• megvilágítás

Természetes megvilágítás

A természetes megvilágítás fényforrása a Nap fénye, amely közvetle­nül az égbolton szóródva természetes vagy mesterséges környezeten reflektálódva jut a belső térbe. A belső tér természetes világításának fénye tehát a külső tér azon részéről érkezik, amelyet a belső térből látni lehet. Mivel a belső tér különböző pontjairól a külső tér más-más része látható, a belső tér minden pontjához különböző „fényforrás” tartozik, amely a Napon kívül lehet az égbolt, a terep, a növényzet, egy nagy kiterjedésű vízfelület, egy épület. E tényezők szerepe a termé­szetes világítás kialakulásában időről időre nagymértékben változik.

Benapozás

A Nap mint természetes fényforrás meghatározza a használható természetes fény alaptulajdonságait, a nappalok hosszát és annak változását, valamint az időbeli változás jellegét a nappalok folyamán. A direkt napsugárzás a légkö­rön keresztüljut a Föld felszínére, amennyiben a felhőzet ezt nem akadályozza. A légkörön átjutó napsugárzás egy részét a légkör elnyeli. A közvetlen napfényt különböző tulajdonságok jellemzik. Ilyen a napfény állan­dóan változó iránya, a napsütés valószínűsége, a napfény az általa takaratlan vízszintes síkon létrehozott megvilágítása, a színhőmérséklet és a fényhaszno­sítás.

A közvetlen napfény világításra történő hasznosítását különböző körül­mények korlátozzák. A felhőtakarás miatt a napsütés a nappaloknak csak egy részében várható. Ez a hányad Magyarországon 38-45% között van. A Nap hely­zetének állandó változása miatt a belső tér benapozása a bevilágító és a Nap relatív helyzetétől függ.

Például, ha egy 14 órás nappal teljes időtartamában felhőtlen, akkor a benapozás időtartama:

• északi tájolású ablakon keresztül 2 óra,
• déli tájolású ablakon keresztül 12 óra,
• keleti, illetve nyugati tájolású ablakon keresztül 7 óra,
• vízszintes bevilágítón keresztül 14 óra.

Belső terek természetes megvilágítása

Számos módja van annak, ahogy a napfényt a belső térbe been­gedjük. Az oldalvilágítók világítástechnikai jellemzőit befolyásolja az üvege­zés minősége, rétegszáma, tisztasága, a bevilágító helyek formája, mérete, szerkezeti kialakítása, a befogadó oldalfal vastagsága, tá­jolása. Az oldalfalak mellett kialakuló megvilágítás eloszlása nagy­mértékben csökken az ablaktól való távolság mértékével.

Az elhelyezés behatárolja a formai kialakítás lehetőségeit. Az oldalvilágítók lehetnek nyílászárók (ajtók, ablakok), térhatároló elemek, oldalfalak fényáteresztő, fix részei.

Bevilágítóablakok fényáteresztő hatásfoka egyrétegű, átlátszó üveg esetén kb. 0,7, kétrétegű átlátszó síküveg esetén kb. 0,6, míg az üvegtégla hatásfokmuta­tója csak kb. 0,3. Piszkolódás hatására az értékek további 25-30%-kal romol­hatnak. Az oldalvilágítók fényáteresztő felülete a gyakorlatban szinte minden esetben függőleges, hajlásszöge 90°, tájolása tetszőleges.

Felülvilágítók azok a bevilágítószerkezetek, amelyeket a mennyezet síkja fölött alakítanak ki, méretüket csak a mennyezet kor­látozza. A fényáteresztő felület 0-90° között tetszőleges szögű és tájolású lehet. Felületkialakításuk hasonló adottságú, mint az ol­dalvilágítók esetén, vagyis lehet átlátszó vagy áttetsző. Formai és szerkezeti kialakításuk igen változatos lehetőséget nyújt mind a fényeloszlásra, mind a hatásfokra nézve.

Mennyezeti alaprajzot tekintve a felülvilágító lehet vonalszerű vagy pontszerű. A vonalszerű felülvilágítók geometriai kialakításuk miatt kapták elnevezésüket. Ilyen a shedi, donga, monitor, nyereg elnevezésű felülvilágító. A pontszerű felülvilágítók formájuk sze­rint, valamilyen hálórendszerben telepítve világítják be a belső te­ret (kupola, gúla).

Felülvilágító-tagoltság hatása a megvilágítás-eloszlásra

Egy adott felület, például a munkasík megvilágításának két összetevője van. Az egyik a közvetlen, a bevilágítón keresztül jövő fény hatására kialakuló direkt komponens, míg a másik összetevő a belső felületekről reflektálódó fény ered­ményeként létrejövő indirekt komponens. Felülvilágításnál a vonatkoztatási sík megvilágítása döntően direkt módon történik. Az indirekt megvilágítás aránya általában nem haladja meg a teljes megvilágítás 25%-át.

Kombinált bevilágítok hatása és a megvilágítás összetevők

Kombinált világítás. Ebben az esetben oldalvilágító és felül­világító egyaránt jelen van. Az oldalvilágítás padlószint fölött 2,5 m magasságig terjed, fölötte felülvilágítóként kezeljük a bevilágítószerkezetet.

Fényelterelők. Az egyes belső terek és helyiségek kültérhez csat­lakozó oldalfallal vagy mennyezettel kell, hogy rendelkezzenek. Ha ez mégsem adott, a benapozási igények kielégítésére fényelterelő elemeket is alkalmazhatunk, ilyenek a lamella, a prizmás fényel­terelő, a fénycsatornarendszerek.

A természetes bevilágítás hagyományos kialakításával nem le­het kiküszöbölni az oldalvilágítás térbeli egyenetlenségét, a nem kívánt és zavaró benapozást. Tulajdonképpen kimondhatjuk, hogy a közvetlen napfény a belső tér világítására csak meglehetősen korlátozottan használható, mivel az esetek nagy részében a köz­vetlen benapozás ellen védekezni kell, különben diszkomfort ha­tást idéz elő.

Fényvisszaverő felületek a belső térben:

A bevilágítószerkezetek környezetében található átlátszatlan felületek a külső térből jövő fény egy részét a beltérbe reflektálják. A fényvisszaverő felületek ha­tása, fényhasznosítása függ a bevilágító- és a fényvisszaverő felület geometriai elhelyezkedésétől, formájától, a felületek reflexiós tényezőjétől és a fényvisszaverés módjától. Ha a fénysugarak nem ütköznek fényvisszaverő felületekkel, minden változás nélkül jutnak be a belső térbe. Amennyiben a fénysugarak ref­lektálódnak a környező felületeken, a felületek a fény egy részét elnyelik, és a fény irányt változtat.

A bevilágító szerkezeti elemek hatása a fényáteresztésre

Szerkezeti takarások:

A fényáteresztő felületeket szerkezeti elemek, tok és keretek tartják össze, illesztik a határoló falhoz vagy a födémhez. Miután ezek a szerkezetek átlátszatlanok, takarják a fényáteresztő felület – az ablaknyílás – egy részét, ily módon csökkentik a bevilágító fényáteresztésének hatásfokát. Különbö­ző szerkezeti kialakítások esetén más-más mértékben csökken a hatás. A bevilágítószerkezetek kialakításától függ a szerkezeti elemek takarása, amely függ a nyílászáró méretétől is, és amelyet a következő mértékben lehet meg­határozni. Az átlagos méretű, egyrétegű, faszerkezetű ablak esetén 25%-os, egyrétegű fémszerkezet esetén 20%-os, a kettős üvegezésű faszerkezetű ablak 40%-os, míg a kettős üvegezésű, fémszerkezetű ablak 35%-os szerkezeti taka­rással rendelkezik.

Az átlagos méretű, kettős üvegezésű, egyszárnyú ablak 20%-os, a kettős üvege­zésű, gerébtokos faszerkezetű ablak 50%-os, a vasbeton szerkezeti felülvilágító 40%-os, míg a fémszerkezetű felülvilágító 30%-os szerkezeti takarású.

A bevilágító felületeinek hatása a fényáteresztésre