자연채광 시스템

정의와 목적

자연채광 시스템은 태양광, 즉 주광을 실내로 끌어들이는 채광 체계다.

목적은 인공조명 에너지를 줄이고 쾌적한 빛 환경을 만드는 것이다.

방식은 고정식 자연형과 추미 장치를 쓰는 설비형으로 나뉜다.

자연형과 설비형 비교

자연형은 창, 천창, 광선반 같은 고정 요소로 빛을 받는다.

설비형은 태양을 추적해 빛을 집광하고 덕트나 광섬유로 전달한다.

자연형은 고장이 적지만 창에서 멀어지면 빛이 급격히 줄어든다.

설비형은 깊은 공간까지 닿지만 기계 장치의 유지관리가 필요하다.

설비형 채광의 원리

설비형 자연채광은 집광부, 추미 장치, 전달부, 분배부로 이루어진다.

집광부의 렌즈나 반사경이 태양광을 한 점에 모아 광섬유나 광덕트 입구로 보낸다.

분배부는 빛을 실내 작업면에 확산시켜 조도를 확보한다.

태양이 움직이면 제어부가 집광부 방향을 바꿔 빛이 같은 목표점에 닿게 한다.

계산 예제

덕트 출구 조도는 입사 조도에 반사율을 반사 횟수만큼 곱해 구한다.

반사율 0.9를 3번 곱하면 0.729가 되므로 조도는 입사의 약 73%다.

입사 조도 50,000 lx에 0.729를 곱하면 출구 조도는 36,450 lx이다.

실제 설계에서는 덕트 길이와 곡관 수에 따른 손실을 추가로 계산한다.

흔한 실수

첫째, 자연형과 설비형을 구분하지 않고 설명하는 답안이 많다.

둘째, 설비형 자연채광은 빛을 실내로 보내며 전기를 생산하지 않는다.

셋째, 눈부심과 열취득을 고려하지 않고 채광창 면적만 늘리면 감점된다.

정리

정리하면 자연채광은 주광을 실내로 끌어들여 조명 에너지를 줄이는 방식이다.

자연형은 고정식 개구부로, 설비형은 추미 장치로 태양광을 모아 빛을 보낸다.

지하나 깊은 공간에는 설비형이 유리하며, 눈부심 제어도 함께 고려한다.