.jpg/1280px-Cupula_do_Centro_Cultural_Banco_do_Brasil_(Rio_de_Janeiro).jpg)
.jpg/1280px-Cupula_de_la_capilla_de_los_Condestables.Catedral_de_Burgos_(4952356182).jpg)
Световой люк (иногда называемый кровельным фонарным окном ) — это светопропускающая конструкция или окно, обычно изготовленное из прозрачного или полупрозрачного стекла [1] , которое образует все или часть пространства крыши здания для обеспечения дневного освещения и вентиляции.
Открытые световые люки использовались в архитектуре Древнего Рима , например, окулус Пантеона . Застекленные «закрытые» световые люки использовались со времен промышленной революции , когда достижения в производстве стекла сделали их практичными. С середины 20-го века массовое производство световых люков принесло им гораздо больше применений и контекстов. Энергосбережение принесло новую мотивацию для установки световых люков, нововведений в дизайне (включая варианты светопропускания) и рейтингов эффективности световых люков.
Типы световых люков включают мансардные окна , световые люки, трубчатые устройства дневного света (TDD), наклонное остекление и индивидуальные световые люки. Использование включает:
Незастеклённое отверстие в крыше.
Фиксированный световой люк состоит из структурной рамы периметра, поддерживающей остекление (светопропускающая часть, которая в основном сделана из стекла или пластика). Фиксированный световой люк не является эксплуатируемым, то есть в нем нет вентиляции.
Мансардный световой люк с вентиляцией (operable (venting) unit) использует откидную створку, прикрепленную к раме и поддерживаемую ею. Когда он находится в пределах досягаемости жильцов, этот тип также называется мансардным окном.
Выдвижной световой люк скатывается (по набору направляющих) с рамы, так что внутренняя часть объекта полностью открыта наружу, т. е. не загорожена откидным световым люком. Термины выдвижной световой люк и выдвижная крыша часто используются как взаимозаменяемые, хотя световой люк подразумевает определенную степень прозрачности.
Активное дневное освещение использует трубчатое устройство дневного освещения (TDD). Солнечные трубки, солнечные туннели или трубчатые световые люки состоят из закрепленного на крыше элемента светового люка, конденсирующего солнечный свет, распределяемого по оптическому кабелю, передающему свет, к рассеивающему свет элементу. [3] Будучи небольшими по диаметру, они могут использоваться для дневного освещения небольших помещений, таких как коридоры , и отражать свет в темных углах помещений. TDD собирают дневной свет через установленный на крыше купол диаметром от примерно 10 дюймов для жилых помещений до 22 дюймов для коммерческих зданий. Изготовленный из акрила или поликарбоната, предназначенного для блокировки ультрафиолетовых лучей, купол захватывает и перенаправляет световые лучи в алюминиевую трубчатую систему, которая напоминает воздуховоды. [4]
Наклонное остекление отличается от других «световых люков» тем, что одна сборка содержит несколько панелей заполнения в каркасной системе, обычно проектируемых для конкретного проекта и устанавливаемых секциями на месте.
Тротуарные фонари — это световые люки, по которым можно ходить. Они устанавливаются на тротуарах, открытых площадках и хорошо освещенных внутренних полах в качестве световых фонарей . [5]
Призматические светильники иногда используются в качестве световых люков; они перенаправляют проходящий через них свет.
Солнечная архитектура означает проектирование зданий, которые используют солнечное тепло и свет с максимальной выгодой и минимальными недостатками, особенно в смысле использования солнечной энергии. Световые люки широко используются при проектировании дневного освещения для жилых, общественных и коммерческих зданий. Увеличение дневного освещения может привести к меньшему использованию электрического освещения и меньшему размеру оконного остекления (боковое освещение), экономя энергию, снижая затраты и уменьшая воздействие на окружающую среду. Дневное освещение может сократить потребление энергии на освещение в некоторых зданиях до 80%. [6]
Верхнее освещение (световые люки) хорошо сочетается с боковым освещением (окнами) для максимального увеличения дневного света:
Даже в пасмурные дни верхнее освещение через световые люки в три-десять раз эффективнее бокового. [7]
Многие недавние достижения в системах заполнения как из стекла, так и из пластика принесли большую пользу всем типам световых люков. Некоторые достижения повышают тепловые характеристики, некоторые направлены на сохранение и использование потенциала дневного света, а некоторые предназначены для повышения прочности, долговечности, огнестойкости и других показателей производительности.
Современные световые люки со стеклянным заполнением (окна) обычно используют герметичные стеклопакеты (IGU), изготовленные из двух стекол. Эти типы изделий имеют рейтинг NFRC для видимого пропускания. Сборки с тремя стеклами иногда могут быть экономически оправданы в самых холодных климатических зонах, но они теряют часть света из-за добавления третьего слоя стекла.
Стеклопакеты обычно включают по крайней мере одно низкоэмиссионное (Low-E) покрытие, нанесенное на одну или несколько стеклянных поверхностей для снижения U-фактора и особенно SHGC путем подавления потока лучистого тепла. Многие разновидности низкоэмиссионных покрытий также снижают потенциал дневного света в разной степени. Высокочистый инертный газ часто используется в пространстве(ах) между стеклами, а достижения в области термически эффективного расстояния между стеклами и опорных элементов могут дополнительно улучшить тепловые характеристики стеклянных остекленных световых конструкций.
Пластиковое остекление обычно используется во многих световых люках и TDD. Эти сборки обычно содержат термически сформированные купола, но не редкость и литые формы. Купольные световые люки обычно используются на крышах с низким уклоном. Форма купола позволяет сбрасывать воду и тлеющие угли.
Пластики, используемые в световых люках, устойчивы к УФ-излучению и могут иметь другие усовершенствования для улучшения тепловых свойств. Отсутствие общепринятых стандартов для измерения светопропускания является недостатком для сравнения и выбора световых люков с пластиковым остеклением.
Акрил является наиболее распространенным пластиковым остеклением, используемым для купольных световых люков. Однако поликарбонатные и сополиэстерные материалы также используются в качестве остекления, где могут потребоваться дополнительные свойства, такие как ударопрочность. [8]
NFRC: рейтинг пропускания видимого света
Коэффициент теплопередачи: выражает эффективность теплопотерь любой строительной конструкции.
SHGC – коэффициент притока солнечного тепла: измеряет передачу тепла узлом снаружи внутрь, вызванную солнечным светом.
Эти свойства маркируются в США как десятичное число от нуля до единицы, где меньшие числа указывают на более низкие скорости теплопередачи. В зависимости от географического региона оптимальные показатели U-фактора и SHGC будут различаться. В солнечных южных климатических зонах более низкий SHGC важнее, чем более низкий U-фактор. В более прохладных северных климатических зонах более низкий U-фактор важнее, и более высокий SHGC может быть оправдан.
При выборе световых люков ищут баланс между низким U-фактором и оптимальными значениями SHGC, сохраняя при этом достаточное количество дневного света для минимизации использования искусственного освещения. Автоматические датчики света для электрического освещения максимально экономят энергию.
Исследование пришло к выводу, что учащиеся показывают значительно более высокие результаты тестов в классах, где оптимизируется естественное освещение, чем в классах, где этого нет. [9] Другие исследования показывают, что дневной свет положительно влияет на физиологическое и психологическое благополучие, что может повысить производительность во многих контекстах, таких как продажи в торговых точках. [ необходима цитата ]
Что касается экономии затрат, Министерство энергетики США сообщило, что многие коммерческие здания могут сократить общие затраты на энергию до одной трети за счет оптимального использования дневного освещения. Большинство коммерческих складов и «больших магазинов», построенных в последние годы, широко использовали световые люки для экономии энергии/затрат.
Медиа, связанные с Skylights на Wikimedia Commons
