Фото: Velux. Освещение коридора с помощью светового тоннеля

Постоянное пребывание в рабочих и жилых помещениях, которые освещаются только искусственным светом, негативно сказываются на самочувствии и здоровье людей. Хроническая нехватка дневного света может вызвать ряд заболеваний. Для помещений, в которых недостаточное светопропускание либо установка окон невозможна, есть практическое решение – световой тоннель или световой колодец. Об особенностях и принципе работы данной системы – рассказываем в материале tybet.ru.

В прошлом естественное освещение не имело такого значения, как сегодня. Поэтому глубокие, темные или даже полностью без окон внутренние помещения не редкость, особенно в старых городских домах. Однако по-настоящему комфортно мы себя чувствуем только в зданиях с достаточным дневным освещением. Кроме того, в помещениях с окнами меньше затрат на электроэнергию на освещение или электрические системы вентиляции.

Недостаток света в современной жизни восполнят технологии

Влияние естественного света особенно важно для цикла сна и бодрствования. Наш организм автоматически активируется, как только в игру вступает дневной свет, даже если мы на самом деле вообще не двигаемся. Потому что свет подавляет образование гормона сна мелатонина, который все больше вырабатывается в темноте. Вместо этого увеличивается выработка сератонина, гормона счастья.

Теоретически, конечно, мы можем легко восполнить недостаток дневного света – просто нужно какое-то время находиться на улице в течение светового дня. Но в сегодняшнем мире это часто проще сказать, чем сделать. Хотя древние люди жили в темных пещерах, они определенно находились на улице в течение дня намного дольше, чем большинство гомо сапиенс сегодня. Современные люди часто проводят большую часть своей работы и досуга внутри зданий, и там они сталкиваются со слишком большим количеством искусственного освещения и недостатком дневного света.

Более длительное пребывание в таких комнатах может привести к повышенной вялости и утомляемости – в том числе из-за того, что организм вырабатывает слишком мало витамина D, что стимулируется светом. В принципе, это работает и с искусственным освещением, но здесь эффект намного меньше. Учёные доказали, что 22 минут солнечного света в обеденное время достаточно, чтобы повысить концентрацию витамина D в организме до требуемого уровня. С другой стороны, под люминесцентной лампой UV-B, имитирующей ультрафиолетовый солнечный свет, требуется около 30 часов для достижения того же эффекта.

Конечно, было бы лучше, если бы архитектура зданий в основном предусматривала оконные конструкции, обеспечивающие достаточное количество дневного света. Но, к сожалению, это работает не везде, особенно в случае старого жилого фонда. Однако с помощью, так называемых, световых тоннелей есть возможность обеспечить естественным освещением внутренние помещения, в которых совсем нет окон по конструктивным причинам. В частности, гардеробные, коридоры и ванные комнаты часто расположены внутри зданий, и тогда естественный доступ дневного света отсутствует. Это относится также к глубоким комнатам с одним окном.

Рекомендуем прочесть: Как улучшить освещение комнат с помощью остекления?

Принцип работы светового тоннеля

По сути, это относительно простая система: её ядро представляет собой трубу, которая покрыта изнутри отражающим материалом и таким образом направляет дневной свет снаружи внутрь. Снаружи световод закрывается либо стеклянной панелью, либо специальными прозрачными куполами, которые благодаря своему приподнятому положению и особой форме (например, в виде призм) обеспечивают особенно высокий световой поток.

Фото: Talis. Принцип работы светового колодца

Конструкция светового тоннеля включает три элемента:

1. Коллектор света или светосборник обычно представляет собой прочный купол из акрилового стекла, установленный на крыше. Его полукруглая форма обеспечивает максимально возможное попадание дневного света и позволяет дождевой воде быстро стекать. Вместо купола из акрилового стекла используется панель из безопасного стекла. Это чрезвычайно прочное остекление имеет вдобавок самоочищающуюся поверхность, так что проникновение света в какой-то момент не останавливается из-за скопления частиц грязи. Плоское стекло особенно гармонично вписывается в скатные крыши.

Плоские крыши или крыши, выходящие на юг, идеально подходят для поглощения света этим устройством. Некоторые поставщики полагаются на оптику, линзы или призмы, для эффективного введения света с менее благоприятно ориентированных поверхностей крыши, даже с крыш, обращенных на север.

2. Световод (светопроводная трубка, полый световод, оптическая трубка). Световодные трубки имеют внутри высокоотражающее покрытие, которое направляет свет с крыши в освещаемое помещение. В качестве альтернативы жестким трубкам некоторые поставщики также предлагают гибкие световоды. Преимуществом этих систем является высокая гибкость установки. Недостатком является гораздо более низкая степень отражения, из-за чего они все больше и больше исчезают с рынка.

Отражение внутри тоннеля, безусловно, имеет решающее значение для количества света, который в конечном итоге попадает в комнату. Стоит иметь в виду, что трубка обычно не просто проходит вертикально от крыши до потолка, но часто ее приходится несколько раз сгибать, чтобы добраться до места назначения. В таком лабиринте можно «потерять» немало света. Поэтому производители световых колодцев работают с сильно отражающими слоями внутри трубок. Обычно они обеспечивают коэффициент отражения от 98% до почти 100%. Однако небольшая потеря света неизбежна при каждом отражении внутри трубки.

3. Распределитель света (рассеивающая линза/рассеиватель). Расположенный на выходе светового тоннеля со стороны помещения, специальный рассеиватель обеспечивает оптимальное освещение отраженным светом. Внешне он мало отличается от обычного плоского потолочного светильника. Как правило, под линзой также находится совершенно нормальный источник искусственного света, чтобы можно было переключиться на работу электрической лампы, когда на улице станет слишком темно.

Рассеивающая линза распределяет свет по комнате с помощью призм и дополнительно герметично фиксирует световодную трубку со стороны помещения. В верхней части герметичное закрытие обеспечивается светосборником. Таким образом, система практически не загрязняется и обеспечивает постоянно высокое качество света. На нижнем конце трубки свет распределяется в пространстве с помощью рассеивающей линзы, изготовленной из акрилового стекла.

В зависимости от типа линзы достигаются различные световые эффекты. Слегка изогнутая линза рассеивателя, оснащенная призмами, обеспечивает, например, широкое распределение света. Большие линзы предотвращают появление теней, а плоские светораспределители обеспечивают избирательное освещение. В принципе все они обуславливают безбликовое освещение помещения. В жилых комнатах линза рассеивателя обычно находится вровень с потолком. Видно только защитное кольцо. Также доступны свободно висящие варианты.

Рекомендуем прочесть: Влияние пандемии на тренды в остеклении частных домов

Сколько света даёт этот источник?

В частных домах системы управления дневным светом рассчитаны на помещения размером от 5 до 12 квадратных метров в зависимости от диаметра световода. В больших помещениях для полноценного освещения должны быть равномерно распределены несколько таких систем. Интенсивность света от одной точки примерно такая же, как у 60-ваттной лампочки. Количество света, поступающего через световой колодец, зависит от нескольких факторов.

Фото: Velux. Освещённость глубокой комнаты с одним окном

Фото: Velux. Освещённость глубокой комнаты с одним окном и с применением системы светового колодца

Диаметр и длина влияют на возможную светоотдачу системы. Здесь действует следующее правило: чем длиннее трубка, тем ниже светоотдача. Стоит учесть:

• ● Трубки длиной до 1 метра обеспечивают достаточно яркий свет для работы, чтения и проживания.

• ● Трубки длиной 1-2 метра позволяют читать и работать, только находясь непосредственно под рассеивающей линзой.

• ● Трубки длиной от 2 до 4 метров имеют смысл только в случае полного отсутствия источников дневного света в помещении. С такими системами при дневном свете есть хотя бы базовый уровень яркости.

Как и в случае с оконным проемом, освещенность меняется в зависимости от облачности и положения солнца и поэтому воспринимается как очень естественная. Таким образом, фактическое попадание света внутрь в значительной степени зависит от доступной внешней освещенности и площади отверстия. Ориентация крыши, возможное затенение от деревьев или окружающих зданий и соответствующая длина труб затрудняют общие выводы о светоотдаче. Поэтому отдельные производители предоставляют конфигураторы для расчета освещения посредством световых колодцев на своих веб-сайтах.

Рекомендуем прочесть: Проектируем частный дом. Остекление боковых фасадов

Особенности монтажа светового колодца

Как утверждают поставщики, этот процесс не сложнее, чем обычная замена окна, большинство систем возможно реализовать в течение нескольких часов без статических изменений в кровле. Диаметр труб и, соответственно, проем в крыше или потолке, необходимый для монтажа системы, варьируется в зависимости от продукта. Однако для таких альтернативных источников дневного света требуется значительно меньшая площадь для установки, чем, например, для мансардного окна. Обычно используются трубы диаметром от 25 до 50 сантиметров. Чем короче световодная система, тем проще и быстрее монтаж.

В принципе, световые колодцы можно устанавливать на всех скатах крыш и кровельных материалах. Для этого в подходящем месте вскрывают крышу, пробивают кровлю, подстилающий слой, изоляцию и внутреннюю пароизоляцию и снова герметизируют элементами соответствующей системы освещения. Установка светового тоннеля всегда должна выполняться специализированной фирмой (кровельщики, плотники, оконные компании), поскольку она требует профессионального вскрытия и герметизации кровельного покрытия.

Фото: Velux. Установка светового тоннеля возможна на любой крыше

Из-за малого диаметра трубы площадь проникновения в изоляцию составляет от 0,05 до 0,1 м². Таким образом, структурные воздействия на всю оболочку здания незначительны. Тем не менее, все компоненты системы должны быть термически отделены друг от друга, чтобы гарантированно избежать образования тепловых мостов на оболочке здания. В конце работ световоды и все компоненты герметизируются паронепроницаемой самоклеящейся лентой. Это означает, что в системы не может попасть ни грязь, ни насекомые, а с другой стороны в трубах образуется стоячий столб воздуха в качестве изолятора. Фактическая герметичность зависит от мастерства монтажников. Если внутри трубки образуется конденсат, компоненты системы «слепнут» и, соответственно, снижается выход дневного света.

С помощью световых тоннелей можно перекрыть значительное расстояние. Максимальная длина трубы различается от производителя к производителю. Одни ограничивают её до 6 м, другие выходят далеко за рамки, даже до 18 метров. Однако следует сказать, что очень длинная система также требует увеличения диаметра труб, чтобы достаточное количество света могло достигать конечной точки светового туннеля. Потому что при каждом отражении, как уже упоминалось выше, происходит хотя бы небольшая потеря света. Таким образом, при том же диаметре световой туннель даёт более низкую интенсивность света при увеличении длины трубки.

Установка светового колодца возможна не только в новостройках, но и в уже существующих зданиях за относительно короткое время. Трубки обычно монтируют между крышей здания и потолком помещения, освещаемого дневным светом. Многие системы также могут быть установлены на фасаде.

Рекомендуем прочесть: Тонкости остекления эркера и ризалита

Аксессуары для освещения и вентиляции

Если внутреннее помещение используется как санузел, где влажность часто резко повышается из-за принятия душа или ванны, важен регулярный воздухообмен. Для этих целей служат световые тоннели, которые могут использовать вентиляционный адаптер для направления спертого и влажного воздуха наружу. Если воздух из помещения, загрязненный пылью и другими частицами, попадает в световой тоннель, возникает риск преждевременного загрязнения. Поэтому, планируя установить вентилятор в соответствующей системе, необходимо подробно изучить его функциональные возможности.

Фото: tdx/Interferenz. Пример применения светового тоннеля в ванной без окон

Системы тоннелей также могут быть дополнены энергосберегающими светодиодными осветительными приборами, позволяющими им работать как лампы в темное время суток.

Преимущества и недостатки световых тоннелей

Световые колодцы лучше всего подходят для помещений, расположенных непосредственно под крышей, что ограничивает их область применения. Максимально эффективны короткие и прямые тоннели. Вот почему системы особенно рекомендованы для надстроек крыш, а также двухуровневых домов.

Усилия, связанные с установкой систем управления дневным светом, имеют смысл только в тех помещениях, которые используются часто. В противном случае искусственный свет может быть более практичным и экономичным. Например, типичное потребление электроэнергии для освещения ванных комнат обычно составляет менее 100 кВтч в год, а обычные часы использования, особенно зимой, – до и после восхода солнца. Таким образом, роль световых колодцев сводится к нулю.

По сравнению с мансардными окнами световые тоннели с одной стороны проигрывают, так как не имеют прямой видимости наружу. Однако выигрывают с другой за счёт меньшей теплоотдачи, что не приводит к перегреву помещений.

С помощью коллектора дневной свет на крыше улавливается и направляется через световоды именно туда, где это необходимо. И даже на несколько метров и по кругу эти трубки доставляют дневной свет внутрь дома. В то же время системы управления дневным светом направляют световой поток на более отдаленные этажи или во внутренние помещения.

При правильно установленных системах усилия по уходу и обслуживанию практически нулевые. Купол и трубка могут нуждаться в очистке один раз в несколько лет. Чтобы гарантировать, что максимальная яркость сохраняется в течение длительного времени, внешнее стекло светоприемника оснащено эффектом самоочистки.

В отличие от искусственного, дневной свет, поступающий через систему, воспринимается как очень естественный. Но даже если световой тоннель в комнате выглядит как обычная лампа, он позволяет произвести неизгладимое впечатление на гостей. Свет без электричества в комнате без окон – это захватывающе и необычно, а главное, полезно для здоровья.

Рекомендуем прочесть: Решаем зимние проблемы мансардных окон – залежи снега и наледь

Подготовлено пресс-центром tybet.ru/WinAwards

Размещение и использование (полностью или частично) данного материала допускается только при наличии активной гиперссылки на tybet.ru