採光（建築）

採光とは、窓、天窓、その他の開口部、反射面を配置して、直射日光または間接日光が効果的な内部照明を提供できるようにすることです。視覚的快適性を最大限に高めたり、エネルギー使用量を削減したりすることを目的とした建物の設計では、採光に特に注意が払われます。エネルギーの節約は、人工（電気）照明の使用を減らすか、パッシブソーラーヒーティングによって実現できます。人工照明のエネルギー使用量は、日光が当たる場所に電気照明を設置する数を減らすか、日光の存在に応じて電気照明を自動的に調光またはオフにするだけで削減できます。このプロセスは、日光採光と呼ばれます。

内部空間に届く日光の量は、グリッド上で照度を測定するか、日光係数を計算することで分析できます。Radiance などのコンピュータ プログラムを使用すると、建築家やエンジニアは特定の設計の利点をすばやく計算できます。人間の目の光に対する反応は非線形であるため、同じ量の光がより均等に分散されると、部屋はより明るく見えます。

すべての日光の源は太陽です。直射光と拡散光の割合は、日光の量と質に影響を与えます。^{[1] 「直射日光」は、}地球の大気圏内で散乱されることなく敷地に到達します。大気圏内で散乱される日光は「拡散日光」です。壁や地面から反射された日光も日光採光に貢献します。気候によってこれらの日光の構成や雲量が異なるため、日光採光戦略は敷地の場所と気候によって異なります。北回帰線より北と南回帰線より南の緯度では、秋分から春分の間 (つまり、北半球では9 月の春分から3 月の春分まで、南半球では 3 月の春分から 9 月の春分まで)、建物の極側の壁に直射日光が当たりません。北半球では北向きの壁が「極側」で、南半球では南向きの壁が「極側」です。^[2]

伝統的に、家屋は極地側の窓を最小限に抑え、赤道側（北半球では南向きの壁、南半球では北向きの壁）の窓の数と大きさを増やすように設計されていた。^[3]赤道側の窓は、年間を通じて晴れた日であれば必ず多少の直射日光を受ける（熱帯地方の夏を除く）ため、窓に隣接する家の採光エリアに効果的である。高緯度の地域では、真冬には光の入射が非常に方向性があり、長い影を落とす。これは、光の拡散、ライトパイプやチューブ、および多少反射性のある内部表面によって部分的に改善される可能性がある。かなり低緯度の地域では、夏には、東西に面した窓、場合によっては近い極に面した窓の方が、赤道に面した窓よりも日光を受ける。^[2]

パッシブ採光とは、静的、非移動、非追跡システム（窓、ガラス引き戸、ほとんどの天窓、ライトチューブなど）を使用して太陽光を集め、集めた日光をライトシェルフなどの要素を使用して内部の奥深くに反射するシステムです。パッシブ採光システムは、アクティブ採光システムとは異なり、アクティブシステムは太陽を追跡および/または追尾し、そのために機械的なメカニズムに依存します。

窓は、空間に日光を取り入れる最も一般的な方法です。窓は垂直に配置されているため、一日や一年のさまざまな時間に、日光と拡散した日光を選択的に取り入れることができます。したがって、気候や緯度に応じて、建物に適切な光の組み合わせを生み出すには、通常、複数の方向にある窓を組み合わせる必要があります。窓から得られる光の量を増やすには、次の 3 つの方法があります。^[4] (a) 窓を明るい色の壁の近くに配置する、(b) 窓の開口部の側面を斜めにして、内側の開口部が外側の開口部よりも大きくなるようにする、(c) 明るい色の大きな窓枠を使用して部屋に光を投影する。窓は、建物に日光を取り入れること以外に、採光において、外の景色を提供するという別の機能も果たします。^[5]窓から見える景色の質を高めるには、景色の内容 (景色で何が見えるか)、景色のアクセス (窓の景色がどのように見えるか)、景色の鮮明さ (景色がどれだけはっきりと見えるか) という 3 つの主要な変数を確保する必要があります。^[6]眺望の鮮明さは、強い日光（例えばグレア）から居住者を保護するため、または視覚的なプライバシーの理由でブラインドや装置によって提供される遮光の量に影響を受けることが多い。環境基準は、窓からの眺望の質を測る重要な基準となる。^{[7]これらの基準は、場所、時間、天候、人、自然という5つの重要な要素に要約できる。特に、建物の居住者に}自然のコンテンツを提供できる眺望は、他の4つの環境情報基準をはるかに上回る。

ガラスの種類や等級、窓の処理も、窓から透過する光の量に影響します。ガラスの種類は重要な問題で、VT係数（視覚透過率）^[8] 、別名可視光透過率（VLT）で表されます。名前が示すように、この係数は窓から入る可視光の量を測定します。VTが低い（0.4未満）と、部屋に入る光が半分以上減少する可能性があります。ただし、VTの高いガラスにも注意してください。VT数値が高い（たとえば、0.60を超える）と、グレアの原因となる可能性があります。一方、大きな窓の望ましくない影響も考慮する必要があります。

窓は半透明の壁へと変化します（下図）。

採光を作り出すためのもう 1 つの重要な要素は、高窓の使用です。高窓は垂直に設置された高い窓です。赤道に向けると、直接太陽光の取り込みを増やすために使用できます。太陽に面している場合、高窓やその他の窓は許容できないほどのまぶしさを許容する場合があります。パッシブ ソーラーハウスの場合、高窓は、そうでなければ照らされない極側 (北半球では北、南半球では南) の部屋に直接光を届ける場合があります。また、高窓は、教室やオフィスなどのスペースを均一に照らす拡散日光 (北半球では北から) を取り入れるために使用できます。

多くの場合、高窓は白または他の明るい色で塗られた内部の壁面にも光を当てます。これらの壁は、間接光を必要な内部エリアに反射するように配置されています。この方法の利点は、光の方向性を減らして光を柔らかく拡散させ、影を減らすことです。

屋根の傾斜ガラスのもう 1 つの代替案は、鋸歯状屋根(古い工場で見られる) です。鋸歯状屋根は、垂直の屋根ガラスが建物の赤道側から離れた方向に向いており、拡散光を捉えます (赤道側の強い直射日光ではありません)。^[9]ガラス支持構造の傾斜部分は不透明で、クール ルーフと放射バリアによって十分に断熱されています。鋸歯状屋根の照明コンセプトにより、夏の「太陽炉」天窓の問題は部分的に軽減されますが、寒い冬には暖かい室内の空気が上昇して外部の屋根ガラスに触れ、望ましくない熱伝達が大幅に発生します。^[10]

天窓は、建物の屋根の全部または一部を形成する、光を透過する窓枠（窓、ドアなどを含む建物の外面の開口部を埋める製品^{[誰によるか？ ]}）です。天窓は、単位面積あたりで最も効果的な日光源であるため、住宅や商業ビルの採光設計で広く使用されています。

天窓の代わりとなるのが、ルーフ ランタンです。ルーフ ランタンは、屋根の構造に組み込まれる天窓とは対照的に、屋根の上に設置される採光用のキューポラです。ルーフ ランタンは、建築上の特徴と空間に自然光を取り入れる方法の両方の役割を果たしており、通常は多数のガラス パネルを備えた木製または金属製の構造です。

建築の要素としてのレイライトは、自然光または人工光を取り入れるために通常天井と同じ高さに設置されるガラス張りのパネルです。 ^[11]レイライトは通常、ガラス張りにステンドグラスやレンズを使用しますが、代替材料を使用することもできます。^{[12] [13]}たとえば、ライムアートアソシエーションギャラリーでは、天窓の下に半透明の白いモスリンのレイライトを使用しています。 ^[14]レイライトは、天窓が屋根窓または開口部として機能するのに対し、レイライトは内部空間の天井と同じ高さにあるという点で、ガラス張りの（または閉じた）天窓とは異なります。 ^{[15] [16]}傾斜した屋根のルーフランタンまたは天窓と組み合わせると、レイライトは室内光拡散器として機能します。 ^[17]電気照明の出現以前は、レイライトは大きな建物の階間の光の伝達を可能にし、必ずしも天窓と組み合わせられるわけではありませんでした。^[18]

アトリウムは建物内にある大きなオープンスペースです。ガラスの屋根や壁を通して差し込む日光によって中央の通路や公共エリアを照らすためによく使用されます。アトリウムは隣接する作業エリアに日光をいくらか提供しますが、その量は少なく、遠くまで届きません。^[19]アトリウムの主な機能は、作業エリアにいる人々に視覚的な体験と外部との接触を提供することです。アトリウムに隣接する部屋の連続した階への採光は相互に依存しており、バランスのとれたアプローチが必要です。^[20]上層階には空からの光が簡単に浸透しますが、下層階には浸透しません。下層階は主に床反射光などアトリウムの内面から反射した光に依存しています。^[21]上層階は下層階よりも窓面積が少なくて済み、アトリウムの壁が明るい色であれば上層壁が下層階に向かって光を反射します。^[9]

ガラスレンガでできた壁は半透明から透明です。伝統的には中空で、細かいコンクリートグラウトで充填されていましたが、現代のガラスレンガの壁の中には、透明な接着剤で充填された固体鋳造ガラス^{[22]もあります。 [23] [24]接着剤がガラスの}屈折率に合えば、壁はかなり透明になります。

コンクリートの量を増やすことで、ボトルウォールには壁を貫通するボトルが埋め込まれ、光を透過します。ガラスのプリズムが貫通するコンクリート壁も作られています。安価な光ファイバーと光ファイバーコンクリート壁の出現により、日光（および影の画像）は固体コンクリート壁を直接通過できるようになり、壁が半透明になりました。光ファイバーは、曲がりくねった道を何十メートルも光を導きます。^[25]通常、光の数パーセントだけが透過します（透過率はファイバーである表面の約半分であり、通常約5％のファイバーのみが使用されています）。^{[26] [27]}

ガラスとコンクリートは固体の場合、熱伝導率がかなり高いため、これらの壁は断熱性があまり高くありません。そのため、これらの壁は、2 つの暖房空間の仕切りとして (画像を参照)、または非常に温暖な気候の屋外で使用されることが多いです。

温室の壁（および屋根）は、できるだけ多くの光を透過し、熱をできるだけ少なくするように作られています。さまざまな材料が使用されており、透明または半透明のものがあります。

鏡、プリズム、ライトチューブなどの遠隔分配装置を介して、窓や天窓の可能性が低い空間に日光を供給することができます。これは、アニドリック（非画像形成）光学系にちなんでアニドリック照明と呼ばれます。人間の目の光に対する非線形反応は、部屋のより広い領域に光が広がると部屋が明るく見え、より多くの部分が効果的に照らされることを意味します。

遠隔地からの採光システムには損失があり、採光距離が長くなるほど、また採光経路が複雑になるほど、効率は悪くなります。^[28]また、多くの遠隔採光システムの効率は、晴天から曇天まで大きく異なります。しかし、他の方法で採光が不可能な場合は、遠隔採光システムが役立ちます。^[19]

かつてはオフィスビルで広く使用されていた手動調整式反射板は、人工照明と組み合わせた他の方法に取って代わられ、現在ではほとんど使用されていません。反射板は、現代の電気照明に比べて人工照明では照明が不十分な場合に好まれていました。

ライトシェルフは、建物の赤道側にある窓からの照明を強化する効果的な方法であり、この効果は、窓の外側に白色または反射性の金属製のライトシェルフを設置することで得られます。^[19]通常、窓は突き出たひさしによって夏の直射日光から保護されます。ライトシェルフはひさしによって作られた影を超えて突き出ており、太陽光を上向きに反射して天井を照らします。この反射光にはほとんど熱が含まれず、天井からの反射光は通常、深い影を軽減し、全体照明の必要性を減らします。^[29]

寒い冬には、地面に雪が積もって反射し、自然光の棚が作られます。冬の低い太陽 (太陽の軌道を参照) は雪に反射し、赤道に面したガラスを通した太陽光の取得量が 1 ～ 2/3 増加し、これらの部屋の天井が明るく照らされます。グレア制御 (カーテン) が必要になる場合があります。

プリズムの採光用として最も古い用途は、船の甲板に差し込んで下方に光を通すデッキプリズムであろう。後に歩道の下の地下室を照らすために歩道灯や地下室灯が使われるようになった。^[30]

後に、全反射を利用して光を横向きに投げ、部屋の奥の部分を照らすプリズムが人気を博した。初期の厚く、ゆっくり冷却する鋳造ガラスのプリズムタイルは、大手メーカーにちなんで「ルクファータイル」と呼ばれていた。 ^[30]これらは窓の上部に使用されており、暗く細分化されたビクトリア朝のインテリアから、オープンプランの明るい色のインテリアへのトレンドに貢献したと考える人もいる。^[要出典]

昼光反射窓フィルム（DRF）は、古いガラスプリズムタイルの薄いプラスチック版です。不透明なブラインドの代用として使用できます。^[31]

使用されるもう 1 つのタイプのデバイスは、チューブ型採光装置 (TDD) とも呼ばれるライト チューブです。これは屋根に設置され、室内の集中した領域に光を取り入れます。これは、天井埋め込み型照明器具に似ています。表面積が小さいため、天窓ほど熱伝導性がありません。

TDD は、最新の技術を使用して、不透明な壁や屋根を通して可視光を透過します。チューブ自体は、単純な反射内部コーティングまたは光伝導光ファイバー バンドルのいずれかで構成される受動コンポーネントです。多くの場合、透明な屋根に取り付けられたドーム型の「光コレクター」で覆われ、拡散アセンブリで終端されています。拡散アセンブリは、日光を内部空間に取り込み、利用可能な光エネルギーを均等に分散します (または、照明空間の使用が適切に固定され、ユーザーが 1 つ以上の「明るいスポット」を希望する場合は効率的に分散します)。

管状の採光装置は、 1986 年にSolatube Internationalによって発明され、1991 年にオーストラリアで初めて市場に投入されました。^{[疑わしい–議論する]}

アクティブ採光とは、機械装置を使用して太陽光を集め、特定の照明目的のために光収集の効率を高めるシステムです。アクティブ採光システムは、パッシブ採光システムとは異なり、パッシブシステムは固定されており、太陽を積極的に追跡しません。^{[32]アクティブ採光制御システムには、}閉ループ 太陽追跡システムと開ループ太陽追跡システム の2種類があります。

• 閉ループシステムは、限られた視野を持つレンズやセンサーのセットを利用して太陽を追跡し、太陽に向けられ、常に太陽光で完全に照らされます。太陽が移動すると、1つまたは複数のセンサーが影になり始めますが、システムはそれを検出してモーターまたはアクチュエータを作動させ、デバイスをすべてのセンサーが再び均等に照らされる位置に戻します。^[33]
• オープン ループシステムは、センサーを介して物理的に太陽を追跡することなく太陽を追跡します (ただし、センサーはキャリブレーションに使用される場合があります)。これらのシステムは通常、数式に基づいてデバイスのモーターまたはアクチュエータを制御して太陽を追跡する電子ロジックを使用します。この数式は通常、事前にプログラムされた太陽の軌道図であり、特定の緯度と特定の日時に太陽がどこにあるかを詳細に示します。

スマートガラスは、透明状態と不透明、半透明、反射、または再帰反射状態の間で切り替えることができる材料とデバイスのクラスに付けられた名前です。^[34]切り替えは、材料に電圧を印加するか、簡単な機械的操作を実行することによって行われます。スマートガラスで作られた窓、天窓などは、屋外の光の明るさと屋内の必要な明るさの変化を補正して、屋内の照明を調整するために使用できます。^[35]

ヘリオスタットは、太陽が空を横切るにつれて一定の方向に太陽光を反射するように自動的に移動する鏡で、エネルギー効率の良い照明方法として人気が高まっています。ヘリオスタットは、太陽光を窓や天窓から直接照射したり、必要な場所に光を分配するライトチューブなどの光学素子の任意の配置に照射したりするために使用できます。画像は、コンピューター制御のモーター駆動式経緯台上で回転する鏡を示しています。

ソーラー街灯は、一般的に照明構造物に取り付けられた太陽光発電パネルによって電力を供給される光源です。このようなオフグリッドPV システムのソーラー アレイは充電式バッテリーを充電し、夜間に蛍光灯またはLED ランプに電力を供給します。ソーラー街灯は独立型電源システムであり、従来の街灯に比べて初期費用は高いものの、溝掘り、造園、メンテナンス費用、電気代を節約できるという利点があります。これらの街灯は、少なくとも 1 週間は動作するように十分な大きさのバッテリーを備えて設計されており、最悪の状況でもわずかに暗くなるだけです。

オークリッジ国立研究所(ORNL) は、天窓に代わる新しいハイブリッド太陽光照明を開発しました。この設計では、屋根に取り付けられた集光器、大口径光ファイバー、および光ファイバーケーブルに接続された透明ロッドを備えた改良された効率的な蛍光灯器具を使用します。日中の自然な室内照明には、基本的に電気は必要ありません。

2006 年と 2007 年に実施された新しい HSL 技術のフィールド テストは有望でしたが、少量生産の機器は依然として高価です。HSL は近い将来、よりコスト効率が良くなるはずです。暴風にも耐えられるバージョンは、2008 年以降、改良された実装により、従来の商用蛍光灯システムに取って代わるようになるかもしれません。米国の 2007 年エネルギー法案では、HSL の研究開発に資金が提供されており、複数の大規模商用ビルが HSL アプリケーションの開発と展開をさらに進めるための資金を用意しています。

夜間、ORNL HSL は可変強度の蛍光灯電子制御バラストを使用します。日没時に日光が徐々に弱まると、蛍光灯器具の明るさが徐々に上がり、日中から外が暗くなるまで屋内照明のレベルがほぼ一定になります。

HSLは近い将来、商業用室内照明の選択肢となるかもしれない。HSLは、受ける直射日光の約半分を透過することができる。^[36]

ソラリウム、サンルーム、温室などを備えた、適切に設計された隔離された太陽熱利得建物では、通常、赤道側に大きなガラスがあります。サンルームと内部の居住区の間にも、大きなガラス面積を追加できます。低コストで大量生産されるパティオドアの安全ガラスは、この目的を達成するための安価な方法です。

部屋に入るドアは、サンルームの内窓の反対側に設置する必要があります。そうすれば、ほとんどの部屋に入るとすぐに外が見えます。ホールは最小限に抑え、代わりにオープンスペースを使用します。プライバシーや部屋の隔離のためにホールが必要な場合は、安価なパティオドアの安全ガラスをホールの両側に配置できます。内窓のカーテンを使用して照明を制御できます。カーテンは、部屋の占有状況、日光、室内温度、時刻を認識するセンサーベースの電動モーター制御を使用して、オプションで自動化できます。中央空調システムのないパッシブソーラービルでは、時間ごと、日ごと、季節ごとの温度と日光の変化を制御するメカニズムが必要です。温度が適切で部屋に人がいない場合は、カーテンを自動的に閉じて、どちらの方向への熱伝達も減らすことができます。

サンルームの日光を赤道から最も遠い部屋の側面に分配するには、安価な天井から床までの鏡を使用できます。

建築基準法では、火災に備えて第 2 の避難経路が必要です。ほとんどの設計者は、寝室の片側にドア、外に窓を設けていますが、西側の窓は夏の断熱性能が非常に低くなります。西向きの窓の代わりに、設計者は R-13 フォーム充填の頑丈な省エネ外部ドアを使用します。内側のドアを開けたときに光が通るように、外側にガラス製のストームドアが付いている場合があります。東西のガラス製ドアと窓は、上から下まで完全に遮光するか、スペクトル選択コーティングを使用して太陽光の吸収を減らす必要があります。

建築家やインテリアデザイナーは、日光をデザイン要素としてよく利用します。良い日光を得るには、デザインの質的側面と量的側面の両方に注意を払う必要があります。^[19]

自然光の利用は建築におけるデザイン要素の 1 つです。1929 年、フランスの建築家ル・コルビュジエは「建築材料の歴史は、光を求める終わりのない闘いであり、言い換えれば窓の歴史である」と述べました。彼が建築物 (ノートルダム・デュ・オーなど) で強調したように、採光は主要な建築デザイン要素となっています (例としてMIT チャペルと光の教会を参照)。美的側面だけでなく、採光が人間の健康や仕事のパフォーマンスに与える影響も、質的な採光と見なされています。^[37]現在の研究では、職場の照明条件が仕事の満足度、生産性、幸福に関連するさまざまな要因に寄与し、電気照明よりも採光下での視覚的受容スコアが著しく高いことが示されています。^{[38]研究では、光が}概日リズムに影響を与えるため、光が人間の健康に直接影響を与えることも示されています。^[39]

十分に日光が入る空間には、適切な照明レベルとよく分散された光の両方が必要です。現在の建築業界では、LEEDなどのグリーンビルディング認証プログラムにおいて、日光採光は建物のパフォーマンス指標とみなされています。米国照明工学協会（IES）と照明学会（SLL）は、各空間タイプに対する照度の推奨事項を提供しています。推奨される照明レベルに日光がどの程度寄与するかによって、建物の日光採光パフォーマンスが決まります。IESが日光採光パフォーマンスを評価するために承認した指標は2つあります。空間日光自律性（sDA）と年間日光曝露量（ASE）です。sDAは、屋内環境における年間の周囲日光レベルの充足度を表す指標です。^[40]詳細については、日光自律性とLEEDのドキュメントのセクションを参照してください。

既存の建物では、日光採り入れの性能を評価するために現場測定を行うことができます。グリッド上の照度測定は、空間の平均照度を導き出すための基本的なレベルです。測定ポイントの間隔はプロジェクトの目的によって異なります。これらのポイントの高さは、主なタスクが実行される場所によって異なります。ほとんどのオフィススペースでは、デスクレベル（床から0.762m）が測定されます。測定に基づいて、平均照度、最大と最小の均一性比、平均と最小の均一性比が計算され、推奨される照明レベルと比較されます。^[41] 照明に特化した診断調査を実施して、建物の居住者の満足度を分析することができます。^[41]

計算シミュレーションは、手計算やスケールモデルテストよりもはるかに速く、より詳細に空間の採光状況を予測できます。シミュレーションでは、典型的な気象年の1時間ごとの気象データを使用して気候の影響を考慮します。内部反射光の変化を予測できるコンピュータモデルが利用可能です。ラジオシティとレイトレーシングは、複雑な形状を処理でき、複雑な空の分布を可能にし、フォトリアリスティックな画像を作成できる方法です。ラジオシティ法では、計算時間を短縮するために、すべての表面が完全に拡散していると想定しています。レイトレーシング技術は、正確で画像レンダリング能力に優れています。^[9]

日光自律性とは、物理的な空間または建物内で日光レベルが指定された目標照度を超える時間の割合です。 ^[42]この計算は、年間データと事前に設定された照明レベルに基づいています。計算の目的は、最適な視覚的および身体的快適さを提供しながら、電気照明を必要とせずに人が空間内でどれだけ長く作業できるかを判断することです。^[42]

日光の自律性は、日光がどのように入り込み、空間を照らすかを判断する際に役立ちます。ただし、欠点は、輝度レベルに上限がないことです。したがって、居住者が不快と感じる内部熱取得率の高い空間でも、分析では良好な結果が出ます。日光の自律性を実現するには、建物の形状、立地、気候の考慮、建物のコンポーネント、照明制御、照明設計基準を導く統合設計アプローチが必要です。

連続昼光自律性は、昼光自律性に似ていますが、昼光照度が最低照度レベルを下回る時間ステップに部分的なクレジットが付与されます。^[43]たとえば、目標照度が 400ルクスで計算値が 200 ルクスの場合、昼光自律性ではクレジットが 0 になりますが、連続昼光自律性では 0.5 クレジットが付与されます (200/400 = 0.5)。連続昼光自律性の利点は、許容可能な照度のハードしきい値を与えないことです。代わりに、遷移領域に対処し、特定のスペース内で現実的な好みを可能にします。たとえば、オフィスの居住者は通常、照度しきい値を下回る昼光で作業することを好みます。このレベルであれば、潜在的なグレアや過度のコントラストを回避できるためです。^[43]

有用昼光照度は、空間に降り注ぐ直射日光に焦点を当てています。有用昼光照度の計算は、3 つの要素、つまり、ある点が照度値を下回る、照度値の間、または照度値を上回る時間の割合に基づいています。これらの要素の範囲は通常 100～2,000 ルクスです。有用昼光照度は昼光の自律性と似ていますが、グレアや熱的不快感に対処するという利点が追加されています。^[44]上限しきい値は、グレアや熱的不快感が発生しているかどうか、また解決が必要な場合を判断するために使用されます。

水平面上でどれだけの照度を受けるかを決定することに加えて、日光の年間照度分布を分析する方法が開発されています。^[45]主成分分析を使用して、すべての年間照度分布が互いに比較されます。これは、各パターン間の関係を比較します。建築上の特徴と照度が生成される時期により互いに類似している日光パターンは、グループ化されます。グループは、その特定の建物の最も代表的なパターンを形成するために使用されます。この方法を使用すると、どの建物でも年間を通じて日光が空間全体にどのように広がっているかを簡単に解釈できます。

LEED 2009 の採光基準は、最適な採光技術とテクノロジーの使用を通じて、建物の居住者と屋外を結びつけることを目的としていました。これらの基準によると、1 ポイントの最大値は 4 つの異なるアプローチで達成できます。最初のアプローチは、晴天条件で 9 月 21 日の午前 9 時から午後 3 時までの採光レベルが 108 ～ 5,400 ルクスであることをコンピューター シミュレーションで実証することです。もう 1 つの規範的なアプローチは、2 種類のサイド ライトと 3 種類のトップ ライトを使用して、占有スペースで最低 75% の採光が達成されているかどうかを判断する方法です。3 番目のアプローチは、室内の光の測定値を使用して、スペースで 108 ～ 5,400 ルクスが達成されていることを示します。最後のアプローチは、他の 3 つの計算方法を組み合わせて、採光要件が達成されていることを証明します。^[46]

LEED 2009 の文書は、昼光係数の計算に基づいています。昼光係数の計算は、均一な曇り空に基づいています。これは、北ヨーロッパと北米の一部に最も適用できます。^[47]昼光係数とは、「輝度分布がわかっている空から直接または間接的にその点で受ける光束によって生成される平面上の点 (通常は水平作業面) の照度と、同じ空の遮るもののない半球によって生成される水平面の照度の比率です。」^[47]

LEED v4 の採光基準は、2014 年時点で最新のものです。新しい基準は、古い基準と似ていますが、「空間に採光を取り入れることで、概日リズムを強化し、電気照明の使用を減らす」ことも意図しています。^[48]これらの最新の 2 つのポイントの最大値を達成するには、2 つのオプションがあります。1 つは、コンピューター シミュレーションを使用して、空間に少なくとも 50% の時間で 300 ルクスの空間採光自律性があり、年間 250 時間の占有時間で 1,000 ルクスの年間太陽光露出があることを示すことです。もう 1 つのオプションは、春分と秋分の晴れた日の午前 9 時から午後 3 時までの照度レベルが、空間の床面積の 75% または 90% で 300 ルクスから 3,000 ルクスの間であることを示すことです。^[48] LEED v4 採光基準の全体的な目標は、光の量と質の両方を分析することです。また、より多くの光を取り入れ、冷却負荷を軽減するために、ガラスの使用をバランスさせます。

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• 米国エネルギー省のパッシブ採光に関するページ
• ひまわりデイライトコレクター