إضاءة موشورية

تعمل نافذة موشورية على ثني الضوء المار عبر الجزء العلوي من النافذة إلى الأعلى.

الإضاءة المنشورية هي استخدام المنشورات لتحسين توزيع الضوء في مكان ما. وهي تُستخدم عادةً لتوزيع ضوء النهار ، وتُعتبر شكلاً من أشكال الإضاءة غير المباشرة .

كانت إضاءة الموشور شائعة منذ ظهورها في تسعينيات القرن التاسع عشر وحتى ثلاثينيات القرن العشرين، حين أصبحت المصابيح الكهربائية الرخيصة شائعة وتراجعت شعبية إضاءة الموشور. وبينما توقف الإنتاج الضخم لأنظمة إضاءة الموشور حوالي عام ١٩٤٠، [ ١ ] شهدت العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين انتعاشًا باستخدام مواد جديدة. [ ٢ ]

كيف يعمل؟

إن استجابة العين البشرية للضوء غير خطية : فتقليل مستوى الإضاءة إلى النصف لا يُقلل سطوع المكان المُدرَك إلى النصف، بل يجعله يبدو أقل سطوعًا بقليل فقط. [ 3 ] [ 4 ] إذا أُعيد توزيع الضوء من أكثر أجزاء الغرفة سطوعًا إلى أقلها سطوعًا، فإن الغرفة تبدو أكثر سطوعًا بشكل عام، ويمكن توفير مستوى إضاءة مناسب ومريح لمساحة أكبر (انظر الصور قبل وبعد من مقال نُشر عام 1899، أدناه). وهذا بدوره يُقلل الحاجة إلى الإضاءة الاصطناعية.

يمكن أن يؤدي الانكسار والانعكاس الكلي الداخلي داخل الموشورات البصرية إلى انحناء حزم الضوء. ويسمح هذا الانحناء بإعادة توزيع الضوء.

يمكن وصل العديد من الموشورات الصغيرة من الحواف لتشكيل صفيحة. تشبه صفيحة الموشور إلى حد ما عدسة فريسنل الخطية ، ولكن قد تكون كل حافة متطابقة. على عكس عدسة فريسنل، لا يُقصد من الضوء أن يكون مركزًا، بل يُستخدم للإضاءة غير المتناظرة .

الأنواع

كانت الموشورات المثبتة على سطح السفينة تنقل الضوء عبر الطوابق العلوية للسفن وتنشره في الطوابق السفلية. وبالمثل، على اليابسة، كانت الموشورات الموجودة في مصابيح الأرصفة تُستخدم لإضاءة الأقبية والخزائن.

استُخدمت بلاطات المنشور عموديًا، عادةً كإضاءة علوية فوق النوافذ أو الأبواب. [ 6 ] كما تم تركيبها في المظلات الثابتة والمتحركة، والزجاج المائل، والمناور . تعمل هذه البلاطات على ثني الضوء لأعلى، مما يسمح له بالتغلغل بعمق أكبر في الغرفة، بدلاً من إضاءة الأرضية بالقرب من النافذة. [ 5 ]

الألواح المنشورية الحديثة هي في الأساس نسخة أكريليكية من بلاطات المنشور الزجاجي القديمة. ومثل البلاطات الزجاجية، يمكن تركيبها على مظلات قابلة للتعديل. [ 7 ] تستخدم الألواح المقننة شقوقًا تعكس الضوء داخليًا. كما يمكن استخدام عناصر بصرية ثلاثية الأبعاد لإعادة توجيه الضوء. [ 8 ] [ 7 ]

غشاء إعادة توجيه ضوء النهار للنوافذ (DRF) عبارة عن طبقة رقيقة ومرنة سهلة اللصق، تتكون طبقتها البصرية عادةً من الأكريليك. يوجد نوعان من هذا الغشاء: الأول مصبوب بموشورات دقيقة، مما يُشكل لوحة موشورية مصغرة مرنة سهلة اللصق. أما النوع الثاني، فيُصنع بفتحات أفقية رفيعة بارزة داخل الأكريليك أو من خلاله؛ حيث تعكس هذه الفتحات الضوء الساقط على أسطحها العلوية إلى الأعلى. [ 9 ] [ 2 ] يتم تقليل الانكسار إلى أدنى حد لتجنب تلوين الضوء. [ 2 ] تتميز الأغشية العاكسة بشفافية أكبر (كلا النوعين شبه شفاف) ، لكنها تميل إلى توجيه الضوء نحو السقف، وليس إلى عمق الغرفة. أما الأغشية الانكسارية، فهي شبه شفافة وليست شفافة تمامًا، لكنها توفر تحكمًا أدق في اتجاه شعاع الضوء الخارج؛ ويمكن تصنيعها بأشكال موشورية متنوعة لكسر الضوء بزوايا مختلفة.

التصنيع والإصلاح

كانت العناصر الزجاجية القديمة تُصنع بالصب، وقد تُقطع وتُصقل. غالبًا ما كانت بلاطات الموشور تُصنع من موشورات مفردة موصولة بشرائط من الزنك أو الرصاص أو النحاس المطلي كهربائيًا (على غرار الطرق المستخدمة في وصل الزجاج الملون الأوروبي التقليدي ). [ 1 ] كانت موشورات الأرصفة تُصب كقطعة واحدة كعدسات أحادية أو متعددة الموشورات، وتُركب في إطارات حاملة. أما غشاء إعادة توجيه ضوء النهار فهو مصنوع من الأكريليك . [ 10 ]

يمكن إصلاح بلاطات الموشور التالفة، ونظرًا لأنها تأتي بتصاميم قياسية، فهناك سوق رائجة لقطع الغيار. ويمكن طلب قطع غيار للقطع المصبوبة من قطعة واحدة. ويمكن تقوية بلاطات الموشور الضعيفة بقضبان مخفية، على غرار تلك المستخدمة لتقوية الزجاج الملون. [ 1 ]

التصميم المعماري

إضاءة مثالية للغرفة باستخدام إضاءة موشورية. تعمل مظلات البلاط الموشورية الخارجية على توجيه الضوء عبر السقف، مما يسمح له بالتغلغل بعمق في الغرفة.
استخدام غير مثالي لإضاءة الموشور. غشاء إعادة توجيه ضوء النهار الملصق على الجانب الداخلي للنوافذ يعكس الضوء بشدة لأعلى على السقف، مما يضيء في الغالب المنطقة الأقرب إلى النافذة.

طُوِّرت أنظمة متطورة لإضاءة أنواع مختلفة من المساحات باستخدام بلاطات موشورية. وكان الهدف عمومًا هو توجيه الضوء المتاح عبر الغرفة بشكل أفقي تقريبًا. [ 5 ] باعت إحدى الشركات بلاطات بتسعة أنماط، مما يُعطي زوايا انكسار مختلفة . [ 11 ] [ 5 ] غالبًا ما استُخدمت أنماط مختلفة في أجزاء مختلفة من نفس عتبة النافذة، أحيانًا لتوزيع الضوء رأسيًا، وأحيانًا أخرى لثني الضوء أفقيًا حول العوائق مثل الأعمدة. [ 5 ]

تتميز بلاطات المنشور أحيانًا بتصاميم فنية متقنة مصبوبة في سطحها الخارجي؛ وقد ابتكر فرانك لويد رايت أكثر من أربعين تصميمًا لبلاطات المنشور. [ 12 ]

تُعدّ إضاءة الموشور أكثر فعالية في المساحات المفتوحة والمضيئة. [ 5 ] ويعتقد البعض أنها ساهمت في التحول من التصميمات الداخلية الفيكتورية المظلمة والمقسمة إلى التصميمات المفتوحة ذات الألوان الفاتحة. غالبًا ما يؤدي إزالة أو تغطية مصابيح الموشور القديمة إلى ترك مساحات مميزة عالية فوق واجهات المحلات (انظر الصور).

كانت أغشية النوافذ المُوجِّهة لضوء النهار تُصنع في البداية من غشاء مُوجِّه وآخر مُشتِّت مُخفِّف للوهج، وغالبًا ما كانا يُوضعان على سطحين داخليين مختلفين للنافذة ذات الزجاج المزدوج، [ 2 ] ولكن تتوفر الآن أغشية مُدمجة مُفردة. [ 13 ] تعكس بعض أغشية توجيه ضوء النهار الضوء الداخل لأعلى بواسطة عاكسات صغيرة شبه أفقية، لذا عند زوايا الشمس العالية، فإنها تُحرفه بشدة، وتُوجهه لأعلى نحو السقف، حيث يُشتِّت السقف ضوء النهار بشكل أعمق في المكان. [ 9 ] بينما تقوم أغشية أخرى بتوجيه ضوء النهار بكسر الضوء بأي زاوية مُحددة، وتُرسله بشكل مثالي أفقيًا تقريبًا إلى الغرفة. يُمكن استخدام أغشية التوجيه كبديل للستائر المُعتمة. [ 2 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 راندل، تشاد (2001). إصلاح وإعادة إنتاج العوارض الزجاجية المنشورية (ملف PDF) . دائرة المتنزهات الوطنية. OCLC 62544368. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 15 أبريل 2012. 
  2. 1 2 3 4 5 بادياث، راغوناث؛ شركة 3M، سانت بول، مينيسوتا (2013)، أغشية النوافذ العاكسة لضوء النهار ، وزارة الدفاع الأمريكية، مشروع ESTCP رقم EW-201014 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أكتوبر 2017{{citation}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط ) صيانة CS1: أسماء رقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  3. في بي بهاتيا (2001). علم الفلك والفيزياء الفلكية مع عناصر من علم الكونيات . مطبعة سي آر سي. ص 20. رقم ISBN  978-0-8493-1013-3.
  4. جيان هونغ (جاكي) شين؛ يون مو جونغ (2006). "نموذج مامفورد-شاه المُعدّل باستخدام ويبر مع ضوضاء فوتون بوز-أينشتاين". الرياضيات التطبيقية والتحسين. 53 ( 3): 331-358 . CiteSeerX 10.1.1.129.1834 . doi : 10.1007/s00245-005-0850-1 . S2CID 18794171 .  
  5. 1 2 3 4 5 6 هنري كرو؛ أولين هـ. باسكوين، محرران (1898)، "دليل الجيب لموشورات لوكسفر المطلية كهربائياً، يحتوي على معلومات وجداول مفيدة تتعلق باستخدامها للمهندسين المعماريين والمهندسين والبنائين". ، غلاسيان
  6. ماكي، إيان، "الزجاج المنشوري" ، غلاسيان
  7. 1 2 https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395139483932/Resumo-alargado-aluno-53255.pdf
  8. جيمس، ب. أ. ب.؛ بهاج، أ. س. (2005). "العناصر البصرية الهولوغرافية: مبادئ متنوعة للتحكم الشمسي في البيوت الزجاجية وغرف التشمس". الطاقة الشمسية . 78 (3): 441-454 . Bibcode : 2005SoEn...78..441J . doi : 10.1016/j.solener.2004.05.022 .
  9. 1 2 https://sweets.construction.com/swts_content_files/154130/2263001.pdf
  10. غشاء النوافذ الموجه لضوء النهار ، تقنيات ناشئة لكفاءة الطاقة.
  11. ماكي، إيان، "منتجات لوكسفر" ، جلاسيان
  12. كشف تجديد منزل شيلدون مون عن اكتشاف مثير للاهتمام. صحيفة أميس تريبيون، الأربعاء 28 سبتمبر 2016، الساعة 10:59 صباحًا و10:17 مساءً، بقلم مايكل كرامب
  13. موضوع اللحظة: فيلم 3M لإعادة توجيه ضوء النهار من إنتاج شركة 3M ، بقلم سيلين أشاب أوغلو، 2 مارس 2017