Призматическое освещение — это использование призм для улучшения распределения света в пространстве. Обычно используется для распределения дневного света и является формой анидального освещения .
Призматическое освещение было популярно с момента его появления в 1890-х годах вплоть до 1930-х годов, когда дешевые электрические лампы стали обычным явлением, а призматическое освещение вышло из моды. В то время как массовое производство призматических систем освещения закончилось около 1940 года, [1] в 2010-х годах произошло возрождение с использованием новых материалов. [2]
Реакция человеческого глаза на свет нелинейна : уменьшение уровня освещенности вдвое не уменьшает воспринимаемую яркость пространства вдвое, а лишь слегка затемняет его. [3] [4] Если свет перераспределяется из самых ярких частей комнаты в самые тусклые, то комната в целом кажется ярче, и большему пространству можно придать полезный и комфортный уровень освещенности (см. изображения до и после из статьи 1899 года ниже). Это может снизить потребность в искусственном освещении.
Рефракция и полное внутреннее отражение внутри оптических призм могут искривлять лучи света. Это искривление света позволяет перераспределять его.
Множество маленьких призм могут быть соединены по краям в лист. Лист призмы чем-то похож на линейную линзу Френеля , но каждый гребень может быть идентичным. В отличие от линзы Френеля, свет не предназначен для фокусировки, а используется для анидолического освещения .
Палубные призмы несли свет через верхние палубы кораблей и распространяли его на палубах ниже. Аналогично, на суше, призмы в уличных фонарях использовались для освещения подвалов и сводов.
Призматические плитки использовались вертикально, обычно в качестве фрамужного света над окном или дверью. [6] Их также встраивали в неподвижные и подвижные навесы, наклонные стекла и световые люки . Они преломляют свет вверх, так что он проникает глубже в комнату, а не освещает пол возле окна. [5]
Современные призматические панели по сути являются акриловой версией старых стеклянных призматических плиток. Как и стеклянные плитки, их можно монтировать на регулируемых навесах. [7] Канальные панели используют щели, которые отражают свет изнутри. Голографические оптические элементы также могут использоваться для перенаправления света. [8] [7]
Дневная перенаправляющая оконная пленка (DRF) представляет собой тонкий, гибкий отклеивающийся и приклеивающийся лист, оптический слой которого обычно сделан из акрила. Существует два типа пленки. Некоторые пленки отлиты с крошечными призмами, что делает гибкую отклеивающуюся и приклеивающуюся миниатюрную призматическую панель. Другие пленки отлиты с тонкими почти горизонтальными пустотами, выступающими в акрил или сквозь него; щели отражают свет, падающий на их верхние поверхности, вверх. [9] [2] Рефракция сведена к минимуму, чтобы избежать окрашивания света. [2] Отражательные пленки более прозрачны (обе полупрозрачны) , но они, как правило, направляют свет вверх на потолок, а не глубже в комнату. Рефракционные пленки полупрозрачны, а не прозрачны, но обеспечивают более точный контроль над направлением исходящего светового луча; пленка может быть изготовлена в виде призм различной формы для преломления света под разными углами.
Старые стеклянные элементы были отлиты, и могли быть вырезаны и отполированы. Призматическая плитка часто изготавливалась из отдельных призм, соединенных цинковыми, свинцовыми или электроглазурованными медными полосами (довольно похоже на методы, используемые для соединения традиционных европейских витражей ). [1] Тротуарные призмы отливались целиком как одиночные или многопризменные линзы и вставлялись в несущие рамы. Дневная перенаправляющая пленка изготавливается из акрила . [10]
Поврежденные призматические плитки можно отремонтировать, и поскольку они поставляются в стандартных конструкциях, существует рынок утилизации для замены. Замены для цельных отливок могут быть заказаны. Ослабленные призматические плитки можно укрепить скрытыми прутьями, похожими на те, которые используются для укрепления витражей. [1]
Были разработаны сложные системы для освещения различных видов пространств с призматическими плитками. Как правило, целью было направить имеющийся свет через комнату почти горизонтально. [5] Одна компания продавала плитки с девятью рецептами, давая разные углы преломления . [11] [5] Различные рецепты часто использовались в разных частях одной и той же оконной фрамуги, иногда для вертикального рассеивания света, а иногда для горизонтального изгибания света вокруг препятствий, таких как колонны. [5]
Иногда призматическая плитка имеет сложные художественные узоры, отформованные снаружи; Фрэнк Ллойд Райт создал более сорока узоров призматической плитки. [12]
Призматическое освещение более эффективно в светлых, открытых пространствах. [5] Некоторые полагают, что это способствовало тенденции перехода от темных, разделенных викторианских интерьеров к открытым, светлым интерьерам. [ необходима цитата ] Удаление или закрытие старых призматических фрамуг часто оставляет характерные высокие места для вывесок над витринами магазинов (см. фотографии).
Первоначально пленка для перенаправления дневного света состояла из одной перенаправляющей пленки и одной рассеивающей пленки, уменьшающей блики, которые часто располагались на разных внутренних поверхностях окна с двойным остеклением, [2], но теперь доступны интегрированные одинарные пленки. [13] Некоторые пленки для перенаправления дневного света отражают входящий свет вверх от крошечных почти горизонтальных отражателей, поэтому при высоких углах падения солнца они резко изгибают его, отбрасывая его вверх к потолку, где типичный потолок рассеивает дневной свет несколько глубже в пространство. [9] Другие пленки для перенаправления дневного света преломляют свет под любым указанным углом, в идеале направляя его почти горизонтально в комнату. Перенаправляющие пленки можно использовать в качестве замены непрозрачным жалюзи. [2]
{{citation}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )