Transcript Striking babe with big boobs erica valentine gets her twat bange

Γ. ΦΩΤΙΣΜΟΣ
ΚΕΝΤΡΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ
Φως: ορισμοί
Από το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται ένα
μικρό τμήμα (Σχήμα 2.1).
Σχήμα 1.1: Το φωτεινό φάσμα
Κάθε άνθρωπος διαθέτει διαφορετική ευαισθησία όρασης. Στα 0.55 μm (550 nm), στην περιοχή
μεταξύ κίτρινου και πράσινου, η όραση του ανθρώπου λειτουργεί σε βέλτιστο βαθμό. Με τον
τρόπο αυτό το μάτι μας προσαρμόζεται στη φασματική σύνθεση της πιο σημαντικής φυσικής
πηγής φωτός, του ήλιου. Στην περιοχή του βαθυκόκκινου (750 nm), το μάτι μας έχει 10000
φορές μικρότερη ευαισθησία από ότι στο κίτρινο (550 nm).
Η φωτομετρία χρησιμοποιεί συγκεκριμένα μεγέθη, τα οποία βοηθούν στην αποτίμηση της
επίδρασης του ορατού φωτός στο ανθρώπινο μάτι. Τα κυριότερα από αυτά είναι:
• Η φωτεινή ροή: η ορατή ποσότητα φωτός που εκπέμπεται από μια φωτεινή πηγή σε
ένα χώρο (Σχήμα 2.2). Έχει μονάδα μέτρησης το Lumen
Σχήμα 1.2: Τα μεγέθη του φωτισμού
•
Η φωτεινή ένταση: Είναι ο λόγος της φωτεινής ροής προς το εμβαδόν της φωτιζόμενης
επιφάνειας (Σχήμα 1.2). Μετράται σε Lux (lx). Εξυπηρετεί στο χαρακτηρισμό της
στάθμης φωτεινότητας ενός εσωτερικού χώρου. Στον πίνακα 1.1 δίνονται τιμές
φωτεινής έντασης ορισμένων τυπικών φωτεινών πηγών.
Φωτεινή πηγή
Φωτεινή ένταση [lx]
Ημισέληνος - πανσέληνος
0.1 – 0.2
Προβολείς αυτοκινήτου σε 25 m απόσταση
10 – 15
Φωτισμός αστικών δρόμων
20 περίπου
Φωτισμός χώρων ενδιαίτησης
100 – 300
Φως ήλιου υπό σκιά
2000 – 10000
Άμεσο φως ήλιου
70000 - 100000
Πίνακας 1.1: Τυπικές φωτεινές εντάσεις
•
Η φωτεινή πυκνότητα Σχήμα 1.2) αποτελεί μέτρο της φωτεινής εκπομπής μιας
επιφάνειας και εξαρτάται από την ανακλαστικότητα των φωτιζόμενων επιφανειών.
Μετράται σε apostilb (asb). Είναι το γινόμενο της φωτεινής έντασης σε Lux επί το
βαθμό ανάκλασης. Ο πίνακας 1.2 δίνει τους βαθμούς ανάκλασης σε ποσοστιαίες
μονάδες διαφόρων χρωμάτων που απαντώνται σε βαφές και υφάσματα καθώς και
κάποιων δομικών υλικών.
•
Η απόδοση του φωτισμού είναι ο λόγος της φωτεινής ροής προς την ηλεκτρική ισχύ.
(Μετράται σε Lumen /Watt
Χρώμα
Ανακλαστικότητα
[%]
Δομικό υλικό
Ανακλαστικότητα
[%]
Λευκό
70 – 80
Λευκό ξύλο
(σφενδάμι, σημύδα)
50 - 60
Κίτρινο
55 -65
Οξιά, ανοιχτόχρωμη
30 – 40
Ανοιχτό πράσινο, ροζ
45 – 50
Καρυδιά
15 – 20
Γαλάζιο, ανοιχτό γκρι
40 – 45
Γύψος
80 %
Ώχρα, μπεζ, ανοιχτό καφέ,
λαδί
25 – 30
Λευκά πλακίδια,
σμάλτο
Πορτοκαλί, κόκκινο
20 - 25
Μπετόν
20 - 40
Σκούρο πράσινο, σκούρο
μπλε
10 - 15
Κίτρινο τούβλο
Κόκκινο τούβλο
35 – 40
10 - 25
Μαύρο
4
Γυαλί διαυγές
6 - 10
λευκό
60 - 75
Πίνακας 1.2: Τυπικές φωτεινές εντάσεις
Ποιοτικά κριτήρια του φωτισμού
Τα ποιοτικά κριτήρια ως προς το φωτισμό τίθενται ανάλογα με τη λειτουργία των χώρων και τις
δραστηριότητες που απασχολούν την όραση των χρηστών του χώρου. Η δυσχέρεια μιας
οπτικής δραστηριότητας εξαρτάται από τη λεπτομέρεια της εργασίας, την ταχύτητα και
ορθότητα της αντίληψης καθώς και από τις εμφανιζόμενες φωτεινές εντάσεις και τις φωτεινές
αντιθέσεις. Μπορούμε να αξιολογήσουμε την ποιότητα του φωτισμού σε ένα χώρο με βάση τα
παρακάτω αντικειμενικά κριτήρια:
• Φωτεινή ένταση
• Κατανομή φωτεινής πυκνότητας
•
•
•
Αποφυγή θαμπώματος
Κατεύθυνση φωτός και σκιά
Χρωματισμός φωτός και απόδοση χρωμάτων.
Η φωτεινή ένταση
Σε εσωτερικούς χώρους με τεχνητό φωτισμό συνιστώνται οι παρακάτω τιμές φωτεινής έντασης:
Είδος δραστηριότητας
Προσανατολισμός στο χώρο
Γενικής φύσης εργασία, μικρή λεπτομέρεια
Μέσης ακρίβειας εργασία
Λεπτή εργασία (διάβασμα, ράψιμο)
Υψηλής ακρίβειας εργασία
Φωτεινή ένταση [lx]
15 - 30
50 – 100
250 – 500
500 – 100
1000 - 2000
Πίνακας 1.3: Συνιστώμενες τιμές φωτεινής έντασης ανάλογα με το είδος οπτικής δραστηριότητας
Κατανομή της φωτεινής πυκνότητας
Μεγάλες διαφορές στην κατανομή φωτεινής πυκνότητας (φωτεινά κοντράστ) δυσχεραίνουν την
όραση και υποβαθμίζουν την οπτική άνεση. Μεταξύ της επιφάνειας εργασίας και του άμεσου
περιβάλλοντός της δεν επιτρέπεται να εμφανίζονται διαφορές φωτεινής πυκνότητες μεγαλύτερες
από 3:1 και όχι μεγαλύτερες από 10:1 για το ευρύτερο περιβάλλον. Τα έντονα κοντράστ
εμφανίζονται για παράδειγμα όταν μια φωτιστική λυχνία δεν έχει σκίαστρο ή όταν ένας χώρος
δε φωτίζεται ομοιόμορφα. Στα όρια του άμεσου οπτικού πεδίου, πολύ υψηλές φωτεινές
πυκνότητες οδηγούν σε θάμπωμα.
Θάμπωμα
Μιλάμε για θάμπωμα όταν πολύ έντονες διαφορές φωτεινής πυκνότητας υποβαθμίζουν την
όραση. Γίνεται διάκριση μεταξύ του άμεσου θαμπώματος και του εξ ανακλάσεως (έμμεσου)
(Σχήμα 1.3).
Το άμεσο θάμπωμα εμφανίζεται όταν υπάρχει άμεση οπτική επαφή με αυτόφωτες επιφάνειες.
Η ένταση με την οποία γίνεται αντιληπτό το θάμπωμα δεν εξαρτάται τόσο από την απόλυτη τιμή
της φωτεινής πυκνότητας όσο κύρια από τη σχέση της φωτεινής πυκνότητας της πηγής με αυτή
των γύρω επιφανειών. Όσο πιο σκοτεινές είναι οι επιφάνειες γύρω από τη φωτεινή επιφάνεια,
τόσο πιο έντονο είναι το θάμπωμα. Το έμμεσο (εξ ανακλάσεως) θάμπωμα προκαλείται από
ενοχλητικές ανακλάσεις επάνω σε λείες επιφάνειες, όπως υαλοπίνακες ή ανοιχτόχρωμες
επιφάνειες εργασίας. Οι τελευταίες συνιστάται να είναι ματ. Αντικείμενα που κείτονται οριζόντια
συνιστάται να φωτίζονται από το πλάι.
Σχήμα 1.3: Άμεσο και έμμεσο (από ανάκλαση) θάμπωμα
Διεύθυνση φωτός και σκιά
Όταν το φως έρχεται από συγκεκριμένη κατεύθυνση ρίχνει καθαρές σκιές. Η πλαστικότητα
των αντικειμένων γίνεται διακριτή με τη βοήθεια των σκιών. ‘Όταν ο φωτισμός είναι διάχυτος
και ομοιόμορφος δεν είναι εύκολη η αναγνώριση των σωμάτων στις τρεις διαστάσεις τους.
Παρόμοιο αποτέλεσμα έχει ο έμμεσος φωτισμός (Σχήμα 1.4).
Σχήμα 1.4: Σκιά από άμεσο, ομοιόμορφο και έμμεσο φως
Η έντονη σκίαση που δημιουργείται από φως προερχόμενο από συγκεκριμένη διεύθυνση
πρέπει να αποφεύγεται στα κλιμακοστάσια γιατί δυσχεραίνει την αναγνώριση των πατημάτων.
Επομένως η επιλογή έντονων σκιών ή μη εξαρτάται από τη λειτουργία του χώρου και των
στοιχείων του και από το επιθυμητό αποτέλεσμα.
Χρώμα του φωτός και χρωματική απόδοση των αντικειμένων
Το χρώμα του φωτός που προέρχεται από μια φωτεινή πηγή εντάσσεται σε τρεις κατηγορίες. Σε
κάθε χρώμα καταχωρείται και μια χρωματική θερμοκρασία. Η θερμοκρασία αυτή δεν πρέπει να
συγχέεται με την πραγματική θερμοκρασία της φωτεινής πηγής.
Χρώμα φωτός
Θερμοκρασία φωτός [Κ]
Θερμό λευκό (ww)
< 3300
Ουδέτερο λευκό (nw)
Λευκό φυσικού φωτός (dw)
3300 – 5000
> 5000
Πηγή φωτός
Λαμπτήρες πυράκτωσης, αλογόνου, λαμπτήρες
με υψηλό ποσοστό ερυθρού
Λαμπτήρες αερίου, φθορισμού
Ειδικοί λαμπτήρες,
ατμών αερίου
λαμπτήρες
εκκένωσης
Πίνακας 1.4: Χρώμα, θερμοκρασία και είδος φωτεινών πηγών
Το φυσικό φως δίνει τις πρωινές ώρες και κατά τη δύση του ήλιου χαμηλή χρωματική
θερμοκρασία που δεν προσφέρει οπτική άνεση. Ισχύει εν γένει ότι όταν χρησιμοποιούνται
χαμηλές εντάσεις φωτός πρέπει να προτιμούνται θερμά χρώματα του φωτός. Τα χρώματα του
φυσικού φωτός απαιτούν υψηλές φωτεινές εντάσεις.
Το πόσο ‘φυσικά’ εμφανίζονται τα φωτιζόμενα αντικείμενα υπό συγκεκριμένο φωτισμό,
εξαρτάται από τη χρωματική απόδοση της φωτεινής πηγής. Το φως της ημέρας προσφέρει
πολύ πιστή χρωματική απόδοση, γιατί περιέχει όλες τις χρωματικές συνιστώσες. Φωτεινές
πηγές με ασυνεχές φάσμα αδυνατούν να αποδώσουν κάποιους συγκεκριμένους ενδιάμεσους
χρωματικούς τόνους. Η χρωματική απόδοση μιας φωτεινής πηγής αποτιμάται με τον δείκτη
χρωματικής απόδοσης Ra. Διακρίνονται τέσσερις κλίμακες. Ισχύει ότι όσο υψηλότερος είναι ο
δείκτης Ra τόσο πιστότερη είναι η χρωματική απόδοση.
Κλίμακα
Περιοχή Ra
1
2
3
4
> 85
70 – 85
40 – 70
<40
Πίνακας 1.5: Κλίμακες του δείκτη χρωματικής απόδοσης
Χρωματική απόδοση διαφόρων φωτεινών πηγών
Φυσικό φως ή τεχνητός φωτισμός;
Κάθε επιλογή που αφορά το φωτισμό στοχεύει
• να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις μιας οπτικής λειτουργίας
• να καλύψει τις φυσικές και ψυχικές ανάγκες του ατόμου για φυσικό φως και επαφή με
το εξωτερικό περιβάλλον
• να εκπληρώσει τις παραπάνω απαιτήσεις με τη χαμηλότερη δυνατή δαπάνη
Εφόσον στόχος είναι η αύξηση του ποσοστού φυσικού φωτός μέσω αύξησης του εμβαδού των
διαφανών επιφανειών του κελύφους του κτιρίου, προκύπτουν τα εξής ζητήματα:
• Η αύξηση του φυσικού φωτός μειώνει τη δαπάνη για τεχνητό φωτισμό.
• Μεγαλύτερη διαφανής επιφάνεια σημαίνει μεγαλύτερες θερμικές απώλειες του
κελύφους
• Το καλοκαίρι αυξάνεται το ψυκτικό φορτίο με μεγαλύτερη υπερθέρμανση και
υψηλότερη δαπάνη κλιματισμού.
Από οικονομική άποψη, μια κιλοβατώρα ηλεκτρικής ενέργειας κοστίζει περίπου το τριπλάσιο
μιας κιλοβατώρας θέρμανσης του χώρου.
Η βέλτιστη λύση είναι η υιοθέτηση στρατηγικών φωτισμού με στόχο την αύξηση του φυσικού
φωτός με παράλληλη εξοικονόμηση εμβαδού διαφανών επιφανειών.
ΗΛΙΑΣΜΟΣ ΚΑΙ
ΦΥΣΙΚΟ ΦΩΣ
Ηλιακή ακτινοβολία
Η πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του ήλιου απελευθερώνει ενέργεια σε μορφή
ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας υψηλών συχνοτήτων. Η ακτινοβολία αυτή εκπέμπεται από την
επιφάνεια του ήλιου σε ένα φάσμα από ραδιοκύματα μεγάλου μήκους κύματος έως ακτινοβολία
Χ και Γάμα πολύ μικρού μήκους κύματος. Ωστόσο σε ορισμένα μήκη κύματος εκπέμπονται
αναλογικά μεγαλύτερα ποσοστά ενέργειας (Σχήμα 1.2).
Σχήμα 1.2:
υπεριώδης
υπέρυθρη
Μήκη κύματος της ηλιακής ακτινοβολίας για το υψηλότερο σημείο της ατμόσφαιρας (επάνω
καμπύλη) και την επιφάνεια της γης (κάτω καμπύλη)
Η ορατή ακτινοβολία από 0.35 έως 0.75 μm, συνιστά το 46% της συνολικής ενέργειας που
εκπέμπει ο ήλιος και απαρτίζεται από τα γνωστά μας χρώματα από το βιολετί (0.35 μm ή 380
nm ) έως το κόκκινο (0.75 μm ή 750 nm). Το 49% της ακτινοβολίας που έρχεται από τον ήλιο
βρίσκεται στην υπέρυθρη περιοχή που ξεκινά αμέσως μετά το μήκος κύματος του κόκκινου
χρώματος. Η υπέρυθρη ακτινοβολία γίνεται αισθητή ως θερμότητα. Το υπόλοιπο τμήμα της
ηλιακής ακτινοβολίας βρίσκεται στην περιοχή μήκους κύματος μικρότερου του βιολετί (0.35 μm)
και συνιστά την υπεριώδη ακτινοβολία.
Ηλιακή ακτινοβολία και γήινη ατμόσφαιρα
Από το σύνολο της ηλιακής ακτινοβολίας που δέχεται η γη, περίπου 35% ανακλάται πίσω στο
διάστημα. Την ανάκλαση αυτή προκαλούν τα ατμοσφαιρικά σωματίδια, νεφώσεις αλλά και
επιφάνειες του φλοιού της γης, όπως νερό, χιόνι, πάγος και άμμος (Σχήμα 1.3).
Περίπου το ένα τρίτο του υπολοίπου της ηλιακής ακτινοβολίας, που δεν ανακλάται,
διασκορπίζεται καθώς έρχεται σε επαφή με μόρια του αέρα και σκόνη. και φτάνει ως διάχυτη
ακτινοβολία στη γη από όλες τις κατευθύνσεις. Η διάχυτη ακτινοβολία, κυρίως αυτή του κυανού
τμήματος του ορατού φάσματος δίνει στον καθαρό ουρανό το γαλανό του χρώμα.
Επιπλέον ένα ποσοστό 10 - 15% της ηλιακής ακτινοβολίας απορροφάται από υδρατμούς, από
το διοξείδιο του άνθρακα και το όζον της ατμόσφαιρας. Το όζον στα ανώτερα ατμοσφαιρικά
στρώματα ανακόπτει το σύνολο σχεδόν της υπεριώδους ακτινοβολίας, καθιστώντας έτσι
δυνατή τη ζωή στον πλανήτη. Οι υδρατμοί και το διοξείδιο του άνθρακα απορροφούν κατά
κύριο λόγο υπέρυθρη ακτινοβολία.
Πέρα από τη σύνθεση της ατμόσφαιρας, ο σημαντικότερος παράγων που καθορίζε8ι την
ποσότητα ηλιακής ενέργειας που φτάνει στην επιφάνεια της γης, είναι η απόσταση που πρέπει
να διανύσει η ακτινοβολία μέσα στην ατμόσφαιρα. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η διαδρομή,
τόσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό της ακτινοβολίας που απορροφάται και διαχέεται. Το μήκος
αυτό εξαρτάται από την ημέρα, την ώρα και το μήνα του έτους.
Σχήμα 1.3: Μεταβολές της ηλιακής
ακτινοβολίας όταν έρχεται σε επαφή με τη
γήινη ατμόσφαιρα
Σχήμα 1.3: Μεταβολές της ηλιακής ακτινοβολίας όταν έρχεται σε επαφή με τη γήινη ατμόσφαιρα
Το μεσημέρι, όταν ο ήλιος βρίσκεται ακριβώς πάνω από ένα σημείο, η ακτινοβολία διανύει την
ελάχιστη απόσταση μέσα στην ατμόσφαιρα, ενώ όταν βρίσκεται κοντά στον ορίζοντα (ανατολή
και δύση), η διαδρομή μακραίνει. Λόγω της κλίσης του άξονα της γης κατά 23.5°, η διαδρομή
της ηλιακής ακτινοβολίας μέσω της ατμόσφαιρας ποικίλλει ανάλογα με την εποχή και το μήνα.
Η κλίση του άξονα της γης ευθύνεται για τις εποχιακές διακυμάνσεις του καιρού. Το βόρειο
ημισφαίριο κλίνει προς τον ήλιο κατά τους καλοκαιρινούς μήνες και δέχεται περισσότερη
ηλιακή ακτινοβολία για περισσότερες ώρες. Το χειμώνα συμβαίνει το αντίθετο και το βόρειο
ημισφαίριο δέχεται λιγότερη ακτινοβολία ενώ το νότιο ημισφαίριο έχει καλοκαίρι (Σχήμα 1.4).
ΙΟΥΝΙΟΣ
Σχήμα 1.4: Φαινόμενη διαδρομή του
ήλιου πάνω από δεδομένο σημείο για
δυο διαφορετικούς μήνες
ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ
Η ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας σε δεδομένη επιφάνεια
Προκειμένου να αξιολογηθεί μια δεδομένη επιφάνεια ως προς την ποσότητα της ηλιακής
ακτινοβολίας που δέχεται, είναι αναγκαίο να ξέρουμε κάποια στοιχεία. Το πρώτο στοιχείο είναι
το γεωγραφικό πλάτος της, δεδομένου ότι τα γενικά κλιματικά δεδομένα μεταβάλλονται με την
απόσταση από τον Ισημερινό. Ξέροντας το γεωγραφικό πλάτος, είναι εύκολο να κάνουμε
κάποιες παραδοχές και να εισάγουμε μια σειρά εργαλείων για την αξιολόγηση μιας τοποθεσίας
ως προς την ηλιακή ενέργεια που δέχεται.
Κατ’ αρχή θεωρούμε μια φαινομενική τροχιά του ήλιου πάνω από ένα σημείο. Η τροχιά αυτή, η
οποία είναι διαφορετική για κάθε ημέρα, καθορίζεται βάσει δύο γωνιών, της γωνίας ύψους του
ήλιου και του αζιμουθίου (Σχήμα 1.5).
Σχήμα 1.5: Φαινομενική τροχιά του ήλιου
πάνω από το σημείο Κ
Το αζιμούθιο (ΑΖ ), για συγκεκριμένη ημέρα και ώρα μετράται στην κάτοψη, επάνω στον
ορίζοντα και είναι η γωνία μεταξύ προβολής στο οριζόντιο επίπεδο της θέσης του ήλιου και του
βορρά.
Η γωνία ύψους (Η) του ήλιου για συγκεκριμένη μέρα και ώρα μετράται στην τομή ως η γωνία
μεταξύ της θέσης του ήλιου και του ορίζοντα.
Η γωνία πρόσπτωσης των ηλιακών ακτίνων καθορίζει την ποσότητα ενέργειας που δέχεται
μια επιφάνεια. Είναι η γωνία που σχηματίζεται από τις ηλιακές ακτίνες με μια ευθεία κάθετη σε
μια επιφάνεια (Σχήμα 1.6). Λόγω της μεγάλης απόστασης και της διαφοράς μεγέθους μεταξύ
ήλιου και γης θεωρούμε ότι οι ακτίνες του ήλιου είναι παράλληλες μεταξύ τους.
Σχήμα 1.6: Γωνία πρόσπτωσης της
ηλιακής ακτινοβολίας σε σχέση με τη
γωνία ύψους του ήλιου
Μια επιφάνεια κάθετη προς τις ακτίνες του ήλιου δέχεται το 100% της άμεσης ακτινοβολίας. Με
κλίση έως και 25° δέχεται το 90% και με κλίση 60° το 50% της άμεσης ηλιακής ακτινοβολίας.
Ωστόσο το σύνολο της ενέργειας που δέχεται μια επιφάνεια αποτελείται όχι μόνο από άμεση
αλλά και από ανακλώμενη και διάχυτη ακτινοβολία. Όταν ο ήλιος βρίσκεται χαμηλά στον
ορίζοντα, το ποσοστό της διάχυτης ακτινοβολίας φτάνει το 50% και με πλήρως νεφοσκεπή
ουρανό φτάνει το 100% του συνόλου της ηλιακής ακτινοβολίας πάνω σε μια επιφάνεια. Η
ενέργεια που δέχεται μια επιφάνεια από ανάκλαση καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά του
υλικού της επιφάνειας και από τη γωνία πρόσπτωσης μεταξύ των ηλιακών ακτίνων και της
ανακλώσας επιφάνειας. Όσο μεγαλώνει η γωνία πρόσπτωσης, τόσο μεγαλύτερο ποσοστό
ακτινοβολίας ανακλάται.
Ανάκλαση, μετάδοση και απορρόφηση
Η ηλιακή ακτινοβολία που δέχεται μια επιφάνεια εν μέρει απορροφάται, ανακλάται και εν
μέρει διέρχεται μέσα από την επιφάνεια. Ανάλογα με την υφή της επιφάνειας ενός υλικού, η
ανακλώμενη ακτινοβολία είτε διαχέεται, πράγμα που συμβαίνει όταν προσπίπτει επάνω σε
τραχιές επιφάνειες είτε ανακλάται κατά προβλέψιμη γωνία εάν η επιφάνεια είναι λεία, όπως
αυτή ενός καθρέφτη. Η γωνία πρόσπτωσης ισούται με τη γωνία ανάκλασης.
Αυτό που αντιλαμβανόμαστε ως χρώμα είναι η ανάκλαση ενός συγκεκριμένου μέρους του
ορατού φάσματος σε μια επιφάνεια, ενώ το υπόλοιπο ορατό φάσμα απορροφάται από την
επιφάνεια ή διέρχεται μέσα από αυτή. Εάν ένα αντικείμενο απορροφά το σύνολο της
προσπίπτουσας ακτινοβολίας εμφανίζεται ως μαύρο, ενώ αν ανακλά το μεγαλύτερο μέρος της
γίνεται ορατό ως λευκό.
Υλικά τα οποία αφήνουν να διέλθει το μεγαλύτερο τμήμα του ορατού φάσματος της ηλιακής
ακτινοβολίας αποκαλούνται διαφανή. Εάν ένα υλικό αφήνει μεν να διέλθει το μεγαλύτερο μέρος
της ορατής ακτινοβολίας αλλά διαθλά ή διαχέει την ακτινοβολία αυτή, τότε το υλικό
χαρακτηρίζεται φωτοδιαπερατό.
Φυσικό φως και οπτική άνεση
Η επάρκεια φυσικού φωτισμού σε χώρους όπου ζουν και εργάζονται άνθρωποι αποτελεί
αναγκαία συνθήκη για την υγεία, το ευ ζην και την απόδοσή τους. Οι χώροι πρέπει να
διαθέτουν ανοίγματα σε θέση και με μέγεθος τέτοια που να εξασφαλίζουν τη σύνδεση ανάμεσα
στο μέσα και το έξω καθώς και ένα ικανοποιητικό επίπεδο φωτισμού. Αυτή η εγγενής ανάγκη
του ανθρώπου για φως και επικοινωνία δεν μπορεί να υποκατασταθεί ούτε από τεχνητό
φωτισμό ούτε από οποιοδήποτε τεχνικό μέσο. Εξάλλου στο ίδιο επίπεδο φωτισμού, το φυσικό
φως υπερτερεί του τεχνητού λόγω της καλύτερης χρωματικής απόδοσης.
Περιγραφή του φυσικού φωτός
Όπως αναφέρθηκε στο κεφάλαιο 1, ο ηλιασμός και άρα ο φυσικός φωτισμός εξαρτάται από:
• τη γεωγραφική θέση και ύψος μιας τοποθεσίας πάνω από τη στάθμη της θάλασσας
• την εποχή του χρόνου, το μήνα, την ημέρα και ώρα
• τον προσανατολισμό των ανοιγμάτων
• τα χαρακτηριστικά του εδάφους (χλόη, χιόνι, σκυρόδεμα)
• τις καιρικές συνθήκες (βροχή, ομίχλη, ηλιοφάνεια)
• τις περιβαλλοντικές συνθήκες (ρύπανση, αιωρούμενα σωματίδια, καυσαέρια)
Οι συνθήκες του φυσικού φωτός καθορίζονται από τη θέση του ήλιου, η οποία περιγράφεται
για κάθε τοποθεσία μέσω της γωνίας ύψους και του αζιμουθίου.
Η πιθανότητα ηλιοφάνειας είναι μια παράμετρος στην οποία βασίζεται ο υπολογισμός της
διαθεσιμότητας και επάρκειας φυσικού φωτός σε μια περιοχή. Μετράται σε ποσοστιαίες
μονάδες (%). Η διάρκεια της ηλιοφάνειας σε ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα είναι το
άθροισμα των χρονικών περιόδων στις οποίες μετρήθηκε φωτεινή ένταση ηλιακής ακτινοβολίας
σε ένα επίπεδο κάθετο προς την κατεύθυνση των ηλιακών ακτίνων > 120 W/m2 (περίπου 11000
lx). Στα γεωγραφικά μας πλάτη η φωτεινή ένταση της ηλιακής ακτινοβολίας με νεφοσκεπή
ουρανό είναι το καλοκαίρι 22000 – 24000 lx, την άνοιξη και το φθινόπωρο 16000 – 18000 lx και
το χειμώνα 7000 – 8000 lx. Οι αντίστοιχες τιμές με ανέφελο ουρανό είναι το καλοκαίρι 100000
lx, την άνοιξη και το φθινόπωρο 70000 lx και το χειμώνα 30000 lx. Οι τιμές αυτές ισχύουν για
την ύπαιθρο, ενώ στις πόλεις παίζει ρόλο η ατμοσφαιρική ρύπανση.
Η επάρκεια του φυσικού φωτισμού
Ο ηλιασμός και ο φυσικός φωτισμός αποτελούν ποιοτικά κριτήρια σε χώρους ενδιαίτησης και
εργασίας. Το φυσικό φως αποτελεί σημαντικό παράγοντα για σωματικής και ψυχικής ευεξίας.
Η μειωμένη έκθεση στο φυσικό φως επιφέρει διαταραχή στο ισοζύγιο της μελατονίνης, με κύρια
συνέπεια τη μειωμένη αντίληψη του χρόνου. Αυτό οδηγεί σε διαταραχές του ύπνου, γενική
αδιαθεσία και κόπωση αλλά ενίοτε και εποχιακή κατάθλιψη.
Το φυσικό φως χαρακτηρίζεται από ημερήσιες και ετήσιες διακυμάνσεις σε φωτεινή ένταση και
χρώμα. Ο άνθρωπος επιζητά την επαφή με τον εξωτερικό χώρο μέσω ανοιγμάτων, επειδή
επιθυμεί να προσλάβει την πληροφορία που παρέχουν οι διακυμάνσεις αυτές, ώστε να
προσανατολιστεί, να ρυθμιστεί και να αισθανθεί υγιής.
Όσον αφορά τους χώρους εργασίας, ισχύουν οι παρακάτω γενικές απαιτήσεις:
• πλευρικά ανοίγματα και φεγγίτες οροφής
• ικανοποιητικές συνθήκες φωτισμού σύμφωνα με τους ισχύοντες κανονισμούς
• αποφυγή θαμπώματος και ενοχλήσεων από ανακλάσεις
• αποφυγή της υπερθέρμανσης των χώρων
• η επιδίωξη συνθηκών ευεξίας μέσω διαφοροποιήσεων του φωτισμού
Συντελεστής φυσικού φωτός
Ο συντελεστής φυσικού φωτός (ΣΦΦ) είναι ο λόγος της φωτεινής έντασης σε ένα σημείο (Ei)
μιας δεδομένης επιφάνειας στο εσωτερικό ενός κτιρίου, συνήθως στο ύψος του επιπέδου εργασίας
(1 μέτρο πάνω από το δάπεδο), η οποία παράγεται εν μέρει από άμεσο και εν μέρει από έμμεσο
ηλιακό φως, προς την φωτεινή ένταση που επικρατεί στον εξωτερικό χώρο, σε εξωτερικό
ανεμπόδιστο σημείο (Eo) , σε συνθήκες ομοιόμορφα νεφοσκεπούς ουρανού και χωρίς οπτικά
εμπόδια προς τον ουράνιο θόλο. Βάσει της παραπάνω υπόθεσης, ο ΣΦΦ δεν εξαρτάται από το
γεωγραφικό μήκος και πλάτος, ούτε από την ημέρα, την ώρα και την εποχή, ούτε και από τον
προσανατολισμό του ανοίγματος. Αντίθετα, εξαρτάται από τις διαστάσεις και τη θέση του
ανοίγματος, τα χαρακτηριστικά της υάλωσης και τις εξωτερικές και εσωτερικές ανακλάσεις, άρα
τα χαρακτηριστικά του εδάφους και των περιβαλλουσών επιφανειών.
Σ.Φ.Φ. = Ei / Eo x 100 %
Παλαιότερα, ο συντελεστής φυσικού φωτός υπολογιζόταν με τη βοήθεια των ηλιακών
διαγραμμάτων, διαφανειών που απεικονίζουν προβολές της τροχιάς του ήλιου και
τοποθετούνται επάνω στην κάτοψη και την τομή του υπό εξέταση χώρου.. Σήμερα ο ΣΦΦ
υπολογίζεται μέσω λογισμικού σε Η/Υ.
Συνθήκες ηλιασμού και φωτισμού. Απαιτούμενες τιμές του ΣΦΦ
Σε χώρους κατοικίας είναι επιθυμητός ο ηλιασμός. Συνιστάται για κατοικίες των 2 –3 δωματίων
διάρκεια ηλιασμού πάνω από 2 ώρες, για κατοικίες των 3 –5 δωματίων διάρκεια ηλιασμού
πάνω από 3 ώρες και για κατοικίες με περισσότερα των 5 δωματίων διάρκεια ηλιασμού πάνω
από 4 ώρες.
Ανάλογα με τη χρήση των χώρων συνιστώνται οι παρακάτω τιμές του ΣΦΦ:
Χρήση
ΣΦΦ [%]
Χώροι ενδιαίτησης, παιδικά δωμάτια
2–3
Υπνοδωμάτια
1–2
Αποθήκες, διάδρομοι
1
Εργοτάξια, απλή χειρωνακτική εργασία
2
Γραφεία, χώροι συναρμολόγησης, εργαστήρια
5
Εργασίες ακριβείας. Σχεδιαστήρια, τυπογραφεία
10
Πίνακας 2.1: Συντελεστές φυσικού φωτός για διάφορες χρήσεις χώρων
Σε χώρους γραφείων και σε εργαστήρια επιβάλλονται κάποια μέτρα ελέγχου του φυσικού
φωτισμού, ώστε να αποφευχθούν ενοχλήσεις που υποβαθμίζουν τις συνθήκες άνεσης, όπως:
• Ηλιοπροστασία ώστε να αποφεύγεται η υπερθέρμανση και το θάμπωμα
• Κατάλληλη διαμόρφωση της πρόσοψης, ανάλογα με τον προσανατολισμό
• Ρολά και περσίδες, κατά προτίμηση εξωτερικά
Μέτρα διαχείρισης του φυσικού φωτός
Απλά μέτρα στο στάδιο του αρχιτεκτονικού σχεδιασμού
Κτίριο
Κατά τα πρώτα στάδια του σχεδιασμού ενός κτιρίου, μελετάται το δομημένο περιβάλλον του
κτιρίου, προκειμένου να αποφευχθεί η υποβάθμιση του ηλιασμού. Η απόσταση ενός κτιρίου
από άλλο υφιστάμενο όμορο κτίριο πρέπει σε ιδανικές συνθήκες να είναι τουλάχιστον το ένα
δεύτερον του ύψους του κτιρίου αυτού (Σχήμα 3.1).
Σχήμα 3.1: Ιδανική απόσταση κτιρίου από όμορο κτίριο
Η αύξηση της εξωτερικής επιφάνειας του κτιρίου σημαίνει αύξηση του διαθέσιμου εμβαδού για
την πρόσληψη ηλιακού φωτός. Ταυτόχρονα όμως σημαίνει αύξηση των θερμικών απωλειών.
Πρέπει επομένως να ισοζυγιστούν τα κέρδη από εξοικονόμηση ηλεκτρικού ρεύματος για
τεχνητό φωτισμό με τη δαπάνη για θέρμανση το χειμώνα και ψύξη το καλοκαίρι.
Οι χώροι γραφείων πρέπει να σχεδιάζονται με τρόπο ώστε να εξασφαλίζεται ο επαρκής
φωτισμός των θέσεων εργασίας. Αυτό σημαίνει ότι τα γραφεία δεν πρέπει να απέχουν από τα
ανοίγματα περισσότερο από 5 m. Ισχύει ο απλός κανόνας, ότι εάν το βάθος του χώρου
υπερβαίνει το διπλάσιο του ύψους της άνω ακμής του ανοίγματος, χρειάζεται στην περιοχή
εκείνη διαρκής τεχνητός φωτισμός (Σχήμα 3.2).
Σχήμα 3.2: Βάθος των χώρων και θέσεις εργασίας
Όταν ο ουρανός είναι ομοιόμορφα νεφοσκεπής, η φωτεινή ένταση στο ζενίθ είναι πολύ
υψηλότερη από αυτή στον ορίζοντα. Για το λόγο αυτό, ένα άνοιγμα στην οροφή παρέχει πολύ
περισσότερο φως από ένα κατακόρυφο άνοιγμα. Το Σχήμα 3.3 δίνει τη διακύμανση των ΣΦΦ
για ανοίγματα του ίδιου εμβαδού σε διαφορετικές θέσεις στον ίδιο χώρο.
Σχήμα 3.3: Διακύμανση του συντελεστή φυσικού φωτός για ανοίγματα σε διαφορετική θέση
Χώροι
•
•
•
•
Φωτισμός από δύο πλευρές: Οι γωνιακοί χώροι προσφέρονται για την εισαγωγή φυσικού
φωτός από περισσότερες πλευρές. Πρέπει να προσεχτεί ο κίνδυνος θαμπώματος.
Οι ανοιχτόχρωμες επιφάνειες σε ένα χώρο επιτρέπουν καλύτερη εκμετάλλευση του
φυσικού φωτός.
Οι ψευδοροφές συχνά περιορίζουν το φυσικό φως
Διαφανή στοιχεία, όπως γυάλινες πόρτες ή στηθαία και σκαλοπάτια κλιμακοστασίων,
ενισχύουν την εντύπωση διαφάνειας και φωτεινότητας (Σχήμα και εικόνα 3.4)
Σχήμα 3.4 και
φωτογραφία:
Διαφανή κτιριακά στοιχεία
Παράθυρα
Το ύψος του παραθύρου είναι καθοριστικό για την ένταση του φυσικού φωτός. Επομένως
δοκάρια και κιβώτια ρολών περιορίζουν την ένταση και το βάθος της διείσδυσής του φυσικού
φωτισμού στο χώρο. Ενίοτε για το λόγο αυτό επιλέγεται η λύση της ανεστραμμένης δοκού.
Μια αύξηση του ανοίγματος κατά πλάτος είναι προτιμότερη από μια επέκτασή του προς το
δάπεδο, γιατί αφενός η φωτεινή ένταση μειώνεται προς τον ορίζοντα και αφετέρου μειώνεται η
διαθέσιμη στο χώρο επιφάνεια για επίπλωση. Η διάταξη ζωνών με ανοίγματα σε προσόψεις
κτιρίων γραφείων αποτελεί βέλτιστη λύση (σχήμα 3.5).
Σχήμα 3.5: Ζώνες ανοιγμάτων σε κτίρια γραφείων
Στα περισσότερα κουφώματα το ποσοστό του πλαισίου στο συνολικό εμβαδόν τους φτάνει το
30%. Στενότερες διατομές βελτιώνουν την κατάσταση σε ποσοστό μέχρι και 15%. Παράλληλα,
πρέπει να ληφθεί υπόψη η θέση των μη διαφανών στοιχείων του κουφώματος, όπως πλαίσια
κάσας και φύλλου, υποδιαιρέσεις, κλπ., ώστε να μην περιορίζουν το οπτικό πεδίο (Σχήμα 3.6).
Σχήμα 3.6: Θέση αδιαφανών στοιχείων
του κουφώματος και οπτικό πεδίο
Ισχύουν οι εξής γενικοί κανόνες, για χώρους κατοικίας και εργασίας με βάθος έως 6.0 m και
εμβαδόν έως 50 m2, προκειμένου να εξασφαλίζεται η οπτική επαφή με τον εξωτερικό χώρο:
• Η άνω επιφάνεια του στηθαίου να έχει μέγιστη απόσταση από το δάπεδο 90cm
• Το ύψος του κουφώματος να είναι τουλάχιστον 1.30 m
• Το άθροισμα του πλάτους των διαφανών τμημάτων των κουφωμάτων να ισούται με ή
να υπερβαίνει το 55% του πλάτους του χώρου
• Η συνολική διαφανής επιφάνεια να καταλαμβάνει τουλάχιστον το 30% του εμβαδού του
εξωτερικού τοίχου. Όταν υπάρχουν περισσότεροι τοίχοι με ανοίγματα λαμβάνεται
υπόψη εκείνος με τα περισσότερα ή εκείνος που προσφέρει τη σημαντικότερη θέα.
Οι ηλιοπροστατευτικοί υαλοπίνακες υποβαθμίζουν αισθητά τις συνθήκες φωτισμού. Ιδιαίτερα
οι χρωματισμένοι, οι οποίοι λειτουργούν με απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας, εν τέλει δεν
παρέχουν ούτε επαρκή ηλιοπροστασία, γιατί μεγάλο μέρος της θερμότητας που απορροφούν εν
τέλει καταλήγει στο εσωτερικό του κτιρίου. Προτιμότερη λύση είναι η χρήση διαυγών
υαλοπινάκων με επαρκή εξωτερική ηλιοπροστασία.
Κάθε υαλοπίνακας αξιολογείται βάσει των τριών κρισίμων συντελεστών, ως προς την
ενεργειακή του απόδοση:
Ο συντελεστής ηλιακών θερμικών κερδών
(Solar Heat Gain Coefficient-SHGC ή g για
τις χώρες της Ε.Ε.) είναι η ηλιακή ενέργεια
που εισέρχεται στο κτίριο μέσω του
κουφώματος και μετατρέπεται σε θερμότητα.
Οι τιμές του συντελεστή αυτού κυμαίνονται
μεταξύ 0 και 1.
Ο συντελεστής διαπερατότητας ορατού
φωτός
(Visual
Transmittance-VT)
χαρακτηρίζει το ποσοστό του ορατού
φάσματος (380 – 720 nm), το οποίο
μεταδίδεται μέσω της υάλωσης. Σε χώρους
όπου είναι επιθυμητός ο φυσικός φωτισμός
είναι λογική η απαίτηση για υψηλό
συντελεστή VT ενώ σε κτίρια γραφείων,
όπου προέχει η αποφυγή θάμβωσης,
συνιστώνται
υαλώσεις
με
χαμηλό
συντελεστή VT.
Ο συντελεστής θερμοπερατότητας (UW σε
W/m2K) αποτελεί το μέτρο αποτίμησης της
μεταφοράς
θερμότητας
μέσω
ενός
κουφώματος.
Η σύγχρονη τεχνολογία επιστρώσεων
χαμηλής εκπομπής προσφέρει εξελιγμένες
ιδιότητες και λειτουργίες. Υπάρχουν
επιστρώσεις που επιτρέπουν τη μείωση των
θερμικών ηλιακών κερδών, τις θερμικές
απώλειες και τη θάμβωση. Επίσης
υπάρχουν επιστρώσεις που λειτουργούν
επιλεκτικά ως προς το φάσμα ακτινοβολίας,
προκειμένου να εναρμονιστεί η λειτουργία
της υάλωσης με τα εκάστοτε κλιματικά
δεδομένα.
Ενδιαφέρον παρουσιάζουν οι σύγχρονες ‘έξυπνες’ θερμομονωτικές υαλώσεις με επιλεκτικές
επιστρώσεις. Επιτρέπουν να διέλθει το μεγαλύτερο μέρος του ορατού φάσματος της ηλιακής
ακτινοβολίας, ενώ παράλληλα διαθέτουν αυξημένη θερμομόνωση.
Κινητά στόρια και περσίδες σκίασης
Τα κινητά στόρια και οι περσίδες σκίασης αποτελούν κλασσικούς τρόπους αποφυγής α)της
διείσδυσης της ηλιακής ακτινοβολίας και β) της θάμβωσης. Σε πολλές περιπτώσεις, οι διατάξεις
αυτές ανακατευθύνουν το φως προς το βάθος του χώρου, βελτιώνοντας έτσι την ομοιομορφία
του φωτισμού.
Οι περσίδες σκίασης τοποθετούνται κατά κανόνα εξωτερικά των ανοιγμάτων, ενώ τα κινητά
στόρια μπαίνουν εσωτερικά ή και ανάμεσα στα υαλοπετάσματα. Οι διατάξεις αυτές μπορούν
να είναι οριζόντιες, κάθετες, καμπύλες, ανάλογα με τον προσανατολισμό του ανοίγματος και τη
λειτουργία των σκιαδίων.
Σχήμα 3.7: Αριστερά: Ενδεικτική λειτουργία των κλασσικών σκιαδίων - Δεξιά: Παράδειγμα χρήσης σκιαδίων
ανάμεσα σε υαλοπετάσματα
Μία καινοτόμο λύση αποτελεί το σύστημα «ψάρι» (“Fish” system”) στο οποίο σταθερά σκιάδια
τριγωνικής διατομής αποτρέπουν τη θάμβωση και ανακατευθύνουν τμήμα του φυσικού φωτός
προς την οροφή του χώρου. Απαιτείται, όμως, πρόσθετος σκιασμός για την αποφυγή θερμικών
κερδών, εάν αυτά είναι ανεπιθύμητα. Μειονέκτημα αποτελεί η περιορισμένη θέα προς τα έξω.
Σχήμα 3.8: Το σύστημα «ψάρι» αποτρέπει τη θάμβωση και ανακατευθύνει τμήμα του φυσικού φωτός προς την
οροφή του χώρου
Μία ακόμα εφαρμογή σκιαδίων τα οποία ενσωματώνονται σε υαλοστάσιο είναι η περίπτωση
των προϊόντων Okasolar της εταιρείας Okalux (www.okalux.de). Τα τριγωνικής διατομής
ανακλαστικά σκιάδια το χειμώνα ανακατευθύνουν το φως στην οροφή, ενώ το καλοκαίρι
σκιάζουν. Η ακριβής μορφή τους καθορίζεται κάθε φορά από το Γεωγραφικό Πλάτος του κάθε
τόπου [IEA, 2000 : 4-24].
Εικ. 3.8: Η λειτουργία των ενσωματωμένων σκιαδίων σε διπλό υαλοπίνακα (προϊόν Okasolar της εταιρείας
Okalux) και δεξιά το ίδιο το προϊόν.
Πρόσθετα μέτρα ρύθμισης του φυσικού φωτισμού
Όταν παρίσταται ανάγκη να ενισχυθεί ο φυσικός φωτισμός σε ένταση και σε βάθος, ή να
ρυθμιστεί η κατανομή του φωτός, μπορεί κανείς να προσφύγει σε πρόσθετα σχεδιαστικά και
κατασκευαστικά μέτρα. Αναφέρονται ορισμένα από αυτά:
Ανακλαστικά ράφια
Τα ανακλαστικά ράφια (light shelves) είναι οριζόντιες ή κεκλιμένες επιφάνειες, οι οποίες έχουν
διπλό ρόλο: αφενός ανακατευθύνουν την ηλιακή ακτινοβολία και το διάχυτο φυσικό φως προς
το βάθος ενός χώρου βελτιώνοντας έτσι την ομοιομορφία του φωτισμού και αφετέρου σκιάζουν
το άνοιγμα. Τα ανακλαστικά ράφια μπορεί να είναι μόνο εξωτερικά, μόνο εσωτερικά, ή
συνδυασμός.
Σχήμα 3.9: Ανακλαστικά ράφια
Τα ίδια τα ανοίγματα μπορούν να διαμορφωθούν με τρόπο τέτοιο που το κάτω τμήμα τους να
προσφέρει φωτισμό και οπτική επαφή με τον έξω χώρο και το επάνω τμήμα να ανακατευθύνει
το φως ώστε αυτό να διεισδύει σε μεγαλύτερο βάθος. Δημιουργείται έτσι ένα ενδιάμεσο ‘ράφι’,
το οποίο ανακλά τις ακτίνες του ηλιακού φωτός προς το κατάλληλα διαμορφωμένο πρέκι, που
με τη σειρά του τις κατευθύνει σε πιο απομακρυσμένες ζώνες στο χώρο (Σχήμα 3.9).
α
β
Σχήματα 3.10 α, β: ‘Ράφια’ φωτισμού. Λειτουργία το καλοκαίρι (α) και το χειμώνα (β)
Ανακλαστήρες
Οι ανακλαστήρες ανακλούν το φως από το ζενίθ του ουράνιου θόλου και το κατευθύνουν προς
τα πιο απομακρυσμένα σημεία του χώρου. Σε συνθήκες νεφοσκεπούς ουρανού επιφέρει
βελτίωση του φωτισμού κατά 20% σε βάθος 4 m (εικόνα 3.11).
Εικόνα 3.11: Κινητός εξωτερικός ανακλαστήρας
Πρισματικά συστήματα
Οι πρισματικοί υαλοπίνακες εκτρέπουν τις ηλιακές ακτίνες που προέρχονται από
περισσότερες κατευθύνσεις. Μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας εισέρχεται στο κτίριο και μέρος
της ανακλάται προς τα έξω. Τα συστήματα αυτά προσφέρουν ταυτόχρονα ηλιοπροστασία,
διάχυση και ισοκατανομή του ηλιακού φωτός στο χώρο (Σχήμα 3.12).
α
β
Σχήματα 3.12 α, β:(α) πρίσματα ενσωματωμένα σε υάλωση κεκλιμένου ανοίγματος οροφής, β) κινητό γυάλινο
κέλυφος από πολλαπλά στοιχεία τοποθετημένο εμπρός από παράθυρο
Συνήθως οι πρισματικοί υαλοπίνακες χρησιμοποιούνται για να ανακατευθύνουν το φως στο
βάθος του χώρου, ενώ παράλληλα μειώνουν τη λαμπρότητα του παραθύρου. Σε τόπους με
μεγάλη ηλιοφάνεια απαιτείται πρόσθετη σκίαση. Επίσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να
εισάγουν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία σε ένα χώρο. Για να αποφευχθεί η θάμβωση και η
αλλοίωση του χρώματος, είναι σημαντικός ο σωστός καθορισμός της γεωμετρίας του
συστήματος καθώς και η δυνατότητα κλίσης. Σε γυάλινες οροφές οι πρισματικοί υαλοπίνακες
μπορούν να λειτουργήσουν ως μέσο σκίασης, εάν σχεδιαστούν παίρνοντας υπόψη την κίνηση
του ήλιου. Μπορούν, τέλος, να λειτουργήσουν ως κινητές περσίδες σκίασης, αποκόπτοντας
την ηλιακή ακτινοβολία.
Α
Β
Γ
Δ
Σχήμα 3.13: Οι πρισματικοί υαλοπίνακες μπορούν να έχουν πολλαπλή λειτουργία, ανάλογα με το
επιδιωκόμενο αποτέλεσμα
Ηλιοστάτες
Οι ηλιοστάτες (Σχήμα 3.14) είναι κάτοπτρα τοποθετημένα συνήθως σε δύο άξονες, τα οποία
ανακλούν εστιασμένο το φως του ήλιου. Η ανακατεύθυνση του φωτός προς το εσωτερικό του
κτιρίου πραγματοποιείται με διάφορα συστήματα φακών, πρισμάτων ή, όταν είναι επιθυμητή
μεγαλύτερη διάχυση με στοιχεία από ίνες γυαλιού, ακρυλικό γυαλί, πρισματικό γυαλί, κ.ά.
Σχήμα 3.14: Σύστημα ηλιοστατών
Υαλοπίνακες ειδικής επεξεργασίας με λέιζερ:
Οι υαλοπίνακες της κατηγορίας αυτής είναι λεπτά ακρυλικά πανέλα στα οποία έχουν
δημιουργηθεί παράλληλες εγκοπές με τη βοήθεια λέιζερ. Οι εγκοπές αυτές αποτελούν διαφανή
παραλληλεπίπεδα μεγάλης ανακλαστικότητας που αναδιανέμουν το φως προς την επιθυμητή
κατεύθυνση. Όπως και οι πρισματικοί υαλοπίνακες, έτσι και οι διατάξεις αυτές συνήθως
τοποθετούνται στο εσωτερικό διπλών τζαμιών για λόγους προστασίας.
Σχήμα 3.14: Ενδεικτική λειτουργία των υαλοπινάκων ειδικής επεξεργασίας με λέιζερ
Οι υαλοπίνακες ειδικής επεξεργασίας με λέιζερ χρησιμοποιούνται ως:
• σταθερό μέσο σκίασης στα παράθυρα
• σταθερό ή κινητό σύστημα ανακατεύθυνσης του φωτός ή
• μέσο σκίασης αλλά και ανακατεύθυνσης του φωτός σε μορφή περσίδων
Αξίζει, επίσης, να αναφερθεί και η χρήση των επεξεργασμένων με λέιζερ υαλοπινάκων για
φωτισμό οροφής, η οποία βασίζεται στην απόρριψη της ανεπιθύμητης ηλιακής ακτινοβολίας το
καλοκαίρι και η ανακατεύθυνση της ηλιακής ακτινοβολίας το χειμώνα (Σχήμα 3.15).
Ακτινοβολία μεγάλης γωνίας
πρόσπτωσης
Ακτινοβολία μικρής
γωνίας πρόσπτωσης
Σχήμα 3.15
Η λειτουργία των υαλοπινάκων ειδικής
επεξεργασίας με λέιζερ
για φωτισμό οροφής
Ολογραφικά στοιχεία
Οι ολογραφικοί υαλοπίνακες αξιοποιούν το φαινόμενο της διάθλασης του φωτός προκειμένου
να ανακατευθύνουν το φως. Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ειδικής μεμβράνης που φέρει
λεπτές λωρίδες, οι οποίες προκαλούν την διάθλαση (σχήμα 3.16). Οι λωρίδες αυτές μπορούν
να σχεδιαστούν με τρόπο ώστε να ανακατευθύνουν το φως που προσπίπτει υπό συγκεκριμένη
γωνία, με το φως από τις υπόλοιπες κατευθύνσεις να μένει αναλλοίωτο. Η ειδική μεμβράνη
τοποθετείται ανάμεσα σε δύο απλούς υαλοπίνακες. Τα ολογραφικά οπτικά στοιχεία, είτε σε
επίπεδη μορφή είτε σε τρισδιάστατη (εικόνα 3.17), εστιάζουν το προσπίπτον ηλιακό φως και το
διασπούν φασματικά. Με τον τρόπο αυτό ελέγχεται το ηλιακό φάσμα και η ποσότητα του
διερχόμενου φωτός: επιλεγμένες φασματικές αποκλείονται, σε κάποιες άλλες επιτρέπεται η
διέλευση προς το εσωτερικό του κτιρίου. Με τον τρόπο αυτό είναι εφικτός ο αποκλεισμός του
μεγαλύτερου μέρους της υπέρυθρης ακτινοβολίας το καλοκαίρι και η αποφυγή της
υπερθέρμανσης των χώρων. Τα τρισδιάστατα ολογραφικά οπτικά στοιχεία συνδυάζονται και
με φωτοβολταϊκές μεμβράνες.
Σχήμα 3.16: (αριστερά): Σχηματική λειτουργία ενός ολογραφικού υαλοπίνακα, (δεξιά): Οι ολογραφικοί
υαλοπίνακες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον αποτελεσματικότερο φωτισμό αιθρίων
Τα συστήματα πρισμάτων και κατόπτρων και τα ολογραφικά στοιχεία λειτουργούν όχι μόνο ως
ενίσχυση του φυσικού φωτισμού αλλά και ως βαλβίδες ελέγχου της ηλιακής ακτινοβολίας,
παρέχοντας παράλληλα ηλιοπροστασία.
Σχήμα 3.17:
Η χρήση των ολογραφικών υαλοπινάκων
για συγκέντρωση ηλιακής ακτινοβολίας
σε φωτοβολταϊκά στοιχεία
Ανειδωλικά συστήματα οροφής
Τα ανειδωλικά συστήματα οροφής χρησιμοποιούν τις οπτικές ιδιότητες σύνθετων παραβολικών
διατάξεων που συγκεντρώνουν διάχυτο φωτισμό από το ανώτερο (και φωτεινότερο) τμήμα του
ουράνιου θόλου. Το φως που συλλέγεται μεταφέρεται προς το βάθος του χώρου μέσω ενός
κατοπτρικού αγωγού και στη συνέχεια αποδίδεται στους χρήστες με τη βοήθεια μιας επίσης
ανειδωλικής διάταξης η οποία λειτουργεί αντίστροφα από την πρώτη (την εξωτερική), «αποσυγκεντρώνοντας» το φως.
Σχήμα 3.18:
Σχηματική λειτουργία ενός ανειδωλικού
συστήματος οροφής
Οι ανειδωλικοί ανακλαστήρες προσφέρουν ικανοποιητικές λύσεις και σε περιπτώσεις
φωτισμού από την οροφή, όταν πρόκειται για ισόγεια κτίσματα, αίθρια, ή τον τελευταίο όροφο
πολυώροφης οικοδομής.
Σχήμα 3.19: Τομή ενός ανειδωλικού συστήματος φωτισμού από την οροφή
Προκειμένου να αυξήσουν τη διείσδυση φυσικού φωτός και ταυτόχρονα να αποκλείσουν την
άμεση ηλιακή ακτινοβολία, τα ανειδωλικά ανοίγματα στην οροφή είναι κεκλιμένα προς το
βορρά. Η κατασκευή των διατάξεων αυτών είναι σχετικά περίπλοκη και η τοποθέτησή τους
στην οροφή ενός κτιρίου πρέπει να ληφθεί υπόψη στα αρχικά στάδια του αρχιτεκτονικού
σχεδιασμού. Οι διατάξεις αυτές δεν προκαλούν θάμβωση, ενώ προσφέρουν ικανοποιητικά
επίπεδα φυσικού φωτισμού. Η απόδοσή τους είναι περίπου διπλάσια της απόδοσης των
κοινών ανοιγμάτων οροφής (π.χ. πριονωτή στέγη κ.ά.)
Τα ανειδωλικά σκιάδια αποτελούν έναν κάνναβο κενών ανακλαστικών στοιχείων, καθένα από
τα οποία φέρει δύο τρισδιάστατους σύνθετους παραβολικούς συλλέκτες φωτός. Με τα σκιάδια
αυτά επιτυγχάνεται πλευρικός φωτισμός και συγκεκριμένα επιλεκτική διείσδυση φωτός
ανάλογα με τη γωνία πρόσπτωσης, με σκοπό την αποφυγή της θάμβωσης και της άμεσης
ηλιακής ακτινοβολίας. Τα ανειδωλικά σκιάδια τοποθετούνται ανάμεσα σε δύο απλά
υαλοστάσια για λόγους προστασίας.
Σχήμα 3.20: Αριστερά: Σχηματική λειτουργία των ανειδωλικών σκιαδίων. Δεξιά: Τομή της διάταξης ανειδωλικού
σκιαδίου σε προσομοιωτικό μοντέλο
Φωτοσωλήνες
Οι φωτοσωλήνες ή ηλιοσωλήνες είναι απλές σχετικά κατασκευές, οι οποίες εισάγουν φως σε
σκοτεινά σημεία των κτιρίων. Αποτελούνται από ένα διαφανή θόλο από όπου εισέρχεται το
φυσικό φως, έναν κατοπτρικό σωλήνα μεταφοράς της ακτινοβολίας και ένα θόλο που διαχέει το
φως στο εσωτερικό του κτιρίου.
Προστασία από το θάμβωση
Σχήμα 3.21:
Σχηματική λειτουργία ενός φωτοσωλήνα
Η προστασία από το θάμπωμα δεν επιτελεί την ίδια λειτουργία με την ηλιοπροστασία και δεν
ταυτίζεται με αυτή. Ο ρόλος της έγκειται στο να προστατεύει την οπτική λειτουργία από
υπερβολική έκθεση στο φως, από έντονες ανακλάσεις και από μεγάλες αντιθέσεις φωτεινής
πυκνότητας στο οπτικό πεδίο. Η κατεύθυνση της όρασης προς μια οθόνη πρέπει να είναι κατά
το δυνατό κάθετη προς την κατεύθυνση πρόσπτωσης του φωτός από το άνοιγμα (Σχήματα 3.22
α,β).
α
Σχήμα 3.22 α,β:
β
Θέση εργασίας κοντά σε άνοιγμα. α) προβληματική, β) σωστή και περσίδες στο οπτικό πεδίο
Εάν, λόγω επίπλωσης ή λόγω περισσότερων σειρών με ανοίγματα, όπως συμβαίνει σε
γωνιακούς χώρους, δεν είναι επαρκής η προστασία του εργαζομένου, τότε συνιστώνται άλλα
μέτρα, όπως εσωτερικές περσίδες, σε τμήμα του ανοίγματος (Σχήμα 3.23 β) ή μικρά κινητά
χωρίσματα. Ενδείκνυνται περσίδες ημιδιαφανείς με την εξωτερική τους πλευρά επιστρωμένη με
αλουμίνιο. Η επίστρωση αυτή ανακλά τμήμα της ηλιακής ακτινοβολίας
Σχήμα 3.23: Περσίδες με επιλεκτική ρύθμιση
4.0 Ηλιοπροστασία
Τα ηλιακά κέρδη μέσω ανοιγμάτων αποτελούν μείζονα συνιστώσα των συνολικών θερμικών
κερδών του κτιρίου. Επομένως, όταν θέλουμε να μειώσουμε τα θερμικά κέρδη κατά τη θερμή
περίοδο, αποκτά καίρια σημασία η σκίαση των ανοιγμάτων. Επιπλέον η ηλιοπροστασία
εξασφαλίζει ότι θα διέλθει από τα ανοίγματα τόσο ηλιακό φως όσο είναι αναγκαίο, ώστε να
εξασφαλίζεται οπτική άνεση κατά το δυνατό χωρίς τεχνητό φωτισμό και παράλληλα να
διατηρείται η οπτική επαφή με το εξωτερικό περιβάλλον.
Πρέπει να τονιστεί ότι η ηλιοπροστασία είναι αποτελεσματική όταν τοποθετείται εξωτερικά. Η
ηλιακή ακτινοβολία πρέπει να ανακόπτεται πριν εισέλθει στο εσωτερικό.
Τα φυτά και ιδίως τα δένδρα είναι πολύ αποτελεσματικά τόσο ως ηλιοπροστασία όσο και ως
μέτρα ενάντια στο θάμπωμα. Τα φυλλοβόλα δένδρα χαρίζουν σκιά το καλοκαίρι, ενώ
επιτρέπουν το χειμώνα τη διέλευση της ηλιακής ακτινοβολίας. Σε κάθε περίπτωση όμως δεν
πρέπει τα δένδρα να είναι τόσο κοντά στο άνοιγμα ώστε να εμποδίζουν το οπτικό πεδίο.
Τα συστήματα σκίασης κατατάσσονται σε δύο κύριες κατηγορίες: τα σταθερά και τα κινητά.
Σταθερά συστήματα σκίασης
Τα σταθερά συστήματα σκίασης διαμορφώνουν καθοριστικά τις όψεις του κτιρίου. Πρέπει
όμως, προκειμένου να είναι λειτουργικά, να μελετηθεί ο προσανατολισμός των προς σκίαση
ανοιγμάτων.
Στο βόρειο ημισφαίριο η βορινή πλευρά δέχεται ελάχιστη άμεση ηλιακή πρόσπτωση και
επομένως η σκίαση εκεί είναι χρήσιμη μόνο υπό ειδικές συνθήκες, όπως ανακλάσεις από
απέναντι κτίρια ή προστασία από καιρικά φαινόμενα. Κάθετα πετάσματα προστατεύουν τα
βορινά ανοίγματα από τον ήλιο που βρίσκεται χαμηλά το πρωί και αργά το απόγευμα. Στη
νότια πλευρά του κτιρίου, οριζόντια στέγαστρα πάνω από τα ανοίγματα προσφέρουν επαρκή
σκίαση από τον Απρίλιο έως τον Αύγουστο και επιτρέπουν τη διείσδυση των ηλιακών ακτίνων
κατά την ψυχρή περίοδο (Σχήμα 4.1).
Σχήμα 4.1: Μορφές σταθερών οριζόντιων πετασμάτων για νότιους προσανατολισμούς
Τα μεγαλύτερα θερμικά κέρδη κατά τη θερμή περίοδο καταγράφονται στα ανοίγματα των
δυτικών και ανατολικών όψεων. Η επικρατούσα αντίληψη ότι με οριζόντια πτερύγια
επιτυγχάνεται επαρκής σκιασμός των ανατολικών και δυτικών ανοιγμάτων είναι ανακριβής.
Στην πραγματικότητα, ακόμα και εκεί τα σταθερά οριζόντια πετάσματα προσφέρουν πιο
αποτελεσματική ηλιοπροστασία. Ωστόσο ούτε τα μεν ούτε τα δε καλύπτουν τελείως το άνοιγμα
όλες τις ώρες (Σχήμα 4.2).
Σχήμα 4.2: Σκιασμός δυτικής πρόσοψης με κάθετα και οριζόντια σταθερά στοιχεία
Η μόνη λύση πλήρους σκιασμού αυτών των ανοιγμάτων με σταθερά πετάσματα θα ήταν ο
συνδυασμός οριζοντίων και καθέτων ανοιγμάτων, ώστε να σχηματίζουν πλαίσιο γύρω από το
άνοιγμα. Η πλέον αποτελεσματική λύση σκίασης, ιδιαίτερα για δυτικά και ανατολικά ανοίγματα
είναι κινητά σκίαστρα.
Κινητά συστήματα σκίασης
Στην κατηγορία αυτή περιλαμβάνονται τα καφασωτά, αναρτημένα, συρόμενα ή αναδιπλούμενα,
οι μαρκίζες, τα ρολά, περιστρεφόμενες γρίλιες, κινητά σκιάδια, κα. Το υλικό μπορεί να είναι
μέταλλο, ξύλο, κεραμικό, γυαλί ή ύφασμα. Το κοινό τους χαρακτηριστικό είναι η δυνατότητα
προσαρμογής ώστε είτε να επιτρέπουν είτε να αποτρέπουν τη διείσδυση τόσο της ηλιακής
ακτινοβολίας όσο και της ανακλώμενης από το έδαφος ή τα γύρω κτίρια ακτινοβολίας. Λόγω
της ευελιξίας τους, τα κινητά συστήματα είναι περισσότερο αποτελεσματικά από τα σταθερά,
μειώνοντας το ηλιακό κέρδος μέσω των ανοιγμάτων κατά 10 – 15% (Σχήματα 4.3, 4.4, 4.5).
Α. Οριζόντια αναδιπλούμενα εξώφυλλα για παράθυρα
Β. Οριζόντια πτυσσόμενα εξώφυλλα για πόρτες
Σχήμα 4.3: Κινητά οριζόντια εξώφυλλα με μια πλευρά επιστρωμένη με ανακλαστικό υλικό
Α. Ψυχρή περίοδος - ημέρα
Β. Ψυχρή περίοδος - νύκτα
Γ. Θερμή περίοδος
Σχήμα 4.4: Κινητά κάθετα πετάσματα για δυτικούς και ανατολικούς προσανατολισμούς
Α. Χειμώνας
Β. Καλοκαίρι
Σχήμα 4.5:Σύστημα περιστρεφόμενων μεταλλικών σκιαδιών ειδικής μορφής
Το χρώμα του υλικού μικρό ρόλο παίζει ως προς την αποτελεσματικότητα του σκιασμού.
Ωστόσο, τα ανοιχτόχρωμα στοιχεία ανακλούν περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία προς το
εσωτερικό του κτιρίου, ενισχύοντας με τον τρόπο αυτό το φυσικό φωτισμό.
Τα συστήματα σκίασης που τοποθετούνται εσωτερικά, όπως περσίδες ή κουρτίνες
εξυπηρετούν κατά κύριο λόγο στη ρύθμιση του φωτισμού και της οπτικής επαφής με το
εξωτερικό περιβάλλον. Όσον αφορά τη μείωση του θερμικού κέρδους από τον ήλιο, δεν είναι
αποτελεσματικά, δεδομένου ότι η ακτινοβολία έχει ήδη εισέλθει στο εσωτερικό.
Τα συστήματα περσίδων ενδείκνυνται ωστόσο για σκιασμό όψεων διπλού κελύφους,
τοποθετούμενα μεταξύ εξωτερικού και εσωτερικού κελύφους, όπου η εφαρμογή τους είναι
εύκολη και οικονομική (Σχήμα 4.6)
Σχήμα 4.6: Περσίδες σε πρόσοψη διπλού κελύφους
Ηλιοπροστατευτικές υαλώσεις
Οι τυπικές ηλιοπροστατευτικές υαλώσεις επιδιώκουν μείωση της εισερχόμενης στο κτίριο
ηλιακής ενέργειας είτε με απορρόφηση είτε με ανάκλαση.
Απορροφητικές υαλώσεις: Έχουν καταργηθεί λόγω μιας σειράς κρίσιμων μειονεκτημάτων. Η
απορροφούμενη ηλιακή ενέργεια υπερθερμαίνει τους υαλοπίνακες και εν τέλει αποδίδεται σε
μεγάλο ποσοστό στον εσωτερικό χώρο με ακτινοβολία. Το σκούρο χρώμα των υαλοπινάκων
αυτών επιβάλλει συνεχή τεχνητό φωτισμό των χώρων.
Ανακλαστικές υαλώσεις: Είναι περισσότερο αποτελεσματικές, καθώς ανακλούν σε μεγάλο
βαθμό την ηλιακή ακτινοβολία χωρίς να υπερθερμαίνονται. Το μειονέκτημα είναι ότι μειώνουν
σε μεγάλο βαθμό τον συντελεστή φυσικού φωτός στους χώρους και επιβάλλουν την ενίσχυση
του φωτισμού με λαμπτήρες. Εάν οι λαμπτήρες δεν είναι χαμηλής ενεργειακής δαπάνης
(compact fluorescent), έχουμε υψηλή δαπάνη ενέργειας αλλά και επιπλέον ψυκτικά φορτία
λόγω των λαμπτήρων.
Οι υαλοπίνακες επιλεκτικής οπτικής και ενεργειακής διαπερατότητας είναι το επόμενο
βήμα μετά τις φασματικά επιλεκτικές επιστρώσεις και τα ευέλικτα συστήματα ηλιοπροστασίας.
Μεταβάλλουν τις φασματικές ιδιότητές τους ανταποκρινόμενοι είτε σε ένα ηλεκτρικό είτε σε ένα
περιβαλλοντικό σήμα, όπως είναι η θερμότητα ή οι στάθμες φωτισμού. Οι υαλοπίνακες αυτοί
κατατάσσονται, ανάλογα με το μηχανισμό εκπομπής του σήματος, το οποίο κινεί τη διαδικασία
μεταβολής μιας ενεργειακής ή οπτικής ιδιότητας σε ηλεκτροχρωματικούς, θερμοχρωματικούς
και φωτοχρωματικούς. Οι ηλεκτροχρωματικοί υαλοπίνακες αναμένονται να επικρατήσουν
ευρύτερα λόγω μικρότερου κόστους, μεγαλύτερης διάρκειας ζωής μεγαλύτερης ευκολίας
ελέγχου και υψηλού συντελεστή διαπερατότητας ορατού φωτός.
Τεχνητός φωτισμός
Λαμπτήρες
Η μετατροπή ηλεκτρικής ενέργειας σε φως συνεπάγεται σημαντική ενεργειακή δαπάνη.
Παράλληλα με την παραγωγή ορατού φωτός παράγεται θερμότητα που μεταφέρεται στο χώρο
μέσω ακτινοβολίας και μεταφοράς. Το Σχήμα 4.1 δείχνει τη σχέση μεταξύ φωτεινής ισχύος και
θερμικής ακτινοβολίας και μεταφοράς για λάμπες πυράκτωσης, αλογόνων, φθορίου και
εκκένωσης.
Σχήμα 4.1: Φωτεινή ισχύς, θερμική μετάδοση με ακτινοβολία και μεταφορά
Ακολουθεί μια σύντομη παρουσίαση των πιο διαδεδομένων τύπων λαμπτήρων.
Λαμπτήρες πυράκτωσης (εικόνα 4.2)
Εικόνα 4.2: Λαμπτήρας πυράκτωσης
Οι λαμπτήρες πυράκτωσης είναι οι περισσότερο αναγνωρίσιμοι και διαδεδομένοι. Έχουν
σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των άλλων: Είναι φθηνότεροι, αντικαθίστανται εύκολα και
προσαρμόζονται σχεδόν σε οποιαδήποτε συνθήκη λειτουργίας, όσον αφορά ηλεκτρική τάση
και ισχύ. Το φωτεινό τους φάσμα είναι συνεχές και ως εκ τούτου προσφέρουν ικανοποιητική
χρωματική απόδοση. Με ένα μεγάλο ποσοστό κίτρινου και κόκκινου φωτός δημιουργούν οικεία
ατμόσφαιρα. Έχουν διάρκεια ζωής έως 1000 ώρες και φωτεινή απόδοση 10 – 20 lm/W.
Λαμπτήρες πυρακτώσεως αλογόνων (εικόνα 4.3)
Οι λαμπτήρες αλογόνων λειτουργούν σε υψηλότερες θερμοκρασίες σε σύγκριση με τους
κοινούς λαμπτήρες πυράκτωσης και έχουν υψηλότερη φωτεινή απόδοση.
Εικόνα 4.3: Λαμπτήρας αλογόνων
Έχουν επίσης πολύ μικρότερο όγκο και για το λόγο αυτό ενδείκνυνται για ειδικές εφαρμογές,
όπως κρυφοί φωτισμοί και ενσωμάτωση σε ψευδοροφές. Δημιουργούν ιδιαίτερες συνθήκες
φωτισμού με τη συγκέντρωση δεσμών φωτός σε περιορισμένη περιοχή. Διακρίνονται σε δύο
κατηγορίες:
• Λαμπτήρες αλογόνων χαμηλής τάσης (6V, 12V, 24V) που λειτουργούν με μετασχηματιστή
• Λαμπτήρες αλογόνων για λειτουργία στα 220-230V: Η φωτεινή απόδοση είναι σαφώς
κατώτερη από αυτή των αντίστοιχων χαμηλής τάσης, είναι ωστόσο υψηλότερη από αυτή
των κοινών λαμπτήρων πυράκτωσης.
Ένα πρόβλημα των λαμπτήρων αλογόνου είναι η μεγάλη ευαισθησία σε μεταβολές τάσης. Σε
περίπτωση που η τάση του δικτύου υπερβεί την τάση που δίνει ο κατασκευαστής, μειώνεται
ακαριαία η διάρκεια ζωής του λαμπτήρα.
Λαμπτήρες φθορισμού (εικόνα 4.4)
Εικόνα 4.4: Λαμπτήρας φθορισμού
Οι λαμπτήρες φθορισμού καταλαμβάνουν ποσοστό 70% του συνόλου των λαμπτήρων που
χρησιμοποιούνται στον τεχνητό φωτισμό. Το πλεονέκτημά τους έγκειται στη χαμηλή τους τιμή
σε σχέση με την φωτεινή τους απόδοση. Επειδή το φάσμα τους είναι ασυνεχές, αδυνατούν να
αποδώσουν ικανοποιητικά κάποιους χρωματικούς τόνους. Είναι δυνατή η βελτίωση των
χρωματικών τους ιδιοτήτων με τίμημα τη μείωση της φωτεινής απόδοσης. Ένα πρόβλημα των
σωμάτων φθορισμού είναι οι αυξομειώσεις της έντασης που μπορεί να προκαλούν ενόχληση,
τόσο οπτική όσο και ακουστική.
Χρωματικά οι λαμπτήρες φθορισμού κατατάσσονται σε τρεις κατηγορίες: θερμού λευκού
χρώματος με φάσμα αντίστοιχο των λαμπτήρων πυρακτώσεως), λευκού φωτός με λευκό,
ψυχρό χρώμα και φωτός ημέρας το φως των οποίων τείνει να προσεγγίσει το φάσμα του
φυσικού φωτός.
Συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού (εικόνα 4.5)
Εικόνα 4.5: Συμπαγής λαμπτήρας φθορισμού
Οι συμπαγείς λαμπτήρες φθορισμού διατίθενται σήμερα σε πολλές διαφορετικές μορφές και
διαστάσεις, όπως και χρωματισμούς. Οι σημερινές τους μορφές ομοιάζουν πλέον με αυτή των
λαμπτήρων πυράκτωσης. Οι λαμπτήρες αυτοί έχουν πενταπλάσια φωτεινή απόδοση από αυτή
των αντίστοιχων πυράκτωσης, γεγονός που επιφέρει σημαντική εξοικονόμηση ενέργειας. Η
διάρκεια ζωής τους κυμαίνεται από 6000 – 8000 ώρες, οπότε μειώνεται δραστικά η λειτουργική
τους δαπάνη παρά το υψηλότερο κόστος αγοράς. Είναι σκόπιμο να αντικατασταθούν στο
μέλλον όλοι οι λαμπτήρες πυράκτωσης από συμπαγείς φθορισμού, προκειμένου να υπάρξει
ενεργειακό όφελος όχι μόνο λόγω μειωμένης κατανάλωσης ρεύματος αλλά και λόγω μειωμένης
παραγωγής θερμότητας, άρα και μικρότερων ψυκτικών φορτίων κατά τη θερμή περίοδο.
Λαμπτήρες εκκένωσης (εικόνα 4.6)
Εικόνα 4.6: Λαμπτήρας εκκένωσης
Η υψηλή φωτεινή απόδοση σε συνδυασμό με το μικρό μέγεθος των λαμπτήρων αυτών τους
καθιστούν σημειακές πηγές φωτός.. Για τη λειτουργία τους απαιτούνται ειδικά στοιχεία, όπως
πυκνωτής, πηνία και εναυστήρας. Χρησιμοποιούνται ως επί το πλείστον σε καταστήματα,
μουσεία και γραφεία (χαμηλή ισχύς) και σε υψηλή ισχύ σε εξωτερικούς χώρους, βιομηχανικούς
χώρους, γήπεδα, κ.λ.π. Διατίθενται τα παρακάτω είδη λαμπτήρων:
•
•
•
•
Λαμπτήρες ατμών νατρίου υψηλής ή χαμηλής πίεσης για κίτρινο φως
Λαμπτήρες ατμών υδραργύρου για λευκό φως
Λαμπτήρες αλογόνου – μετάλλου με χρωματική απόδοση για εσωτερικούς χώρους
Λαμπτήρες κεραμικού καυστήρα
Ο πίνακας 4.1 συνοψίζει τα κύρια χαρακτηριστικά των παραπάνω τύπων λαμπτήρων.
Τύπος λαμπτήρα
Πυρακτώσεως
Διάρκεια ζωής
[ώρες]
1000
Φωτεινή απόδοση
[lm/W]
Εφαρμογές
10 – 20
Κατοικίες, καταστήματα
Πυρακτώσεως αλογόνου
2000
έως 25
Κατοικίες, καταστήματα
Φθορισμού
7500
25 – 80
Γραφεία, σχολεία, βιομηχανία
6000 – 8000
40 - 50
Κατοικίες, καταστήματα
Συμπαγείς φθορισμού
Εκκένωσης
5000 – 20000
40 -125
Πίνακας 4.1: Σύνοψη των ιδιοτήτων διαφόρων τύπων λαμπτήρων
Βιομηχανία, εξωτερικοί χώροι
Άλλοι τύποι φωτεινών πηγών
Οπτικές ίνες.
Οι οπτικές ίνες εισάγουν ακτίνες φωτός στο ένα άκρο τους και τη μεταφέρουν στο άλλο άκρο
χωρίς απώλεια ενέργειας (Σχήμα 4.7). Κατασκευάζονται από αγωγούς γυαλιού, πυριτίου ή
ειδικές πλαστικές ύλες, είναι προστατευμένες από επίστρωση (συνήθως P.V.C.) και οδηγούν το
φως σε κατεύθυνση ευθεία, καμπύλη ή τεθλασμένη.
Σχήμα 4.7, εικόνα 4.8: Οπτική ίνα
Βασικά τους πλεονεκτήματα είναι η κάλυψη των αναγκών φωτισμού χωρίς κανένα κίνδυνο
πρόκλησης πυρκαγιάς, Προσφέρουν υψηλές φωτεινές αποδόσεις. Το κόστος εγκατάστασης
του συστήματος είναι αρκετά υψηλό, ενώ το κόστος λειτουργίας του χαμηλό. Παρέχουν τη
δυνατότητα ρύθμισης της φωτεινής έντασης μέσω ροοστάτη και δυνατότητα φωτισμού με
διαφορετικούς χρωματισμούς (εικόνα 4.8).
Δίοδοι εκπομπής φωτός
Η δίοδος εκπομπής φωτός (light-emitting diode - LED) είναι ένας ημιαγωγός, ο οποίος, σε
κατάσταση πόλωσης, εκπέμπει μικρό τμήμα του φωτεινού φάσματος σε μία κατεύθυνση. Το
χρώμα του εκπεμπόμενου φωτός εξαρτάται από τη σύνθεση και την κατάσταση του υλικού του
ημιαγωγού. Μπορεί να είναι υπέρυθρο, ορατό ή να προσεγγίζει το υπεριώδες.
Εάν το υλικό του εκπέμποντος στρώματος μιας διόδου εκπομπής φωτός είναι οργανική ένωση,
μιλάμε για οργανικές διόδους εκπομπής φωτός (OLED). Το υλικό αυτό μπορεί να είναι μόριο
οργανικής ένωσης σε κρυσταλλική φάση ή πολυμερές. Οι οργανικές δίοδοι έχουν μικρότερο
βάρος και είναι εύκαμπτες. Οι πιθανές εφαρμογές τους είναι εύκαμπτα φωτεινά διακοσμητικά
στοιχεία αλλά και φωτεινά υφάσματα και στοιχεία προσόψεων (εικόνες 4.9, 4.10).
Εικόνα 4.9: Torre Agbar, Barcelona,J. Nouvelle
Εικόνα 4.10: Εμπορικό κτίριο, Morimoto, Tadao Ando
Στρατηγικές τεχνητού φωτισμού
Φωτισμός επιφανειών
Γενικός φωτισμός: Όλες οι επιφάνειες ενός χώρου φωτίζονται
Στην περίπτωση αυτή ο στόχος είναι η ισοκατανομή του φωτός στο χώρο μέσω μιας
ομοιόμορφης κατανομής των φωτεινών πηγών. Η τοποθέτηση των φωτιστικών σωμάτων στην
οροφή έχει το πλεονέκτημα ότι επιτρέπει ευελιξία στις χρήσεις του χώρου και μειώνει τις
πιθανότητες θαμπώματος Το μειονέκτημα είναι η οπτική μονοτονία.
Φωτισμός συγκεκριμένων επιφανειών
Μεμονωμένες ζώνες φωτίζονται διαφορετικά. Πρέπει σε κάθε περίπτωση να τηρούνται κάποιες
αναλογίες όσον αφορά τα επίπεδα φωτεινής έντασης. Ο φωτισμός αυτός είναι αισθητικά
ενδιαφέρων, ζωντανός αλλά και πιο οικονομικός. Η επιλογή των φωτιστικών εξαρτάται κύρια
από τη γεωμετρία του χώρου και την καμπύλη κατανομής της φωτεινής έντασης των
φωτιστικών στοιχείων (Σχήμα 4.11). Με βάση την καμπύλη κατανομής διακρίνουμε τις εξής
στρατηγικές φωτισμού:
Σχήμα 4.11: Τυπικές καμπύλες κατανομής της φωτεινής έντασης
Η καμπύλη κατανομής της φωτεινής έντασης προσδιορίζει επίσης τη μέθοδο φωτισμού ενός
χώρου. Συγκεκριμένα ξεχωρίζουμε τις παρακάτω μεθόδους (Σχήμα 4.11):
• Άμεσος φωτισμός (φωτιστικά με μεγάλη εμβέλεια σε βάθος)
• Κύρια άμεσος φωτισμός (φωτιστικά με ακτινοβολία σε εύρος)
• Ομοιόμορφος φωτισμός
• Έμμεσος φωτισμός (το φως κατευθύνεται ψηλά)
Ο πίνακας 4.2 δίνει μια συνοπτική αξιολόγηση των παραπάνω μεθόδων
Μέθοδος
Άμεσος
φωτισμός
Κύρια άμεσος
φωτισμός
Ομοιόμορφος
φωτισμός
Έμμεσος
φωτισμός
Φωτισμός σε
βάθος
Φωτισμός σε
εύρος
Φωτιστικά
ελεύθερα στο
χώρο
Το φως
κατευθύνεται προς
τα επάνω
Φωτεινή
απόδοση
Πολύ καλή
Καλή
Μέτρια
Ανεπαρκής
Κίνδυνος
άμεσου
θαμπώματος
Περιορισμένος
Μέτριος ως μεγάλος
Μεγάλος έως πολύ
μεγάλος
Μεγάλος σε
χαμηλούς χώρους
Κίνδυνος
θαμπώματος εξ
ανακλάσεως
Πολύ μεγάλος
Μεγάλος
Μέτριος ως μεγάλος
Περιορισμένος
Απόδοση
αντικειμένων
και όγκων
Μέτρια
Ικανοποιητική
Ικανοποιητική
Ανεπαρκής
Κατανομή
φωτεινής
πυκνότητας
στο χώρο
Σκοτεινά ψηλά και
στην οροφή
Σκοτεινή οροφή
Οι επιφάνειες του
χώρου είναι
ομοιόμορφα
φωτεινές
Φωτεινή οροφή
Υποκειμενική
αντίληψη του
χώρου
Η οροφή καταπιέζει
Αίσθηση οροφής
που καταπιέζει,
κάπως αμβλυμένη
Ψυχρός και ενίοτε
πολύ φωτεινός
Ηρεμία, μερικές
φορές μονοτονία
(χωρίς αντιθέσεις)
Χώροι με μεγάλο
ύψος και μη
ανακλαστικές
επιφάνειες.
Βιομηχανικοί και
εκθεσιακοί χώροι
Χώροι με μη
ανακλαστικές
επιφάνειες.
Βιομηχανικές
εγκαταστάσεις,
γραφεία, σχολεία
Μικροί χώροι με
ανακλαστικές
επιφάνειες,
διάδρομοι,
κλιμακοστάσια,
αποθήκες
Χώροι με λείες και
στιλπνές επιφάνειες
Παραδείγματα
εφαρμογών
Πίνακας 4.2: Λειτουργικότητα διαφόρων ειδών φωτισμού
Συνδυασμένος φωτισμός
Ο συνδυασμένος φωτισμός αποτελεί τη χρυσή τομή μεταξύ του γενικού φωτισμού και του
φωτισμού συγκεκριμένων επιφανειών. Το πλεονέκτημά του είναι η πολύ μεγάλη ευελιξία σε
σύγκριση με κλασσικές λύσεις, όπως ενσωματωμένοι λαμπτήρες, ζώνες φωτιστικών, κλπ.). Η
μέθοδος αυτή προϋποθέτει φωτιστικά με δύο συνιστώσες: η μία φωτίζει έμμεσα και καλύπτει
τις στοιχειώδεις ανάγκες φωτισμού στο χώρο και μία συνιστώσα καλύπτει το χώρο εργασίας
(εικόνα 4.12). Ο χώρος είναι ευχάριστα φωτεινός χωρίς να εμφανίζονται ενοχλητικές
ανακλάσεις στην οθόνη.
Εικόνα 4.12: Μονάδα συνδυασμένου φωτισμού
Για κάθε ένα από τα μεμονωμένα αυτά φωτιστικά πρέπει να λαμβάνεται υπόψη και η οπτική
άνεση των γειτονικών γραφείων. Ο χρωματισμός του φωτός της μονάδας φωτισμού δεν είναι
απαραίτητο να συμπίπτει με τον γενικό φωτισμό του χώρου. Συνιστάται το θερμό λευκό χρώμα.
Να σημειωθεί ότι ο συνδυασμένος φωτισμός εκτός των άλλων προσφέρει πολύ μεγαλύτερες
δυνατότητες εξοικονόμησης ενέργειας σε σύγκριση με τα συστήματα γενικού φωτισμού.
Φωτισμός αντικειμένων
Όταν εκτίθενται προϊόντα ή αντικείμενα σε καταστήματα, μουσεία και αίθουσες τέχνης, πρέπει
να ρυθμιστεί η κατανομή της φωτεινής πυκνότητας με τρόπο ώστε να αναδειχτούν τα εν λόγω
αντικείμενα. Ο φωτισμός του χώρου πρέπει να εξασφαλίζει μια στοιχειώδη φωτεινότητα. Ο
έμμεσος φωτισμός είναι η πλέον δόκιμη λύση, ενώ αποκλείονται κατηγορηματικά έντονες
φωτεινές πηγές που δυσχεραίνουν την αναγνώριση των αντικειμένων. Η βέλτιστη λύση
εξαρτάται από το υλικό του προς ανάδειξη αντικειμένου και συνήθως επιλέγεται μετά από
πειραματισμό.
Τεχνητός φωτισμός συμπληρωματικός προς τον φυσικό φωτισμό
Ένα σύστημα αισθητήρων που καταγράφουν τη φωτεινή ένταση του φυσικού φωτός σε
εσωτερικούς χώρους και διαρκώς αυτορυθμιζόμενων ροοστατών εγγυάται ένα συνεχές
βέλτιστο επίπεδο φωτισμού σε χώρους εργασίας. Ο τεχνητός φωτισμός που συμπληρώνει το
φυσικό φωτισμό οφείλει να είναι προσαρμοσμένος στις ιδιότητες του φυσικού φωτός, όσον
αφορά όχι μόνο την ένταση αλλά και τη χρωματική θερμοκρασία. Η κατεύθυνση του φωτός και
η κατανομή της φωτεινής έντασης δεν παίζουν ιδιαίτερο ρόλο. Τα συστήματα ελέγχου που
βασίζονται στη σύζευξη φυσικού και τεχνητού φωτισμού λειτουργούν με φωτοκύτταρο το οποίο
ανιχνεύει τα επίπεδα φυσικού φωτισμού και στέλνει το ανάλογο σήμα στη μονάδα ελέγχου, η
οποία αυξομειώνει την ένταση των λαμπτήρων ή τους αναβοσβήνει (εικόνα 4.13).
Εικόνα 4.13: Σύστημα σύζευξης φυσικού και τεχνητού φωτισμού, σε σχηματική απεικόνιση