كيفية الحد من وهج الشمس الناتج عن ألواح الواجهات الديناميكية

الواجهة الثابتة تعكس الشمس على مسارات يمكن التنبؤ بها، أما الواجهة المتحركة فترشها.

في كل مرة تدور فيها فتحة التهوية أو تتأرجح فيها اللوحة، يتغير اتجاه انعكاسها، لذلك يمكن للواجهة المتحركة أن ترسل ومضات من ضوء الشمس إلى أماكن لا يمكن للجدار الثابت الوصول إليها أبدًا، بما في ذلك السائقين على الطريق السريع القريب، والسكان عبر الشارع، وبالقرب من المطارات، الطيارين أثناء الاقتراب أو المراقبين في البرج.

إن الوهج ليس مشكلة تجميلية، بل قد يكون مشكلة تتعلق بالسلامة.

ولهذا السبب، يجب أن يتم تحليل وهج الواجهة الحركية في مرحلة التصميم المبكرة، وليس بعد ورود الشكاوى.

أهم النقاط

• تغير الألواح المتحركة اتجاه الانعكاس باستمرار، لذا يجب أن تغطي دراسات الوهج النطاق الكامل للحركة

• الوميض هو وميض قصير، أما الوهج فهو تعرض أطول، وكلاهما يمكن أن يؤثر على السائقين والطيارين والجيران.

• تعمل التشطيبات ذات اللمعان المنخفض، والملمس، والثقوب على تقليل شدة الانعكاسات

• يمكن لمنطق التحكم تجنب زوايا اللوحة التي تسبب مشاكل خلال الساعات التي يكون فيها خطر الوهج في أعلى مستوياته.

الوهج مقابل اللمعان

مشكلتان مترابطتان. آثار مختلفة.

الوهج هو انعكاس مستمر ساطع بما يكفي للتسبب في إزعاج أو تقليل الرؤية. أما اللمعان فهو وميض قصير وشديد، غالباً ما يصدر عن سطح متحرك أو منحني. ويُعدّ انعكاس اللمعان الديناميكي على الواجهات مشتتاً للانتباه بشكل خاص لأنه يظهر ويختفي فجأة، ما يجذب العين تماماً كما تفعل الحركة.

يعتمد كلاهما على موقع الشمس، وزاوية اللوحة، والتشطيب، ومكان وقوف المراقب.

دروس مستفادة من المباني العاكسة

مشاكل الانعكاس موثقة جيداً. بعضها مشهور.

كانت قاعة والت ديزني للحفلات الموسيقية، التي صممها فرانك جيري في لوس أنجلوس، تحتوي على ألواح من الفولاذ المقاوم للصدأ المصقول تعكس أشعة الشمس المركزة على المنازل والطرق المجاورة بعد افتتاحها عام 2003، وقد تم تخفيف حدة بعض هذه الألواح لاحقًا للحد من هذا التأثير. وفي لندن، ركزت الواجهة الزجاجية المقعرة لمبنى 20 شارع فينشرش أشعة الشمس على الشارع عام 2013، مما أدى إلى تلف أجزاء من سيارة متوقفة قبل إضافة مظلات.

لم يكن أي من المبنيين حركيًا. تضيف الألواح المتحركة طبقة أخرى إلى نفس الفيزياء.

لماذا تحتاج اللوحات الحركية إلى تحليل خاص

تحتوي الواجهة الثابتة على شكل انعكاس واحد لكل سطح. أما الواجهة المتحركة فتحتوي على العديد من الأشكال.

نطاق حركة كامل

كل لوحة تعكس صورة مختلفة من كل زاوية. قم بتصميمها جميعًا.

جداول التحكم

تتبع الأنظمة النشطة جدولًا زمنيًا أو منطقًا استشعاريًا، لذلك يجب أن يقوم التحليل بنمذجة الزاوية التي تتخذها كل منطقة فعليًا في كل ساعة من ساعات السنة، لأن فتحة التهوية التي تصل إلى زاوية خطيرة فقط في الساعة 4 مساءً في أواخر أكتوبر لا تشكل مشكلة إلا إذا أرسلها منطق التحكم إلى هناك في الساعة 4 مساءً في أواخر أكتوبر.

حركة عشوائية

تتخذ الألواح الشمسية التي تعمل بالرياح زوايا عشوائية، مما ينتج عنه وميض متناثر بدلاً من شعاع ضوئي واحد يمكن التنبؤ به. تكون شدة كل ومضة أقل من شدة الومضة في الألواح المسطحة الكبيرة، لكن عدد الومضات يكون مرتفعاً.

من يحتاج إلى الحماية؟

السائقين

تحدث مشكلة الانعكاس المرآوي التي تؤثر على سائقي الطرق السريعة عندما ينعكس ضوء الشمس من واجهة المبنى إلى مجال رؤية السائقين، مما يسبب ضعفًا مؤقتًا في الرؤية عند القيادة بسرعة عالية. لذا، يجب فحص واجهات المباني المطلة على الطريق، وخاصة تلك التي تتماشى مع اتجاه حركة المرور، بعناية.

الطيارون ومراقبة الحركة الجوية

بالقرب من المطارات، قد تؤثر الانعكاسات على الطيارين أثناء اقترابهم من المطار وعلى المراقبين الجويين في برج المراقبة. في الولايات المتحدة، تشترط إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) إجراء تحليل للوهج لمشاريع الطاقة الشمسية في المطارات الخاضعة لالتزامات فيدرالية، ورغم أن هذه السياسة تستهدف منشآت الطاقة الشمسية، إلا أنها تُشكل سابقة واضحة لأي سطح عاكس بالقرب من المطار. ويستخدم تقييم مخاطر الوهج للواجهات، الذي تُجريه إدارة الطيران الفيدرالية، المبادئ والأدوات نفسها.

الجيران والساكنين

يلاحظ الجيران الوهج أولاً. يمكن للسكان وموظفي المكاتب المقابلين للواجهة العاكسة أن يجدوا بقعًا ساطعة تجتاح غرفهم في فترة ما بعد الظهر، ويمكن للمبنى أن يفعل الشيء نفسه بنفسه عندما تعكس الألواح المتحركة الضوء إلى نوافذه.

كيفية إجراء تحليل الوهج

تستخدم الدراسات الحديثة للوهج تقنية تتبع الأشعة والهندسة الشمسية.

• قم بنمذجة هندسة الواجهة، بما في ذلك كل موضع يمكن أن يتخذه النظام للوحة

• حدد نقاط المراقبة، مثل الطرق ومسارات الطيران وأبراج المراقبة والنوافذ والساحات.

• احسب موقع الشمس لكل ساعة من ساعات السنة

• تتبع الأشعة المنعكسة من سطح كل لوحة إلى كل مراقب

• احسب شدة ومدة الانعكاسات التي تصل إلى كل نقطة

• صنّف المخاطر، من احتمالية منخفضة لظهور صورة لاحقة إلى احتمالية حدوث ضرر.

تستخدم الأدوات التي تم تطويرها في الأصل لتقييم الوهج الشمسي، مثل أداة تحليل مخاطر الوهج الشمسي التي تم تطويرها في مختبرات سانديا الوطنية، هذا النهج ويمكن تكييفها للواجهات.

تقليل الوهج من مصدره

انخفاض درجة اللمعان يعني انعكاسًا أكثر نعومة.

طلاء PVDF منخفض الانعكاس

يعمل طلاء PVDF ذو اللمعان المنخفض على تشتيت الضوء بدلاً من عكسه كمرآة. يُقاس اللمعان باستخدام طرق مثل ASTM D523، ويؤدي اختيار مستوى لمعان منخفض إلى تقليل شدة الانعكاسات دون التأثير على ثبات اللون. تشطيب سطح PVDF متوفر بمجموعة من مستويات اللمعان.

الملمس والنقش

تعمل الخامات على تفتيت انعكاس قوي واحد إلى انعكاسات ضعيفة متعددة. حل بسيط وفعال.

ثقب

تقلل الألواح المثقبة من مساحة الانعكاس وتزيد من التشتت عند حواف الثقوب. ألواح مثقبة تُعد خيارًا شائعًا للشاشات الحركية حيث يكون الوهج مهمًا.

تجنب المصفوفات المقعرة

يمكن للمصفوفات المنحنية تركيز الضوء. تجنب استخدامها في المناطق المرتفعة المشمسة.

تقليل الوهج من خلال التحكم

تتمتع الواجهات الحركية النشطة بميزة فريدة، وهي إمكانية توجيهها إلى أماكن لا يجب أن تشير إليها.

بمجرد أن تحدد دراسة الوهج زوايا المشكلة في ساعات المشكلة، يمكن لمنطق التحكم استبعاد تلك الزوايا، واختيار وضع مختلف قليلاً للفتحة يحافظ على أداء التظليل مع توجيه الانعكاس إلى مكان غير ضار، وهو ما لا يمكن للواجهة الثابتة القيام به بمجرد بنائها.

المقايضة مع أهداف التحكم في الطاقة الشمسية التي تتنافس مع الوهج يجب التحقق من ذلك في نفس الطراز.

حالات خاصة

جدران لامعة عاكسة في متاجر التجزئة تستحق الاهتمام، لأن بريقها هو جوهر التصميم، ومع ذلك فهي غالباً ما تواجه طرقاً مزدحمة. المباني الثقافية الحساسة للوهج مثل المعارض ذات الواجهات الزجاجية، تحتاج إلى عمليات فحص من الداخل والخارج.

نقاط المواصفات

• دراسة الوهج التي تغطي النطاق الكامل لحركة اللوحة وجدول التحكم

• نقاط مراقبة محددة، بما في ذلك الطرق والمطارات والنوافذ المجاورة

• الحد الأقصى المسموح به لتصنيف الوهج عند كل نقطة مراقبة

• مستوى لمعان السطح النهائي، تم قياسه وفقًا لمعيار ASTM D523

• استثناءات التحكم لزوايا المشاكل وساعات العمل

• مراجعة لمعان الألواح السلبية على الواجهات الحساسة

ل مبادئ الواجهة الحركية وأنواع الأنظمة، راجع دليلنا الرئيسي.

الأسئلة الشائعة

1. لماذا تحتاج الواجهات المتحركة إلى تحليل الوهج؟

لأن الألواح المتحركة تغير اتجاه انعكاس الضوء باستمرار. يجب أن تغطي الدراسة جميع الزوايا التي يمكن أن تتخذها الألواح للعثور على الانعكاسات التي قد تؤثر على السائقين أو الطيارين أو الجيران.

2. ما الفرق بين الوهج واللمعان؟

الوهج هو انعكاس ساطع مستمر. أما اللمعان فهو وميض قصير وشديد، غالباً ما يصدر عن سطح متحرك أو منحني. وكلاهما قد يشتت الانتباه أو يضعف الرؤية.

3. هل تنظم إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) الوهج الناتج عن واجهات المباني؟

تُلزم إدارة الطيران الفيدرالية بإجراء تحليل للوهج لمشاريع الطاقة الشمسية في المطارات الخاضعة لالتزامات فيدرالية. لا يشمل هذا الإجراء واجهات المباني بشكل مباشر، ولكنه يُستخدم على نطاق واسع كمرجع للأسطح العاكسة بالقرب من المطارات.

4. كيف يقلل طلاء PVDF ذو الانعكاسية المنخفضة من الوهج؟

فهو يشتت الضوء بدلاً من عكسه مثل المرآة، مما يقلل من شدة الانعكاسات مع الحفاظ على متانة وثبات لون مادة PVDF.

5. هل يمكن لنظام التحكم المنطقي منع الوهج الناتج عن فتحات التهوية الآلية؟

نعم. يمكن استبعاد زوايا المشكلة في ساعات المشكلة من منطق التحكم، لذلك تتخذ الشرائح وضعًا مختلفًا قليلاً يحافظ على التظليل مع تجنب الانعكاسات الضارة.

وجّه الضوء إلى حيث ينبغي أن يكون

تمنح الألواح المتحركة المصممين مزيدًا من التحكم في الانعكاسات، وليس أقل، عند إجراء التحليل.

صمم كل زاوية، واحرص على حماية كل ناظر، واستخدم التشطيب والتحكم لمنع الانعكاسات من أن تكون ضارة. أرسل لنا مخطط موقعك وارتفاعاته. اطلب تقييمًا للوهج لواجهتك الحركية.