JP6865118B2 - 採光装置 - Google Patents
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Description
外部からの採光による屋内照明環境の向上等を目的とし、太陽光を、より多く屋内に導入する工夫がなされている。
すなわち、この角度調整が適切に行われない場合においては、天井106の窓際107から室奥105まで均一に反射光104を照射することができない。したがって、天井106の一部に反射光104が集中して眩しさを感じたり、逆に、反射光104が照射されず暗い部分が生じたりすることがある。
太陽光(直射日光)は、下側に位置する光導入領域に設けられた複数の鏡面反射板により鏡面反射され、指向性を有する反射光として天井面の屋内側へ照射される。したがって、窓から離れて暗くなりがちな屋内側を明るくすることができる。
また、太陽光や指向性の無い拡散光は、上側に位置する光導入緩和領域に設けられた複数の光拡散反射板により拡散反射され、指向性の無い拡散反射光として天井面の窓側へ照射される。したがって、眩しくなりがちな窓側の明るさを柔らかく調光することができる。
以上により、天井面における明るさが均されて、自然な光環境を実現できる。
太陽光(直射日光)は、下側に位置する光導入領域に設けられた複数の鏡面反射板により鏡面反射され、指向性を有する反射光として天井面の屋内側へ照射される。したがって、窓から離れて暗くなりがちな屋内側を明るくすることができる。
また、太陽光は、上側に位置する光導入緩和領域に設けられた遮蔽部材または光低減部材によって、遮蔽または光量が低減される。したがって、眩しくなりがちな窓側の明るさを柔らかく調光することができる。
以上により、天井面における明るさが均されて、自然な光環境を実現できる。
本実施形態における採光装置は、太陽光を反射して、反射光を屋内の天井面に照射する採光装置であって、窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、前記光導入緩和領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を拡散させるように仕上げられた複数の光拡散反射板を備え、前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする。
本実施形態においては、窓3fの外側には上方に庇15が設けられており、庇15によって、次に説明する採光装置1の一部に影15aが形成されている。庇15は、採光装置1に影15aを形成するものの一例として本実施形態において示されるものである。例えば、庇15が設けられておらず、採光装置1が図示されているよりも窓3fから離れてより屋内3側に設けられた場合も、窓枠の上部が庇15と同様に採光装置1に影15aを形成するように作用する。
窓3fには、窓3fに沿って、上方から下方に向けて光導入緩和領域R1と光導入領域R2がこの順に設けられている。光導入緩和領域R1と光導入領域R2の境界は、窓3f内の所定の高さに位置付けられている。
光導入緩和領域R1においては、複数の光拡散反射板11が、窓3fの内側、すなわち屋内空間3に、窓3fの上端から光導入緩和領域R1の下端まで、上下方向Zに間隔を空けて整列して設けられている。
光導入領域R2においては、複数の鏡面反射板10が同様に、窓3fの内側に、光導入領域R2の上端から窓3fの下端まで、上下方向Zに間隔を空けて整列して設けられている。
光拡散反射板11は、外端部11aと内端部11bの間が下方向に湾曲するように形成されている。光拡散反射板11の上面は、光を拡散反射させるように仕上げられている。
影領域Q1は窓3fの上側に形成されるため、光導入緩和領域R1に設けられた複数の光拡散反射板11の中の一部が影領域Q1に位置している。図2において、影領域Q1に位置する光拡散反射板11は、光拡散反射板11Aとして示されている。また、影領域Q1に位置しない光拡散反射板11と、光導入領域R2に設けられた複数の鏡面反射板10が、入射領域Q2に位置している。図2において、入射領域Q2に位置する光拡散反射板11は、光拡散反射板11Bとして示されている。
したがって、例えば本実施形態とは異なり、鏡面反射板10を上下方向により多く過剰に設けた場合においては、天井面3bの窓3f側には非常に多くの指向性を有する反射光Rが集中し得る。したがって、天井面3bに大きな明暗差が生じ得る。また、集中した多くの指向性を有する反射光Rが互いに干渉し、天井面3bに特殊な模様やムラ等が発生することも考えられる。
太陽光(直射日光)Sは、下側に位置する光導入領域R2に設けられた複数の鏡面反射板10により鏡面反射され、指向性を有する反射光Rとして天井面3bの屋内3側へ照射される。したがって、窓3fから離れて暗くなりがちな屋内3側を明るくすることができる。
また、太陽光Sや指向性の無い拡散光DSは、上側に位置する光導入緩和領域R1に設けられた複数の光拡散反射板11により拡散反射され、指向性の無い拡散反射光DRとして天井面3bの窓3f側へ照射される。したがって、眩しくなりがちな窓3f側の明るさを柔らかく調光することができる。
以上により、天井面3bにおける明るさが均されて、自然な光環境を実現できる。
また、本実施形態においては採光装置1が窓3fの内側に設けられているが、このような場合においても、図3に示されるような、太陽光を透過する板材4、例えばガラス等の、入射角により透過率の異なる特性を、式(4)に示されるように考慮して、各反射領域7a〜7gの内外方向の長さLaがより適切に設定されるため、屋内の光環境の質を、更に効果的に、一定以上の水準に維持することができる。
次に、図10を用いて、上記実施形態として示した採光装置1の第1変形例を説明する。図10は、第1変形例の採光装置20を示す説明図である。本第1変形例の採光装置20においては、光導入緩和領域R1に設けられている複数の光拡散反射板11に混在して、鏡面反射板10Cが設けられている点が異なっている。
特に、本第1変形例においては、窓3fの上側に光拡散反射板11のみを設けると、窓3f近傍の反射光量が不足するような場合に、複数の光拡散反射板11に混在して鏡面反射板10Cを設けることで、窓3f近傍の反射光量を増加し調整することができる。これにより、屋内の光環境の質を一定以上の水準に維持することができる。
次に、図11を用いて、上記実施形態として示した採光装置1の第2変形例を説明する。図11は、第2変形例の採光装置30を示す説明図である。本第2変形例の採光装置30においては、光導入緩和領域R1には、複数の光拡散反射板11は設けられておらず、その代わりに、屋外からの光を遮蔽する遮蔽部材31、または、屋内へ通過する光を低減させる光低減部材31を備えている点が異なっている。
より詳細には、本第2変形例においては、窓3fには、例えば、ロールスクリーン31が設けられている。
次に、図12を用いて、上記実施形態として示した採光装置1の第3変形例を説明する。図12は、第3変形例の採光装置40を示す説明図である。本第3変形例の採光装置40においては、光導入領域R2の下方にも窓3fが延在しており、これに伴い、鏡面反射板10の下方に日射調整用のブラインド41が設けられている点が異なっている。
本第3変形例においては特に、ブラインド41を構成する各スラット42の角度を調整することにより、屋内空間3への採光量を調整することが可能となる。
また、例えば光導入緩和領域R1に設けられた光拡散反射板11を、ブラインド41のスラット42と同一の物品により実現した場合においては、美観を向上させることが可能となる。また、同一の物品を使用することにより、部品製作や調達におけるコストを低減可能である。
次に、図13を用いて、上記実施形態として示した採光装置1の第4変形例を説明する。図13は、第4変形例の採光装置50を示す説明図である。本第4変形例の採光装置50においては、光導入緩和領域R1と光導入領域R2の境界の高さを変更可能である点が異なっている。
支持板51は、取付部材53から吊下げられた、紐状の昇降部材52の下端に固定されている。光拡散反射板11は、支持板51と取付部材53の間に間隔を置いて設けられている。
鏡面反射板10は、支持板51に対して吊り下げられて設けられている。鏡面反射板10は、窓3fを覆うように設けられるとともに、窓3fよりも下方の下側外壁3eの高さ位置にも設けられている。
図13(b)のように支持板51を上昇させることにより、支持板51の上昇した区間に位置していた光拡散反射板11は、支持板51の上に載置される。また、鏡面反射板10は支持板51とともに上昇される。図13(a)の状態において鏡面反射板10は下側外壁3eの高さ位置にも設けられているため、図13(b)のように鏡面反射板10が全体的に上昇された場合であっても、窓3fは鏡面反射板10により覆われている。
本第4変形例においては特に、支持板51の高さを変えることで、光導入緩和領域R1と光導入領域R2の境界の高さを変更することができる。これにより、鏡面反射板10の最上段の高さを調整し、例えば季節ごとの太陽光度の変化等の、外部環境の変化に対応して、採光量を調整することができる。
また、居住者の要望に応じて高さを適宜変更し、採光量の調整やグレアの抑制が可能となる。
反射領域自体が湾曲していても構わないのは、言うまでもない。
だが、例えば、光の居住者の眼への入射を厳密に抑制する必要がない場合等においては、屋内延伸部8は、式(7)等による上記の設定方法に限られず、他の方法により形状が決定されてもよい。あるいは、鏡面反射板10や光拡散反射板11の互いの間隔が適度に広く設けられていてもよいし、採光装置の下端の高さが、居住者の眼の高さよりも下方に位置するように設けられていても構わない。
更に、上記実施形態及び各変形例においては、上記範囲の太陽高度に対して、10°刻みで対応するように反射領域を設けたが、これに限られず、20°刻み幅で、上記実施形態及び各変形例よりも少ない数の反射領域を設けることで、より簡易な構造としてもよいし、5°、1°刻みなど、より小さな刻み幅で、上記実施形態及び各変形例よりも多い数の反射領域を設けることで、より緻密に、太陽高度の変化に対応できるようにしても構わない。
3 屋内空間(屋内)
3b 天井(天井面)
3f 窓
5 屋外
10 鏡面反射板
10a 外端部
10b 内端部
10c 上面
11 光拡散反射板
11a 外端部
11b 内端部
31 遮蔽部材、光低減部材
S 太陽光
R 反射光
R1 光導入緩和領域
R2 光導入領域
Claims (3)
- 太陽光を反射して、反射光を屋内の天井面に照射する採光装置であって、
窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、
前記光導入緩和領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を拡散させるように仕上げられた複数の光拡散反射板を備え、
前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする、採光装置。 - 前記光導入緩和領域には、前記複数の光拡散反射板に混在して、前記鏡面反射板が設けられている、請求項1に記載の採光装置。
- 太陽光を反射して、反射光を屋内の天井面に照射する採光装置であって、
窓に沿って、上方から下方へ向けて光導入緩和領域と光導入領域とがこの順に設けられ、
前記光導入緩和領域は、この領域からの光を遮蔽する遮蔽部材、または、屋内へ通過する光を低減させる光低減部材を備え、
前記光導入領域は、外端部が屋外側に、内端部が屋内側に位置するように設けられて、上面が光を直接反射させるよう鏡面仕上げされた複数の鏡面反射板を備えてなることを特徴とする、採光装置。
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