Prismatisk hyttventilsbelysning , prismabelysning , källarbelysningsventil - användningen av glasprismor för att förbättra ljusfördelningen i rummets utrymme. Det används vanligtvis för att distribuera dagsljus och är en form av anidolbelysning .
Prismabelysning var populär från 1890-talet fram till 1930-talet, då den ersattes av billigare elektrisk belysning [1] . Massproduktion av prismabelysningssystem upphörde omkring 1940. På 2010-talet återupplivades det med nya material [2] .
Det mänskliga ögats reaktion på ljus är icke-linjär : halvering av belysningsnivån halverar inte utrymmets upplevda ljusstyrka, för en person blir det upplysta utrymmet bara något mörkare. Om ljuset omfördelas från de ljusaste delarna av rummet till de mörkaste, ser rummet som helhet ljusare ut, och en behaglig ljusnivå kan tillhandahållas över ett större utrymme, vilket minskar behovet av artificiell belysning.
Refraktion och total intern reflektion av ljus inuti optiska prismor kan böja dess strålar. Genom att ändra ljusets riktning kan det omfördelas i hela rummet.
Många små prismor kan kopplas ihop till ett ark. Ett prefabricerat ark av prismor liknar något en linjär Fresnel-lins , men till skillnad från det kan varje kant på ett sådant ark vara identisk. Till skillnad från Fresnel-linsen är ljuset inte fokuserat utan används för anidolbelysning .
Ljus från ett fönster utan att använda prismabelysning
Samma ljus omfördelas av prismatiska kakelplattor i fönstret
Ett enda upphängt prisma som visar schemat för total inre reflektion i det
Två varianter av prismatiska plattor, med olika ljusbrytningsvinklar i dem. Ljusets infallsvinkel är annorlunda, men vinkeln för det brutna ljusflödet är densamma (nästan horisontellt, vilket är optimalt för enande) [3]
Däcksprismor installerade på fartyg låter ljus passera genom de övre däcken och sprida det till fartygets nedre däck. På land användes prismor i trottoarljus för att belysa källare och lager.
Prismatiska plattor användes vertikalt, vanligtvis som taklampor ovanför ett fönster eller en dörr [4] . De byggdes också in i fasta och flyttbara skärmtak, sluttande glasrutor och takfönster. De bryter ljuset uppåt så att det tränger djupare in i rummet, snarare än att lysa upp golvet nära fönstret [3] .
Moderna prismapaneler är en akrylversion av de gamla glasprismaplattorna. Liksom glasplattor kan de monteras på justerbara skärmtak [5] . Kanalpaneler använder slitsar som reflekterar ljuset inåt. Holografiska optiska element [6] [7] kan också användas för att omdirigera ljus .
Daylight redirecting window film ( eng. Daylight redirecting window film , Daylight redirecting film , DRF ) är ett tunt ark av flexibel film som enkelt kan skalas av och limmas, dess optiska skikt är vanligtvis gjort av akryl. Det finns två typer av denna film. I den första är filmen gjuten med hjälp av små prismor för att bilda en flexibel, prismatisk miniatyrpanel som enkelt kan limmas. I den andra är filmen gjuten med tunna, nästan horisontella hålrum som sticker ut in i eller genom akrylen; slitsarna reflekterar ljuset som faller på deras övre yta uppåt [8] [2] . Brytningen hålls till ett minimum för att inte färga ljuset [2] . Reflekterande filmer är mer genomskinliga (alla filmer är genomskinliga), men reflekterande filmer tenderar att rikta ljuset upp mot taket snarare än djupare in i rummet. Refraktionsbaserade filmer är genomskinliga och mindre genomskinliga än reflekterande, men ger finare kontroll över riktningen för den utgående ljusstrålen. Brytningsfilm kan tillverkas med olika formade prismor för att bryta ljus i olika vinklar.
Förr göts prismatiska element av glas och kunde skäras och poleras. Prismatiska plattor tillverkades ofta av enkla prismor förbundna med zink, bly eller elektroglaserade kopparremsor (en anslutningsmetod som liknar de som användes för att skapa traditionellt europeiskt målat glas ) [1] . Trottoarprismorna gjuts som en enhet som enkel- eller multiprismalinser och sattes in i de stödjande ramarna. Filmen som omdirigerar dagsljus är gjord av akryl [9] .
Skadade prismatiska plattor kan repareras och eftersom de är standardiserade finns det en marknad för reservdelar. Gjutgods kan ersättas som en helhet, och enskilda skadade plattor av ett kompositprisma kan förstärkas med dolda stänger, liknande de som används för att förstärka målat glas [1] .
Sofistikerade system har utvecklats för att belysa olika utrymmen med prismatiska plattor. I regel var deras uppgift att rikta det tillgängliga ljuset genom rummet nästan horisontellt [3] . Ett av företagen levererade nio varianter av prismor med olika brytningsvinklar [10] [3] . Prismor med olika egenskaper användes ofta i olika delar av samma akterspegel, ibland för att sprida ljus vertikalt, och ibland för att avleda ljus horisontellt runt hinder som pelare [3] .
Prismatiska plattor har ibland intrikata konstnärliga mönster gjutna på utsidan; så, Frank Lloyd Wright skapade mer än fyrtio teckningar av prismatiska plattor [11] .
Prismabelysning fungerar mer effektivt i ljusa öppna utrymmen [3] . Vissa tror att detta bidrog till övergången från mörka, isolerade viktorianska interiörer till öppna, ljusa. Borttagning eller lappning av gamla prismatiska fönsteröppningar märks ofta av den karakteristiskt höga placeringen av skyltar ovanför skyltfönster.
Dagsljusomdirigerande fönsterfilm bestod ursprungligen av två komponenter: en ljusavledande film och en ljusspridande (bländningsreducerande) film. Dessa två filmer var ofta placerade på olika invändiga ytor av dubbelglasfönstret. Integrerade fönsterfilmer finns nu tillgängliga [12] . Vissa dagsljusomdirigerande filmer reflekterar infallande ljus uppåt från små nästan horisontella reflektorer, så vid höga solvinklar böjer de det skarpt och kastar det uppåt mot taket, där ett typiskt tak sprider dagsljuset något djupare ut i rymden [8] . Andra filmer bryter ljuset i vilken vinkel som helst och riktar det helst nästan horisontellt in i rummet. Omdirigerande filmer kan användas istället för ogenomskinliga persienner [2] .
Dagsbelysning av en monterbutik med akterspegel av prismatiskt kakel
Utseendet på en sådan butik ( vidare vy , närmare vy )
Samma butik innan de prismatiska ljusen restaurerades, vilket visar de karakteristiska proportionerna
Byggnad med original akterspegel för butiker
Tvåstegs brytning för källarbelysning
Ett system som används för att belysa ett försäljningsområde inuti en ihålig trottoar. Tak och vägg till höger - prismor
Schema av en prisma lykta räknare. Detta system kan även belysa en källare utan en ihålig trottoar
Prismatiska glastak på gården för att avleda nästan vertikalt ljus i sidled in i fönster
Schematisk av en ljusbrunn med progressivt större prismatak i botten
Konisk kompakt armatur väl utformad för användning med prismatisk belysning