EP0200876A1 - Anordnung zur Ausleuchtung eines Raumes mit Tageslicht - Google Patents

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EP0200876A1
EP0200876A1 EP86102960A EP86102960A EP0200876A1 EP 0200876 A1 EP0200876 A1 EP 0200876A1 EP 86102960 A EP86102960 A EP 86102960A EP 86102960 A EP86102960 A EP 86102960A EP 0200876 A1 EP0200876 A1 EP 0200876A1
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EP
European Patent Office
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window
angle
light
arrangement according
reflector
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EP86102960A
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English (en)
French (fr)
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Inventor
Christian Bartenbach
Martin Möller
Rudolf Lanzenberger
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to AT86102960T priority Critical patent/ATE38422T1/de
Publication of EP0200876A1 publication Critical patent/EP0200876A1/de
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Publication of EP0200876B1 publication Critical patent/EP0200876B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight

Definitions

  • the invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1.
  • Such an arrangement is known from DE-OS 14 97 348.
  • Several flat reflectors are arranged at a distance one above the other between two window panes, two adjacent reflectors each forming a light shaft with a cross section that is constant over its width.
  • the diagonal angle between a diagonal beam passing through the light well and a reference plane, e.g. the vertical plane is so large that even a person sitting directly at the window can look out through the light wells and their eyes are also hit by multiple reflected rays.
  • Such a window is practically very bright from all normal viewing angles of a person in the room, i.e. its luminance is in great contrast to the luminance of the walls surrounding the window.
  • the invention is therefore based on the object to design each light well in an arrangement according to the preamble of claim 1 so that the entire light passing through it is emitted in a spatial area which is above a diagonal angle which is dimensioned such that the diagonal beam from one The person who is most distant from the window in a workplace is no longer visible.
  • the inventive solution to this problem is characterized in claim 1.
  • the light is emitted into the room at such angles that the inner windows appear dark even from the most unfavorable viewing position.
  • the reflective ceiling and the walls opposite the light wells are brightened so that they act as secondary emitters that reflect the light at favorable angles to the workplace.
  • Such illumination not only saves energy but in particular creates a very favorable, glare-free work situation; this also prevents annoying reflections on screens.
  • the distribution of the luminous flux from a light shaft over the ceiling and the wall opposite the window and in particular also the angle of incidence of the light into the room above the diagonal angle can be varied within wide limits within the scope of the invention: for example, the luminous flux directed onto the window area near the window can be varied above all by setting a main axis angle that deviates from zero.
  • the ceiling section lying further inside in the room receives a larger proportion of light, the smaller the angle of inclination of the flat top reflector.
  • Another degree of freedom is to choose the focal length of the sub-reflector to be the same, smaller or larger than the height of the entrance window.
  • the entrance window of each light well can be arranged in a vertical plane or in a plane inclined towards it.
  • the invention achieves excellent shielding of the space beneath the diagonal beam. However, this only applies on the condition that no stray light enters the light wells from building reflections at an unfavorable angle. If this is to be expected due to the construction situation, it is advantageous, in accordance with the development of the invention characterized in subclaim 9, to place an outside light shaft in front of each inside light shaft, which shields out stray light coming from below. With this embodiment, a given window area can also be optimally utilized, since the light entry areas of the outside light wells abut one another without gaps. Analogous considerations apply to the parameters of the exterior light well and the light deflection and suppression that can be achieved with them, as explained with reference to the interior light well.
  • the parameters of the light wells can be dimensioned such that the light that is incident in the angular range between the diagonal beam and the main axis of the outer light well is emitted into the interior in an angular range that is in turn limited by the diagonal beam and the main axis of the inner light well.
  • Light wells lying one above the other - which can also consist of an inner light well and an outer light well - are preferably formed by identical molded bodies arranged one above the other. These can be of such a small width that they can be accommodated in the space between the panes of composite windows. With these small dimensions, it is particularly advantageous to extrude the individual molded parts.
  • At least one viewing window below the light wells for example at eye level of people sitting at workplaces, which enables contact with the outside world; however, this should be covered by a blind.
  • sun protection in front of the light wells, through which direct sunlight, e.g. with the help of retroreflection, is kept away from the light wells.
  • the diagonal beam Dil belonging to the light shaft Lil which passes through the lower edge Uil of the inner window Fil and the upper edge 0ml of the entrance window Fml, includes a vertical diagonal angle ⁇ il, which is slightly larger than 90 ° and dimensioned such that this diagonal beam is no longer visible from the eye level M of a person sitting at a table T which is furthest from the window front.
  • the diagonal beam Di thus delimits the area directly illuminated by a light well from an underlying blocking zone Z, which is only illuminated by daylight, which is reflective dete ceiling P and / or the vertical walls of the room has been reflected. This light produces practically no disturbing reflections on a display device G.
  • FIG. 2 the basis is first of all that the entrance windows Fml, Fm2 and the inner windows Fil, Fi2 lie in vertical planes V, which have the transverse distance b from one another.
  • the diagonal beam Dil with the diagonal angle ⁇ il is now drawn in for the lowermost light well Lil: the position of the lower edge Uil of the inner window Fil and the upper edge 0ml of the entrance window Fml is thus determined.
  • the sub-reflector RUil is arranged here in such a way that the parabola according to which this reflector runs has a vertical main axis, and its focal point Bl lies in the lower edge Oml of the entrance window Fml: the diagonal beam Dil is therefore a focal point beam and thus the distance between the focal point Bl and the lower edge Uil of the inner window Fil is equal to the distance from Uil in the vertical direction from the associated guideline of the parabola. Half the distance of this guideline from the focal point Bl then gives the apex Sl.
  • the focal length which is identical to the height of the entrance window Fm, is given by
  • the angle of inclination ⁇ il of the flat top reflector ROil is equal to half the diagonal angle ⁇ il, both angles being measured from the vertical main axis.
  • a light well is also indicated on the basis of FIG. 2, which is delimited by a sub-reflector RUi '- shown in dotted lines, the inner window Fi' lying in a plane which, with the vertical V, forms an acute angle which is open at the bottom. Obviously, with such a design, it is possible to create larger window areas with the same shielding conditions.
  • the entrance window of each light well receives light from an angular range of 180 °. This can be disruptive if lower parts of the building are considered as secondary radiators. It is then expedient to limit the angular range for incident light by means of an outer light shaft placed in front of the inner light shaft, as is shown with reference to FIG. 3: inner window Fi and entry window Fm of the inner shaft Li lie - as in FIG. 2 - in two mutually parallel vertical planes V 2, the main axis Hi of the sub-reflector RUi is inclined by the main axis angle ⁇ i with respect to the vertical plane S.
  • the outside light shaft La is located between an outer window Fa with the upper edge Oa and the lower edge Ua and the entry window Fm of the inside light shaft Li runs, whose focal point B lies in the upper edge 0m of the entrance window Fm and whose main axis Ha is inclined by the main axis angle ⁇ a against the vertical plane S.
  • the diagonal beam Da runs through the lower edge Ua of the outer window Fa and the upper edge Om of the entrance window Fm, which includes an angle of inclination ⁇ a with the main axis Ha.
  • the outside light well La only absorbs light and directs it into the inner light well, insofar as its angle of incidence lies in the angular range ⁇ a. This light is then emitted into the room in an angular range ⁇ i between the diagonal Di and the main axis Hi of the interior light well Li.
  • part of a composite window is shown in cross-section, the two window panes which are parallel to one another being designated by 1 and 2.
  • Shaped bodies 3 with an identical cross-section are arranged at an equal distance above one another between these panes, which are also mirror images of a vertical plane S - parallel to the window panes.
  • the surfaces of the shaped bodies are designed to be reflective, in particular reflective, so that an outer light well La and an inner light well Li are formed between the superimposed shaped bodies.
  • the diagonal angle 0 ⁇ for the diagonal beam D for the outside light well and the inner light well is identical to 90 ° with respect to the vertical plane S, in which the main axes of the parabolas of the lower reflectors lie: This means that the upper reflectors also have an identical inclination angle ß of 45 °.
  • An arrangement with shaped bodies of this type receives light from an angular range of 90 ° - between D and S - and emits it over the same angular range - between D and S - against the ceiling and opposite walls of the room.
  • a known sunshade 4 is arranged in the form of rotatable prismatic lenses, which can always be adjusted so that - regardless of the position of the sun - no sunbeam can penetrate the light wells.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Blinds (AREA)

Abstract

Das Tageslicht tritt in den Raum durch mindestens einen inneren Lichtschacht (Li), der oben durch einen ebenen Oberreflektor (ROi) und unten durch einen parabolischen Unterreflektor (RUi) begrenzt und durch einen Diagonalstrahl (Di) mit einem Diagonalwinkel (αi) charakterisiert ist, wobei dieser Diagonalstrahl durch die Oberkante (Om) des Eintrittsfensters (Fm) und durch die Unterkante (Ui) des Innenfensters (Fi) verläuft. Das gesamte, durch den Lichtschacht eintretende Licht wird in den Raum oberhalb des Diagonalstrahles (Di) emittiert, wenn der Unterreflektor (RUi) im Querschnitt ein Teil einer Parabel ist, deren Hauptachse (Hi) durch die Oberkante (Om) des Eintrittsfensters (Fm) geht und mit der Vertikalen einen nach oben gerichteten Hauptachswinkel (εi) einschließt und wenn der von der Hauptachse (H) gemessene Neigungswinkel (βi) des Oberreflektors (ROi) gleich ist dem halben gegen die Hauptachse (Hi) gemessenen Diagonalwinkel (αi). Durch einen vorgeschalteten äußeren Lichtschacht (La) läßt sich eine gegebene Fensterfläche besser nutzen und von unten kommendes Störlicht ausschalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Eine solche Anordnung ist aus der DE-OS 14 97 348 bekannt. Dabei sind mehrere ebene Reflektoren im Abstand übereinander zwischen zwei Fensterscheiben angeordnet, wobei je zwei benachbarte Reflektoren einen Lichtschacht mit über seine Breite konstantem Querschnitt bilden. Der Diagonalwinkel zwischen einem durch den Lichtschacht verlaufenden Diagonalstrahl und einer Bezugsebene, z.B. der Vertikalebene, ist hier so groß, daß sogar eine unmittelbar am Fenster sitzende Person durch die Lichtschächte ins Freie hinausblicken kann und ihr Auge auch von mehrfach reflektierten Strahlen getroffen wird.
  • Ein solches Fenster ist praktisch aus allen normalen Blickwinkeln einer Person in dem Raum sehr hell, d.h. seine Leuchtdichte steht in großem Kontrast zu der Leuchtdichte der das Fenster umgebenden Wände.
  • Aus der CH-PS 194 867 ist es bekannt, das helle Zenitlicht durch Umlenkung über Spiegel und/oder lichtbrechende Platten auf den Arbeitsplatz zu lenken. Dadurch hat das Innenfenster aus der Arbeitsposition gesehen eine besonders hohe Leuchtdichte, die insbesondere in Räumen mit Bildschirmarbeitsplätzen stört.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, jeden Lichtschacht bei einer Anordnung nach Oberbegriff von Anspruch 1 so auszubilden, daß das gesamte durch ihn hindurchtretende Licht in einen Raumbereich abgestrahlt wird, der oberhalb eines Diagonalwinkels liegt, der so bemessen ist, daß der Diagonalstrahl von einer Person nicht mehr sichtbar ist, die an einem Arbeitsplatz am weitesten entfernt von dem Fenster sitzt.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Anspruch 1 gekennzeichnet. Bei der Erfindung wird das Licht unter solchen Winkeln in den Raum abgestrahlt, daß die Innenfenster auch aus der ungünstigsten Sichtposition dunkel erscheinen. Dagegen werden die reflektierend ausgebildete Decke und die den Lichtschächten gegenüberliegenden Wandungen stark aufgehellt, so daß diese als Sekundärstrahler wirken, die das Licht unter günstigen Winkeln auf den Arbeitsplatz reflektieren. Eine solche Ausleuchtung erspart also nicht nur Energie sondern schafft insbesondere eine sehr günstige, blendungsfreie Arbeitssituation; auch werden auf diese Weise störende Reflexe auf Bildschirmen vermieden.
  • Die Verteilung des Lichtstromes aus einem Lichtschacht über die Decke und die dem Fenster gegenüberliegende Wandung und insbesondere auch der Einfallswinkel des Lichtes in den Raum oberhalb des Diagonalwinkels ist im Rahmen der Erfindung in weiten Grenzen variierbar: So läßt sich beispielsweise der auf den fensternahen Deckenbereich gelenkte Lichtstrom vor allem durch einen von Null abweichenden Hauptachswinkel einstellen. Der weiter innen im Raum liegende Deckenabschnitt erhält andererseits einen umso größeren Lichtanteil, je kleiner der Neigungswinkel des ebenen Oberreflektors ist.
  • Ein weiterer Freiheitsgrad besteht darin, die Brennweite des Unterreflektors gleich, kleiner oder größer als die Höhe des Eintrittsfensters zu wählen.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, das Innenfenster des Innenlichtschachtes oder die Innenfenster mehrerer übereinander angeordneter Innenlichtschächte in derselben Ebene anzuordnen, die vertikal verlaufen oder mit der Vertikalen einen nach unten offenen spitzen Winkel einschließen kann. In gleicher Weise kann das Eintrittsfenster jedes Lichtschachtes in einer Vertikalebene oder in einer gegen diese geneigten Ebene angeordnet sein.
  • Mit der.Erfindung wird zwar eine ausgezeichnete Abschirmung des unter dem Diagonalstrahl liegenden Raumes erzielt. Das gilt jedoch nur unter der Voraussetzung, daß kein Störlicht durch Gebäudereflexionen unter ungünstigem Winkel in die Lichtschächte eintritt. Sofern damit aufgrund der Bausituation zu rechnen ist, ist es vorteilhaft, gemäß der in Unteranspruch 9 gekennzeichneten Weiterbildung der Erfindung vor jeden Innenlichtschacht einen Außenlichtschacht zu setzen, der von unten kommendes Störlicht ausblendet. Mit dieser Ausführungsform läßt sich außerdem eine gegebene Fensterfläche optimal ausnutzen, da die Lichteintrittsflächen der Außenlichtschächte lückenlos aneinanderstoßen. Für die Parameter des Außenlichtschachtes und die mit ihm erzielbare Lichtumlenkung und Ausblendung gelten analoge Überlegungen, wie sie anhand des Innenlichtschachtes erläutert wurden. Die Parameter der Lichtschächte lassen sich so bemessen, daß das Licht, das in dem Winkelbereich zwischen Diagonalstrahl und Hauptachse des Außenlichtschachtes einfällt, in einem Winkelbereich in den Innenraum abgestrahlt wird, der seinerseits durch den Diagonalstrahl und die Hauptachse des Innenlichtschachtes begrenzt ist.
  • Vorzugsweise werden übereinanderliegende Lichtschächte - die auch aus einem Innenlichtschacht und einem Außenlichtschacht bestehen können - durch identische, übereinander angeordnete Formkörper gebildet. Diese können eine so geringe Breite haben, daß sie in dem Zwischenraum zwischen den Scheiben von Verbundfenstern untergebracht werden können. Bei diesen geringen Abmessungen ist es besonders vorteilhaft, die einzelnen Formteile zu extrudieren.
  • Für die meisten Anwendungsfälle wird es genügen, Formkörper zu schaffen, die zu einer Mittelebene symmetrisch sind, so daß sich Innenlichtschächte und Außenlichtschächte mit spiegelbildlich gleichem Querschnitt ergeben.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es zweckmäßig, unterhalb der Lichttschächte, etwa in Augenhöhe von an Arbeitsplätzen sitzenden Personen, wenigstens ein Sichtfenster anzuordnen, das den Kontakt mit der Außenwelt ermöglicht; dieses sollte jedoch durch eine Jalousie abdeckbar sein.
  • Ferner ist es zweckmäßig, vor den Lichtschächten einen Sonnenschutz anzuordnen, durch den direktes Sonnenlicht, z.B. mit Hilfe der Retroreflexion, von den Lichtschächten ferngehalten wird.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es zeigen
    • FIG 1 den Querschnitt durch einen Raum mit erfindungsgemäß angeordneten und ausgebildeten Ihnenlichtschächten,
    • FIG 2 einen vergrößerten Querschnitt durch solche Innenlichtschächte,
    • FIG 3 einen schematischen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel, bei dem dem Innenlichtschacht ein Außenlichtschacht vorgesetzt ist, und
    • FIG 4 einen Querschnitt durch einen Teil eines Verbundfensters mit besonders einfachen und wirkungsvoll gestalteten Lichtschächten.
  • Der in FIG 1 im Querschnitt dargestellte Raum hat in seiner linken Außenwandung ein nicht näher bezeichnetes Fenster, das durch innen davorgesetzte Einbauten in Teilflächen unterteilt ist:
    • Zunächst ist etwa in Augenhöhe M einer an einem Tisch T sitzenden Person ein Sichtfenster Fio angeordnet, das durch eine Jalousie N verdunkelbar ist. Darüber befinden sich zwei Innenlichtschächte Lil, Li2, deren dem Raum zugewandten, vertikalen Lichtaustrittsflächen als Innenfenster Fil, Fi2 bezeichnet sind. Sinngemäß sind die nach außen gerichteten Lichteintrittsflächen als Eintrittsfenster Fml und Fm2 bezeichnet.
  • Der zu dem Lichtschacht Lil gehörende Diagonalstrahl Dil, der durch die Unterkante Uil des Innenfensters Fil und die Oberkante 0ml des Eintrittsfensters Fml geht, schließt mit der Vertikalen einen Diagonalwinkel α il ein, der etwas größer als 90° und so bemessen ist, daß dieser Diagonalstrahl aus der Augenhöhe M einer Person nicht mehr sichtbar ist, die an einem Tisch T sitzt, der sich am weitesten von der Fensterfront entfernt befindet. Der Diagonalstrahl Di grenzt also den von einem Lichtschacht direkt ausgeleuchteten Bereich von einer darunterliegenden Sperrzone Z ab, die nur durch Tageslicht ausgeleuchtet wird, das über die reflektierend ausgebildete Decke P und/oder die vertikalen Wandungen des Raumes reflektiert worden ist. Dieses Licht ruft auf einem Bildschirmgerät G praktisch keine störendenden Reflexe hervor.
  • Bildungsgesetze und Wirkung eines erfindungsgemäßen Lichtschachtes wird anhand der FIG 2 und FIG 3 näher erläutert. Bei FIG 2 wird zunächst zugrundegelegt, daß die Eintrittsfenster Fml, Fm2 und die Innenfenster Fil, Fi2 in Vertikalebenen V liegen, die voneinander den Querabstand b haben.
  • Aufgrund der anhand von FIG 1 dargestellten Raumsituation wird nun für den untersten Lichtschacht Lil der Diagonalstrahl Dil mit dem Diagonalwinkel α il eingezeichnet: Damit ist die Lage der Unterkante Uil des Innenfensters Fil und der Oberkante 0ml des Eintrittsfensters Fml bestimmt.
  • Der Unterreflektor RUil ist hier so angeordnet, daß die Parabel, nach der dieser Reflektor verläuft, einevertikale Hauptachse hat, und ihr Brennpunkt Bl in der Unterkante Oml des Eintrittsfensters Fml liegt: Damit ist der Diagonalstrahl Dil ein Brennpunktstrahl und somit der Abstand zwischen dem Brennpunkt Bl und der Unterkante Uil des Innenfensters Fil gleich dem Abstand von Uil in vertikaler Richtung von der zugehörigen Leitlinie der Parabel. Der halbe Abstand dieser Leitlinie von dem Brennpunkt Bl ergibt dann den Scheitelpunkt Sl.
  • Die mit der Höhe des Eintrittsfensters Fm identische Brennweite ist gegeben durch
    Figure imgb0001
     Der Neigungswinkel ßil des ebenen Oberreflektors ROil ist gleich dem halben Diagonalwinkel α il, wobei beide Winkel von der vertikalen Hauptachse gemessen sind.
  • Anhand des oberen Lichtschachtes Li2, der nach dem gleichen Prinzip konstruiert ist, ist gezeigt, wie Brennpunktstrahlen parallel unter dem Diagonalwinkel α i2 in den Raum umgelenkt werden.
  • Lichtstrahlen, die den Unterreflektor RUi2 treffen und nicht durch den Brennpunkt gehen, werden sämtlich unter einem Winkel in den Raum reflektiert, der kleiner als der Diagonalwinkel α i2 ist, wie dies anhand des gestrichelten Strahlenganges veranschaulicht ist.
  • Aufgrund der Lage des Diagonalstrahles Di2 muß auch alles durch den Lichtschacht in den Raum direkt eintretende Licht einen Winkel haben, der kleiner als der Diagonalwinkel α i2 ist.
  • Bei mehreren Lichtschächten übereinander ist es möglich, diese Lichtschächte identisch auszuführen, und zwar so, wie den untersten. Aufgrund der anhand von FIG 1 erläuterten Raumsituation ergibt sich streng genommen für jeden Lichtschacht ein anderer Diagonalwinkel. Da dieser Diagonalwinkel umso größer ist, je höher der Lichtschacht liegt, resultieren daraus größere Eintritts- und Innenfenster Fm2, Fi2.
  • Anhand von FIG 2 ist auch ein Lichtschacht angedeutet, der von einem Unterreflektor RUi' - punktiert eingezeichnet - begrenzt ist, wobei das Innenfenster Fi' in einer Ebene liegt, die mit der Vertikalen V einen nach unten offenen spitzen Winkel einschließt. Offensichtlich ist es durch eine solche Bemessung möglich, größere Fensterflächen bei gleichen Abschirmbedingungen zu schaffen.
  • Bei der Ausführungsform nach FIG 2 erhält das Eintrittsfenster jedes Lichtschachtes Licht aus einem Winkelbereich von 180°. Dies kann dann störend sein, wenn tiefer liegende Gebäudeteile als Sekundärstrahler in Betracht kommen. Es ist dann zweckmäßig, den Winkelbereich für einfallendes Licht durch einen vor den Innenlichtschacht gesetzten Außenlichtschacht zu begrenzen, wie dies anhand von FIG 3 gezeigt ist: Innenfenster Fi und Eintriffsfenster Fm des Innenschachtes Li liegen - wie bei FIG 2 - in zwei zueinander parallelen Vertikalebenen V bzw. S. Abweichend von FIG 2 ist die Hauptachse Hi des Unterreflektors RUi um den Hauptachswinkel εi gegen die Vertikalebene S geneigt.
  • Der Außenlichtschacht La liegt zwischen einem Außenfenster Fa mit der Oberkante Oa und der Unterkante Ua und dem Eintrittsfenster Fm des Innenlichtschachtes Li. Zwischen der Unterkante Ua des Außenfensters Fa und der Unterkante Um des Eintrittsfensters Fm des Innenlichtschachtes Li liegt ein Unterreflektor RUa, der nach einer Parabel verläuft, deren Brennpunkt B in der Oberkante 0m des Eintrittsfensters Fm liegt und dessen Hauptachse Ha um den Hauptachswinkel ε a gegen die Vertikalebene S geneigt ist.
  • Zwischen der Oberkante Oa des Außenfensters Fa und der Oberkante Om des Eintrittsfensters Fm liegt ein ebener Oberreflektor R0a mit einem Neigungswinkel ßa gegen die Hauptachse Ha.
  • Durch die Unterkante Ua des Außenfensters Fa und die Oberkante Om des Eintrittsfensters Fm verläuft der Diagonalstrahl Da, der mit der Hauptachse Ha einen Neigungswinkel α a einschließt. Der Außenlichtschacht La nimmt nur Licht auf und lenkt dieses in den Innenlichtschacht, soweit dessen Einfallswinkel in dem Winkelbereich α a liegt. Dieses Licht wird dann in einen Winkelbereich α i zwischen der Diagonalen Di und der Hauptachse Hi des Innenlichtschachtes Li in den Raum abgestrahlt.
  • Bei der Ausführungsform der Erfindung nach FIG 4 ist ein Teil eines Verbundfensters im Querschnitt dargestellt, wobei die beiden zueinander parallelen Fensterscheiben mit 1 und 2 bezeichnet sind. Zwischen diesen Scheiben sind mit gleichem Abstand übereinander Formkörper 3 mit identischem Querschnitt angeordnet, die außerdem spiegelbildlich gleich zu einer Vertikalebene S - parallel zu den Fensterscheiben - ausgebildet sind. Die Oberflächen der Formkörper sind reflektierend, insbesondere spiegelnd ausgebildet, so daß zwischen übereinander liegenden Formkörpern jeweils ein Außenlichtschacht La und ein Innenlichtschacht Li entsteht. Der Diagonalwinkel 0< für den Diagonalstrahl D für Außenlichtschacht und Innenlichtschacht ist identisch 90° gegen die Vertikalebene S, in der auch die Hauptachsen der Parabeln der Unterreflektoren liegen: Somit haben auch die Oberreflektoren identischen Neigungswinkel ß von 45°.
  • Eine Anordnung mit Formkörpern dieser Art nimmt Licht aus einem Winkelbereich von 90° - zwischen D und S - auf und strahlt es über denselben Winkelbereich - zwischen D und S - gegen Decke und gegenüberliegende Wände des Raumes ab.
  • Zur Ausblendung direkter Sonnenstrahlung ist zwischen die Lichtschächte und die äußere Fensterscheibe 1 ein an sich bekannter Sonnenschutz 4 in Form von drehbaren Prismenscheiben angeordnet, die sich stets so einstellen lassen, daß- unabhängig vom Sonnenstand - kein Sonnenstrahl in die Lichtschächte eindringen kann.
    • Begriffsliste
    • Oa, Om, Oi
    • Ua, Um, Ui
    • B
    • Ha, Hi
    • ε a, ε i
    • Da, Di
    • αa, αi
    • Fa
    • Fm
    • Fi
    • Fio
    • G
    • La
    • Li
    • M
    • N
    • ROa, ROi.
    • ßa, ßi
    • P
    • K
    • T
    • RUa, RUi
    • V, S
    • Z
    • b
    • 1, 2
    • 3
    • 4
    • Raum
    • Oberkante
    • Unterkante
    • Brennpunkt
    • Hauptachse
    • Hauptachswinkel
    • Diagonalstrahl
    • Diagonalwinkel
    • Außenfenster
    • Eintrittsfenster
    • Innenfenster
    • Sichtfenster
    • Datensichtgerät
    • Außenlichtschacht
    • Innenlichtschacht
    • Augenhöhe einer Person
    • Jalousie
    • Oberreflektor
    • Neigungswinkel
    • Decke
    • Kurvenpunkt
    • Tisch
    • Unterreflektor
    • Vertikalebene
    • Sperrzone
    • Querabstand
    • Fensterscheiben
    • Formkörper
    • Sonnenschutz

Claims (17)

1. Anordnung zur Ausleuchtung eines Raumes mit Tageslicht, wobei zwischen einem Eintrittsfenster (Fm) mit einer Oberkante (0m) und einer Unterkante (Um) und einem Innenfenster (Fi) mit einer Oberkante (0i) und einer Unterkante (Ui) ein Innenlichtschacht (Li) mit über seine Breite konstantem Querschnitt angeordnet ist, der durch einen zwischen den parallelen Unterkanten (Um, Ui) von Eintritts- und Innenfenster verlaufenden Unterreflektor (RUi) und einen zwischen den Oberkanten (0m, Oi) sich erstreckenden ebenen Oberreflektor (ROi) begrenzt und durch einen Diagonalstrahl (Di) mit einem Diagonalwinkel (αi) charakterisiert ist, der durch die Unterkante (Ui) des Innenfensters (Fi) und die Oberkante (0m) des Eintrittsfensters (Fm) verläuft, dadurch gekennzeichnet ,
daß der Unterreflektor (RUi) im Querschnitt ein Teil einer Parabel ist, deren Hauptachse (Hi) durch die Oberkante (0m) des Eintrittsfensters (Fm) verläuft und mit einer. Vertikalebene (V) einen gegen die Decke (P) des Raumes offenen, spitzen Hauptachswinkel (εi) einschließt,
daß der Neigungswinkel (ßi) des Oberreflektors (R0i) des Innenlichtschachtes (Li) maximal gleich dem halben Diagonalwinkel (αi) ist, wobei Neigungswinkel (ßi) und Diagonalwinkel (αi) von der Hauptachse (Hi) der Parabel aus gemessen sind,
daß die Tangente an den Unterreflektor (RUi) in der Unterkante (Ui) des Innenfensters (Fi) parallel zu dem Oberreflektor (ROi) verläuft,

und daß die Decke des Raumes reflektierend ausgebildet ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Innenfenster (Fi) in einer Ebene liegt, die mit der Vertikalebene (V) einen nach unten offenen spitzen Winkel einschließt.
3. Anordnung nach Anspruch 2, mit mehreren übereinander angeordneten Innenlichtschächten, dadurch gekennzeichnet , daß alle Innenfenster (Fi) in einer Ebene liegen, die mit der Vertikalen (V) einen nach unten offenen spitzen Winkel einschließt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenfenster (Fi) in der Vertikalebene (V) liegen.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurchgekennzeichnet , daß das Eintrittsfenster (Fm) des Innenlichtschachtes in einer Vertikalebene liegt.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Eintrittsfenster (Fm) in einer Ebene liegt, die mit der Vertikalen einen nach unten offenen spitzen Winkel einschließt.
7. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenfenster (Fi) und die Eintrittsfenster (Fm) in unterschiedlichen Vertikalebenen (V) mit dem Querabstand (b) liegen.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptachswinkel (εi) der Parabel, nach der der Unterreflektor (RUi) verläuft, Null ist und die Brennweite gegeben ist durch die Beziehung
Figure imgb0002
wobei αi der Diagonalwinkel, b der Querabstand der Vertikalebenen (V) ist, und daß der Neigungswinkel (ßi) des Oberreflektors (ROi) gleich ist dem halben Diagonalwinkel (αi).
9. Anordnung nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen einem Außenfenster (Fa) mit einer Oberkante (Oa) und einer Unterkante (Ua) und dem Eintrittsfenster (Fm) des Innenlichtschachtes (Li) ein Außenlichtschacht (La) mit einem ebenen Oberreflektor (ROa) und einem Unterreflektor (RUa) angeordnet ist,
daß sich der Unterreflektor (RUa) zwischen der Unterkante (Ua) des Außenfensters (Fa) und der Unterkante (Um) des Eintrittsfensters (Fm) erstreckt und im Querschnitt ein Teil einer Parabel ist, deren Hauptachse (Ha) durch die Oberkante (0m) des Eintrittsfensters (Fm) verläuft und mit der Vertikalen (V) einen gegen den Himmel offenen spitzen Hauptachswinkel (εa) einschließt,
daß sich der Oberreflektor (ROa) zwischen der Oberkante (Oa) des Außenfensters (Fa) und der Oberkante (Om)· des Eintrittsfensters (Fm) erstreckt,
daß der Neigungswinkel (ßa) des Oberreflektors (ROa) - gemessen von der Hauptachse (Ha) aus - gleich ist dem halben Diagonalwinkel (αa) eines Diagonalstrahles (Da) des Außenlichtschachtes (La),
wobei der Diagonalstrahl (Da) durch die Unterkante (Ua) des Außenfensters (Fa) und die Oberkante (0m) des Eintrittsfensters (Fm) verläuft und der Diagonalwinkel (αa) von der Hauptachse (Ha) aus gemessen ist.
10. Anordnung nach Anspruch 9 mit mehreren Lichtschächten übereinander, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfenster (Fa) in einer Ebene liegen, die mit einer Vertikalebene einen nach unten offenen spitzen Winkel einschließt.
11. Anordnung nach Anspruch 9 mit mehreren Lichtschächten übereinander, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfenster (Fa) in einer Vertikalebene liegen, die in einem Abstand parallel zu der Ebene der Eintrittsfenster (Fm) verläuft, und daß der Brennpunkt des Unterreflektors (RUa) auf der Oberkante (Om) des Eintrittsfensters (Fm) liegt.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Querschnitte von Innenlichtschacht (Li) und Außenlichtschacht (La) spiegelbildlich gleich zu einer vertikalen Symmetrieebene (S) sind, in der die Eintrittsfenster (Fm) der Innenlichtschächte (Li) liegen.
13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Hauptachswinkel (εa, εi) der Unterreflektoren (RUa, RUi) gleich Null sind.
14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit mehreren Lichtschächten übereinander, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenlichtschächte (Li) so angeordnet sind und einen solchen Diagonalwinkel (αi) haben, daß eine Person, die an einem vom Fenster am weitesten entfernten Arbeitsplatz sitzt, in Augenhöhe (M) keinen von einem Innenfenster (Fi) ausgehenden Lichtstrahl sieht.
15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß sich unter den Lichtschächten in Augenhöhe (M) von an Arbeitsplätzen sitzenden Personen ein Sichtfenster (Fio) befindet, das durch eine Jalousie (N) oder dergleichen abdeckbar ist.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet , daß vor den Eintrittsfenstern (Fm) bzw. den Außenfenstern (Fa) ein Sonnenschutz angeordnet ist.
17. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet , daß die Lichtschächte von übereinander angeordneten Formkörpern (3) mit identischem Querschnitt und reflektierenden Oberflächen begrenzt sind.
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