اصول محاسبات روشنایی قسمت2

اصول محاسبات روشنایی

اغلب این مسئله برای کسانی که دست به طراحی میزنند اتفاق میافتدکه مقدار نور را چه اندازه تعیین نمایند.شاید این مسئله در طراحی منازل مسکونی نسبت به طراحی نور در مدارس، دانشگاهها، دفتر کار، مراکز تجاری، سازمانها کم اهمیتتر به نظر آید. در این بخش چند روش محاسبه روشنایی به نمایش در خواهد آمد که شامل ابزارهای اولیه برای پیشبینی نتیجه طراحی نور میباشد.

در طراحیهای مدرن، صحبت کردن در مورد فوت کندل (یا lux در سیستم های متریک) از روی بی فکری و عدم دقت یک چیز معمول است.این مهم است که به خاطر داشته باشیم چگونگی تعداد شمعهای لازم برای یک فضای کلی به میانگین تراز نور لازم اندازهگیری شده در سطح افقی بر روی میز و ابزار کار مربوط است. به هر حال گاهی اوقات ملاک روشنایی فقط به وسیله مأموریت کار و شغلی یا اندازه روشنایی در سطح عمودی بستگی دارد.

تئوری پایه

فوت کندل مقداری نور رسیده به یک سطح به فاصله یک فوت از یک شمع است. شدت این نور یک شمع است. چشمه نور به دو طریق کاملاً مجزا اندازهگیری میشود.اغلب چراغها با کل مقدار نوری که میتابند اندازهگیری میشوند، در صورتی که نورافکنها و لامپهای نور مستقیم با شدت نور ساطع شده از آنها اندازهگیری میشوند.

لامپ

مقدار ناخالص نور تولیدی از منبع که با واحد لومن اندازهگیری میشود.به عنوان مثال یک شمع حدود 5/12 لومن نور تولید میکند.چندمورد متعارف از منابع نور در جدول آمده است.

لامپ 60 وات التهابی	890 لومن
لامپ 18 وات استاندارد فلورسنت	1200 لومن
لامپ4 فوت فلورسنت T-8	2850 لومن
لامپ خیابانی 100 وات سدیم فشار بالا	9500 لومن
لامپ 1500 وات متال هالید جهت روشنایی استادیو ورزشی	165،000 لومن

توضیح اینکه لامپ فلورسنت 18 وات فشرده از لامپ التهابی 60 وات نور بیشتری تولید میکند. اساساً کارآیی انرژی نوردهی بااستفاده از منبع نوری مانند لامپ فلورسنت که نور بیشتر با توان مصرفی کمتر از لامپ التهابی تولید میکند بیشتر است. لومن اطلاعات پایهای است که در مدلهای محاسباتی استفاده میشود. ایت اطلاعات برای طراحی نور محیطی اتاق حیاطی است.

پیش بینی نتیجه کلی و سطح نور محیط

کلی وسطح نور محیطی معمولیترین محاسبات برای محاسبه میزان نور است که تقریبا همیشه میانگین میزان روشنی در صفحه افقی است. ازسه روش میتوانید سطح نور را برای کلی و نور محیط را پیشبینی نمایید.

1. تخمین میانگین روشنایی بر پایه محاسبات سریع ،دستورالعمل آن در ادامه تشریح خواهد شد.این محاسبات زیاد دقیق نیست ولی برای بسیاری از پروژهها به اندازه کافی خوب است. به عنوان یک حداقلی این محاسبات ما را مطمئن میسازد که از مسئله زیاد دور نیفتادهایم.

2. محاسبه بر مبنای محاسبات لومن؛ این محاسبات پیچیده است ولی با ماشین حساب دستی قابل انجام میباشد. این محاسبات را همه معماران و طراحان داخلی قبول ندارند.انجمن مهندسان روشنایی آمریکای شمالی(IESNA) در این دسته قرار دارند، شما میتوانید از هندبوکهای این انجمن در این مورد استفاده کنید. این روش برای روشنایی کلی کاملاً دقیق است. اما برای طراحی در جاهایی که نور متغیر دارد خوب کار نمیکند.

3. استفاده از محاسبات نقطه به نقطه کامپیوتری. یک نکته مهم برای افراد متخصص این کار استفاده ازبرنامههای سطح بالاست.جهتگیری بعضی برنامهها به کارهای گرافیکی است و مورد علاقه معماران و طراحان داخلی مخصوصاً آنهایی که از روشنایی روز (روشنایی طبیعی) در محاسبات خود استفاده میکنند است.

پیشبینی مأموریت روشنایی و سطح روشنایی موضعی

پیشبینی مقدار درخشندگی و نورانیت بر روی یک پرده و یا نمایش جزئیات ترکیب برجسته کار نسبتاً مشکلی است، چرا که در برخی از موارد اطلاعات آنچنانی موجود نیست. با این حال سه روش برای پیش بینی سطح نور در کار و دیگرکارهای برجسته با درخشندگی لازم ، موجود است.

1. استفاده از راهنماهایی که توسط کارخانههای تولید کننده نورافکنها منتشر شده است. این کار اغلب بهترین راه، بدون در نظر گرفتن دانش طراح است.

2. استفاده از قانون توان دوم معکوس برای تخمین سطح نور در سطح یک پرده یا نمایش جزئیات است. این روشی ساده برای انجام و عالی برای تخمین، پررنگ(هایلایت) در قسمتهای نورانی است. این روش در پایین بیشتر توضیح داده شده است.

3. استفاده از برنامه محاسباتی نمایش دهنده نور .این روش احتیاج به نیروی ماهر دارد.این روش مستقل از کمپانیهای تولید کننده لامپ است.

محاسبات سریع برای معماران و طراحان داخلی

از آنجا که برای معماران وطراحان داخلی ،محاسبات سطح نور امر رایج نبوده، هیچگاه به تولید اصول طراحی نور و انجام طرحبندی نور اقدام نکردهاند. شیوههای ذیل با دقت قابل قبولی استفاده میگردد. باید به خاطر داشته باشیم به هر حال، این نتایج فقط یک برآورد محسوب میشوند و نباید با محاسبات واقعی در زمانی که ایجاب میکنند عوض شوند.

روش وات بر فوت مربع

این یک روش بسیار خوبی برای بیشتر فضاها محسوب میشود. به طور ساده، مساحت اطاق به فوت مربع را در وات بر فوت مربع (جدول 1) ضرب نمایید.این عدد مقدار واتی که شما برای بدست آوردن میزان روشنایی که با استفاده از لامپ هالوژن یافلورسنت نیاز دارید را به شما میدهد. این روش اگر دستورات پایین را به کار ببرید خوب کار میکند.

· فقط برای فضاهای نسبتا معمولی سقفدار، واسطهای برای همرنگ دیوار کردن و تعداد قابل قبول پنجرهها و دیگر جزئیات.این روش در فضاهای تاریک یا فضاهای دارای شکلهای غیر معمول کاربرد ندارد.

· استفاده رایج ، تجهیزات نورانی مبتذل که برای طراحی فضا به کار میروند. طراحان سنتی و افراد باهوش از این اجتناب کنند.

· باید تأثیرات مختلف چشمههای نور نظیر لامپهای التهابی یا هالوژن و فلورسنت را فهمیده باشید.

برای مثال، میانگین کلی مناسب سطح نور برای کلاس درس حدود 500 فوت کندل است. با استفاده از جدول لامپ فلورسنت 2/1 وات بر فوت مربع بطور تخمینی برای روشنایی ما لازم است.اگر اندازه کلاس 800 فوت مربع باشد، کل توان مورد نیاز در کلاس حدود 960 = ( ) وات میباشد. اگر از نورافکن با 2 لامپ هر کدام 32 وات استفاده شود حدود15 = ( ) دستگاه نورافکن لازم میشود.

مثال دیگر: بررسی نور اتاق حرکت تصویر تأتر. مقدارسطح نور پیشنهادی حدود 10 فوتکاندل است.از لامپ هالوژن استفاده میکنیم چراکه نیاز به تار(مبهم وتاریک شدن)نور در تمام دامنه دید است. جدول مقدار مورد نیاز را 0/1 وات بر فوت مربع نشان میدهد.برای یک سالن تأتر 300 فوت مربعی به 3000 = ( ) وات روشنایی نیاز است. شمامیتوانید از نور بین 60 وات کمسو تا 100 وات کمسو استفاده نمایید. از این رو به 50= ( ) کمسو هر کدام 60 وات یا 30 = ( ) کمسو هر کدام 100 وات نیاز است.

یک روش بسیار ساده لومن

همانند روشهای ذکر شده این روش هم محدودیتهایی از جهت روشنایی و اتاقهایی که در آنها کار میکنیم دارد. مراحل روش لومن به این طریق است:

1. تقسیم مقدارکلی لومن اولیه کلی بر مساحت فضای موردنظر

2. تقسیم نتیجه بر 2 تا میانگین سطح روشنی اتاق را تخمین بزنید.

شما میتوانید عکس این عمل را برای پیدا کردن مقدار لومن لازم جهت سطح نور مطلوب انجام دهید.

1. ضرب سطح نور مطلوب در 2

2. ضرب نتیجه در مساحت اتاق تا لومن لازم برای کل لامپها بدست آید.

3. تقسیم کل لومن بر نرخ اولیه لومنهای لامپها برای پیدا کردن تعدادلامپای مورد نیاز.

به عنوان مثال، یک دفتر خصوصی 150فوت مربع.هر اتاق چهار تا نورافکن 2 لامپی، هر لامپ 2850 لومن دارد.کل لومن دراتاق 22،800 = ( ) است.تقسیم بر مساحت اتاق 152 = ( ). تقسیم بر 2 ،76 = ( ) فوت کندل. (این مقدار بیشتر از مقدار توصیه شده است. مقدار روشنایی را به اندازه 25% حدود 57 فوت کندل با برداشتن یک نورافکن کاهش داد.)

اجازه بدهید راههای دیگر را هم بررسی نماییم.در همان دفتر کار 150 فوت مربعی، مراد استفاده از لامپ مخصوص (حباب روشن) که 2200 لومن برای بدست آوردن 40 فوت کندل باشد.40 فوت کندل را در 2 ضرب میکنیم که میشود 80 =( ).حال این مقدار را در مساحت اتاق ضرب میکنیم میشود 12،000 = ( ). قدم بعدی تقسیم این عدد بر لومن برلامپی که از آن استفاده میکنید میشود 45/5 = ( ) لامپ. این عدد را به عدد صحیح بزرگتر گرد میکنیم عدد 6 بدست میآید.شما اکنون به شش نورافکن تک لامپ، یا سه نورافکن دو لامپ یا یک نورافکن شش لامپ نیاز دارید.

روش بسیار ساده لومن به خوبی برای یک اتاق با چندین مدل از سیستم روشنایی جواب میدهد.

روش بسیار ساده نقطهای

در این روش شما میبایست فاصله صفحه نور از سطحی که میخواهید نمایش دهید را بدانید.این فقط با شخصی که زیر نورافکن قرار گرفته کار میکند.

it does not work for wallwashing or other forms of highlighting.

1. مربع فاصله منبع نور از موضوع.

2. ضرب عدد به دستآمده در سطح نور مطلوب (20 تا 50 فوت کندل برای اتاق، هتل و رستوران؛تا حدود 250 فوت کندل برای نمایش وسایل فروشگاه و مهمانخانهها) برای آنکه توان کندل تخمینی بدست آید.

فرض کنید که میخواهید یک اطاق نشیمن را روشن نمایید.انتخاب 50 فوت کندل. مدل سقف مجلل و دارای گنبدی در داخل،نور در 20 فوتی پرده. این فاصله را به توان 2 برسانید (400 = 20 20).در میزان فوت کندل ضرب نمایید(توان کندل 20،000 = 50 400) تا نرخ روشنایی منبع مورد نیاز بدست آید. در ادامه کاتالوگ لامپ پرژکتورهای candlepower20،000 آمده است.

محدودۀ انتشار نور کمی بیشتر از مقدار مورد انتظار ماست. این موضوع از روی تجربه و راهنمای لامپ در دسترس ماست.

مرجع:

M.Karlen and J.R.Benya. 2004. Lighting design basics. New York: John Wiley

هشت مدل لامپ با زاویه پراکندگی مختلف

اصول محاسبات روشنایی قسمت2

مطالب مشابه :

مشخصات diy

نمونه لامپ های زنون HID

آموزش تعمیر لامپ کم مصرف

فلاشر رقص نور قابل برنامه ریزی میکرو کنترلر

اعطای نمایندگی لامپ کم مصرف ایرانی KNE

کاتالوگ فارسی دزدگیر کلاسیک

اصول محاسبات روشنایی قسمت2

تایمر دوزمانه دقیقه وثانیه قطع و وصل

لامپ led فوق کم مصرف شایان برق - نماگر - مدل پارسان و پارسا

نمونه طرح تبلیغاتی 8