Prizma aydınlatması - Prism lighting

Bir prizma traversi, pencerenin üst kısmından geçen ışığı yukarı doğru büker.

Prizma aydınlatması kullanımı prizmalar bir mekandaki ışığın dağılımını iyileştirmek için. Genellikle dağıtmak için kullanılır gün ışığı ve bir biçimdir anidolik aydınlatma.

Prizma aydınlatması, ucuz elektrik ışıklarının yaygın olduğu ve prizma aydınlatmasının modası geçmiş olduğu 1890'lardan 1930'lara kadar popülerdi. Prizma aydınlatma sistemlerinin seri üretimi 1940 civarında sona ererken,[1] 2010'larda yeni malzemeler kullanılarak bir canlanma görüldü.[2]

Nasıl çalışır

İnsan gözünün ışığa tepkisi doğrusal değildir: Işık seviyesini yarıya indirmek, bir mekanın algılanan parlaklığını yarı yarıya azaltmaz, yalnızca biraz daha kısık görünmesini sağlar.[kaynak belirtilmeli ] Işık, bir odanın en parlak kısımlarından en karanlık kısımlarına yeniden dağıtılırsa, oda genel olarak daha parlak görünür ve daha fazla alana kullanışlı ve rahat bir aydınlatma seviyesi verilebilir (aşağıdaki 1899 tarihli bir makaleden önceki ve sonraki görüntülere bakın). Bu, yapay aydınlatma ihtiyacını azaltabilir.

Refraksiyon ve toplam iç yansıma içeride optik prizmalar ışık huzmelerini bükebilir. Işığın bu bükülmesi, yeniden dağıtılmasına izin verir.

Birçok küçük prizma, kenarlardan bir tabaka halinde birleştirilebilir. Bir prizma sayfası bir şekilde doğrusal fresnel mercek ancak her bir sırt aynı olabilir. Bir Fresnel lensin aksine, ışığın odaklanması amaçlanmamıştır, ancak anidolik aydınlatma.

  • Gravür mü? sadece pencerenin uzak ucunda ışık alan derin, gölgeli bir odanın

    Bir pencereden gelen eşit olmayan ışık.

  • Gravür mü? aynı odanın, ancak çok daha eşit şekilde aydınlatılmış, eski gölgelerde dağınık ışık

    Aynı ışık, penceredeki prizma karolarla yeniden dağıtılır.

  • En kısa kenardan enine kesitte dik açılı bir üçgen sarkan bir cam kama, ışık en kısa kenardan aşağıya doğru geçiyor, hipotenüse çarpıyor ve üçüncü taraftan neredeyse yatay olarak sıçrıyordu. Kamanın tepesinde, onu bir çerçeveye oturtmak için çıkıntılar vardır ve ışığın bir kısmı kamayı ıskalayarak aşağı doğru devam eder.

    A'dan tek sarkıt prizma tonoz ışığı, gösteriliyor toplam iç yansıma

  • Her birinin bir tarafı prizmalara girmiş iki dikey kiremit (iki prizma yaprağı farklı şekilde şekillendirilmiştir)

    Farklılıklarını gösteren iki farklı prizma karo reçetesi refraksiyon ışığın. Gelen ışığın açısı farklıdır, ancak dışarı çıkan ışığın çıkış açısı aynıdır (optimal olarak, neredeyse yatay[3]).

Türler

Güverte prizmaları gemilerin üst güvertelerinde ışık taşıdı ve aşağıdaki güvertelere yaydı. Benzer şekilde, karada prizmalar kaldırım ışıkları bodrumları ve tonozları aydınlatmak için kullanılmıştır.

Prizma karoları dikey olarak, genellikle bir travers bir pencere veya kapının üzerindeki ışık.[4] Ayrıca sabit ve hareketli kanopiler, eğimli camlar ve çatı pencereleri. Pencerenin yanındaki zemini aydınlatmak yerine ışığı yukarıya doğru bükerek odaya daha derinlemesine nüfuz eder.[3]

Modern prizmatik paneller, esasen eski cam prizma karoların akrilik bir versiyonudur. Cam karolar gibi ayarlanabilir kanopilere monte edilebilirler.[5] Kanal panelleri, ışığı içten yansıtan yarıklar kullanır. Holografik optik elemanlar ışığı yeniden yönlendirmek için de kullanılabilir.[6][5]

Gün ışığını yeniden yönlendiren cam filmi (DRF), optik katman genellikle akrilikten yapılmış, ince, esnek bir soyma ve yapıştırma levhasıdır. İki tür film vardır. Bazı filmler küçük prizmalarla kalıplanmıştır ve esnek bir soyup yapıştırma minyatür prizmatik panel oluşturur. Diğer film, akrilik içine veya içinden çıkıntı yapan yataya yakın ince boşluklarla kalıplanır; yarıklar yansıtmak üst yüzeylerine yukarı doğru çarpan ışık.[7][2] Işığı renklendirmekten kaçınmak için kırılma en aza indirilmiştir.[2] Yansıma temelli filmler daha çok şeffaf (her ikisi de yarı saydamdır) ama ışığı odanın derinliklerine değil tavana gönderme eğilimindedirler. Kırılma bazlı filmler saydam olmaktan ziyade yarı saydamdır, ancak giden ışık ışınının yönü üzerinde daha iyi kontrol sağlar; film, ışığı çeşitli açılarla kırmak için çeşitli prizma şekillerinde yapılabilir.

İmalat ve onarım

Eski cam elemanlar dökülmüş ve kesilip cilalanabilir. Prizma karoları genellikle çinko, kurşun veya çinko ile birleştirilmiş tek prizmalardan yapılmıştır. elektrik çarpmış bakır şeritler (daha ziyade geleneksel Avrupa'ya katılmak için kullanılan yöntemler gibi vitray ).[1] Kaldırım prizmaları tek veya çok prizmalı mercekler olarak tek parça halinde dökülmüş ve yük taşıyıcı çerçevelere yerleştirilmiştir. Gün ışığını yeniden yönlendiren film, akrilik.[8]

Hasar görmüş prizma karolar onarılabilir ve standart tasarımlarda geldiklerinden, değiştirmelerde bir kurtarma pazarı vardır. Tek parça dökümler için yedek parçalar devreye alınabilir. Zayıflamış prizma karolar, vitrayları güçlendirmek için kullanılanlara çok benzer şekilde gizli çubuklarla güçlendirilebilir.[1]

Mimari tasarım

Prizma aydınlatması kullanarak bir odanın optimum günışığı aydınlatması. Dışarıdaki prizma kiremit kanopiler, tavana ışık saçar, böylece odanın derinliklerine nüfuz eder.
Prizma aydınlatmasının optimum altı kullanımı. Pencerelerin iç tarafına yapıştırılan gün ışığı yönlendirme filmi ışığı keskin bir şekilde tavana yansıtır ve çoğunlukla pencereye en yakın alanı aydınlatır.

Prizma karoları ile farklı alan türlerini aydınlatmak için gelişmiş sistemler geliştirildi. Genel olarak amaç, mevcut ışığı odaya neredeyse yatay olarak göndermekti.[3] Bir şirket dokuz reçeteli karo sattı ve farklı kırılma açıları.[9][3] Aynı pencere kirişinin farklı kısımlarında, bazen ışığı dikey olarak dağıtmak, bazen de ışığı sütunlar gibi engellerin etrafında yatay olarak bükmek için farklı reçeteler kullanıldı.[3]

Prizma karoları bazen dışa doğru kalıplanmış ayrıntılı sanatsal tasarımlara sahiptir; Frank Lloyd Wright kırktan fazla prizma çini tasarımı yarattı.[10]

Prizma aydınlatma, aydınlık, açık alanlarda daha etkili çalışır.[3] Bazıları, karanlık, alt bölümlere ayrılmış Viktorya dönemi iç mekanlarından açık plan, açık renkli iç mekanlara doğru eğilime katkıda bulunduğuna inanıyor.[kaynak belirtilmeli ] Eski prizma vasistas ışıklarının kaldırılması veya kaplanması, genellikle vitrinlerin üzerinde karakteristik olarak yüksek tabela alanları bırakır (resimlere bakın).

Gün ışığını yeniden yönlendiren cam filmi başlangıçta, genellikle çift camlı bir pencerenin farklı iç yüzeylerinde bulunan bir yeniden yönlendirici film ve bir parlamayı azaltan yayıcı filmden yapılmıştır,[2] ancak entegre tek filmler artık mevcuttur.[11] Gün ışığını yeniden yönlendiren bazı filmler, gelen ışığı yataya yakın küçük reflektörlerden yukarı doğru yansıtır, bu nedenle yüksek güneş açılarında onu keskin bir şekilde bükerek, tipik bir tavanın olduğu tavana doğru yukarı fırlatırlar. Yayılır gün ışığı uzayın biraz daha derinlerine.[7] Gün ışığını yeniden yönlendiren diğer filmler, ışığı ideal olarak neredeyse yatay olarak odaya göndererek ışığı belirli bir açıda kırar. Yeniden yönlendirilen filmler, opak panjurların yerine kullanılabilir.[2]

Fotoğraf Galerisi

  • Prizma döşeme traversleri kullanarak vitrinli bir mağazanın günışığı aydınlatması

  • Böyle bir mağazanın dış görünümü (Daha geniş bakış, yakından bakış )

  • Prizma ışıkları restore edilmeden önceki aynı mağaza, karakteristik oranlama gösteriyor

  • Mağazalar için orijinal transom prizmalara sahip bir bina

  • Bodrum aydınlatması için iki aşamalı kırılma

  • İçi boş bir kaldırımda bir satış odasını aydınlatmak için kullanılan sistem. Sağdaki tavan ve duvar prizmalar.

  • Durma panosu prizma ışığının şeması. Bu sistem aynı zamanda içi boş bir kaldırım olmadan bir bodrum katını da günışığı aydınlatabilir.

  • Dikeyye yakın ışığı yanlara doğru pencerelere bükmek için bir avluda prizma cam kanopiler

  • Aşağıya doğru giderek daha büyük prizma kanopileri ile ışık kuyusu için bir şema

  • Prizma aydınlatması ile kullanım için iyi tasarlanmış, yerden tasarruf sağlayan konik ışık

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c Randl, Çad (2001). Prizmatik Cam Transomların Onarımı ve Çoğaltılması (PDF). Milli Park Servisi. OCLC  62544368.
  2. ^ a b c d e Padiyath, Raghunath; 3M şirketi, St Paul, Minnesota (2013), Gün Işığını Yönlendiren Cam Filmleri ABD Savunma Bakanlığı ESTCP Proje numarası EW-201014, alındı 2017-10-09CS1 Maint: birden çok isim: yazarlar listesi (bağlantı)
  3. ^ a b c d e f Henry Crew; Olin H. Basquin, ed. (1898), "Mimarlar, Mühendisler ve İnşaatçılar için kullanımlarıyla ilgili yararlı bilgiler ve tablolar içeren Elektro-camlı Luxfer Prizmalarının Cep El Kitabı.", Glassian
  4. ^ Macky, Ian, "Prizma camı", Glassian
  5. ^ a b https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395139483932/Resumo-alargado-aluno-53255.pdf[tam alıntı gerekli ]
  6. ^ James, P.A.B; Bahaj, A.S (2005). "Holografik optik elemanlar: Seralar ve güneşlikler için güneş kontrolü için çeşitli prensipler". Güneş enerjisi. 78 (3): 441–54. Bibcode:2005SoEn ... 78..441J. doi:10.1016 / j.solener.2004.05.022.
  7. ^ a b https://sweets.construction.com/swts_content_files/154130/2263001.pdf[tam alıntı gerekli ]
  8. ^ Günışığı Yönlendiren Cam Filmi, Enerji Verimliliği Gelişen Teknolojiler.
  9. ^ Macky, Ian, "Luxfer Ürünleri", Glassian
  10. ^ Sheldon Munn'un yenilenmesi heyecan verici bulguyu ortaya çıkarıyor Ames Tribune, 28 Eylül 2016 Çarşamba 10:59 ve 22:17, yazan Michael Crumb
  11. ^ Anın Amacı: 3M'den 3M Gün Işığını Yeniden Yönlendiren Film, Selin Ashaboğlu, 02 Mart 2017