[发明专利]采光部件、采光装置以及采光部件的设置方法

说明书

技术领域

本发明的几个方式涉及采光部件、采光装置以及采光部件的设置方法。

本申请基于2015年8月4日在日本申请的特愿2015-154362号，主张其优先权，在此引用其内容。

背景技术

专利文献1、2提出有用于使太阳光通过建筑物的窗等而采入室内的采光部件。对于这些采光部件而言，多个单位棱镜和平坦面形成于透光的支撑体的一个面。太阳光通过单位棱镜被采入室内。

现有技术文献

专利文件

专利文献1：日本专利第5123364号

专利文献2：日本特表2013-514549号公报

发明内容

本发明所要解决的技术问题

然而，在专利文献1、2的结构中，单位棱镜成为具有曲面的形状。在单位棱镜为具有曲面的形状的情况下，存在入射至单位棱镜的光根据入射位置而向各个方向射出的担忧。换句话说，有时透过了采光膜的光到达至处于室内的人的眼睛的位置。这样的光引起眩光，有时使处于室内的人感到不适。

另外，在现有的采光膜中，难以利用朝向室内的天花板的光来照射至室内的进深处。换句话说，通过被天花板反射的光来遍及较广范围地照射室内较困难。在现有的采光膜中，集中地照射天花板中的靠近窗玻璃的区域，导致天花板的照度分布产生较大的差异。因此，有时感到室内的近前处晃眼，而室内的深处发暗。这种情况下，不仅在夜间在白天也通过使用照明设备来维持明亮的环境，无法充分地利用自然光(太阳光)。

另外，以太阳的周日运动和周年运动为起因的太阳位置变化中的、特别是太阳高度低时采光效果不充分，加上引起眩光，存在处于室内的人感到晃眼这样的问题。

以下针对太阳高度低时的采光性能的重要性进行说明。

例如在中纬度地区，窗面的方位相比正南而倾斜的情况下，容易被来自低高度(30°以下)的太阳的光照射。图29、图30示出作为中纬度地区的东京(北纬35°)的太阳的轨道，(1)冬至、(2)春秋分、(3)夏至。图29通过半球来表示东京的天空。图30是从天顶观察图29的半球的俯视图。图30的虚线T是太阳高度为30°的位置。图31A～图31C表示设置有采光膜的窗M的各窗面方位的正面的太阳高度一年间变化的范围。窗面的方位分别为：图31A为南，图31B为西南，图31C为西。图31A的太阳高度的变化的范围为31°以上，相对于此，图31B中为15°以上，图31C中0°以上。不仅西侧，东侧也相同，对于朝向正南以外的方位的窗面而言，光从低高度的太阳位置照射。图32A～图32C是各方位的太阳的高度的时数的图表。

图32A是正南，图32B是西南，图32C是西。如从图表可知那样，可知：窗面的朝向为西南时，相比正南的情况下，从低高度的太阳位置照射的时数较多。因此，对低高度的太阳光线进行采光并作为室内照明而利用，较大程度上有助于节电效果。

不仅中纬度地区，在高纬度地区也容易被照射来自更进一步低高度的太阳的光。图33表示作为高纬度地区的巴黎和伦敦(北纬50°)的太阳的轨道(从天顶观察的俯视图)。如从图33可知的那样，若窗面的方位为正南则一年间的太阳高度变化的范围为10度以上。相对于所有的方位的窗面，从低高度的太阳位置照射。图34表示纬度50°的地区的太阳高度的时间分布。

是不管太阳的方位如何而根据高度累计了一年间中的时间的图。如从图34可知的那样，对于高纬度地区而言太阳以相比中纬度地区更低高度存在的时间较多，其光线的采光性能更重要。

然而，其另一面，来自低高度的太阳的光线引起眩光而容易使处于室内的人感到晃眼。列举两个其主要因素。

第一个主要因素是窗面照度的太阳高度依赖性。对于竖直地设置于地面的窗面而言，太阳光的窗面照度同太阳的直射光线与窗面的法线所成的角的余弦成比例。换句话说，在低高度的位置，窗面照度(由于余弦值大)高。其他较多的情况下，在比采光膜靠屋外侧(太阳光的入射侧)另外设置有玻璃、丙烯酸板之类的透光性的基材，但由于若太阳的高度较低则与窗面的法线所成的角度较小，所以该基材的透过率也变高。因此，低高度的太阳光线以较高的照度照射窗面。作为采光膜的性能，即使照射窗面的光线中的百分之几的光透过处于室内的人的视线的位置时，也会引起眩光。