JP2018522284A - 有彩色ファサード装置及び有彩色窓装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本開示は、少なくとも部分的に、従来のシステムの１つ又は複数の態様を改善又は克服する有彩色ファサード装置及び有彩色窓装置を提供する。
【解決手段】一態様では、壁面（１Ａ）のファサード（３）を形成することができる建物（１）の壁面（１Ａ）に取り付けるための有彩色ファサード装置が開示される。壁面ファサード装置（１１）は、支持構造体（１５）と、支持構造体（１５）上に形成される有彩色反射層（１７）と、反射層（４３）及び有彩色拡散層（１９）を含む有彩色反射層（１７）と、を備え、有彩色拡散層（４１）は、青色よりも赤色でより大きい鏡面反射率を有し、反射層（４３）は、赤色よりも青色でより大きい拡散反射率を有するように構成され、有彩色拡散層（４１）を透過した可視光を反射するように構成される。
有彩色ファサード装置（１１）は、有彩色拡散層（４１）及び／又は反射層（４３）の中又は表面上に設けられた吸収材（４７）をさらに備え、吸収材（４７）は、赤外領域の光を優先的に吸収し、可視領域ではより少ない光を吸収する。
さらに、各有彩色窓装置は、有彩色拡散層（４１）及び吸収材（４７）を含むように示される。
【選択図】 図４

Description

本開示は、概して、建物のファサード（facade）に関し、特に、所望の光学的及び視覚的効果を発揮させるために建物のファサード構造体に適用されうる、ナノ粒子ベースの光作用ファサード装置に関する。

有彩色ファサード装置は、引用文献１（本出願人による２０１５年７月１５日付の出願）に開示されるように、観者の印象に残る光景を呈するために、例えば建物の屋外壁面に使用される。これらのファサード装置は、特に、例えば本出願人による国際公開第２０１５／１７２８２１号（引用文献２）に記載されるような太陽光の特性を模倣した特定の彩色的及び反射的特性を有する。

例えば、近年の建築物では、有彩色ファサード構造体は多様な機能を併せ持つ。第１には、さまざまな天候下で及びそれぞれの照明環境下で、この建物が訴えかける審美的な側面や、この建物が他の建物群の中でどのように受け止められるかといった審美的な側面がある。
さらに、建物への積極的な照明は、夜間においても建物に対する一定の視覚的印象を与えることができる。

擬似レイリー散乱（Rayleigh-like）拡散層については、本出願人の出願に係る欧州特許出願公開第２３００４７８号明細書、欧州特許出願公開第２３０４４８０号明細書、国際公開第２０１４／０７６６５６号及び国際公開第２０１５／１７２８２１号等の複数の出願が、参考になる。これらの文献では、可視光を発生させる光源を用いた照明機構及び光の透過又は反射に用いられるナノ粒子をコーティングしたパネルを用いた照明機構を開示している。これらの照明機構の稼働時には、このパネルがいわゆるレイリー散乱体として機能する。つまり、このパネルは、光源から受けた入射光を晴天時の大気と同様に拡散させる。具体的には、低い相関色温度（ＣＣＴ）の指向性を有する光線が太陽光に対応し、高いＣＣＴを有する拡散光が青空の光に対応する。

国際公開第２０１７／００８８２１号明細書 欧州特許出願公開第２３０４４７８号明細書 欧州特許出願公開第２３０４４８０号明細書 国際公開第２０１４／０７６６５６号 国際公開第２０１５／１７２８２１号

上述の国際公開第２０１７／００８８２１号明細書に提案されるような建物のファサードに反射光的な色彩の特性を盛り込むことで、太陽光を建物間の谷底に向け直すことになる。従って、本開示は、少なくとも部分的に、従来のシステムの１つ又は複数の態様を改善又は克服することを目的とする。

第１の態様では、本開示は、建物の壁面に設けられて壁面ファサードを形成する有彩色ファサード装置に関するものであって、特に、有彩色ファサード装置が同種又は類似の複数の装置群に基づくものである。有彩色ファサード装置は、支持構造体と、支持構造体上に形成された有彩色反射層と、を含む。
有彩色反射層は、反射層と、有彩色拡散層と、を含む。有彩色拡散層は、青色よりも赤色でより大きい鏡面反射率を示す一方、赤色よりも青色でより大きい拡散反射率を示すように構成される。
反射層は、有彩色拡散層を透過した可視光を反射するように構成されている。
有彩色ファサード装置は、さらに、有彩色拡散層、及び／又は、反射層の内部又は表面上に設けられた吸収材を含む。

本明細書で用いられる近赤外線（ＮＩＲ線）吸収用の吸収材は、基本的に可視領域の光を透過して、赤外領域の光を吸収するように構成される。例えば、吸収材は近赤外線を選択的に吸収する。すなわち、赤外領域内の光に対する吸収は、可視領域内の光に対する吸収よりも大きい。吸収材は、赤外領域の所望の光を吸収し、可視領域の光をあまり吸収しないように構成される。

別の態様では、建物の壁面に取り付けるための有彩色ファサード装置は、支持構造体と、支持構造体上に形成される反射層と、有彩色拡散層と、を備える。有彩色拡散層は、反射層に設けられた裏面と、入射光によって照らされる前面と、を有する。
有彩色拡散層は、基材中に埋め込まれた複数のナノ粒子を含み、青色よりも赤色でより大きい鏡面反射率であって、赤色よりも青色でより大きい拡散反射率になるように構成される。
そして、有彩色拡散層及び／又は反射層は、赤外領域内の光吸収に寄与する粒子をさらに含む。

別の態様では、有彩色ファサード構造ユニットは、本明細書に開示される有彩色ファサード装置と、有彩色ファサード装置が壁面に沿って一定の距離をとって垂直に延びるようにこの有彩色ファサード装置を壁面に取り付けるマウントと、を備え、壁面と有彩色ファサード装置との間に垂直に延びる煙突構造を構成する。

別の態様では、建物は、壁面と、本明細書に開示の壁面に設けられた有彩色ファサード構造ユニット等の複数の有彩色ファサード装置を含むファサードと、を備え、ファサードは、特に、壁面の少なくとも上部、中間部分、又は建物の認識される形状を変更したい箇所として選択される部分に取り付けられる。

他の態様では、建物の壁面に取り付けられる有彩色反射構造ユニットと、本明細書に開示のように壁面を有し有彩色反射構造ユニットを基本構造としてこの壁面に設けられるファサード構造体を備える建物と、本明細書に開示のように有彩色反射ユニットを用いた照明機構と、を備える。
また、いくつかの態様は、特に本明細書に開示のような有彩色反射ユニットを用いることで、地上にいる観者から見た場合に実際の空と同様の様相を呈する建物の外壁面を形成する方法に関する。

別の態様では、有彩色窓装置は、建物の壁に一体化されるように設けられ、又は建物の反射正面部分に取り付けられる。
有彩色窓は、特に太陽光のような外光に曝されるように設計される。
有彩色窓は、支持構造体と有彩色拡散層とを含む。
有彩色拡散層は、入射光の長波長成分に対して短波長成分を優先的に散乱させるナノ粒子を用いた擬似レイリー散乱を基礎原理に有する。
有彩色窓は、有彩色拡散層の内部又は表面上に設けられた吸収材をさらに備え、吸収材は、赤外領域及び／又は可視領域の光を吸収する。

上記態様のさらなる実施形態は、本明細書中で参酌される特許請求の範囲に開示される。

可視光領域及び赤外領域における異なる光学特性は、可視領域においてアクティブとなる擬似レイリー散乱粒子（つまり、基本的には可視光を吸収しない粒子）を設けること、及び、（主に）赤外領域で光吸収をする一方で基本的に可視領域に影響を与えない材料を設けること、によって実現できる。

近赤外線（ＮＩＲ）吸収材の例には、約７００ｎｍ〜約２５００ｎｍの近赤外領域で選択的に吸収するＮＩＲ色素粒子が含まれる。多くの近赤外線吸収材は有機化合物であるが、近赤外線光を選択的に吸収するのに使用可能な無機金属系酸化物もある。これらの材料は、可視領域内においては基本的に不活性であってもよい。
現在、狭帯域から広帯域までの選択的近赤外波長領域を減衰させることができる吸収材がリストアップされた、近赤外波長吸収色素粒子に関する多数の基本的情報が利用可能である。
これらの近赤外線素子を単独で又は適宜組み合わせて用いることで、多方面で応用的適用が可能なカスタムメイドの光学フィルタを作製することができる。
一般的な用途では、ＮＩＲ色素粒子は、それぞれの溶剤、塗料、インク、及び／又はそれぞれのプラスチック基材との相溶性の挙動に基づいて選択される。
吸収材を含む基材は、吸収材の選択に強く影響する。

さらに、有機近赤外線吸収材は、基本的に（ａ）共役有機物又はドナーアクセプタ系、及び（ｂ）金属錯体である。

（ａ）共役有機物又はドナーアクセプタ系の場合、近赤外線吸収はｐ共役の程度（すなわちポリメチン、シアニン）を変化させることによって得られる。さらに、ドナー／アクセプタ群が存在する場合、供与力又は引き離し力は、エネルギーレベル、従って吸収特性（すなわち、ポリエン、キノン誘導体、フタロシアニン及びナフタロシアニン及び他のアゾ化合物）に影響を及ぼすことができる。

市販の近赤外線吸収材の例として、ポリメチン化学基に属し、ＢＡＳＦから製造されるＬｕｍｏｇｅｎ（登録商標）ＩＲ１０５０がある。Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）ＩＲ１０５０及び１０５０ＰＣは、アクリル又はポリカーボネートのシート、窓のコーティング、自動車の窓用フィルムなどの光透過用途に多く使用されている。
この技術は、建物や自動車の外面における近赤外線の吸収を利用して、外部に熱を放出することで内部温度を下げる一方で、可視光線を透過する。
さらに、同会社で製造される波長７６５ｎｍ及び７８８ｎｍにそれぞれ最大吸収を有するＬｕｍｏｇｅｎ（登録商標）７６５及びＬｕｍｏｇｅｎ（登録商標）７８８などの近赤外線吸収材もある。図７に示される概略例と同様に、これらの吸収材は、Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）ＩＲ１０５０に関して狭い吸収ピークによって特徴付けられ、従って、全範囲をカバーしてより広い範囲の近赤外線を捕捉するために、他の近赤外線吸収材とともに使用されうる。

（ｂ）金属錯体の場合、近赤外線吸収は、一般に、配位子から金属への電荷移動過程又はその逆過程（ＬＭＣＴ又はＭＬＣＴ）から生じる。アルミニウム又は亜鉛の金属中心を有する色素粒子、ニッケルジチオレン錯体、キノン類縁体、ジイモニウム化合物及びアゾ誘導体などである。

近赤外線吸収性無機材料は、異なる化学量論的形態で用いることができるタングステン系酸化物（Ｗ_ｘＯ_ｙ、ＭＷＯ_３）をベースとすることが多い。ただし、ニッケル及びイリジウム系酸化物（ＮｉＯ_ｘ及びＩｒＯ_ｘ）については、未だあまり研究がされていない。特に、タングステンベースの酸化物を含む材料は、可視光の高い透過率を維持しながら顕著な近赤外線（ＮＩＲ）遮蔽を示し、このため、建築（スマート窓）及び自動車用窓ガラスの分野で応用の可能性がある。

市販の吸収材の例として、富士塗料興業株式会社が開発した無機タングステン系酸化物−近赤外線吸収材がある。特に、ＦＵＪＩ＿ＥＬ＿ＭＷＯ３シリーズは、可視領域内における高い透過性を維持しながら、近赤外線光を吸収し遮蔽することができる材料の一種である。また、無機材料としての特性から、これらの吸収材はロバスト性が非常に高く、光及び周囲環境に対して高い耐性を有する。ＦＵＪＩ＿ＥＬ＿ＭＷＯ３シリーズは、コーティング又は混合によって異なる基材に使用することができる。

一般に、吸収は、入射光が通過する面積当たりに含まれる吸収材の濃度に依存する。例えば塗料や、ポリマー基材に添加される吸収材等の濃度を決定する変数をさまざまに検討することで、所望の吸収効率にすることができる。
変数には、例えば、放射の吸収効率を表すＮＩＲ色素粒子の吸収率値や、コーティング、フィルム、又は使用可能な他のタイプの基材の、最終的な厚さ等が含まれる。さらに、例えばＮＩＲ色素粒子等の吸収材は、選択されるキャリア／基材中の又は熱工程における限界可溶性又は限界分解性などの他の実際的な側面が考慮されるべきである。

例えば、３ｍｍの厚さを有する透明なアクリルパネルに０．００５重量％のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ ７６５を添加することで、捕捉することができる赤外線の量がは、太陽からくる全赤外線光に対して約１５％であると推定することができる。この量は、より高い濃度のＬｕｍｏｇｅｎ ＩＲ７６５を添加することで、及び／又は、近赤外線のより大きな帯域を吸収することができる赤外線吸収材を組み合わせることで、さらに増加させることができる。例えば、吸収効率を、近赤外線入射光に対して７０％より大きい値、好ましくは８０％より大きい値、より好ましくは９０％より大きい値にすることができる。

ここで、吸収とは、吸収材に入力される電磁エネルギーが、その材料の内部エネルギーに転換又は変換される物理的工程及び／又は化学的工程を指す。吸収度は、吸収材に入力される全電磁エネルギーに対する、吸収材によって電磁場から除去される電磁エネルギーの割合を表す。赤外線吸収材の吸収スペクトルは、その後端が可視領域（例えば、７００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲）の中となるようにすることができる。
波長に対する関数としての赤外線吸収材の吸収プロファイルを、可視領域で積分した値は、同じ吸収プロファイルを、関心波長範囲（例えば、４００ｎｍ〜２５００ｎｍ）の全範囲で積分した値の３０％未満、好ましくは２０％未満、より好ましくは１０％未満の値をとりうる。
従って、可視領域（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍ）における、赤外線吸収材の吸収スペクトルの後端側で吸収される電磁エネルギーは、その可視領域内に含まれ吸収材に入力した全電磁エネルギーの２０％未満、好ましくは１０％未満、より好ましくは５％未満でありうる。

さらに、システムによって達成可能な最大輝度は、例えば、可視吸収材（ＶＩＳ吸収材）を追加するなどして、可視領域において追加の吸収をさせることで調整することができる。追加された可視吸収は、可視領域において実質的に平坦な吸収スペクトルを示し、本明細書で議論される色彩的様相に影響を与えない。

ここでの実質的に平坦とは、ＶＩＳ吸収材の吸収プロファイルが、可視領域（例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍ）において、例えば、１０ｎｍ〜２０ｎｍの範囲の波長間隔でサンプリングされる場合に、ＶＩＳ吸収材の吸収プロファイルの、１００％未満、好ましくは５０％未満、より好ましくは３０％未満である平均値に対することをいう。

いくつかの実施形態では、ＶＩＳ吸収材は、例えば、ファサードの外観において色彩を全面的に変化させることによって、本明細書で論じる有彩色の側面に、所望の範囲内において、又は、許容範囲内において、影響を及ぼすように選択される。

有彩色ファサード装置の有彩色拡散層に関して、本開示は、本出願人によって出願された正午における空−太陽ナノ拡散装置についての国際公開第２００９／１５６３４８号と関連している。当該出願では、「空−太陽ナノ拡散」という用語は、自然界の空による太陽光の拡散をシミュレートする光学拡散を指す。
従って、本明細書に開示される有彩色ファサード装置は、いくつかの実施形態において、国際公開第２００９／１５７３４号に開示される光学ナノ拡散装置に関連するといえる。この国際公開第２００９／１５７３４号に開示の光学ナノ拡散装置では、例えば、薄膜、コーティング又は挟み込むタイプのバルク材料中に複数の固体透明ナノ粒子が分散されている本質的に透明な固体基材を含む。
本明細書において、用語「拡散層」、「ナノ拡散体」及び「有彩色拡散層」は、一般に、それらの（基本的に透明な）ナノ粒子を埋め込んだ基材を含む光学要素を示す。本明細書で開示されるような有彩色ファサード装置は、近赤外線吸収という追加的な特性を有する。

可視領域内で、有彩色拡散層は原理的には、自然界で色分離を生じさせるのと同じメカニズムに従って、（一般に白色光のような）可視領域の広いスペクトル帯域幅を有する入射光の異なる色成分を（色彩的に）分離することができる。
レイリー散乱は、例えば、天窓及び太陽光のスペクトル分布特性を作り出している。より具体的には、有彩色拡散層は、可視白色光の影響を受けると、次の２つの異なる色成分の併存状態を再現することができる。つまり、青色領域又は寒色領域が支配的である青空のような光、及び、透過光又は表面反射光によって青色成分が抑えられた色、すなわち黄色又は暖色領域の光である。

いくつかの実施形態では、反射構造ユニットは、国際公開第２０１５／１７２８２１号に示されるミラー構造に基づくことができ、この反射構造ユニットは参照により本明細書に組み込まれる。
特に、国際公開第２０１５／１７２８２１号は、鏡面を有し、鏡面の前に拡散層を有する鏡を開示している。拡散層は、入射光の長波長成分に対して入射光の短波長成分を優先的に散乱させる。例えば、この散乱はレイリー状態又はより意味を拡大した擬似レイリー状態で発生する。

有彩色ファサード装置のこれらの特定の反射特性を参照すると、その構造は、ナノ粒子に基づいて、特に青色よりも赤色でより大きい可視波長範囲内の鏡面反射率と、赤色よりも青色でより大きい拡散反射率と、を含むという特定の光学特性を達成するものである。この光学特性は、例えば、反射面の少なくとも５０％以上、好ましくは７０％以上、さらには９０％以上で満たすことができる。

ここで、ＡＳＴＭ（Standard Terminology of Appearance）国際規格のＥ２８４−０９ａに定義されるように、反射率は、一般に、与えられた条件における入射光束に対する入射光束の比である。
例えば、拡散反射率は、反射光束と入射光束との比によって与えられる各試料の特性であり、ここでの反射は、鏡面反射角の方向を除く、平面によって境界が定められた半球内の全ての角度における反射である。
同様に、鏡面反射率は、鏡面角、すなわち、入射角に等しく、入射の反対側にある反射角における反射率である。
本開示の文脈において、所定の波長及び所与の反射面素群において、拡散反射率及び鏡面反射率は、所与の位置における反射面（断面）の法線に対して４５°の入射角を有する無偏光の入射光を対象とする。測定に関していうと、鏡面反射の測定のための検出器の角度サイズ及び入射光の開口角は、当業者に自明な範囲で選択可能である。
特に、（白色光の）低角拡散を考慮する場合、鏡面反射の測定のための検出器の角度サイズ及び入射光の開口角は、反射軸を中心とした円錐内に反射する光線をセンサが受けるように構成されなければならない。
いくつかの実施形態では、例えば、BYK-Gartnerの「ヘイズメーター及び光沢計のための反射ヘイズの知覚と客観的測定」に開示されているように、０．９°の２倍の開口角を使用することができる

さらに、反射される光束は、全ての可能な入射方位角にわたって平均化される。
拡散反射率、及び／又は、鏡面反射率の測定が、有彩色ファサード装置の構成に起因する幾何学的又は他の物理的制約によって妨げられる場合、当業者は、有彩色ファサード装置とは別個の少なくとも１つの反射領域を形成させ、この領域への反射率を直接測定することで、上記の物理量を得ることもできる。
微視的な構造特性の詳細については、例えば上記国際公開第２００９／１５７３４号を参照されたい。ただし、異なる微視的変数を適用することもできる。
例えば、非散乱光に対してより多数の散乱光をもたらす変数を適用することができる。同様に、鏡面反射時の視認性を最小限に抑えるか、又は少なくとも低減する目的で、視認される色が完全な澄んだ空の色から結果的に逸れる可能性もあるが、拡散光による有彩色ファサード装置の輝きへの寄与を高めることが望まれる場合がある。
後者は、その中で多重散乱が生じる結果、色の彩度が低下することで引き起こされ、或いは、ときに多重散乱が生じる濃度未満の濃度でさえも起こりうる。

以下、例えば約４００ｎｍから約７００ｎｍの波長範囲の可視領域における有彩色反射層の特性に関連するいくつかの微視的な特性を例示的に概説する。

有彩色効果は、例えば１０ｎｍ〜２４０ｎｍの範囲のサイズを有するナノ粒子に基づくものである。例えば、ナノ粒子の平均サイズがこの範囲内にある。

光散乱の原理から、透明基材と、基材に対して異なる屈折率を有する透明で可視波長よりも顕著に小さい径のナノ粒子と、を含む透明光学素子は、スペクトルの青色部分（青色）を優先的に散乱し、赤色部分（赤色）を透過するということが知られている。
単一粒子当たりの散乱効率の波長依存性は、波長λの１／１０より小さい又はほぼ等しい粒子サイズに対しては、λ^−４レイリー限界の法則に従うが、許容可能な各光学的効果は、ナノ粒子のサイズについて上述の範囲に既に達している可能性がある。
一般に、共振効果及び回折効果は、これよりもより大きなサイズ、例えば波長の半分程度、で発生し始める可能性がある。

一方、単一粒子当たりの散乱効率は、粒子サイズｄの減少に伴いｄ^−６に比例して減少する。この散乱効率は、過度に小さい粒子の使用を不便にし、伝播方向に多くの粒子を必要とする。このことは、許容充填率によって制限されることがある。
例えば、厚い散乱層の場合、基材中に埋め込まれたナノ粒子のサイズ（特にそれらの平均サイズ）は、例えば２０ｎｍ〜１００ｎｍ等の１０ｎｍ〜２４０ｎｍの範囲、例えば２０ｎｍ〜５０ｎｍである。
コンパクトデバイスの場合、例えばコーティング及びペイントなどの薄い層を用いる場合、サイズは、５０ｎｍ〜１８０ｎｍ等の１０ｎｍ〜２４０ｎｍの範囲、例えば７０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲であってもよい。

いくつかの実施形態では、これらの範囲外の寸法を有する大きな粒子を基材内に供給されることもありうる。ただし、それらの粒子は、擬似レイリー散乱の特徴に影響を及ぼさず、例えば、鏡面反射周りの低角散乱円錐の形成に寄与するだけである。

有彩色効果は、さらに、埋め込む基材の屈折率とは異なる屈折率を有するナノ粒子に基づく。ナノ粒子は、光散乱の発生を可能にするために、基材の実屈折率ｎ_ｈ（ホスト材料ともいう）とは十分に異なる実屈折率ｎ_ｐを有する。
例えば、粒子とホスト媒質との実屈折率の比ｍ（ｍ≡ｎ_ｐ／ｎ_ｈ）は、０．７≦ｍ≦２．１又は０．７≦ｍ≦１．９の範囲等の０．５≦ｍ≦２．５の範囲にあってもよい。

有彩色効果は、与えられた方向に伝搬する作用光によって見られる単位面積当たりのナノ粒子の数並びに体積充填率ｆにさらに基づく。
体積充填率ｆは、単位容積当たりの粒子数であるρ［メートル^−３］を用いて

で与えられる。
ｆを増加させることによって、拡散層中のナノ粒子の分布はそのランダム性を失い、粒子の位置は相関をもつようになる。結果として、粒子分布による散乱光は、単一粒子特性だけでなく、いわゆる構造因子（structure factor）にも依存した変調を受ける。
一般に、充填率が高いことによる影響は、散乱効率を激減させることである。さらに、特により小さい粒子サイズの場合、充填率が高いことは、散乱効率の波長及び角度に対する依存性にも影響を及ぼす。
体積充填率をｆ≦０．４、つまり例えばｆ≦０．１、又はさらに小さくｆ≦０．０１のような体積充填率（例えば、ｆ＝０．００１）とすることにより、これらの「密集」効果を回避することができる。

有彩色効果は、有効粒子直径Ｄ＝ｄｎ_ｈに依存して、有彩色拡散層の単位面積当たりのナノ粒子数Ｎにさらに基づく。
ここで、ｄ［メートル］は、球状粒子の場合には、平均粒子直径として定義される平均粒子サイズであり、非球状粒子の場合には、［Ｔ．Ｃ．ＧＲＥＮＦＥＬＬ、及びＳ．Ｇ．ＷＡＲＲＥＮ「放射線の散乱及び吸収のための独立した球の集合体による非球状氷粒子の表現」Journal of Geophysical Research 104、D24、31,697-31,709(1999)］の中で定義されるように、体積対面積等価球状粒子の平均粒子直径として定義される平均粒子サイズである。有効粒子直径は、メートル、又は指定される場合はｎｍ、で与えられる。

いくつかの実施形態では、有効粒子直径Ｄが［メートル］で与えられた場合、単位面積当たりのナノ粒子数Ｎは、

で与えられる。
例えば、

の範囲、さらには、

の範囲で与えられる。

例えば、純粋で透明な空の再現をシミュレートすることを目的とする実施形態については、［メートル］で与えられる有効粒子直径Ｄを用いて、単位面積当たりのナノ粒子数Ｎは、

の範囲、例えば、

の範囲、さらには、

で与えられる。

鏡面反射時の寄与を最小にすることを目的とする他のいくつかの実施形態では、［メートル］で与えられる有効粒子直径Ｄを用いて、単位面積当たりのナノ粒子数Ｎは、

の範囲、例えば、

の範囲、さらには、

で与えられる。

一般に、以下の数式の”factor”に、以下の表に示す”factor”の値が、その値を含ませる、又はその値を除外するかして、上限値又は下限値として適用される。

これらの物理変数及びそれらの一般的な相互作用に関しては、再び国際公開第２００９／１５６３４８号が参照される。

本明細書で開示される有彩色ファサード装置の巨視的な光学特性は、以下の２つの量に関して説明することができる。

（ｉ）有彩色ファサード装置の鏡面反射率と基準サンプルの鏡面反射率との比として定義される単色正規化鏡面反射率Ｒ（λ）。
ここで、基準サンプルは、拡散層が入射光のうち例えば１０ｎｍ〜２４０ｎｍの範囲の短波長成分を優先的に拡散させるナノ粒子を含有しないという事実を除いて有彩色ファサード装置と同一である。

（II）入射光の長波長成分と短波長成分との間で分光させる光反射装置の能力を測るものであり、以下のように定義される青色光学濃度と赤色光学濃度との間の比率γ。

いくつかの実施形態では、有彩色ファサード装置、特に光反射領域は、０．０５〜０．９５の範囲、例えば０．２〜０．８などのように０．１〜０．９のＲ（４５０ｎｍ）を有する。

例えば、純粋で澄んだ空の再現をシミュレートすることを目的とする実施形態では、Ｒ（４５０ｎｍ）は０．４〜０．９５、例えば０．６〜０．８のように０．５〜０．９の範囲であってもよい。

鏡面反射時の寄与を減少させる（例えば、最小にする）ことを目的とする実施形態では、Ｒ（４５０ｎｍ）は０．０５〜０．５の範囲、例えば０．２〜０．３のように０．１〜０．４の範囲であってもよい。

いくつかの実施形態では、青色光学濃度と赤色光学濃度との間の比率γに関して、γは、例えば５≧γ≧３．５のように５≧γ≧２である５≧γ≧１．５の範囲であってもよい。

完全性を期すために言及すると、屋外での使用に関して、このタイプの擬似レイリー散乱に適した無機粒子は、特にこれらに限定されるものではないが、例えばＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＳｉＯ_２、及びＡｌ_２Ｏ_３が好適に利用することができる。これらの無機粒子は、それぞれ実屈折率ｎ_ｐ＝２．０、２．６、２．１、１．５、及び１．７である。また、可視領域において基本的に透明である他の酸化物もこのような無機粒子として利用することができる。
無機粒子の場合、ソーダ石灰シリカガラス、ホウケイ酸ガラス、溶融シリカ、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、及びポリカーボネート（ＰＣ）などの埋め込み粒子に対しては、有機基材又は無機基材を用いることができる。
一般に、有機粒子は、特に、例えばＵＶ領域が低減しているか又はＵＶ領域がない部分を有する被照明体に使用されてもよい。

ナノ粒子の形状は、球状が最も一般的であるが、基本的に任意でありうる。

上述したように、ナノ粒子、及び／又は、基材、及び／又は、追加された埋め込み粒子は、可視光を吸収しないか、又はある程度制限されてもよい。
それによって、有彩色ファサード装置から放たれる光の輝度、及び／又は、可視スペクトル（すなわち、色）は、吸収の影響をほとんど又は全く受けないこともある。可視領域において原則的に波長依存性のない吸収が許容されうる。従って、近赤外線吸収材は、基本的に可視領域に影響を与えない特性を有する。

有彩色拡散層の上記の特性を本明細書に開示される吸収特性と組み合わせることにより、さまざまな一例としての実施形態について以下に例示的に説明するように、従来技術の１つ以上の態様に対処することができる。

本開示の他の特徴及び態様は、以下の説明及び添付の図面から明らかになる。

添付の図面は、本明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成し、本開示の一例としての実施形態を示し、説明と合わせて、本開示の原理を解説する役割を果たす。
特定の反射性及び近赤外線吸収を補助する典型的な有彩色ファサード装置の使用を例示するための建物間の通路を示す概略斜視図。 （ａ）及び（ｂ）は、拡散光と鏡面反射光による外観への寄与及び赤外線吸収による熱対流への寄与を一般的に示す一例としての有彩色ファサード装置の概略図。 赤外線吸収材の設置態様を示す一例としての有彩色ファサード装置の概略断面図。 一例としての有彩色ファサード装置のさらなる概略断面図。 ガラスパネルベースの有彩色ファサード装置の概略図。 挟み込み構造を基本とする有彩色ファサード装置の概略断面図。 近赤外線吸収材の吸収特性の説明図。 有彩色窓の適用例を示す図。

以下は、本開示の一例としての実施形態の詳細な説明である。本明細書に記載され、図面に示される一例としての実施形態は、本開示の原理を解説することを意図しており、多数の異なる環境及び多数の異なる用途において本開示を当業者が実施及び使用することを可能にする。従って、一例としての実施形態は、特許による保護範囲を限定的することを意図するものではなく、また、そのように考えるべきではないものである。むしろ、特許による保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されるものとする。

この開示は、上述の国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／００１４５４に記載されるようなファサード機構において、太陽光の鏡面反射は、可視領域だけでなく、近赤外領域及び赤外領域の光も地上に向かわせることになる。
本発明者らは、可視領域の波長と近赤外領域の波長とに対する有彩色ファサード装置の光学特性を分離することにより、反射された太陽光から熱エネルギー（近赤外線放射の寄与）を除去しつつ、各有彩色ファサード装置が設置された建物の外観に所望の光学効果を発揮することができることに気づいた。これにより、建物の下部の熱が減少する可能性がある。つまり、建物間に入射される光は、建物の下部領域の温度上昇を抑え、清涼環境を実現することができる。これは、特に、温暖気候帯における、建物が立ち並ぶ市街（例えば、ダウンタウンエリア）において重要である。

図７には、太陽のスペクトル発光（大気吸収なし）が概略的に示される。具体的には、曲線８０は、例えば単位面積当たりの光エネルギー、又は同様に、放出される波長に対する強度を概略的に示す。
可視領域IIは太陽から放射される全光エネルギーの４０％より多くを含むが、近赤外領域Ｉにはさらに大きな部分（ほぼ５０％）が含まれる。紫外領域IIIでは、全光エネルギーの１０％未満が含まれる。
従って、入射太陽光から近赤外領域Ｉを少なくとも部分的に除去することは、建物間の通りに面する建物下部に導かれるエネルギーを大幅に減少させる可能性がある。

さらに、近赤外線の吸収は、建物の冷却又は暖房に用いることができる。有彩色ファサード装置で近赤外線光を吸収し、有彩色ファサード装置に沿って開放された空気循環システムを設けることにより、吸収された光が上向きの循環空気に熱として伝達されて例えば建物の上部で放出される煙突構造を形成することができる。
あるいは、例えば季節の変わり目及び冬季における暖房目的で、閉空気システムが、吸収された熱を受け取り、この吸収された熱を必要な場所に分配することができる。

さらに、上記の熱の側面は、建物を知覚する際の彩色効果とともに実現されてもよい。指向性を有する光がない場合（例えば、直射日光又は平行光線がない場合など）にも、有彩色ファサード装置が設けられて、有彩色ファサード装置に係る自然な奥行き感とともに、実況に沿ったクリアな空と太陽の様相を呈することもできる。
例えば、曇った空の灰色の陰影を、晴れた又は部分的に晴れた日の空に典型的な、完全に透明な明るい空の暖かい青色の色合いと、大気中の長い経路を伝播して例えば雲の群を照らす太陽光によって生成されたより暖かい黄色と赤色の色合いと、を含む色の広がりに変換して、有彩色を出力させることが実現できた。 有彩色の出力は、さらに、基本的に曇天下の状況を再現することができる。この曇天は、有彩色ファサード装置（すなわち、被照明体）への太陽の直接光の寄与、又はプロジェクタによる照明の寄与がない光条件の一例である。

本開示はさらに、反射面素群の法線と壁面（中心面）の法線との間の角度を大きくすることによって、超高層ビルによって形成された谷底状の通りに光を下向きに誘導することができ、これが谷底部での自然照明の量を増加させる、という発見に一部基づいている。
有彩色ファサード装置による近赤外線の吸収によって、照明量の増加にもかかわらず、放熱を低減することができる。

以下では、有彩色ファサード装置のさまざまな実施形態が、図１〜図６と対応しながら開示される。

具体的には、本明細書で開示されている有彩色ファサード装置の概念に基づくファサードの機能は、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）を用いて説明される。図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、建物１，１’の通り（street）に関するものであって、都会の環境を模式的に示している。 図１の概略斜視図に示すように、建物１の前壁面１Ａは、マウントを介して前壁面１Ａに設けられた複数の有彩色ファサード装置からなるファサード３によって覆われる。マウントは、１つ又は複数の有彩色ファサード装置が取り付けられるように構成することができる。従って、有彩色ファサード構造ユニット２は、１つ又は複数の有彩色ファサード装置及び関連するマウントを備えることができる。
図１では、前壁面１Ａの全体が覆われるが、これに替えて、ファサードは、建物１の頂部のような前壁面１Ａのある部分を覆うように限定されてもよい。

観者５は、建物１，１’のボトム部に沿った通りに沿って歩くことができ、ファサード３を見ることができる。ファサード３は、自然照明下においてその色彩的特性を用いることで、例えば、建物１の空のような青みがかった様相を実現する有彩色効果を発揮するように構成される。自然照明には、曇天状態、及び図１の太陽７と雲９で模式的に示す部分的な日照状態が含まれる。

有彩色効果に関しては、上記の国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／００１４５４が参照される。例えば、さまざまな有彩色ファサード装置は、例えば図２（ｂ）について説明するような曇天の場合など、変化する青色の色合いや純度レベルをもつ青系の色を有するものとして認識される。
図２（ｂ）について説明するように曇り日の場合には、一般に、観者５は、有彩色拡散層で生成される拡散光と鏡面反射光とを認識することがある。鏡面反射光は、図２（ａ）について説明されるように、それぞれの反射面素群上の視野角によって規定される空の特定の領域から生じる。青色拡散光及び黄光反射光を合計した光成分は、ファサード３のそれぞれの反射面素群について知覚される色を規定する。

有彩色効果を生成するため、ファサード３の有彩色ファサード装置は、有彩色拡散層によって覆われた反射面素群を有する。反射面素群は、形状が平面であってもよく、又は３Ｄ型表面として湾曲又は部分的に湾曲した表面を有して３Ｄ状態に広がってもよい。例えば、反射面素群は、支持構造体の複数の非共通平面上に反射層を適用することで形成することができる。

有彩色拡散層は、透明基材に埋め込まれた複数のナノ粒子を含むことができる。ナノ粒子と透明基材とは、屈折率に差異を有する。上述したように、基材中に埋め込まれたナノ粒子の屈折率、サイズ分布、及びナノ粒子の単位面積の個数差は、青色（入射広帯域のより短い波長の意味）よりも赤色（入射広帯域のより長い波長の意味）で鏡面反射率が大きく、赤色よりも青色の方が拡散反射率が大きくなるように選択される。

図２（ａ），（ｂ）を参照して、天空の鏡面反射像の影響を受けた光学的特徴及び光学的外観について説明する。図２（ａ）は、平面の反射面１３を基本とするパネル状の有彩色ファサード装置１１の概略斜視図を示し、図２（ｂ）は、鋸形状の反射面素群１３’を有する有彩色ファサード装置１１’を示す。有彩色ファサード装置１１，１１’を用いて、図１に示すファサード３を構築することができる。

図２（ａ）を参照すると、有彩色ファサード装置１１は、コンパクトな構成では、パネル形状を形成する支持構造体１５と、平坦な反射面１３を形成する支持構造体１５の表面上に設けられた有彩色反射層１７と、を備える。
支持構造体１５は、金属（例えば、アルミニウム又はスチール）のような背面層を有する成型された発泡体のポリマー層であってもよく、場合によってはポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）層も加えられてもよい。

有彩色反射層１７は、反射層と、有彩色拡散層と、を含む。図２（ａ）に示す実施形態では、この層は、例えば支持構造体１５上に連続する層として塗布することができる。

図２（ｂ）の実施形態では、支持構造体１５’の断面が鋸歯状であるため、反射面素群１３’は、高さ方向に互いに規則的に変位する一連の表面区域を形成するとともに、鉛直方向に対して装着状態で傾斜する。従って、図２（ｂ）に示す反射面素群１３’は、共通平面内に位置しないので互いに非共通平面である。なお、隣接する反射面素群が基本的に同一平面上にあってもよく、又は同じ平面のサブグループが同一平面上にあってもよい。さらに、反射面素群は、平面形状又は湾曲形状を有してもよい。反射面１３として、反射面素群１３’は、反射層と、有彩色拡散層と、を含む有彩色反射層１７によって形成される。

図２（ａ）に示すように、有彩色ファサード装置１１は、鏡面反射した可視光が有彩色拡散層を二度通過するように、反射面１３の反射層において、有彩色拡散層を一度通過させた可視入射光１９（簡単に、「入射光」ともいう）を反射する。
図２（ａ）に示すように、可視入射光１９は、図２（ａ）の右側から有彩色ファサード装置１１に入射する指向性を有する太陽光又は非指向性の光である。

上述したように、有彩色拡散層は、可視入射光１９の短波長成分に対して優先的に可視入射光１９の短波長成分を散乱させるように構成される。散乱光は、本明細書では、反射面１３の選択された位置に概略的に示される可視拡散光２１（本明細書では簡単のため、「拡散光」ともいう）と称される。この散乱光は、本明細書において、可視拡散光21（本明細書では簡単のため、拡散光とも呼ばれる）と称され、反射面13の選択された位置に概略的に示されている。拡散光２１は、ナノ粒子の散乱条件の所与の選択をした結果として想定される青色（短波長）と関連する。

図２（ａ）には、観者の例示的な視線方向２３が示されている。拡散光２１は有彩色拡散層から全方向に基本的に均一に放出されるので、視線方向２３から見る観者は、この観者に向かって放射される部分の拡散光２１を見ることになる。
明らかに、反射層に向かって放射される一部分は、反射され、観者が有彩色ファサード装置１１を観る際に見えることがある。さらに、観者には、鏡面反射光２５（上述したように、青色成分の散乱により生じる「黄色」の鏡面反射光２５）が見える。観者に見える鏡面反射光２５は、入射光１９のうち有彩色ファサード装置１１によって観者の視線方向２３に向け直される部分１９Ａに基づいている。反射は、上述した国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／００１４５４にも記載されるように、純粋な鏡面反射だけでなく前方散乱を含んでもよい。

埋め込まれたナノ粒子によって、入射光１９（有彩色拡散層との相互的な散乱によって偏向することなく規則的に反射層で反射される入射光１９）の当該部分は、スペクトルが、波長全体の中心に対して、より長い波長に向かってシフトするため（すなわち、赤色に黄色の色調を与えるため）、入射光１９のスペクトルとは異なる可視スペクトルを有する。
入射光１９の当該部分（それは、本質的にはナノ粒子によるレイリー状の散乱を受けるが）は、拡散的に放出され、それによって、反射面１３から離れる向きの全方向で実質的に均一な輝度を与えることになる。なお、拡散光は、有彩色ファサード装置１１が任意の方向から受ける完全な輝き（全ての入射光１９）に基づいてる。つまり、光が入射する方向にかかわらず、有彩色ファサード装置１１に入射する全ての光は、拡散光に寄与する。

その結果、（図２（ａ）の視線方向２３のような）特定の方向の下で有彩色ファサード装置１１を観るときに見られる光は、鏡面反射される光と、散乱によって発生し、それぞれの方向に向かって拡散される拡散光とが重なった光となる。
明らかにされるように、有彩色ファサード装置１１による分光光が拡散光成分を「支配的に」含む場合、ある視角から有彩色ファサード装置１１を見ている観者は、観者があたかも青空を見ているような知覚を感じることができる。
それとは対照的に、有彩色ファサード装置による分光光が、鏡面反射成分を支配的に含む場合、観者は、太陽、又は太陽に照らされた物体（例えば明るい雲）、を見ているかのような知覚を感じることができる。
従って、入射光１９の知覚される反射部分の輝きは、観者によって知覚されるそれぞれの色彩の印象と関係する。このことは、傾斜した反射面素群１３’の一例としての実施形態に関する図２（ｂ）に関連して以下に説明される。

本明細書で開示されるような有彩色ファサード装置によって形成される建物のファサードの場合、有彩色ファサード装置の垂直方向は図２（ｂ）に示されるとおりである。光反射箇所２６Ａ、２６Ｂは、法線ｎを共有することもある。図２（ｂ）に示すように、法線ｎは地面に向いている。

以下で説明するように、地面に立つ観者、すなわち有彩色ファサード装置１１’の下側にいる観者は、ファサードの下方側（光反射箇所２６Ａ）を、青みを帯びたものと偏って認識する一方、ファサードの上方側（光反射箇所２６Ｂ）を、つまり、観者に高輝度の空の鏡面反射を見せる位置及び向きを、黄色みを帯びたものと認識する。なお、観者が見る青色と黄色の寄与との比は、反射面素群１３’の傾斜を変えることによって変化させることができる。この比を、それぞれの反射面素群１３’の法線ｎと建物の壁の法線との間の角度の増加に伴って増加させ（つまり、より青みを帯びさせ）てもよい。

具体的には、有彩色ファサード装置１１’の光反射箇所２６Ａで視線方向２３Ａを観る観者（図２（ｂ）の点８で示す）には、その視線方向が方向２３Ａ’に沿って反射されるため、暗い物体１０、例えば地面、が見える。その結果、光反射箇所２６Ａが観者には青色に見える。実際、方向２３Ａに沿って観者に見られる光反射箇所２６Ａの輝きは、鏡面反射による寄与が低くなる、即ち、黄色（長波長）成分が低くなる。
このような理由から、方向２３Ａに沿った光反射箇所２６Ａの輝きへの主な寄与は、擬似レイリー散乱光の寄与、すなわち観者が見ている光反射箇所２６Ａへ、任意の方向から入射する光（この光は後に方向２３Ａに散乱される）の寄与である。

これとは対照的に、観者が有彩色ファサード装置１１’の光反射箇所２６Ｂで方向２３Ｂを観ると、鏡面反射の方向２３Ｂ’に沿って反射されて、観者には、過剰に明るくされた物体１２、例えば、白い空が見えることになる。その結果、方向２３Ｂに対する光反射箇所２６Ｂの輝きは、鏡面反射による強い寄与、すなわち強い黄色（長波長）成分を有する。そのため、観者が見た場合の光反射箇所２６Ｂの輝きに対する主な寄与は、反射光の寄与である。この結果、光反射箇所２６Ｂが観者に黄色に見える。

要約すると、有彩色ファサード装置は、下記の条件が満たされるように、十分に大きくすることができ、或は、複数の隣接する光反射領域を備えることができる。

１． 輝度分布の特性、例えば、光反射面又は複数の反射面素群を照らす光の、ファサード全体にわたる角度、及び／又は、強度を変化させることができる。例えば、有彩色ファサード装置の下方部分の照明量を、上方部分よりも少なくすることができる。

２． 光反射面又は複数の反射面素群を観る観者は、十分に異なる視野角下で異なる部分を見る。

第１及び／又は第２の条件によって、光反射面の異なる部分又は異なる反射面素群を、上述のように異なる色で観者に見えるようにすることができる。

図３は、入射光１９の可視領域及び近赤外領域の波長に対する有彩色ファサード装置の光学的特徴を区別した場合の結果を説明する図である。

具体的には、図３は、重ね合わせタイプの構成で構成され、マウント３５を介して建物の壁面３３から距離（Ｄ）だけ離隔して設けられた有彩色ファサード装置３１の一例としての断面を示す。マウントは、グリッド構造に設けられたローカルピン、又は取り付けバーのライン／グリッドとして構成することができる。マウント３５は、ネジ止め又は溶接などの既知の方法で建物に取付け可能である。

有彩色ファサード装置３１は、可視領域内（光線３７）及び赤外領域内（光線３９）の太陽に照射される前面４１Ａを有するとともに有彩色反射層の一部である有彩色拡散層４１を含む。
有彩色拡散層４１は、支持構造体４５によって安定に固定された反射層４３上に設けられる。また、吸収材が有彩色拡散層４１、及び／又は、反射層４３中に設けられている。吸収材の一例として、吸収性粒子４７が、例示的に有彩色拡散層４１にドットで示されている。

太陽光から、主として可視領域内の光のみが反射（光線３７Ａ）されるか、又は拡散（光線３７Ｂ）される。赤外領域内の光は、吸収によって有彩色ファサード装置３１全体が昇温される態様で、吸収粒子（吸収材４７）によって吸収される。昇温された有彩色ファサード装置３１は、特に、壁面３３と有彩色ファサード装置３１との間、特に支持構造体４５の間に形成された煙突構造４９内の任意の空気にエネルギーを伝達する。
温かい空気は、煙突構造４９内で上昇し（流れ方向５１は矢印で図示される）、例えば建物１（図１参照）の上部の流出口から放出される。空気流は、建物のみならず加熱された有彩色ファサード装置３１自体をも冷却することができる。さらに、ファサードが上述した光学的効果を発揮すると同時に、ファサードのボトム部又は下領域の吸引領域からの空気は、煙突構造４９に吸い込まれて、例えば建物の正面で、大規模換気を促す。

図３とは対照的に、有彩色ファサード装置３１’は、例えば、マウント５２を介して距離Ｄ’だけ離隔して支持構造体４５’に取り付けられるとともに、自らで支持するパネルとして構成された有彩色拡散層４１’を含む。そして、この支持構造体４５’は、例えば、その面上に設けられた反射層４３’による被加工面を有する。

一般に又は実施形態の種類に応じて、距離Ｄ、Ｄ’は、約３ｃｍ〜約１５ｃｍ又はさらに約５ｃｍ〜約１０ｃｍの範囲など、約１ｃｍ〜約２０ｃｍの範囲内であってもよい。図４に示されるようないくつかの実施形態では、距離Ｄ、Ｄ’は、０．３ｍｍ〜約５ｃｍの範囲のように、１ｃｍより小さくてもよい。

この場合も、取り付けられた状態で、例えば、反射層４３’（ドット４７’）に設けられた吸収材を用いて吸収された熱を、煙突構造４９’内の空気に伝達して、上方空気流５１’を発生するように、有彩色拡散層４１’と反射層４３’との間に煙突構造４９’が形成される。より高い赤外線捕捉率、ひいては大きな熱伝達を達成するために、赤外線吸収材は、有彩色拡散層４１’の内部に直接添加することができ、又は反射層上にフィルム又はコーティングとして添加することができる。

有彩色拡散層４１’は、拡散ナノ粒子が分布したパネル構造であってもよい。これに加えて、又は、これに替えて、パネル構造は、拡散ナノ粒子によるコーティングが外側（正面側）４１Ａ’及び／又は内側４１Ｂ’に施された近赤外線透過パネルであってもよい。いくつかの実施形態では、パネル構造は、赤外領域内の吸収特性も発揮することができる。

さまざまなタイプのパネル構造については、国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／００１４５４号及び国際特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０７７１７１号が参照される。また、これらの公報は、この本開示中で引用として組み込まれる。吸収材の位置決めに不可欠なのは、入射光が赤外線波長範囲内で選択的に吸収できるようにすることである。

例えば、他の実施形態では、有彩色ファサード装置は、支持構造体として、２つの金属層（建物に対して外側及び内側の金属層）と、コア層の一例としてのポリマーと、の挟み込み構造を構成する。図２（ｂ）の実施形態と同様に、完全な重ね合わせ構造は、有彩色拡散層及び吸収材が適用されうる（加工前又は後の）外側金属層の上に所望の表面構造を加工することができる。一般に、加工（imprinting）は、機械的な曲げと比較して小型の構造を可能にする。

上述したように、有彩色拡散層、及び／又は、吸収材は、例えば０．１ｍｍ以下又は０．０５ｍｍ以下などの約０．２ｍｍ以下の厚さを有するコーティング又はフィルムであってもよい。さらに、コーティング又はフィルムが反射表面部分上に形成されるのは、有彩色拡散層、及び／又は、吸収材形状のそれぞれの形状が生成される前であっても、又は後であってもよい。

完全性を期すと、擬似レイリー散乱用のナノ粒子に加えて、より大きな光散乱核が有彩色拡散層内に埋め込まれてもよい。これらの追加的な光散乱核は、レイリー作用性ナノ粒子よりも大きな平均サイズ、１μｍ以上の範囲の、例えば約５μｍを超えるような範囲の平均サイズを有することができる。追加の光散乱核は、レイリー作用性ナノ粒子による上述の擬似レイリー散乱の拡散散乱に加えて、鏡面反射成分が前方「散乱」円錐内の純粋鏡面反射からはずれるぼかし効果を発揮することができる。

当業者には明らかなように、例えば、ファサード側の有彩色拡散層に微小な凹凸を設けることで、又は、完全に光沢のある仕上げではなく、（コイル被覆された高反射金属シートなどの市販品で利用可能なものなど）粗仕上げの反射面を設けることによって、アナログぼかし効果を発生させることができる。
粗仕上げの反射面は、５°以上、さらには１０°以上などの約３°以上の円錐内の反射光の拡散を生成させる反射面のことである。

反射層及び／又は有彩色拡散層を塗布する方法としては、金属真空蒸着法、分子線エピタキシー法、プラズマ・コーディング法、スプレー法、インクジェット法、膜分割法などがある。

いくつかの実施形態では、金属層は、可視領域において９５％より大きい反射率又は９８％より大きい反射率を有するアルミニウム金属ミラーフォイルなどの反射層として用いることができる。

いくつかの実施形態では、ファサード取付構造（例えば、図３のマウント３５）は、建物の壁面に格子状に延在することができる。連続して連なる有彩色ファサード装置は、建物の壁面を完全に又は部分的に覆うように設けられてもよい。取り付けは、各有彩色ファサード装置が建物の壁面に対して（わずかに）傾斜するように行うことができる。例えば、各有彩色ファサード装置／反射面素群に関連する傾斜角は、約２°〜約８０°、特に約１０°〜約４０°の範囲であってもよい。

さらに、上述した構成は、それぞれ単体の光反射面素に対して、又は反射面素群に対して、一定又は変化する散乱特性、一定又は変化するナノ粒子分布、及び／又は、一定の又は変化する反射表面部分の傾斜角をなすように構成する可能性を示している。これらの態様は、特定の視野方向に対する有彩色ファサード装置の有彩色の特徴に影響を与える。

また、図５及び図６は、有彩色ファサード装置のさらなる例示的実施形態を示す。

図５は、ガラスパネルベースの有彩色ファサード装置５３を示す。ガラスパネル５５、例えば安全ガラスパネルは、有彩色ファサード装置５３の支持構造体を形成する。ガラスパネル５５は、一方の面に設けられた反射層５７と、他方の面に設けられた有彩色拡散層５９と、を有する。赤外線吸収材は、有彩色拡散層５９、及び／又は、ガラスパネル５５の一部であってもよい。赤外線吸収材は、これに加えて又はこれに代えて、赤外線吸収材を反射層５７とガラスパネル５５との間に、例えば別個の層として設けることができる。
有彩色ファサード装置５３は、複数の、例えば同種の有彩色ファサード装置５３を、形成されたチャネルシステム内の対流を可能にするために所望の距離で建物の壁面に取り付けるグリッドに有彩色ファサード装置を取り付けるための貫通孔６１をさらに備えることができる。

他の実施形態では、ガラスパネル５５は、例えばアクリル、ポリカーボネート、ＰＶＣなどのポリマー材料で作られた透明パネルで置き換えることができる。それぞれの非ガラス材料は、取り付けを単純化し、有彩色ファサード装置５３の重量を減らし、例えば有機吸収材の付加を可能にする。

図６には、挟み込み構造ベースの有彩色ファサード装置６３のさらなる代替構成が示される。有彩色ファサード装置６３は、マウント側安定化層６７、コア層６９、及びファサード側安定固定化層７１を備え、それにより、有彩色ファサード装置の支持構造体の一部を形成するアルミニウム複合パネルのような複合パネルを形成する。反射層区域は、ファサード側安定固定化層自体（例えば、アルミニウム層）によって形成されてもよく、又は反射層によって別々に適用されてもよい。吸収材を含む有彩色拡散層７３は、ファサード側安定固定化層７１又はその反射層上に適用されてもよい。

図７には、２つの近赤外線吸収材に対する模式的な吸収スペクトルが示されている。吸収スペクトルは、吸収材による吸収エネルギーの百分率、例えば全入射光エネルギーの吸収％、を（太陽）光の全波長にわたって示している。振幅は、飽和しない状態での吸収を模式的に示している。入射光が通過する吸収材を増加させることにより、上述したように、有彩色ファサード装置の全吸収量は増加する。従って、主に、近赤外線の大部分を除去することができるが、明らかなように、可視領域IIに対する影響は小さいが、吸収材の最大使用可能濃度を制限することがある。吸収効率は、吸収スペクトルの下部の積分に関連付けられている。

吸収スペクトル８１は、近赤外領域Ｉ上を滑らかに延び、主吸収部分８１Ａについて約１２００ｎｍで最大であり、可視領域II及び紫外領域IIIに伸びる領域（スペクトルの尾部８１Ｂ）での減衰は減少する。言い換えれば、吸収材は近赤外領域で最大の吸収を有しうる。図示されるように、尾部８１Ｂは、可視領域IIにわたって基本的に一定であり、それゆえ、有彩色ファサード装置の彩色的外観に影響を与えないか、又は低減するだけである。

本明細書で論じるような選択的近赤外線吸収材は、有彩色ファサード装置に設けられた赤外線吸収材の吸収スペクトルの尾部８１Ｂによって吸収される可視領域（例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍ）の電磁エネルギーによって規定されうる。赤外線吸収材の吸収スペクトルは、可視領域内（例えば、４００〜７００ｎｍ）の尾部８１Ｂとして、可視領域で計算した波長関数に相当する吸収プロファイルの積分値を示す。この積分値は、適用範囲として着目している波長範囲（例えば、４００ｎｍ〜２５００ｎｍ）における同吸収プロファイルの全積分の３０％未満、好ましくは２０％未満、より好ましくは１０％未満である。

十分な選択の余地を確保するため、有彩色ファサード装置によって吸収される電磁エネルギーは、可視領域IIの全電磁エネルギーの２０％未満、例えば１０％未満、又はさらに５％未満であってもよい。同時に、近赤外領域の吸収される電磁エネルギーは、近赤外領域Ｉの全電磁エネルギーの７０％以上、例えば８０％以上、又はさらに９０％以上であってもよい。

いくつかの実施形態では、２つ以上の吸収材を用いることによって所望の吸収特性に達することができる。例えば、図７に示すように、第２の吸収スペクトル８３を有する第２の吸収材を用いることができる。吸収スペクトル８３は、（吸収スペクトル８１に対して）可視領域IIに隣接する近赤外領域Ｉの部分に局在化され、従って、可視領域にはあまり影響しないものの、吸収が増加しうる。このような特定の範囲では、太陽光のエネルギー量もまた、曲線８０によって示されるように、可視領域IIにおいて最大値をとりながらより長い波長から可視波長まで増加する。一般に、有彩色ファサードパネルの吸収特性は、その濃度を考慮して、関与するさまざまの吸収材の吸収特性を組み合わせることで達成されうる。

さらに、ファサードにおける反射後に地面に到達する可視領域内の特定の強度を低減させることが望ましい場合がある。
従って、吸収材の組み合わせには、可視領域IIで主に有効な吸収材、及び／又は、近赤外線吸収材で増大する尾部８１Ｂを有する吸収材、を組み合わせることができる。

ファサード用途で吸収と擬似レイリー散乱とを用いる適用に関して要約すると、有彩色ファサード装置は、可視領域IIに対して２５％〜１００％の範囲（約３０％、約５０％、約８０％、又は約９０％など）の反射率を実現することができる。可視領域IIにおいて有効な吸収材がなければ、反射率は、可視領域IIにおける少なくとも８０％、例えば９０％以上又は９５％以上の範囲であってもよい（これは、例えば、擬似レイリー散乱粒子による可視領域の吸収の２０％又は１０％又は５％に対応する）。
さらに、有彩色ファサード装置は、近赤外領域Ｉについて、５０％〜１００％の範囲（例えば、約７０％以上、約８０％以上、又は約９０％以上など）の近赤外線吸収を実現することができる。反射率及び吸収率は、それぞれのスペクトル範囲における全光エネルギー含有量に依存する。

前述までの説明は、有彩色（反射）ファサード装置に関連して、近赤外線吸収の態様を説明したが、以下では、有彩色窓装置について、透過構造が例示的に示される。例示的な実施形態は、例えば日中に太陽に晒される建物又は家屋の窓、サンルーフ（車）、プール天井窓又はこれに類するものを含む。

２０１５年１１月１９日に同出願人によって出願された国際特許出願ＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０７７１７１号「擬似太陽−空照明機構のための層状パネル構造」に示されるように、有彩色窓構造は、例えば、２つのカバーパネルを含みうる。２つのカバーパネルの少なくとも１つは、必要な透過率になるように構成されている。つまり、ガラスシートのような透明なパネルであるか、又は既に太陽光の可視領域内で所望の吸収がわかっている場合、一方又は両方のパネルによってこの吸収がなされる。パネルは、例えばサンルーフの実施形態では、平面ではなく、用途に応じてある程度曲率を有してもよいと考えられる。

接着性透明ポリマー層は、２つのカバーパネルの２つの内側面の間に挟み込まれてもよい。少なくとも１つのナノ粒子ベースの擬似レイリー散乱コーティング、及び／又は、吸収材４７（近赤外線吸収コーティング）を含むコーティングは、例えば、２つのカバーパネルのうちの少なくとも１つの内面に適用されうる。
代替的に又は追加的に、ナノ粒子ベースの擬似レイリー散乱コーティング及び／又は近赤外線吸収コーティングを、接着性透明ポリマー層の面に適用して、層状パネル構造の事前形成が自己支持構造であるようにしてもよい。このように接着性透明ポリマー層の面に適用することで、例えば、コーティング／コーティングのための支持材料として作用しうる。従って、１つ又は複数のコーティングによって、カバーパネルの１つと接着性透明ポリマー層との間に中間層を形成することができる。簡単にいうと、擬似レイリー散乱の拡散コーティング／塗料を有する多層システムが開示され、ここで、コーティング／塗料は、層状構造、例えばガラス構造の内部で保護される。

同様に、擬似レイリー散乱のためのナノ粒子、及び／又は、吸収材は、カバーパネルの１つ又は単一の自己支持パネルのようなパネル状構造の基材に層状に組み込まれてもよい。

有彩色窓装置のさらなる詳細及び実施形態を説明する前に、透過構成、すなわち、別個に設けられた反射層の有無に関わらず（例えば、図４の支持構造体４５’の有無に関わらない有彩色拡散層４１’）、透過モードの光拡散器を用いる一例としての擬似太陽−空効果が説明される。

図８を参照すると、外部光源、通常は太陽が、光線９１状に入射する、すなわち主光線方向に沿って伝搬する光を放出する。外部光源は、例えば、一般に、例えば４００ｎｍ〜７００ｎｍの波長（光線３７）の、太陽光スペクトルの可視領域IIで光を発し、近赤外領域Ｉ（光線３９）及び紫外領域IIで放射される光を含む。

有彩色窓装置９５は、壁面９３に配置されることで、擬似レイリー散乱体及び吸収材９９として作用する、上述したナノ粒子９７に基づいて、例えば窓に沿って層状に設けられた拡散光発生器を構成ことができる。
ナノ粒子９７は、可視領域の光を実質的に吸収しないが、吸収材９９は、近赤外領域においても選択的に吸収する。しかしながら、特定の可視光吸収もまた求められることがあるので、可視光の吸収に対する有彩色ファサード用途について上述した制限は緩和される。

ナノ粒子９７は、光の長波長成分に対して短波長をより効率的に拡散するように構成される。例えば、可視域の光を実質的に吸収しないパネルは、短波長を６５０ｎｍ付近（赤色）の光に対して、波長４５０ｎｍ（青色）の光の拡散効率（入射光放射パワーに対する拡散光放射パワーの比である拡散効率）は、１．２倍以上、例えば１．６倍以上等の１．４倍以上になる。擬似レイリー拡散体の光学的特性及び微視的特性はまた、上記特許出願ＥＰ ２ ３０４ ４７８ Ａ１に詳細に記載されている。微視的特徴についてのさらなる考察も、以下に示される。

有彩色窓装置９５は、例えば太陽の入射光９５を特に下記の４つの成分に分光する。
（１）透過し、大きく偏向しない光線、例えば偏向が０．１より小さい光線によって形成された透過（指向的非拡散）成分（光線９１Ａ）。ここで、透過成分の光束は、有彩色拡散層に入射する全光束の大部分である。
（２）窓の後方から部屋に（光線の方向及び光線の方向とは０．１°より小さい角度を除いて）伝播する散乱光によって形成される順方向散乱成分３７Ｂ。ここで、順方向拡散成分の光束は、有彩色拡散層に入射する光束全体から発生する青色の空光の片鱗（fraction）に相当する。
（３）後方周囲環境に逆方向に伝播する散乱光によって形成される後方拡散成分（図示せず）。ここで、後方拡散成分の光束は、一般的には青空の空光の片鱗の範囲内、好ましくは青空の空光の片鱗より少ない。
（４）反射された光が鏡面角度の方向に沿って伝搬することによって形成される反射成分（図示せず）。ここで、反射成分の光束は、例えば、有彩色窓装置９５のそれぞれの表面への光線の入射角に依存する。

言い換えれば、有彩色窓装置９５の光学特性は、
青空光の割合が、例えば７％〜４０％の等の５％〜５０％の範囲内である。又はさらに１５％〜２０％等の１０％〜３０％の範囲内である、
順方向拡散成分の平均ＣＣＴは、透過した成分の平均相関色温度ＣＣＴよりも十分に高く、例えば、１．２倍、１．３倍、又は１．５倍以上、高い、
有彩色窓装置９５は、入射光を吸収しないか、又は、所望の程度までしか吸収しない、すなわち、４つの成分の合計が、少なくとも８０％、９０％、又は９５％、又は９７％又はそれ以上（吸収なし）、もしくは、例えば４０％又は５０％程度の所望の暗さに応じて、８０％未満等の８０％未満などである、
有彩色拡散層は、ほとんど、つまり後方に散乱するよりも1.1倍以上、1.3倍、または1.5倍、または2倍以上、前方に散乱しうる、
、及び、
有彩色拡散層は、低反射を有することができる。すなわち、波長分散層は、作用する光の例えば６％未満等９％未満を反射する、又は、２％未満等３％未満を反射しうる、である。

当業者には明らかであるように、有彩色拡散層の光線９１との特定の相互作用に応じて、光線９１Ａの色、及び／又は、ＣＣＴが影響されうる。ナノ粒子の種類及び濃度、並びに、近赤外線吸収材に応じて、ＣＣＴ差は、例えば、３００Ｋ以上、又は１０００Ｋ以上、さらにはそれ以上であってもよい。

ビル内から有彩色窓装置９５を見ると、観者９０は、目に届くさまざまな光成分の組み合わせによって左右される光学的知覚を得る。透過光線９１Ａ内で、太陽の光スペクトルは、そこから散乱部分及び吸収部分を除去したものである。観者９０は、外部光線９１Ａだけでなく、窓を外側から通過する他の光に加えて、散乱光を見ることになる。

一般に、吸収体は、観者９０の窓の輝きを低下させるが、発生する光拡散作用の程度は、知覚される色に影響を及ぼす。その一方で、透過光線９５はスペクトル的に赤色にシフトされるが、完全な散乱によって、ある程度の青色シフトが発生する。散乱は、光線の外側で知覚される輝きをさらに増加させることがある。

再び有彩色窓装置の光学変数について言及すると、有彩色ファサード装置の反射モードに類似することが明らかであろう。完全性を期すと、光学的側面の簡単な議論で、当業者は類似点及び相違点を認識することができる。

ナノ粒子の直径、屈折率の不一致、及び、面密度（１平方メートルあたりの個数）は、有彩色窓及び有彩色ファサード装置における散乱現象の断面を規定する変数である。透過モードの説明を簡単にするために、特定の波長における材料の通常の透過率Ｔ（λ）の特性のみを考慮することができる。さらに、上記の変数の１つを増やすことで、有彩色窓及び有彩色ファサード装置から散乱される作用光の光量が増加する。ここでは、ＡＳＴＭ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、Ｅ ２８４−０９ａの外観の標準用語で定義されているように、透過率は一般に、与えられた条件における入射光束に対する透過光束の比であるとする。通常の透過率Ｔ（λ）は、非拡散角、すなわち入射角の下での透過率である。本開示の文脈において、所与の波長及び有彩色拡散層上の所与の位置において、通常の透過率は、主光線の伝搬に対応する入射角を有する無偏光の入射光を対象とする。

透過構成に関しては、青色に対する通常の透過率Ｔ［４５０ｎｍ］は、一般に［０．０５−０．９］の範囲内でありうる。特に、澄んだクリアな空を知覚することを目標とする幾つかの実施形態では、感受する目的では、その範囲は例えば［０．３５−０．８５］等［０．３−０．９］の範囲内、さらには［０．４−０．８］であろう。北欧の空を目標とする実施形態では、［０．１−０．３］さらには［０．１５−０．３］のような［０．０５−０．３］の範囲である。一般に、透過率測定は、窓及び有彩色ファサード装置の光学特性を評価するための実現可能な方法である。

反射構成を考慮すると、ナノ積載散乱コーティングは、鏡面の存在により、入射光によって2回交差される。透過構成に関して比較可能な透過率データを得るためには、鏡面コーティングを除去しなければならない。

有彩色効果は、上述したように、埋め込み基材の屈折率とは異なる屈折率を有するナノ粒子と、単位面積当たりのナノ粒子の数、にさらに基づいている。一般に、これらの光学的特性と同一又は類似する値は、透過モード及び反射モードに用いることができる、すなわち有彩色ファサード装置、及び、有彩色窓装置に用いることができる。具体的には、前述の表に要約される“factor”は、その値を含む上限値又は下限値として適用されてもよく、例えば、有彩色窓装置の場合にもその値を下式の中に含めても除外してもよい。

有彩色窓は、赤外線尾部による不要な加熱を伴う光源等の照明機構に、さらに適用することができる。

従って、一般に、可視光の吸収材を有する有彩色窓パネルは、可視光の有彩色的効果を有しており、及び／又は、依然として光学的様相効果を維持しながら放射熱を除去することができる。

有彩色窓越しに見通す、又は有彩色窓を見ることを想定すると、知覚される（空の）透過光は減衰されることになる。しかしながら、ナノ粒子に基づく散乱によって直接光を回復され、外観をライトアップする寒色系（青色）の光が提供される可能性もある。従って、輝きが抑えられることに加えて、粒子からの青色シフトが窓を明るくし、空の色を強めることがあり、それによって減衰を補うことができる。

言い換えれば、吸収ガラス（例えば、茶色に見えるガラス）の減衰は、グレア、ひいては輝きを低下させる。擬似レイリー散乱は、外観に青色をもたらし、（例えば、可視光線及び赤外線で有効である）吸収材の存在と組み合わせることで、放射熱の入力が低減された所望の外観をもたらすことができる。

一般に、本明細書で使用される吸収材は、光学的に連続的に全領域に作用する層として表現されてもよく、又は、有彩色ファサード装置又は有彩色窓装置のいずれの面中の部分でも吸収されない局所分布であってもよい。例えば、それは、基材内のコーティング又は層状の作用分布であってもよい。

いくつかの実施形態において、上述のナノ粒子は、１０ｎｍ≦ｄ≦２４０ｎｍの範囲の平均粒子サイズｄを有する

いくつかの実施形態では、有彩色ファサード装置の青色散乱光学濃度と赤色散乱光学濃度との比Ｌｏｇ［Ｒ（４５０ｎｍ）］／Ｌｏｇ［Ｒ（６３０ｎｍ）］は、５≧γ≧２．５の範囲内にある。ここで、Ｒ（λ）は、光反射ユニットの単色正規化鏡面反射率であり、これは有彩色反射ユニットの鏡面反射率と、基準サンプルの鏡面反射率と、の比である。ここで、基準サンプルは、有彩色拡散層が、１０ｎｍ≦ｄ≦２４０ｎｍの範囲のサイズｄを有するナノ粒子を含まないことを除いて、有彩色反射ユニットと同一である。

いくつかの実施形態では、反射層／有彩色ファサード装置又は有彩色窓装置に垂直な方向に沿った単位面積当たりのナノ粒子の数Ｎは、

で与えられる。

ここで、Ｄは、メートル単位で与えられる有効粒径である。

本発明の好ましい実施形態を本明細書に記載してきたが、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、改良及び変更を組み込むことができる。

Claims (36)

1. 建物（１）の壁面（１Ａ）に設けられて前記壁面（１Ａ）のファサード（３）を形成するための有彩色ファサード装置（１１）であって、
   支持構造体（１５）と、
   前記支持構造体（１５）上に形成されて反射層（４３）と有彩色拡散層（４１）とを含む有彩色反射層（１７）と、
   前記有彩色拡散層（４１）、及び／又は、前記反射層（４３）の中又は上に設けられ、赤外領域の光を吸収するように構成された吸収材（４７）と、を備え、
   前記有彩色拡散層（４１）は、青色よりも赤色の鏡面反射率が大きくなり、赤色よりも青色の拡散反射率が大きくなるように構成され、反射層（４３）は、有彩色拡散層（４１）を透過した可視光を反射するように構成される、
   有彩色ファサード装置（１１）。
2. 取り付けられた状態における有彩色ファサード装置（１１）であって、
   空気流（５１）を流すための煙突構造（４９）の一部がさらに形成され、
   放射が赤外領域で吸収されるとき、それぞれの吸収熱が、前記煙突構造（４９）の一部の中で空気に伝達される、
   請求項１に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
3. 支持構造体（４５’）から距離（Ｄ’）だけ離隔して有彩色拡散層（４１’）を取り付けるためのマウント（５２’）を備え、
   前記マウントによる取り付けによって、有彩色ファサード装置（１１’）内の煙突構造（４９’）の一部を形成して有彩色ファサード装置（１１’）を介して空気流（５１’）を流す、
   請求項１又は請求項２に記載の有彩色ファサード装置（１１’）。
4. 前記反射層（４３）は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの可視領域内において、９５％より大きく、又は、さらに９８％より大きい反射率といった７０％以上の反射率を有するように構成され、
   有彩色拡散層（４１）は、約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲のような可視光領域において、最大３０％の光で拡散するように構成され、
   吸収材（４７）は、約７００ｎｍ〜約２５００ｎｍの範囲のような近赤外領域に吸収ピークを有するように選択され、かつ、近赤外領域に対して可視領域内の吸収が低減されるように選択され、
   及び／又は、
   吸収材（４７）の濃度は、約７００ｎｍ〜約２５００ｎｍの範囲のような近赤外領域の光の７０％以上を吸収し、かつ、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍの範囲のような可視領域内の光の２５％以上を透過させるように選択される、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１’）。
5. 前記反射層（４３）は、アルミニウム金属ミラーフォイル又は金属コーティング等の金属層を含み、
   前記有彩色拡散層（４１）は、透明基材に埋め込まれた擬似レイリー散乱作用体として振る舞うナノ粒子群を含み、
   前記吸収材（４７）は、有機共役又はドナーアクセプタ系又は金属錯体などの有機化合物、及び／又はタングステン、ニッケル、及び／又はイリジウム系酸化物などの無機金属系酸化物を含む、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１’）。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）と、
   有彩色ファサード装置（１１）が距離（Ｄ）だけ離隔して前記壁面（１Ａ）に沿って垂直に延びるように有彩色ファサード装置１１を前記壁面に取り付けるマウント（３５）と、を備え、
   前記マウントを取り付けることによって、前記壁面（１Ａ）と前記有彩色ファサード装置（１１）との間に垂直に延びる煙突構造（４９）が形成される、
   壁面彩色構造体（２）。
7. 建物（１）の壁面（１Ａ）に取り付けるための有彩色ファサード装置（１１）であって、
   支持構造体（１５）と、
   前記支持構造体（１５）上に形成される反射層（４３）と、
   前記反射層（４３）側に設けられる裏面と入射光（１９）が照射される表面とを有する有彩色拡散層４１と、を備え、
   前記有彩色拡散層（４１）は、基材に埋め込まれた複数のナノ粒子を含んで、青色よりも赤色でより大きい鏡面反射率を有し、赤色よりも青色でより大きい拡散反射率を有するように構成され、
   前記有彩色拡散層（４１）、及び／又は、前記反射層（４３）は、赤外領域の吸収に寄与する粒子（４７）をさらに含む、
   有彩色ファサード装置（１１）。
8. 前記支持構造体（１５）が、前記有彩色拡散層（４１）として構成される、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
9. 前記反射層（４３）は支持構造体（１５）に連続的に配置され、特に前記支持構造体（１５）の上に直接適用され、かつ、構造的に直接接続され、
   及び／又は、
   前記反射層（４３）は、連続的な金属層であり、及び／又は、前記彩色拡散層（４１）を通過した光に対して、７５％以上等の６５％以上、さらには９０％等の８５％以上の反射率となる厚さを有し、及び／又は、前記支持構造体（１５）の表面部分によって形成され、
   及び／又は、
   前記有彩色拡散層（４１）は、約１ｍｍ又は約２ｍｍまでの厚さを有する、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
10. 前記有彩色ファサード装置（１１）は、反射面素群（１３’）を形成する一連の区域を含む挟み込み構造として構成され、
    及び／又は、
    複数の非共通平面上の反射面素群が支持構造体（１５）上に形成される、
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
11. 前記有彩色拡散層（４）は、前記反射層（４３）と接触する、
    請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
12. 基材の屈折率に対するナノ粒子の屈折率の差、ナノ粒子のサイズ分布、及び単位面積あたりのナノ粒子の数は、青色よりも赤色で拡散反射率が大きく、赤色よりも青色で大きい鏡面反射率を有するように選択され、
    特に鏡面反射率と拡散反射率との差は、例えば４５０ｎｍ〜５００ｎｍの青色領域及び６２０ｎｍ〜６７０ｎｍの赤色領域の平均値など、可視光領域内の青色領域及び赤色領域の平均値として与えられる、
    請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
13. 鏡面反射率及び拡散反射率の差に寄与するナノ粒子は擬似レイリー散乱作用体とされ、前記擬似レイリー散乱作用体及び前記基材は基本的に非吸収性である、
    請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
14. ｎ_ｐを前記ナノ粒子の屈折率、ｎ_ｈを前記基材の屈折率とし、相対屈折率ｍ＝ｎ_ｐ／ｎ_ｈが、０．５≦ｍ≦２．７であって、特にｍが０．７≦ｍ≦２．１の範囲にあるとき、直径Ｄ≡ｄｎ_ｈは、
    D[nm] ≦132m+115 （0.7≦m<1のとき）
    D[nm] ≦240 （1<m<1.35のとき）
    D[nm] ≦-135m+507 （1.35≦m≦2.1のとき）
    を満たす、
    請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
15. ［メートル］で与えられるＤに対して、
    前記有彩色拡散層（４１）を通る厚さの伝搬方向に沿って、単位面積当たりのナノ粒子の数が、
    

    

    で与えられる、
    及び／又は、
    最大充填率が、ｆ≦１０^−２などのｆ≦０．４である、
    請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
16. 前記有彩色拡散層は、コーティング、塗布、又はバルク材料のような基材をベースとした層である、
    請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
17. 前記有彩色拡散層（４１）は、さらに、
    前記有彩色ファサード装置（１１）の外観に色を重ね合わせるための紫外領域内、及び／又は、可視領域内の特定のスペクトル範囲の吸収に寄与する粒子と、及び／又は、
    特に前方散乱の増加に寄与する擬似レイリー散乱作用体よりも大きいサイズであることで鏡面反射率を、特に基本的にその色とは無関係に、減少させる粒子と、を備える、
    請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
18. 前記支持構造体（１５）が、複数の表面区域を形成する複数のモザイク状表面構造を含む連続粗粒表面として構成される、
    請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）。
19. 建物（１）の前記壁面（１Ａ）に取り付けるための壁面彩色構造体（２）であって、
    請求項１から請求項１８のいずれか１項に記載の有彩色ファサード装置（１１）と、
    一定の距離（Ｄ）だけ離隔して前記有彩色ファサード装置（１１）が垂直方向に伸びるように有彩色ファサード装置（１１）を前記壁面に取り付けるように構成されるマウント（３５）と、を備え、
    前記マウント（３５）により有彩色ファサード装置（１１）が前記壁面（１Ａ）と有彩色ファサード装置（１１）との間に垂直に延びる空気チャネル機構（４９）を形成する、
    壁面彩色構造体（２）。
20. 壁面（１Ａ）と、
    請求項６又は請求項１９に記載の壁面彩色構造体（２）のように前記壁面（１Ａ）に設けられた請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の複数の有彩色ファサード装置（１１）を含むファサード（３）と、を備え、
    前記ファサード（３）は、特に、少なくとも前記壁面（１Ａ）の頂部、前記壁面（１Ａ）の中間部、前記壁面（１Ａ）のうち建物（１）の視認される形状を変更するように選択された部分に取り付けられる、
    建物（１）。
21. 建物の壁面（９３）に一体化されるか、建物の壁面ファサード反射部分に取り付けられる、特に例えば太陽光等の外光に曝されるための有彩色窓装置（９５）であって、
    支持構造体（１５）と、
    入射光の長波長成分と比較して入射光の短波長成分を優先的に散乱させるナノ粒子によるナノ粒子ベースの擬似レイリー散乱に基づく有彩色拡散層（４１）と、
    赤外領域、及び／又は、可視領域の光を吸収するように構成される吸収材（４７）と、
    を備える、有彩色窓装置（９５）。
22. 距離をもって反射層に取り付けられ、取り付けられた状態において、赤外領域の光が吸収され、それぞれの吸収熱が煙突構造（４９）の部分内の空気に伝達される際に、空気流（５１）を流すための煙突構造（４９）の一部が形成されるように構成される、
    請求項２１に記載の有彩色窓装置（９５）。
23. 支持構造体（１５）及び有彩色拡散層（４１’）が壁面に取り付けられて窓を構築するように支持構造体（１５）及び有彩色拡散層（４１’）を保持するフレーム構造、をさらに備える、
    請求項２１に記載の有彩色窓装置（９５）。
24. 前記有彩色拡散層（４１）は、例えば約４００ｎｍから約７００ｎｍの範囲のような可視領域の光の最大３０％を拡散するように構成され、
    及び／又は、
    前記有彩色拡散層（４１）は、基材に埋め込まれた擬似レイリー散乱作用体としての複数のナノ粒子を含む、
    請求項２１から請求項２３のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
25. 前記吸収材（４７）は、約７００ｎｍ〜約２５００ｎｍのスペクトル範囲などの近赤外領域内に吸収ピークを有し、近赤外領域に対して可視領域内の吸収が減少するように選択され、
    及び／又は、
    前記吸収材（４７）は、共役有機物又はドナーアクセプタ系又は金属錯体などの有機化合物、及び／又はタングステン、ニッケル、及び／又はイリジウム系酸化物などの無機金属系酸化物を含む、
    請求項２１から請求項２４のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
26. 前記吸収材（４７）の濃度及び／又はその吸収特性が、約７００ｎｍから約２５００ｎｍのスペクトル範囲のような近赤外領域の光の２０％以上を吸収するように選択され、
    及び／又は、
    その吸収特性は、約４００ｎｍ〜約７００ｎｍなどの可視領域内の光の２０％以上を吸収するように選択される、
    請求項２１から請求項２５のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
27. 前記支持構造体（１５）は、前記有彩色拡散層（４１）、及び／又、は前記有彩色拡散層（４１）として構成され、
    及び／又は、
    前記有彩色拡散層（４１）は、約１ｍｍ又は約２ｍｍまでの厚さを有し、及び／又は自己取付け構造を有し、
    前記有彩色窓装置（９５）は、挟み込み構造として構成される、
    請求項２１から請求項２６のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
28. 前記基材の屈折率に対するナノ粒子の屈折率の差、ナノ粒子のサイズ分布、及び単位面積当たりのナノ粒子の数、及び／又は、単位面積当たりの吸収材密度が、所望の有彩色効果を提供するために選択される、
    請求項２１から請求項２７のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
29. ｎ_ｐを前記ナノ粒子の屈折率、ｎ_ｈを前記基材の屈折率とし、
    相対屈折率ｍ＝ｎ_ｐ／ｎ_ｈが、０．５≦ｍ≦２．７であって、
    特にｍが０．７≦ｍ≦２．１の範囲にあるとき、
    直径Ｄ≡ｄｎ_ｈは、
    D[nm] ≦132m+115 （0.7≦m<1のとき）
    D[nm] ≦240 （1<m<1.35のとき）
    D[nm] ≦-135m+507 （1.35≦m≦2.1のとき）
    を満たす、
    請求項２１から請求項２８のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
30. ［メートル］で与えられるＤに対して、
    前記有彩色拡散層（４１）を通る厚さの伝搬方向に沿って、単位面積当たりのナノ粒子の数が、
    

    

    で与えられる、
    及び／又は、
    最大充填率が、ｆ≦１０^−２などのｆ≦０．４である、
    請求項２１から請求項２９のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
31. 前記有彩色拡散層及び／又は前記吸収材が、コーティング、塗布、又はバルク材料のような基材ベースの層であり、
    及び／又は、
    前記有彩色拡散層及び／又は前記吸収材は、例えば挟み込み構造の単一の自己支持パネル構造のうちの１つのカバーパネル等のパネル状構造の基材に層状に組み込まれる、
    請求項２１から請求項３０のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
32. 前記有彩色拡散層（４１）は、さらに、
    前記有彩色ファサード装置（１１）の外観に色を重ね合わせるための紫外領域内／可視領域内の特定のスペクトル吸収に寄与する粒子と、及び／又は、
    特に後方散乱の増加に寄与する擬似レイリー散乱作用体よりも大きいサイズであることで鏡面反射率を、特に基本的にその色とは無関に、減少させる粒子と、を備える、
    請求項２１〜請求項３１のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
33. 前記支持構造体（１５）が複数の表面区域を形成する複数のモザイク状表面構造を含む連続粗粒表面として構成される、
    請求項２１から請求項３２のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
34. 擬似レイリー散乱が、可視領域内の、例えば１５０ｎｍ以上にわたる範囲の波長スペクトルに起こり、
    擬似レイリー拡散層は、例えば、粒度分布において２５０ｎｍ未満の粒子サイズでピークを有するような、２５０ｎｍ未満の平均サイズの光散乱中心を含み、
    前記擬似レイリー拡散層は、光を擬似レイリー散乱させるように構成され、
    及び／又は、
    前記有彩色拡散層の単位面積当たりの擬似レイリー散乱作用体として作用するナノ粒子の数Ｎは、有効粒径Ｄ＝ｄｎ_ｈに依存して、［メートル］で与えられるＤを用いて、
    

    

    で定義される、
    請求項２１から請求項３３のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）。
35. 壁面（１Ａ）と、
    前記壁面（１Ａ）に設けられた請求項２１から請求項３４のいずれか１項に記載の前記有彩色窓装置（９５）と、を備える、
    建物（１）。
36. 請求項２１から請求項３４のいずれか１項に記載の有彩色窓装置（９５）と、
    前記有彩色窓装置（９５）が距離（Ｄ）だけ離隔して壁面（１Ａ）に沿って垂直に延びるように有彩色ファサード装置（１１）を壁面に取り付けるマウント（３５）を備え、前記マウントの取り付けによって、壁面（１Ａ）と前記有彩色ファサード装置（１１）との間に垂直に延びる煙突構造（４９）を形成する、
    壁面彩色構造体（２）。

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