歩道灯

天井灯のある歩道を見下ろす。コンクリートの板の上に、わずかにドーム型の紫色のガラスが規則的に格子状に埋め込まれている。それぞれの正方形の中に、ガラス越しにかすかな縦線が見え、ガラス越しに上向きに輝く光の点が、三つの光点の水平線に重なり合っている。湿ったコンクリートの上に、黄色い葉がいくつか落ちている。
上から見た歩道のプリズム。窪んだ歩道の内側から光が上向きに輝いている。紫色の色合いは1世紀かけて形成された。これらは多重プリズムで、隆起が垂直に走っているのが見える。

舗装灯（イギリス）、丸天井灯（アメリカ）、フロアライト、または歩道プリズムは、平らな上部を持つ歩行可能な天窓で、通常は舗装（歩道）または床に設置され、下の空間に日光を取り込みます。建物の下に横向きに光を投射するために、アニドリック照明プリズムが使用されることがよくあります。これらは19世紀に開発されましたが、20世紀初頭に安価な電灯が登場したことで人気が低下しました。世界中の古い都市や中心地には、舗装灯が残っているか、かつてはありました。[ 1 ] 21世紀初頭では、このような照明は1世紀以上前のものですが、[ 2 ]新しい建物にも設置されています。[ 3 ]

道路と隣接する建物の断面図。歩道と道路の一部の下に地下室が伸びている様子が分かります。歩道から地下室に日光が差し込んでいます。
1880年、歩道の金庫室。金庫室の照明を通して日光が差し込む。

用途

椅子と独立型ラジエーターを備えた広いバスルーム。フラットな天窓から光が差し込む。
天井灯で照らされた浴室
街の広場の真ん中に、目立たない長方形の金庫室の照明がはめ込まれた屋根の下にベンチがある交通駅
外側。上から同じ金庫室の照明が見える（暗い長方形）
ワシントン州シアトルのウェストレイクスクエア慰安所、1917年

歩道プリズムは地下室に採光を取り入れる方法の一つで、日中は唯一の光源として機能します。夜間には、地下室の照明が歩道を明るく照らします。[ 4 ]地下室の照明は地下空間を有効活用するために使用できます。[ 2 ]地下室の照明は、都市中心部や、スペースが貴重である高密度で家賃の高い地域でよく見られます。 [ 2 ]

歴史的に、家主は容積率だけでなく、自然光が入る空間の量を増やすことに関心を持っていました。なぜなら、それが利益につながるからです。[ 5 ]入居者は、歴史的に高かった人工照明のコストを節約する方法としてだけでなく、夏に建物を涼しく保つ方法、そしてアーク灯や初期の白熱灯ではなくガス照明を使用する場合は換気コストを節約する方法として、日光を重視しました。[ 5 ]

歴史的に、歩道照明や関連製品は、人工照明のコストを節約し、空間をより使いやすく快適にする手段として販売されてきました。[ 5 ]同様の採光技術に関する現代の研究は、これらの主張を裏付ける証拠を提供しています。[ 6 ]

地下室の照明はガラス屋根の下の床にも使用されており、例えばブダペストの歴史的なパリジ・ウドヴァル[ 7 ]やニューヨークのほぼ取り壊された旧ペンシルベニア駅 などがある。[ 8 ] 地下室の床にも、他の地下室の照明の下に照明を設置することで二層構造となり、地下二階を照らすことができた。 [ 9 ]照明付きのマンホール蓋や石炭置き場蓋も作られた。[ 2 ]階段によっては、垂直の階段蹴上げに照明が設置されているものもある。[ 10 ]

歴史

歩道や舗道の下に広がる地下室は、エリアウェイ[ 2 ] 、アーチ型歩道[ 11 ]、または中空歩道[ 12 ]と呼ばれます。一部の都市では、これらのエリアウェイは洪水対策として道路の高さを高くすることで作られ、現在では廃墟となっているトンネル網を形成している場合もあります。[ 13 ] [ 12 ] [ 14 ]これらの空間を照らすために、歩道には格子が組み込まれていましたが、これはつまずく危険性があり、光だけでなく水や路上の土埃も地下室に侵入していました。開いた格子をガラスに交換することは、明らかに改善されました。[ 15 ]

フレーム

平らな上面と階段状のドーム型下面を持つ、大きな円形ガラスレンズ。ガラスは紫色で、上に向かって色が濃くなっています。ガラスは、半幾何学的な円形のリング状の模様が刻まれた幅広で華やかな円形の枠に収められています。1834年製ですが、アールデコ調の趣も感じられます。
ロックウェルの丸天井の照明、大きなガラスが1枚ある[ 16 ]

歩道用プリズムは、船の甲板に光を通すために使われたデッキプリズムから発展しました。最初期の歩道用照明灯（ロックウェル、1834年） [ 16 ]は、鉄製の枠に収められた大きな円形のガラスレンズ1個で構成されていました。この大きなレンズは交通に直接さらされており、破損すると歩道に大きな穴が開き、歩行者にとって危険な状況を引き起こしました[ 15 ] [ 17 ] 。

タデウス・ハイアットは1854年に「ハイアット・ライト」を考案し、これらの欠点を克服しました。[ 17 ]多数の小さなレンズ（「ブルズアイ」）が錬鉄製のフレーム[ 18 ] [ 15 ]（後に鋳鉄製）[ 19 ]に収められており、各レンズの周囲には突起が設けられていました。これは雨天時のグリップ力を向上させ、損傷や摩耗からレンズを保護するためです。たとえすべてのレンズが破損したとしても、パネルの上を歩いても安全でした。[ 15 ]

1930年代、ロンドン当局はガラス片の大きさを100mm×100mm以下に制限する規則を制定しました。[ 20 ]現代のガラス床は、積層ガラスや強化ガラスの舗装材で作られており、かなりの大きさになっています。上部には保護層があり、欠けたり割れたりした場合に交換できます。[ 21 ]舗装材の上面は、滑り止め加工が施されている場合もあります。[ 22 ]

鉄筋コンクリートの中に、金属の縁で囲まれた浅い四角形のガラスが埋め込まれている。断面図。
コンクリートの装甲ガラス

錬鉄[ 18 ] [ 15 ]、鋳鉄[ 19 ]、ステンレス鋼[ 23 ]などのフレームが使用されてきました。ニューヨークでは1890年代に鉄筋コンクリートスラブが鉄骨フレームに取って代わり始めました。その利点としては、結露が少ない（熱伝導率が低いため）[ 24 ]、濡れた表面でも滑りにくい[ 3 ]などがあるとされています。コンクリートパネルはプレキャストまたは現場打ちで製造されます。[ 25 ] [ 26 ]

後期のコンクリートパネルは、破損を防ぎ、個々のプリズムの交換を容易にするために、金属フレームの「装甲プリズム」が用いられることが多かった。ガラスはコンクリートに鋳込まれるのではなく、フレームにコーキングされている。古いガラスをノミで削り取るのではなく、フレームからガラスを取り外すことができる。[ 27 ]

半透明コンクリートも床材として提案されている。[ 28 ]これは本質的に、非常に小さな（光ファイバー）照明素子を備えた丸天井照明となる。また、入射光を光ファイバーにほぼ平行な角度（通常はコンクリートの表面に対して垂直）に 反射させる性質も備えている。

透明な要素

透明な要素は、形状に応じてプリズムやレンズ、あるいは宝石と呼ばれることもあります。[ 15 ]

ガラスの色

浅い紫色のガラスの四角形から、深い直角プリズムが垂れ下がっています。紫色で、上に向かって濃くなっています。
ソラリゼーションされたペンダント プリズム。ソラリゼーションのグラデーションを示しています。

古い歩道灯のガラスの多くは、現在では紫色または麦わら色になっています。これは製造工程の副作用です。純粋なシリカガラスは透明ですが、昔のガラス製造では砂から抽出したシリカが使用されることが多かったのですが、砂には鉄などの不純物が含まれていました。[ 29 ]鉄は完成したガラスに緑がかった色合いを与えます。この影響を取り除くために、ガラスの製造工程で二酸化マンガン（「ガラス職人用石鹸」）などの「脱色剤」が添加されていました。

マンガンは紫外線にさらされるとゆっくりと「ソラリゼーション」を起こして紫色に変わります。 [ 29 ]そのため、現在多くの歩道のプリズムが紫色になっています。[ 4 ]第一次世界大戦でアメリカではマンガンの需要が高まり、ドイツからの高品質鉱石の供給が途絶えました。 [ 30 ]そのため、代わりに二酸化セレンが脱色剤として使用されました。[ 31 ]セレンもソラリゼーションを起こしますが、麦わら色になります。[ 29 ]

いくつかの歴史的建造物の修復プロジェクトでは、現在の色に合わせるために意図的に紫色に着色された交換用ガラスが使用されました。[ 32 ]

ガラスの形状

ガラスのくさび形の断面は直角三角形で、最も短い辺から吊り下げられています。光は最も短い辺から下方に透過し、斜辺に当たり、3番目の辺からほぼ水平に反射します。くさびの上部には、フレームに固定するための突起があり、光の一部はくさびを通り抜けて下方に向かいます。
ペンダントプリズムにおける全反射
黒縁の正方形ガラスが2つ。上のガラスには、同じ小さなプリズム状の突起が並んでいます。下のガラスには、前の画像と同じようなペンダントが3つ付いていますが、サイズが徐々に大きくなっています。
複数列のペンダントプリズムを備えたレンズ。上は同一のプリズム、下は光の分散を目的とした3つの異なるサイズのプリズム。これらのレンズは、柔軟性のあるプラスチックで覆われている。
画像 1 と似ていますが、3 つの異なるサイズのプリズムが、出射光を重なり合うことなく平行に送り出します。
3つの異なるサイズのプリズムの光線図。互いの光を遮らないように設計されています。各プリズムは光をわずかに異なる方向に送ることで、より拡散した照明効果を生み出します。

1871年、ロンドンでヘイワード・ブラザーズは「セミプリズム」の特許を取得しました。ガラスの裏面にペンダントプリズムを追加することで形状を変え、光を横方向に反射させ、本館の真下を照らすというものです。ペンダントプリズムの形状は直角（「ハーフ」）プリズムで、入射する光をすべて横方向に反射します。[ 15 ]プリズムの上部から突き出た水平の隆起によって、鉄格子またはセメント格子の開口部に設置することができました。

鋳造ガラス製のペンダントプリズムの中には、真下に光を照射するだけでなく、建物本体の下側にも光を投射するための平らな部分を持つものがあります（画像参照）。プリズムの中には、複数のペンダントプリズムを組み合わせたものもあり、フレネルレンズのような同一形状のプリズムシート（「マルチ」）や、光を分散させる異種プリズムシート（「スリーウェイ」など）として知られています。[ 33 ]

プリズムが光を屈折または反射する正確な角度が重要でした。設置は通常、複数の異なるプリズムの処方で構成され、現場の専門業者によって選択されるか、または標準的なアルゴリズムを使用する素人によって選択されます。[ 5 ]また、粗いガラスの表面と同様に、光はある程度拡散します（レンズは半透明であり、透明ではありません）。

大型の鋳造品は、ガラスの使用量が多いだけでなく、冷却に時間がかかることからも高価になります。[ 34 ]現代のガラス床には、数センチメートル（1インチ以上）の厚さの積層板ガラスが使用されています。多くの場合、透明です。[ 21 ]

ガラス以外の半透明素材

失われたプリズムライトの代わりとして、合成樹脂複合材（グラスファイバーなど）やレキサンなどのプラスチックの使用が提案されている。 [ 35 ]グラスファイバー製の半透明デッキパネルは、バルコニーの下にある窓に日陰を作ってしまう場合によく使用される。[ 36 ]最近では、ガラスのペンダントプリズムのように光を内部反射するアクリル製マイクロプリズムを備えた 、剥がして貼るだけのプリズムフィルムが市場に登場している。[ 6 ] [ 37 ] [ 38 ]

構造

  • 舗装のプリズムが光を曲げて地下室の壁の真下に一列に並んだガラスのプリムの壁に当て、光をさらに水平に曲げる図
    地下室の照明には二段階屈折システムを採用。中央下はプリズム壁、左上は店舗。I型梁と石積み壁に注目。
  • 明るい照明が差し込む部屋で、部屋の隅にはキャレルデスクが並んでいます。天井はペンダントプリズムでできており、控えめなフレームで支えられています（フレームは、壁から伸びる細い斜めの支柱によって広い間隔で支えられています）。机の上の壁はプリズムタイルでできています。
    中空の歩道内の売場を照らすために使われた同じシステム。プリズム壁は右側にある。
  • 家具のない地下室の白黒写真。水平方向から拡散光が差し込んでいる。淡い色の格天井で、梁の交差部分を太めの丸柱が支えている。柱と壁の下半分はダークウッドの羽目板で覆われている。むき出しの床は淡い灰色だ。
    歩道のプリズムによって照らされた地下室（プリズムは写真の左側に写っていない）

場合によっては、建物の土台の下にプリズムの垂直カーテンが2つ設置されることもあった。[ 18 ]これは地上の窓やドアに使われるプリズムの欄間と類似しており、光を2段階に曲げることで地下室全体に自然光を届けることができた。[ 18 ]

歩道灯の下のエリアは通常、道路下の土壌と隔てる石積み壁で囲まれていますが、一部は道路下まで延びることもあります。アーチ型のライトフレームの支持構造は様々です。古い建物では柱で支えられた鋼鉄製の横梁が一般的ですが、新しい建物では金属製のデッキが一般的です。[ 11 ]

天井が高く丸い鉄のアーチがある広い空間。ガラスドームの天窓が覆われ、床には丸天井の照明があり、前景の中央に時計があります。
1910年に建てられたペンシルベニア駅のコンコース（1963年撮影）。屋根にはガラスドーム型の天窓、床には丸天井の照明が設置されている。
先細りのコンクリート梁で支えられたヴォールトライト床の裏側の眺め
2015年、線路レベルから見上げた景色。金庫室の照明は存在するが、コンクリートで覆われている。

製造、保守、修理

現代の歩道照明灯の中には歴史的なものとはかなり異なるものもあり[ 21 ] [ 15 ]、修復や交換には異なる技術や部品が使用されることがあります。

現在、いくつかの企業が、ガラスのみ、プレハブパネル、または設置型の丸天井照明を製造・販売している。[ 2 ] [ 39 ]施工方法と価格は大きく異なる。[ 39 ]歴史的に、ガラスレンズは各メーカーによって標準化されており、現代のメーカーの中には標準化されたプリズムを生産しているところもある。[ 5 ] [ 2 ] [ 19 ]注文に応じて交換用ガラス鋳造品を供給する企業もある。[ 39 ]コストは大きく異なり、複雑な関節型を必要とする形状はより高価になる。[ 2 ]

交換用ガラスのコーキングには、最新のコーキング材が使用されています。破損したガラス枠は、補修、再溶接、[ 9 ]、または再鋳造することができます。[ 9 ] [ 19 ]一般的に、修復には簡単な工具と技術のみが必要です。[ 9 ]

歩道のひび割れを速やかに補修し、金属を腐食させる凍結防止剤の使用を避けることで、支持構造物を乾燥した状態に保ち、良好な状態に保つことができます。[ 11 ]歩道灯を防水状態に保つには、時間も材料もそれほどかかりません。[ 9 ]地下室は一般的に数十年も持ち、[ 11 ]現存する地下室の多くは100年以上前のものです。[ 2 ]

再利用と保存

再利用や修理が可能にもかかわらず、古いパネルは埋め立てられることが多い。[ 40 ] [ 4 ] [ 2 ]しかし、カナダのビクトリア市は、将来の修復プロジェクトのために撤去された歩道照明パネルを備蓄している。[ 4 ] [ 2 ]多くの場合、壊れた歩道プリズムは個別に交換されず、代わりに開口部がコンクリートまたは他の不透明な材料で埋められる。[ 2 ]金属、木材、アスファルトなど。[ 9 ]

建物の改修工事では、天井灯が撤去されたり、コンクリートで覆われたりすることがあります。例えば、ニューヨークの旧ペンシルベニア駅（現在はほぼ解体されています）の床は、コンコースからプラットホームに光を取り込むために天井灯で作られていました。[ 8 ]天井灯の裏側はまだ見えますが、上面はコンクリートで覆われています（画像参照）。[ 41 ]

一部の都市では地下室の照明器具の保存対策を講じている一方、積極的に撤去して埋め立てを行っている都市もある。[ 2 ]照明器具の外観はそのままに、埋め立て地に設置されたコンクリート製の土台に照明器具を設置し、採光機能をなくすこともある。[ 9 ]一部の地下室は「モスボール処理」され、後で撤去できるように砂利で埋め立てられることもある。[ 2 ]

一部の都市では、エリアウェイは公共事業を敷設するのに便利な場所として利用されており、そのため都市はエリアウェイに法的保護を与えることに消極的になることがある。[ 2 ]場合によっては、公共事業の建設によりエリアウェイが埋め立てられることもある。[ 13 ]

耐荷重強度

地下室照明の耐荷重強度は、スパン、構造、修繕状況によって大きく異なります。損傷した地下室は消防車を支えることができない場合があります[ 42 ]。これは、健全な状態の歩道地下室であれば支えられるはずです[ 11 ] 。多くの管轄区域では、歩道照明の耐荷重に関する規制がなく、メーカーは地方の消防署の規制に準拠した独自の荷重基準を策定する場合があります。歩道照明の耐荷重は試験することができ、特定の耐荷重に合わせて設計・製造することができます[ 43 ] 。

湿ったエリアは、舗装の屋根を支える鋼鉄製の耐荷重部材を腐食させる可能性があります。湿気は、上部からの漏水や下部からの地下水によって発生する可能性があります。[ 2 ]

現在のインストール

作業用手袋をはめた二人が、小型の平床トラックから、木製のスペーサーで区切られた同じようなパネルの山へと、重い歩道灯のパネルを慎重に積み上げている。山は歩道の外側にあり、歩行者は内側を通行する。パネルは黒い金属枠と丸い白いレンズでできている。大きさは約1.5m×0.5m（おそらく2m×4フィート）だ。
修復された金庫室の照明がニューヨーク市のブロードウェイに再設置されている
薄紫色の四角形が描かれた薄汚れたパネルが、浅い黄色のレンガのアーチに深く埋め込まれている。背景のギャラリーへと続くアーチ型の出入り口のそばに、明かりを持った人々がいる。パイプが画面を貫いている。
使われなくなった歩道のプリズムが、廃墟となったシアトル地下鉄を照らしている
  • ワシントン州シアトルでは、 1889年のシアトル大火の後、道路の高さが場所によっては最大22フィートも上がった。 [ 2 ]以前、パイオニア・スクエア地区は潮汐によって浸水した。 [ 2 ]シアトルでは、2002年にパイオニア・スクエアの歩道の天井照明の一部を、紫色に塗装済みの新しいものに交換した。シアトルでは、地下を通る観光ツアーを運行している。 [ 32 ]
  • メキシコのティファナには、1919年に建てられたカサ・デ・ラ・カルチュラに、太陽光を遮断しない装甲天井の照明が設置されている。 [ 60 ]
  • オンタリオ州トロントにはかつて多くの金庫室の照明がありましたが、最後に残ったのは2011年までダンダス・ストリート・ウェスト2869番地（キールの近く）の店の前にあったものでした。 [ 61 ]
  • ブリティッシュコロンビア州バンクーバーでは、開発許可申請者には非公式の方針として、空き地を埋め立てることを義務付けているが[ 42 ] [ 2 ]、一部は舗装されたり、消防車が通れるだけの耐荷重性が確保されている。 [ 57 ]残っている空き地の中には、レストランが併設されているものもある。 [ 62 ]歩道の角柱のウォーキングマップが作成されている。 [ 63 ] [ 57 ]約130の空き地が残っているが、その記録はデジタル化されておらず、保存を促進するための対策も存在しない。 [ 2 ]
  • ブリティッシュコロンビア州ビクトリアには、ヤロービルの外の1ブロックを囲む地下ギャラリーを含む、7か所に11,000個を超える歩道プリズムがあります（2006年現在）。670個以上のプリズムは行方不明になっているか、コンクリートで埋められています。 [ 2 ]歩道プリズムは1990年から遺産に登録されています。元々は数十万個のプリズムがありました。市は修復のためにいくつかのパネルを保管していますが、ガラスの供給業者を見つけるのに苦労しています。市は夜間にギャラリーの下にあるライトを点灯し、ダウンタウンの中心部に紫色に光る歩道を作る計画を立てています。 [ 4 ]歩道プリズムは保護されていますが、保存するための資金はありません。 [ 2 ]

参照

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