专利名称：一种棱镜玻璃自然采光窗的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑采光设计领域，涉及一种棱镜玻璃采光窗，特别是涉及一种利用天然太阳光进行室内照明的棱镜玻璃采光窗。
背景技术：
建筑室内照明一般采用电气照明，而电能主要是由化石燃料生产而得，化石燃料的存量有限，且在获得电能的同时向大气排放大量二氧化碳、二氧化硫、碳氧化物等有害气体，这些气体是造成全球各种环境问题的重要原因。此外，人工光源的散热还会带来室内热量的增加，夏季空调制冷能耗也随之上升。而自然光照明是利用太阳光，中间不需要进行化学反应，也没有污染自然资源的有害气体排放，且如果提供同样的照度，自然光带来的热量比绝大多数人工光源的发热量都少。也就是说，自然光照明代替人工光源照明，可以大大降低夏季空调负荷，有利于降低建筑物能耗。普通玻璃窗采用平板玻璃，太阳光通过折射照入室内，照明范围有限，参见图1所示。通过门窗采光设计将白天的太阳光有效地传递到室内阴暗的房间或不适宜采用电光源的房间，改变建筑物白天仍旧开灯的局面，可以有效地降低电气照明能耗。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种棱镜玻璃自然采光窗，以棱镜玻璃代替传统的平板玻璃，通过棱镜的折射将太阳光引入到更深的室内空间，提高室内的采光效果，降低电气照明的使用率，从而降低用电能耗。本实用新型所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的一种棱镜玻璃自然采光窗，包括窗框与安装在窗框中的玻璃板，所述玻璃板为棱镜玻璃，其一面为平面，另一面为棱面，棱面分布有多组棱镜条，每组棱镜条由多个压出的小棱镜组成。所述小棱镜由与平面垂直的直边和一斜边形成棱角α，所有小棱镜的棱角α度数相等。棱角α在>0°且<90°范围内变化。所述棱镜玻璃的棱面在外，小棱镜的斜边在上。所述玻璃板为中空玻璃，室外片为平板玻璃，棱镜玻璃为室内片。所述玻璃板为夹层中空玻璃，室外片为夹层玻璃，棱镜玻璃为中空玻璃的室内片。所述玻璃板为镀膜中空玻璃，室外片为镀膜玻璃，棱镜玻璃为中空玻璃的室内片。本实用新型将玻璃压出折射光的小棱镜，入射到棱镜上的太阳光通过折射进入到棱镜内部，再通过在棱镜内的反射投射到棱镜玻璃的内表面，进一步通过折射由平整的内表面折射进入室内空间。调整棱镜的角度，可以实现光线在室内的投射范围。如果天花板使用高反光材料，投射到室内天花板上的光线会漫射到整个室内空间，本实用新型通过棱镜的折射将太阳光引入到更深的室内空间，提高室内的采光效果，降低电气照明的使用率，从而降低用电能耗。
图1为太阳光通过普通单片玻璃窗进入室内所形成的照明范围。图2为太阳光通过棱镜玻璃窗进入室内所形成的照明范围。图3为棱镜玻璃结构图及太阳光在棱镜内部的反射示意图。
具体实施方式
本实用新型的棱镜玻璃自然采光窗，包括窗框与安装在窗框中的玻璃板，其中玻璃板是以棱镜玻璃代替传统的平板玻璃，通过棱镜的折射将太阳光引入到更深的室内空间。该棱镜玻璃结构参见图3所示，将玻璃板一面制成平面11，另一面制成棱面12，棱面12 分布有多组棱镜条，每组棱镜条由多个压出的小棱镜组成，小棱镜由与平面11垂直的直边 14和一斜边13形成棱角α，棱角α可在0° 90° (不含端值)范围内变化，所有小棱镜的棱角α度数相等。采光窗安装时，棱镜玻璃的棱面12在外(朝向太阳光)，小棱镜的斜边13在上，这样，入射到小棱镜上的太阳光首先通过斜边13折射进入到棱镜内部，再通过在棱镜内的直边14反射投射到棱镜玻璃的内表面平面11，进一步通过折射由平整的内表面折射进入室内空间。本实用新型中，调整棱镜的角度α，可以实现光线在室内的投射范围。如果天花板使用高反光材料，投射到室内天花板上的光线会漫射到整个室内空间。以下通过比较说明本实用新型棱镜玻璃自然采光窗的照明效果图1是太阳光通过普通单片玻璃窗进入室内所形成的自然采光照明范围，可以看到自然光通过玻璃进入到室内的深度有限。图2为本实用新型光照示意图，显示太阳光通过棱镜玻璃窗进入到室内所形成的照明范围。从图中可以看出，通过棱镜玻璃的折射，自然光可以投射到室内天花板上和更深的空间范围内。主要是通过棱镜的角度变化，使得光线在棱镜内发生一次折射，从而改变光线的方向，结合图3可了解光线在棱镜玻璃内部的折射路线。本实用新型可以所述棱镜玻璃可代替窗户平板玻璃单独使用，也可以将棱镜玻璃与平板玻璃组合在一起形成中空玻璃使用，这时棱镜玻璃位于中空玻璃的室内片，这种窗户玻璃具有较好的保温效果和采光效果，可用于采暖地区使用。棱镜玻璃还可以与夹层玻璃组合在一起形成夹层中空棱镜玻璃使用，外层为平板夹层玻璃，中间层为空气层，棱镜玻璃仍位于中空玻璃的室内片，这时窗户玻璃具有较好的保温、采光效果，由于外片玻璃为夹层玻璃，具有较好的安全效果。棱镜玻璃还可以与镀膜玻璃组合在一起形成镀膜中空棱镜玻璃使用，外层为镀膜玻璃，中间层为空气层，棱镜玻璃仍位于中空玻璃的室内片，，形成具有高节能的采光玻璃窗。此外，还可以采用聚丙烯板代替玻璃，在聚丙烯板上压出折射光的小棱镜或用激光方法在聚丙烯板上加工出平行的棱镜条，将阳光导入或折射到室内深处。
权利要求1.一种棱镜玻璃自然采光窗，包括窗框与安装在窗框中的玻璃板，其特征在于，所述玻璃板为棱镜玻璃，其一面为平面，另一面为棱面，棱面分布有多组棱镜条，每组棱镜条由多个压出的小棱镜组成。
2.根据权利要求1所述棱镜玻璃自然采光窗，其特征在于，所述小棱镜由与平面垂直的直边和一斜边形成棱角α，所有小棱镜的棱角α度数相等。
3.根据权利要求2所述棱镜玻璃自然采光窗，其特征在于，棱角α在>0°且<90° 范围内变化。
4.根据权利要求2或3所述棱镜玻璃自然采光窗，其特征在于，所述棱镜玻璃的棱面在外，小棱镜的斜边在上。
5.根据权利要求4所述棱镜玻璃自然采光窗，其特征在于，所述玻璃板为中空玻璃，室外片为平板玻璃，棱镜玻璃为室内片。
6.根据权利要求4所述棱镜玻璃自然采光窗，其特征在于，所述玻璃板为夹层中空玻璃，室外片为夹层玻璃，棱镜玻璃为中空玻璃的室内片。
7.根据权利要求4所述棱镜玻璃自然采光窗，其特征在于，所述玻璃板为镀膜中空玻璃，室外片为镀膜玻璃，棱镜玻璃为中空玻璃的室内片。
专利摘要本实用新型公开一种棱镜玻璃自然采光窗，包括窗框与安装在窗框中的玻璃板，玻璃板为棱镜玻璃，其一面为平面，另一面为棱面，棱面分布有多组棱镜条，每组棱镜条由多个压出的小棱镜组成；小棱镜由与平面垂直的直边和一斜边形成棱角α，所有小棱镜的棱角α度数相等，棱角α在＞0°且＜90°范围内变化，安装时棱镜玻璃的棱面在外，小棱镜的斜边在上。本实用新型以棱镜玻璃代替传统的平板玻璃，通过棱镜的折射将太阳光引入到更深的室内空间，提高室内的采光效果，降低电气照明的使用率，从而降低用电能耗。
文档编号E06B3/66GK202181812SQ20112028691
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者张国志, 殷兴华, 薛林旭 申请人:山东兴华建设集团有限公司