تقنيات حديثة للاستفادة القصوى من ضوء الشّمس في الإنارة

التّصاميم المعماريّة الرّائدة لا تقتصر على التّصميم المبتكر والسّليم للكتلة والمساقط، إنّما تعتمد على اعتبارات كالموقع، التّوجيه، التّهوية والإنارة، واليوم سنسلّط الضّوء على الإنارة. ضوء الشّمس

من أكبر الأخطاء الّتي يرتكبها المصمّم هي إهمال موضوع الإنارة الطّبيعيّة للفراغات وذلك بسبب توفّر الحل الأسهل وهو الإنارة الصّناعيّة.

ولكن نظراً للهدر الهائل في الطّاقة وانتشار التّلوّث، كان لابدّ من إعادة النّظر في موضوع الإنارة الطّبيعيّة والّتي أصبحت إحدى معايير الأبنية الخضراء.

من البديهيّ أنّ الإنارة الطّبيعيّة تتمّ عن طريق الفتحات الخارجيّة للمبنى،

ولكن مع زيادة الاهتمام بالطّاقة ظهرت العديد من التّقنيات الحديثة لتأمين الإنارة الطّبيعيّة الملائمة للإنسان وحمايته من تأثيرها الحراريّ غير المريح في بعض الأوقات، ومن أهمّها:

استخدام الكاسرات أو الموشور:

من الشّائع استخدام الكاسرات عند النّوافذ للحماية من أشعة الشّمس،

ولكن لابدّ من التّنويه أنّ الكاسرات يمكن استخدامها لزيادة كميّة الضّوء الدّاخل أيضاً وهذا يتوقّف على حجمها ومكانها.

أمّا الموشور فيستخدم لزيادة كميّة الإنارة الدّاخلة للغرفة، وهو عبارة عن كواسر تركّب أعلى النّافذة ويعطي فعاليّة أكبر إذا كان السّقف يحوي تكسّرات مدروسة.

تقنية الموشور

الأنابيب الضّوئيّة (Solar light tube):

وهي عبارة عن تقنيّة يتمّ من خلالها نقل ضوء الشّمس عبر أنابيب متعرّجة أو مستقيمة للأماكن الّتي لا يصل إليها الضّوء (غرف داخلية – أقبية – ..) أو لزيادة كميّة الضّوء، وتعتمد هذه التّقنيّة على الانعكاسات في مرايا وعدسات ممّا يركّز الضّوء وينقله للأماكن المطلوبة.

تقنية الأنابيب الضوئية

تتكوّن الأنابيب الضّوئيّة من: قبّة خارجيّة وأنبوب وغطاء.

أجزاء الأنبوب الضوئي

قبّة خارجيّة زجاجيّة أو بلاستيكيّة: وظيفتها تجميع أكبر كميّة من ضوء الشّمس وتوجيهه إلى داخل أنبوب.
الأنبوب: يتكوّن سطحه الدّاخلي من مواد عاكسيّتها عالية جدّاً (كالألمنيوم المعالج) ويجب أن يكون الأنبوب كتيم لمنع تسرّب الماء، مقاوم للتّآكل ومرن ممّا يسمح بتعرّجه عند العوائق، وهو يمتدّ من القبّة إلى الفراغ الدّاخليّ.
غطاء: وهو غطاء شفّاف يغطّي نهاية الأنبوب، وأهمّ شروطه أن يكون ذو طبيعة مشتّتة للضّوء لينشر الضّوء في كلّ الاتّجاهات، وهو متوفّر بأشكال وأحجام مختلفة.
أشكال الغطاء المشتت للضوء

ولضمان فعاليّة الأنابيب لابدّ من تنظيف القبّة والغطاء بشكل دوريّ (أعمال الصّيانة الوحيدة الّتي تحتاجها الأنابيب الضّوئيّة).

من أهمّ ميّزات هذه الطّريقة أنّه يمكن استخدامها في مختلف الأبنية وخاصّة الّتي يكون عملها نهاريّ،

حتّى في المباني الأخرى وخاصّة مترو الأنفاق والمنازل فإنّ استخدامها سيوفّر الطّاقة حيث سيتمّ استخدام الإنارة الصّناعيّة في الّليل فقط (معظمنا يستخدم الإنارة الصّناعيّة حتّى في النّهار بسبب ضعف أو انعدام الضّوء الدّاخل أو للحماية من الحرارة والأشعّة فوق البنفسجيّة الّتي تتلف الأثاث والسّتائر).

إضافة إلى ذلك فهذه الأنابيب تمنع التّسرّب الهوائيّ والضّياعات الحراريّة الّتي تكون كبيرة في الفتحات الخارجيّة.

أمّا عيبها الوحيد فهو انخفاض شدّة الضّوء في ساعة الشّروق وعند الغروب وانعدامها ليلاً.

الضوء الذي نحصل عليه باستخدام الأنابيب الضوئية

في المناطق الأكثر فقراً تمّت الاستعاضة عن الأنابيب الشّمسيّة بزجاجات بلاستيكيّة تُملأ بالمياه وتثبّت في سقف الغرفة مع إبقاء جزء من الزّجاجات في الخارج (يلعب دوراً مماثلاً للقبة الخارجيّة) ليقوم بتجميع أكبر كميّة من الضّوء ونقلها للدّاخل أمّا المياه فتقوم بتشتيت الضّوء (قعر الزّجاجة يكون في الدّاخل).

استخدام زجاجات الماء في الإنارة

نقل ضوء الشّمس باستخدام جهازLight Bandit :

هو جهاز يتمّ تثبيته على النّافذة ويقوم بالتقاط أشعّة الشّمس وينقلها باستخدام الألياف البصريّة (أنابيب خاصّة مصنوعة من مواد حديثة) إلى أيّ مكان في الغرفة.

ويمكن توصيل هذه الأنابيب بأي مصباح لإضاءته بضوء الشّمس، تمّ طرح هذا الجهاز في بداية عام 2015 وبسعر 299 دولار.