве офисных помещений измеряется уровень стола (0,762 м над полом). На основе измерений будет рассчитана средняя освещенность, отношение максимальной однородности к минимальному и отношение однородности средней к минимальной, которые будут сравниваться с рекомендованным уровнем освещения. [30] Специальное диагностическое обследование освещения может быть проведено для анализа удовлетворенности жителей здания. [30]

Компьютерное моделирование [ править ]

С помощью компьютерного моделирования можно гораздо быстрее и точнее предсказать условия дневного освещения помещения, чем ручные вычисления или тестирование масштабной модели. Моделирование учитывает влияние климата с почасовыми данными о погоде за типичный метеорологический год . Доступны компьютерные модели, которые могут прогнозировать изменения внутреннего отраженного света. Излучение и трассировка лучей - это методы, которые могут работать со сложной геометрией, позволяют создавать сложные распределения неба и потенциально создавать фотореалистичные изображения. Методы излучения предполагают, что все поверхности идеально рассеиваются, чтобы сократить время вычислений. Методы трассировки лучей обладают точностью и способностью рендеринга изображений. [6]

Автономия [ править ]

Автономность дневного света - это процент времени, в течение которого уровни дневного света превышают заданную целевую освещенность в физическом пространстве или здании. [31] Расчет основан на годовых данных и заранее определенных уровнях освещения. Цель расчета - определить, как долго человек может работать в помещении, не требуя электрического освещения, обеспечивая при этом оптимальный визуальный и физический комфорт. [31]

Автономность дневного света полезна при определении того, как дневной свет входит и освещает пространство. Однако недостатком является отсутствие верхнего предела уровней яркости . Следовательно, пространство с высоким внутренним притоком тепла, которое обитатели считают неудобным, все равно будет хорошо работать при анализе. Достижение автономности дневного света требует комплексного подхода к проектированию, который определяет форму здания, расположение, климатические аспекты, компоненты здания, средства управления освещением и критерии проектирования освещения.

Непрерывный [ править ]

Автономность непрерывного дневного света аналогична автономности дневного света, но частичная заслуга приписывается временным шагам, когда дневная освещенность ниже минимального уровня освещенности. [32] Например, если целевая освещенность составляет 400 люкс, а расчетное значение - 200 люкс, автономность дневного света будет давать нулевую оценку, а непрерывная автономия дневного света даст 0,5 балла (200/400 = 0,5). Преимущество непрерывной автономии дневного света состоит в том, что она не дает жесткого порога приемлемой освещенности. Вместо этого он обращается к переходной области, обеспечивая реалистичные предпочтения в любом заданном пространстве. Например, сотрудники офиса обычно предпочитают работать при дневном свете ниже порога освещенности, поскольку этот уровень позволяет избежать потенциальных бликов и чрезмерного контраста.[32]

Полезная освещенность [ править ]

Полезное дневное освещение фокусируется на прямом солнечном свете, падающем в пространство. Расчет полезной дневной освещенности основан на трех факторах - процентном соотношении времени, в течение которого точка находится ниже, между или выше значения освещенности. Диапазон этих факторов обычно составляет 100–2000 люкс. Полезная дневная освещенность аналогична автономной дневной освещенности, но имеет дополнительное преимущество в виде устранения бликов и теплового дискомфорта. [33] Верхний порог используется для определения появления бликов или теплового дискомфорта и может потребовать разрешения.

Документация LEED [ править ]

LEEDСтандарты дневного освещения 2009 года были предназначены для того, чтобы соединить жителей здания с окружающей средой за счет использования оптимальных методов и технологий дневного освещения. Согласно этим стандартам максимальное значение в 1 балл может быть достигнуто с помощью четырех различных подходов. Первый подход - это компьютерное моделирование для демонстрации в условиях ясного неба уровней дневной освещенности от 108 до 5400 люкс 21 сентября с 9:00 до 15:00. Другой предписывающий подход - это метод, использующий два типа бокового освещения. освещение и три типа верхнего освещения, чтобы определить, достигается ли минимум 75% дневного света в занятых помещениях. Третий подход использует измерения внутреннего освещения, показывающие, что в помещении было достигнуто от 108 до 5400 люкс.Последний подход представляет собой комбинацию трех других методов расчета, чтобы доказать, что требования к дневному освещению выполнены.[34]

Документация LEED 2009 основана на расчете коэффициента дневного света . Расчет коэффициента дневного света основан на равномерной облачной погоде. Это наиболее применимо в Северной Европе и некоторых частях Северной Америки . [35] Фактор дневного света - это «отношение освещенности в точке на плоскости, обычно на горизонтальной рабочей плоскости, создаваемой световым потоком, получаемым прямо или косвенно в этой точке от неба, распределение яркости которого известно, к освещенности на горизонтальная плоскость, создаваемая свободным полушарием того же самого неба » [35].

Стандарты дневного освещения LEED v4 являются самыми актуальными по состоянию на 2014 год. Новые стандарты аналогичны старым стандартам, но также предназначены для «усиления циркадных ритмов и сокращения использования электрического освещения за счет введения дневного света в пространство. [36] Существуют два варианта достижения максимального значения этих двух последних точек. Один из вариантов - использовать компьютерное моделирование, чтобы продемонстрировать пространственную автономность дневного света 300 люкс в течение не менее 50% времени и годовую экспозицию солнечного света 1000 люкс в течение 250 часов работы в год. Другой вариант - показать, что уровни освещенности составляют от 300 до 3000 люкс с 9:00 до 15:00 в ясный день в день равноденствия для 75% или 90% площади пола в помещении. [36] Общая цель показателей дневного освещения LEED v4 - анализировать количество и качество света, а также сбалансировать использование остекления для обеспечения большего количества света и меньшей охлаждающей нагрузки.

См. Также [ править ]

  • Архитектурное стекло
  • Циркадный ритм
  • Сбор урожая при дневном свете
  • Дневной свет
  • Фактор дневного света
  • Палубная призма
  • Стеклянный кирпич
  • Здоровое здание
  • Гелиостат
  • Дом с низким энергопотреблением
  • Пассивное дневное освещение
  • Пассивный дом
  • Пассивный солнечный
    • Пассивная солнечная конструкция здания
  • Солнечный трекер
  • Небесный свет
  • Путь солнца
  • Устойчивость
    • Устойчивая архитектура
  • Транец (архитектурный)

Компании или продукты, использующие системы активного дневного света, включают:

  • Системы дневного света Solatube [2]
  • Коллекционер дневного света Химавари
  • Гелиостаты
  • Подсолнечная корпорация
  • Ciralight SunTrackers [3]
  • Компания Natural Lighting Co.Int.
  • SunCentral Inc.
  • Солнечное освещение Parans

Ссылки [ править ]

  1. ^ Рейнхарт, Кристоф (2014). Справочник по дневному освещению 1 . Кристоф Рейнхарт. ISBN 9780692203637.
  2. ^ a b Спеллман, Фрэнк; Бибер, Ревонна (2011). Наука о возобновляемых источниках энергии . CRC Press; 1 издание. ISBN 978-1439825020.
  3. ^ [1] Архивировано 17 января 2009 года в Wayback Machine.
  4. ^ Строительство для энергетической независимости: Буферизация Солнца / Земли и суперизоляция . Строители сообщества. 1983. ISBN 978-0960442249.
  5. ^ «Этикетка энергоэффективности» . Национальный Рейтинговый Совет Фенестрации . Дата обращения 4 марта 2019 .
  6. ^ a b c CIBSE Lighting Guide 10: Дневное освещение и дизайн окон . CIBSE. 1999. ISBN 978-0-900953-98-9.
  7. ^ Asdrubali, F. (2003). «Световые исследования и технологии:« Световые характеристики пилообразных крыш промышленных зданий » ». Осветительные исследования и технологии . 35 (4): 343–359. DOI : 10.1191 / 1365782803li094oa .
  8. ^ a b c d Справочник SLL по освещению . Дипломированный институт инженеров по обслуживанию зданий; 1-е издание. 2009. ISBN. 9781906846022.
  9. ^ Littlefair, PJ; Эйзлвуд, Мэн (1998). Дневное освещение в зданиях атриумов . Информационный документ BRE IP3 / 98. ISBN 9781860811944.
  10. ^ Шарплс, С. (1999). «Распределение отражательной способности и уровни дневного света в атриуме: модельное исследование». Осветительные исследования и технологии . 31 (4): 165–170. DOI : 10.1177 / 096032719903100405 .
  11. ^ "MVRDV объединяет терракотовый кирпич и стекло для фасада в Амстердаме - Archpaper.com" . archpaper.com . 2016-04-21 . Проверено 6 ноября 2017 .
  12. ^ «МВРДВ заменяет традиционный фасад на стеклоблоки, которые прочнее бетона» . Dezeen . 2016-04-20 . Проверено 6 ноября 2017 .
  13. ^ «Стеклянные кирпичи„прочнее бетона“ , плакированные Кристал домов Амстердама» . Проверено 6 ноября 2017 .
  14. ^ "Прозрачный бетон: LiTracon" . Будущее дизайна . 14 ноября 2014 г.
  15. ^ СУМЬЯДЖИТ ПАВЕЛ; АВИК ДУТТА (октябрь 2013 г.). "ПРОЗРАЧНЫЙ БЕТОН" (PDF) . Международный журнал научно-исследовательских публикаций . 3 . ISSN 2250-3153 .  
  16. ^ "Анидолический концентратор дневного света структурной полупрозрачной бетонной оболочки" (PDF) . Sinberbest.berkeley.edu . Проверено 4 августа 2018 .
  17. ^ Littlefair, PJ (1990). «Обзорный доклад: инновационный дневной свет: обзор систем и методов оценки». Осветительные исследования и технологии . 22 : 1–17. DOI : 10.1177 / 096032719002200101 .
  18. ^ Littlefair, PJ (1995). «Световые полки: компьютерная оценка дневного света». Осветительные исследования и технологии . 27 (2): 79–91. DOI : 10.1177 / 14771535950270020201 .
  19. ^ a b "Стекло призмы | глассиан" . Glassian.org . Проверено 6 ноября 2017 .
  20. ^ Ноблис. «Информационный бюллетень EW-201014» . Serdp-Estcp.org . Проверено 6 ноября 2017 .
  21. ↑ Active Daylighting. Архивировано 2 февраля 2010 г., на Wayback Machine найдено 9 февраля 2009 г.
  22. ^ Новая стратегия для отслеживания солнечной активности на подуровне EUCLIDES
  23. ^ Baetens, R .; Jelle, BP; Густавсен, А. (2010). «Свойства, требования и возможности умных окон для динамического контроля дневного света и солнечной энергии в зданиях: современный обзор». Материалы солнечной энергии и солнечные элементы . 94 (2): 87–105. DOI : 10.1016 / j.solmat.2009.08.021 . ЛВП : 11250/2473860 .
  24. ^ Ли, ES; Тавил, А. (2007). «Показатели энергетического и визуального комфорта электрохромных окон со свесами». Строительство и окружающая среда . 42 (6): 2439–2449. DOI : 10.1016 / j.buildenv.2006.04.016 .
  25. ^ Мух, Джефф. «Проектирование и анализ гибридных систем солнечного освещения и полного спектра солнечной энергии» (PDF) . Национальная лаборатория Ок-Ридж. Архивировано из оригинального (PDF) 28 ноября 2007 года . Проверено 23 декабря 2007 .
  26. ^ Овен, MBC; Аартс, MPJ; Ван Хоф, Дж. (2015). «Дневной свет и здоровье: обзор доказательств и последствий для искусственной среды» . Осветительные исследования и технологии . 47 : 6–27. DOI : 10.1177 / 1477153513509258 .
  27. ^ Borisuit, A; Линхарт, Ф. (2015). «Влияние реалистичного дневного и электрического освещения в офисе на визуальный комфорт, бдительность и настроение». Осветительные исследования и технологии . 47 (2): 192–209. DOI : 10.1177 / 1477153514531518 .
  28. ^ Фигейро, MG; Rea, MS; Буллоу, JD (2006). «Способствует ли архитектурное освещение раку груди?» . Журнал канцерогенеза . 5 (1): 20. DOI : 10,1186 / 1477-3163-5-20 . PMC 1557490 . PMID 16901343 .  
  29. ^ Утвержденный метод: пространственная автономия дневного света (sDA) IES и годовое воздействие солнечного света (ASE) . Общество инженеров освещения. 2013. ISBN. 9780879952723.
  30. ^ a b Протоколы измерения производительности коммерческих зданий . Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха, Совет по экологическому строительству США и Сертифицированный институт инженеров по обслуживанию зданий. 2010. ISBN 9781933742793.
  31. ^ а б Рейнхарт, Кристоф; Мардалевич, Джон и Роджерс, Зак (2006). «Динамические показатели эффективности дневного света для устойчивого проектирования зданий» (PDF) . Leukos . 3 (1): 7–31. DOI : 10,1582 / LEUKOS.2006.03.01.001 . Проверено 11 декабря 2014 года .
  32. ^ a b Jakubiec, JA; Рейнхарт, CF (2012). «Адаптивная зона» - концепция оценки дискомфортных бликов в освещенных дневным светом помещениях ». Осветительные исследования и технологии . 44 (2): 149–170. DOI : 10.1177 / 1477153511420097 .
  33. ^ Набиль, Азза; Мардалевич, Джон (2006). «Полезное дневное освещение: замена факторов дневного света». Энергия и здания . 38 (7): 1858–1866. DOI : 10.1016 / j.enbuild.2006.03.013 .
  34. ^ «Дневной свет и виды - дневной свет» . Совет по экологическому строительству США . USGBC . Проверено 10 декабря 2014 .
  35. ^ a b Ри, Марк (2000). Справочник по освещению IESNA (9-е изд.). Светотехника; Выпуск 9 (июль 2000 г.). ISBN 978-0879951504.
  36. ^ a b "Дневной свет" . Совет по экологическому строительству США . USGBC . Проверено 10 декабря 2014 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Страница Министерства энергетики США о пассивном дневном освещении
  • Институт Энереф Право на дневной свет