محاسبات روشنایی

به مقدار نوری که در تمام جهات محیط از یک منبع نوری (چراغ)در هر ثانیه منتشر می شود جریان نوری یا (توان نوری ) می گویند .

• – جریان نوری را با Φ نشان می دهند. واحد جریان نوری لومن (Lm) می باشد .
• – به مقدار نوری که بر واحد سطح تابیده می شود شدت روشنایی میگویند. واحد شدت روشناییلوکس (LX) یا لومن بر متر مربع می باشد . یک لوکس= یک لومن بر متر مربع می باشد.
• – شدت روشنایی را با حرف E نشان می دهند و فرمول آن عبارت است از
• – نسبت جریان نوری ( توان نوری ) به توان الکتریکی لامپ را بهره نوری لامپ می گویند و واحد آن لومن بر وات می باشد .
• – به تراکم شار نور در فضا شدت نور می گویند . و واحد آن شمع یا کاندلا (ca) می باشد .
• – نسبت شدت نور به سطحی که نور از آن متصاعد می شود درخشندگی می گویند . واحد درخشندگی شمع بر سانتیمتر مربع می باشد.
• – پخش نور به روشهای مطابق جدول زیر صورت می گیرد .

نوع پخش نور	مستقیم	نیمه مستقیم	یکنواخت (عمومی)	نیمه غیر مستقیم	غیر مستقیم
مقدار نور تابیده شده به بالا	۰ تا ۱۰ درصد	۱۰ تا ۴۰ درصد	۴۰ تا ۶۰ درصد	۶۰تا ۹۰ درصد	۹۰ تا ۱۰۰ درصد
مقدار نور تابیده شده به پایین	۹۰ تا ۱۰۰ درصد	۶۰ تا ۹۰ درصد	۴۰ تا ۶۰ درصد	۱۰ تا ۴۰ درصد	۰ تا ۱۰ درصد
کاربرد	سوراخکاری و تراشکاری	دفاتر کار و کلاسها و بانکها	محوطه ها و محیط کار معمولی	هتلها و مهمانخانه ها	دکوراسیون سینما و ویترینها

• – جهت انتخاب نوع روشنایی باید سه عامل مسائل اقتصادی ، زیبایی ، بهداشتی رعایت گردند . در مسائل اقتصادی دو اصل هزینه اولیه و هزینه تعمیر و نگهداری باید توجه شود .
• – مراحل محاسبه روشنایی داخلی : ابتدا از جداول استاندارد مقدار شدت روشنایی مورد نیاز محل را بر حسب لوکس بدست می آوریم . سپس نوع روشنایی را انتخاب کرده و نوع چراغ را نیز انتخاب می نمائیم . با استفاده از جداول مربوط به هر چراغ ضریب آلودگی (MF) را بدست میآوریم. با استفاده از فرمولهای زیر ضریب فضا را محاسبه می نماییم .

را ی روشنایی مستقیم ، نیمه مستقیم و یکنواخت ٢w+L / 6H

روشنایی نیمه غیر مستقیم و غیر مستقیم ٢w+L / 4H

W : عرض محیط L : طول محیط H: ارتفاع نصب چراغ

با استفاده از جداول مربوطه با استفادا از ضریب فضا ، رنگ سقف و رنگ دیوار و کف مقدار ضریب بهره (µ) را محاسبه نموده و با استفاده از فرمول :

E A/µMF

مقدار جریان نوری مورد نیاز را محاسبه می نماییم . در این فرمول A سطح مقطع محیط بر حسب متر مربع و E شدت روشنایی بر حسب لوکس می باشد

و پس از آن از فرمول مقدار نور هر چراغ / مقدار نور کل = تعداد چراغ تعداد چراغهای لازم را بدست می آوریم .

• – نحوه چیدن چراغها در سقف باید به گونه ای باشد که فاصله هر چراغ تا دیوار نصف فاصله دو چراغ ( در طول یا عرض ) باشد .

محاسبه روشنایی ساختمان

هدف از محاسبات روشنایی داخلی عبارتند از:

۱٫ محاسبه تعداد چراغ های مورد نیاز

۲٫ تعیین نحوه قرارگیری چراغ ها ( ارتفاع نصب، موقیعت قرار گیری…)

۳٫ تامین حداقل شدت روشنایی متوسط مورد نیاز

۴٫ توزیع مناسب روشنایی در نقاط مختلف

۵٫ محدود کردن خیرگی

۶٫ ملاحظات زیبایی و غیرهنکات مهم در محاسباتبه طور خلاصه می دانیم که از کل نوری که از یک منبع نوری منتشر می شود، بخشی از آن به سطح مورد نظر می رسد و بخشی از آن به دیواره های اطراف و سقف تابیده می شود. بخشی از نور تابیده شده به سقف و دیوارها نیز به سطح کار منعکس می شود که در حالت کلی بر مقدار شدت روشنایی در مجموعه تاثیر می گذارد. در نتیجه، عوامل مختلفی بر میزان نور تابیده شده بر یک سطح در اتاق تاثیر می گذارد که عبارتند ازشکل و حجم اتاق، رنگ دیوارها و سقف، فاصله بین چراغ و سطح، نوع منحنی توزیع شدت نور چراغ و غیره.به صورت خلاصه می توان گفت که اگر شار نوری تابیده شده از منابع نوری موجود در اتاق، برابر لومن Фباشد، در حالت ایده آل که کل این مقدار نور به سطح مورد نظر بتابد، شدت روشنایی متوسط برابر خواهد بود:Eave = Фt/Aشکل تصحیح شده رابطه قبلی باید به صورت زیر باشد:Eave = K*Фt/A 0 ≤ K < 1لذا منظور از محاسبات روشنایی، به طور خلاصه یعنی یافتن ضریب K است که تابع عواملی نظیر ابعاد اتاق، نوع رنگ آمیزی، نوع چراغ، میزان آلودگی محیط و… است.مقدار Eaveاز روی جداول استاندارد مشخص می شود A به ابعاد اتاق بستگی دارد و Kهمانطور که اشاره شد، با کمک روش های محاسبات روشنایی به دست می آید. در نتیجه مقدار مورد نیاز و از روی آن تعداد چراغ های مورد نیاز در یک اتاق محاسبه می شود. در گام های بعدی نحوه چیدمان چراغ ها برای کاهش خیرگی، کاهش سایه و … تعیین شده و محاسبات روشنایی تکمیل می شود.تعریف پارامترهای کلیدیابعاد اتاق: طول، عرض و ارتفاع به ترتیب H, W, Lضرایب انعکاس: عبارتند از نسبت نور منعکس شده از یک سطح به کل نور تابیده شده به آن. ضریب انعکاس مربوط به کف، دیوار و سقف را به ترتیب با ρc, ρw, ρfنشان می دهند.ضرایب انعکاس به صورت درصد بیان می شود. معمولا ترکیب رنگ آمیزی برای یک اتاق عبارتند از:• کف اتاق: رنگ های تیره – ضریب انعکاس ۱۰ تا% ۳۰• دیوارها: رنگ ملایم – ضریب انعکاس ۴۰ تا % ۶۰• سقف: رنگ های روشن – ضریب انعکاس ۷۰ تا%محاسبات روشنایی• روش لومن• روش ضریب بهرهروش لومندر این روش، ضریب K از ضرب کردن دو ضریب دیگر بدست می آید:۱٫ ضریب بهره اتاق یا Room Efficiency (ηr )۲٫ ضریب نگهداری یا Maintenance Factorsضریب بهره اتاقبرای محاسبه ضریب بهره اتاق در گام اول لازم است شاخصی به نام شاخص اتاق یا Room Index محاسبه شود. شاخص اتاق یک رابطه تجربی است و اثر ابعاد اتاق را در میزان نوری که به سطح کار می رسد را نشان می دهد. شاخص اتاق برای سیستم های روشنایی مستقیم، نیمه مستقیم و یکنواخت طبق رابطه زیر است:Ri = W * L / hr ( W+ L)در این رابطه hr برابر اختلاف ارتفاع نصب چراغ و ارتفاع سطح کار، یعنی :hr = H – (hf + hc)شاخص اتاق برای سیستم های روشنایی غیر مستقیم و نیمه غیر مستقیم طبق رابطه زیر است:Ri = 1.5 W * L / H ( W+ L)پس از محاسبه شاخص اتاق با کمک جداول معینی، ضریب بهره اتاق را محاسبه می کنیم. در این جداول ازروی ضرایب انعکاس سطوح و نوع چراغ انتخاب شده، ضریب بهره بدست می آید. بنابراین ضریب بهره اتاق،اثر ابعاد اتاق، رنگ سطوح اتاق و نوع چراغ را بر درصد نوری که به سطح کار می رساند را نشان می دهد.نکات:۱- برای فضاهای بسته به ازای هر متر مربع مساحت اگر از لامپ رشته ای استفاده شود ۳۲ وات بر متر مربع در نظر گرفته می شودبه عنوان مثال اگر یک اتاق ۱۲ متر مربع مساخت داشته باشد ۳۸۴=۳۲*۱۲ پس ۳۸۴ وات جهت یک اتاق ۱۲ متر مربع مورد نیاز است که با توجه به لامپ های موجود در بازار باید دو عدد لامپ ۲۰۰ وات استفاده نمود.۲- اگر از لامپ مهتابی استفاده نمایمنور لامپ های مهتابی حدودا ۴ برابر یک لامپ رشته ای است به عبارت دیگر نور یک لامپ ۴۰ وات مهتابی برابر یک لامپ ۱۶۰ وات رشته ای است در حالیکه مصرف برق ان ۴/۱ یک لامپ رشته ای است بنابراین برای هر متر مربع مساحت ۸ وات در نظر می گیریمبه عنوان مثال برای یک اتاق ۱۲ متری ۸۴=۸*۱۲ پس ۸۴ وات نور مهتابی می خواهیم که با توجه به لامپهای موجود حداقل ۳ عدد لامپ ۴۰ وات مهتابی مورد نیاز خواهد بود۳- اگر از نور ترکیبی (مهتابی و رشته ای ) استفاده شودبهترین حالت نور داشتن ترکیبی از نور زرد و سفید می باشد لذا در اینحالت جهت محاسبه ابتدا محاسبات را بر اساس لامپ رشته ای انجام داده سپس ضرایب ۱۶۰ را جدا نموده و به جای ان یک عدد لامپ مهتاب ۴۰ وات قرار می دهیمبه عنوان مثال بای اتاق ۱۲ متر مربعی۶۴+۱۶۰*۲=۳۸۴=۳۲* ۱۲

منبع : الکتروفورس

www.electroforce.ir