「どこでも光窓」について

明るさのシミュレーション技術


東洋鋼鈑の光ダクト「どこでも光窓」では、光ダクト導入の際に、事前に明るさのシミュレーションを行っています。東洋鋼鈑が持つ明るさのシミュレーション技術についてご紹介します。

光解析による材質・形状設計

明るさのシミュレーションにおいて、まず光ダクトの形状設計を行います。
建築図面を元に、住宅に設置可能な光ダクトの長さや大きさ、経路を決めて三次元CADソフトによるシミュレーション用のモデルを作成します。

作成したモデルを、光線追跡ソフトや光ダクト専用計算ソフトに適用し、反射・透過などの物性を構成する材質に入力してシミュレーションを行います。

満足な明るさが得られない場合は、ダクト形状を修正して再度シミュレーションを行い、形状を決定します。

右図は、住宅に光ダクトを設計して、光線追跡ソフトによるシミュレーションを行った画像です。採光部である天窓から採光し、床面にどの程度届くかをシミュレーションしています。

明るさのシミュレーション技術ー光解析による材質・形状設計

空間の明るさを再現

室内空間における明るさをより具体的に考えるために、三次元ビジュアル化ソフトを使用してシミュレーションを行います。

この画像により、実際に住宅を建てる前に室内空間の明るさや光ダクトの効果を把握することができます。住宅の設計をする際にも暗い箇所の発見やインテリアによる陰影なども確認することができ、より提案しやすくなります。

右図は、吹き抜けのリビングへ光ダクトを導入した場合の効果についてシミュレーションを行った事例になります。

光ダクトだけでなく、通常の建築構造設計にも東洋鋼鈑のシミュレーション技術が利用されています。大規模な吹き抜け空間の各階での明るさや、柱や開口面積などの形状設計などにも協力しています。

本シミュレーションは時間がかかるため、検討する内容に応じて行っています。

明るさのシミュレーション技術ー空間の明るさを再現

施工後の実測による整合性検証

光ダクトについて、シミュレーションと実際の設置物との明るさの比較も行っています。

右図は、学校に設置した光ダクトについて、輝度カメラを用いて光ダクト放光部を撮影し、得られた輝度画像から解析により光量を算出して、シミュレーションによって算出された値を比較した結果です。

光ダクトは太陽光の高度や方位によって明るさが変化しますが、シミュレーション結果が実測による光量と高い精度で一致していることが確認されています。

※すべての案件で実測を行っているわけではありません。

明るさのシミュレーション技術ー施工後の実測による整合性検証
光ダクトやそれ以外の建築について、明るさや自然採光による提案も行っていますので、お気軽にご相談ください。

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