La iluminación con prismas es el uso de prismas para mejorar la distribución de la luz en un espacio. Por lo general, se usa para distribuir la luz del día y es una forma de iluminación anidólica .
La iluminación de prisma fue popular desde su introducción en la década de 1890 hasta la década de 1930, cuando las luces eléctricas baratas eran algo común y la iluminación de prisma pasó de moda. Si bien la producción en masa de sistemas de iluminación de prismas terminó alrededor de 1940, [1] la década de 2010 ha experimentado un renacimiento utilizando nuevos materiales. [2]
Cómo funciona
La respuesta del ojo humano a la luz no es lineal : reducir a la mitad el nivel de luz no reduce a la mitad el brillo percibido de un espacio, lo hace parecer solo un poco más tenue. [ cita requerida ] Si la luz se redistribuye de las partes más brillantes de una habitación a las más tenues, la habitación parece más brillante en general, y se puede dar más espacio a un nivel de iluminación útil y cómodo (ver imágenes de antes y después de un artículo de 1899, debajo). Esto puede reducir la necesidad de iluminación artificial.
La refracción y la reflexión interna total dentro de los prismas ópticos pueden doblar los haces de luz. Esta curvatura de la luz permite que se redistribuya.
Se pueden unir muchos prismas pequeños en los bordes para formar una hoja. Una hoja de prisma es algo así como una lente de Fresnel lineal , pero cada arista puede ser idéntica. A diferencia de una lente de Fresnel, la luz no está destinada a enfocarse , sino que se utiliza para iluminación anidólica .
Luz desigual de una ventana.
La misma luz, redistribuida por baldosas de prisma en la ventana.
Prisma colgante único de una luz de bóveda , que muestra una reflexión interna total
Dos prescripciones diferentes de baldosas de prisma, que muestran su diferente refracción de la luz. El ángulo de la luz entrante es diferente, pero el ángulo de salida de la luz saliente es el mismo (óptimamente, casi horizontal [3] ).
Tipos
Los prismas de cubierta transportaban luz a través de las cubiertas superiores de los barcos y la esparcían en las cubiertas inferiores. Del mismo modo, en tierra, se utilizaron prismas en las luces de las aceras para iluminar sótanos y bóvedas.
Las baldosas de prisma se usaban verticalmente, generalmente como una luz en el espejo de popa sobre una ventana o puerta. [4] También se construyeron en marquesinas fijas y móviles, acristalamientos inclinados y tragaluces . Doblan la luz hacia arriba, para que penetre más profundamente en la habitación, en lugar de iluminar el piso cerca de la ventana. [3]
Los paneles prismáticos modernos son esencialmente una versión acrílica de las antiguas baldosas de prisma de vidrio. Al igual que las baldosas de vidrio, se pueden montar en marquesinas ajustables. [5] Los paneles de canal utilizan ranuras que reflejan la luz internamente. Los elementos ópticos holográficos también se pueden utilizar para redirigir la luz. [6] [5]
La película para ventanas que redirecciona la luz del día (DRF) es una hoja delgada y flexible que se puede despegar y pegar, con la capa óptica generalmente hecha de acrílico. Hay dos tipos de películas. Algunas películas están moldeadas con prismas diminutos, lo que hace un panel prismático en miniatura flexible que se puede pelar y pegar. Otra película se moldea con delgados huecos casi horizontales que sobresalen del acrílico o lo atraviesan; las rendijas reflejan la luz que golpea sus superficies superiores hacia arriba. [7] [2] Se minimiza la refracción, para evitar colorear la luz. [2] Las películas basadas en reflejos son más transparentes (ambas son translúcidas) , pero tienden a enviar la luz hacia el techo, no más adentro de la habitación. Las películas a base de refracción son translúcidas en lugar de transparentes, pero ofrecen un control más preciso sobre la dirección del haz de luz saliente; la película se puede fabricar en una variedad de formas de prisma para refractar la luz en una variedad de ángulos.
Fabricación y reparación
Los elementos de vidrio más antiguos se fundían y podían cortarse y pulirse. Las baldosas de prisma a menudo estaban hechas de prismas individuales unidos con tiras de zinc, plomo o cobre electro vidriado (más bien como los métodos utilizados para unir vidrieras europeas tradicionales ). [1] Los prismas de acera se fundieron en una sola pieza como lentes de uno o varios prismas, y se insertaron en marcos de carga. La película de redireccionamiento de la luz del día está hecha de acrílico . [8]
Las placas de prisma dañadas pueden repararse y, como venían en diseños estándar, existe un mercado de recuperación de reemplazos. Se pueden encargar reemplazos para piezas fundidas de una pieza. Las baldosas de prisma debilitadas pueden reforzarse con barras ocultas, muy parecidas a las que se utilizan para reforzar las vidrieras. [1]
Diseño arquitectonico
Se desarrollaron sofisticados sistemas para iluminar diferentes tipos de espacios con baldosas de prisma. Generalmente, el objetivo era enviar la luz disponible a través de la habitación casi de forma horizontal. [3] Una empresa vendió baldosas con nueve prescripciones, dando diferentes ángulos de refracción . [9] [3] A menudo se usaban diferentes prescripciones en diferentes partes del mismo travesaño de ventana, a veces para dispersar la luz verticalmente y, a veces, para doblar la luz horizontalmente alrededor de obstáculos como pilares. [3]
Las baldosas de prismas a veces tienen elaborados diseños artísticos moldeados en el exterior; Frank Lloyd Wright creó más de cuarenta diseños de baldosas de prisma. [10]
La iluminación de prisma funciona de manera más eficaz en espacios abiertos y luminosos. [3] Algunos creen que contribuyó a la tendencia de alejarse de los interiores victorianos oscuros y subdivididos hacia los de planta abierta y de colores claros. [ cita requerida ] La remoción o cubierta de las luces del espejo de popa de prisma viejas a menudo deja espacios de señalización característicamente altos sobre los escaparates (ver fotos).
La película para ventanas de redireccionamiento de luz diurna se hizo inicialmente con una película de redireccionamiento y una película difusora para reducir el deslumbramiento, a menudo ubicadas en diferentes superficies interiores de una ventana de doble acristalamiento, [2] pero ahora están disponibles películas individuales integradas. [11] Algunas películas que redireccionan la luz del día reflejan la luz entrante hacia arriba desde pequeños reflectores casi horizontales, por lo que en ángulos solares altos la doblan bruscamente, arrojándola hacia el techo, donde un techo típico difunde la luz del día un poco más profundamente en el espacio. [7] Otras películas que redireccionan la luz del día refractan la luz en cualquier ángulo especificado, idealmente enviándola casi horizontalmente a la habitación. Las películas de redireccionamiento se pueden utilizar como sustituto de las persianas opacas. [2]
Galería
Iluminación natural de una tienda con un escaparate utilizando travesaños de baldosas de prisma
Una vista exterior de dicha tienda ( vista más amplia , vista más cercana )
El mismo almacén antes de la restauración de las luces prismáticas, mostrando proporciones características
Un edificio con prismas de popa originales para las tiendas.
Refracción de dos etapas para iluminación de sótanos
El sistema que se utiliza para iluminar una sala de ventas dentro de una acera hueca. El techo y la pared de la derecha son prismas.
Diagrama de una luz de prisma de tablero de parada. Este sistema también puede iluminar un sótano sin una acera hueca.
Marquesinas de vidrio prisma en un patio, para doblar la luz casi vertical hacia los lados hacia las ventanas
Un esquema para un pozo de luz, con marquesinas de prisma progresivamente más grandes más abajo
Luz cónica que ahorra espacio bien diseñada para usar con iluminación de prisma
Ver también
- Iluminación anidólica
- Iluminación natural
- Luces de la bóveda
- Película de redireccionamiento de luz diurna
- Escaparate restaurado de Filadelfia
- Ladrillo de vidrio
Referencias
- ↑ a b c Randl, Chad (2001). Reparación y reproducción de travesaños de vidrio prismáticos (PDF) . Servicio de Parques Nacionales. OCLC 62544368 .
- ^ a b c d e Padiyath, Raghunath; Compañía 3M, St Paul, Minnesota (2013), Daylight Redirecting Window Films , Proyecto ESTCP del Departamento de Defensa de EE. UU. Número EW-201014 , consultado el 9 de octubre de 2017CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ a b c d e f Henry Crew; Olin H. Basquin, eds. (1898), "Manual de bolsillo de prismas de Luxfer con vidriado electrolítico que contiene información útil y tablas relacionadas con su uso para arquitectos, ingenieros y constructores". , Glassian
- ^ Macky, Ian, "Prisma de vidrio" , Glassian
- ^ a b https://fenix.tecnico.ulisboa.pt/downloadFile/395139483932/Resumo-alargado-aluno-53255.pdf [ se necesita una cita completa ]
- ^ James, PAB; Bahaj, AS (2005). "Elementos ópticos holográficos: varios principios para el control solar de invernaderos y soláriums". Energía solar . 78 (3): 441–54. Código bibliográfico : 2005SoEn ... 78..441J . doi : 10.1016 / j.solener.2004.05.022 .
- ^ a b https://sweets.construction.com/swts_content_files/154130/2263001.pdf [ se necesita una cita completa ]
- ^ Película de ventana de redireccionamiento de luz diurna , tecnologías emergentes de eficiencia energética.
- ^ Macky, Ian, "Productos Luxfer" , Glassian
- ^ La renovación de Sheldon Munn revela un hallazgo emocionante Ames Tribune, miércoles 28 de septiembre de 2016 a las 10:59 a. M. Y a las 10:17 p. M., Por Michael Crumb
- ^ Objeto del momento: Película de redireccionamiento de luz diurna de 3M de 3M , por Selin Ashaboglu, 02 de marzo de 2017