محاسبات روشنایی داخلی

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/08/05 09:44:45 0 نظرات روشنایی,

روشنایی داخلی


امروزه محاسبات روشنایی جهت طراحی سیستم روشنایی اماکن مختلف، امری اجتناب ناپذیر است. جهت صرفه جویی در مصرف برق، انجام امور به نحو احسن، زیبایی و جلوگیری از صدمات ناشی از طراحی روشنایی غیراصولی، محاسبات روشنایی امری ضروری به نظر می رسد. تجربه و تحقیقات نشان داده است در صورتی که یک سیستم روشنایی به خوبی طراحی و اجرا شود می تواند اثر مفیدی را روی زندگی روزمره، افزایش کارایی و کیفیت محصول تولیدی داشته باشد. از طرف دیگر، موضوع روشنایی از جنبه های مختلف بهداشتی، اقتصادی، ایمنی و زیبایی نیز از اهمیت به سزایی برخوردار است. یک سیستم روشنایی با مقداری مناسب و کیفیت مطلوب روشنایی می تواند از خستگی چشم و عوارض ناشی از آن جلوگیری نموده و در ضمن، هزینه ی برق مصرفی را نیز کاهش دهد.
هدف از محاسبات روشنایی داخلی، تعیین چراغ های لازم و نحوه ی چیدمان آن هاست. در عین حال در این روش طراحی، اثر روشنایی روز دخالت داده نمی شود، زیرا این سیستم برای شب یا زمان هایی که اثر نور حداقل است باید کارایی کافی داشته باشد. 


شدت روشنایی لازم برای اماکن مختلف


تجربه نشان داده است که برای انجام امور مختلف، به شدت روشنایی های متفاوتی نیاز است. به طور مثال برای انجام کارهای ظریف و خاص مانند قراردادن قطعات الکترونیکی روی برد به شدت روشنایی بیشتری نیاز است تا انجام اموری که با قطعات بزرگتری انجام می شود. مسلماً شدت روشنایی بالاتر، مستلزم هزینه ی سرمایه گذاری (شامل خرید، نصب و ...) و جاری(شامل هزینه ی انرژی، تعمیر و نگهداری و ...) بیشتر است. لذا در انتخاب شدت روشنایی بایستی هم به راحتی کار و بهره ی کاری کارکنان توجه نمود و هم هزینه ها در نظر گرفت. با توجه به این دو فاکتور، مجامع مهندسی کشورها مقادیر استانداردی را برای انجام کارهای اساسی مختلف پیشنهاد نموده اند. این مقادیر پیشنهادی در هر کشوری متفاوت است و تحت تأثیر سطح زندگی و فرهنگ عمومی هر کشور، مقادیر مختلفی پیشنهاد شده است.


بررسی کیفی ضریب بهره ی روشنایی


ضریب بهره ی روشنایی برابر با نسبت شار نوری موثر (شاری که به سطح کار می رسد) به شار کار تولید شده در لامپ است. ضریب بهره ی روشنایی به دو عامل عمده ی نوع چراغ و شکل اتاق بستگی دارد.
در مورد چراغ، مثلاً در لامپ های فلورسنت که دارای پوشش پلاستیکی هستند، مقدار قابل توجهی از نور تولید شده، جذب پوشش می شود و شار کمتری به سطح کار می رسد. بنابراین مقدار ضریب بهره ی روشنایی کم خواهد شد. همچنین در بررسی منحنی پخش نور چراغ ها، چراغ های با نور مستقیم و شعاع باریک، نور را با انعکاس کمتری به سطح کار می تابانند؛ لذا ضریب بهره ی روشنایی بالاتری دارند.
در مورد شکل اتاق نیز می توان به عوامل مختلفی چون ارتفاع نصب چراغ ها، طول و عرض اتاق و ضرایب انعکاس سقف، دیوارها و کف اشاره نمود. هرچقدر طول و عرض اتاق نسبت به ارتفاع اتاق بزرگتر باشند، بیشتر نور به طور مستقیم به سطح کار می تابد و در نتیجه ضریب بهره ی روشنایی بزرگتری به دست می دهد. ارتفاع نصب نیز با ضریب بهره نسبت معکوس دارد. چون در یک اتاق با طول و عرض ثابت، هرچقدر ارتفاع بیشتر شود، سطح کار در محل چراغ، زاویه ی فضایی کوچکتری به د ست می دهد که با توجه به منحنی های پخش نور چراغ ها، نور کمتری به طور مستقیم به سطح کار می رسد. البته کم کردن ارتفاع نصب به منظور بالا بردن ضریب بهره سبب می شود تا نور روی سطح کار، یکنواخت نشود که معمولاً این کار را انجام نمی دهند.
برای محاسبه دقیق ضریب بهره ی روشنایی لازم است شعاع های نور خروجی از چراغ دنبال شود. براین اساس باید نوری که به صورت مستقیم به سطح کار می رسد و همچنین آن قسمت از نوری که پس از انعکاس از دیوارها و سقف، به سطح کار می رسد، محاسبه شود که کار مشکلی است.


تعیین شدت روشنایی در یک نقطه خاص


پس از محاسبات روشنایی و طراحی سیستم روشنایی بر اساس یک شدت روشنایی متوسط، بسیاری از اوقات لازم است تا شدت روشنایی در نقاطی خاص نیز محاسبه شود. این کار معمولاً در تاریکترین و روشن ترین نقاط و جهت اطمینان از رضایت بخش بودن یکنواختی روشنایی سطح کار انجام می گیرد. شدت روشنایی یک نقطه تحت تأثیر دو شار نوری ایجاد می گردد: اول شار نوری که به صورت مستقیم و بدون هیچ انعکاسی به نقطه ی مورد نظر می رسد که مولفه ی مستقیم شدت روشنایی نامیده می شود و دوم مولفه ی غیر مستقیم شدت روشنایی است که در اثر رسیدن شار نوری چراغ ها پس از انعکاس از دیوارها  و سقف به سطح کار ایجاد می گردد. شدت روشنایی کل در یک نقطه، از مجموع مولفه های مستقیم و غیر مستقیم حاصل می گردد.


محاسبه ی شدت روشنایی مستقیم

محاسبه ی شدت روشنایی مستقیم در هر نقطه ی خاص برابر مجموع شدت روشنایی هر یک از لامپ ها می باشد.


محاسبه ی شدت روشنایی غیر مستقیم

همان طور که گفته شد مولفه ی غیر مستقیم شدت روشنایی ناشی از انعکاس شار نوری از دیوارها و سقف است که وابسته به موقعیت نقطه ی مورد نظر در اتاق می باشد. میزان تأثیر شدت روشنایی غیر مستقیم در شدت روشنایی کل برای هر نقطه بسیار ناچیز است؛ مگر آنکه درصد شار نوری خروجی از چراغ به سمت بالای آن (یا تابش غیر مستقیم لامپ) بسیار زیاد باشد. در بعضی از نقاط، اثر سقف به طور موثرتر و در برخی نقاط دیگر، اثر دیوارها به نحو موثرتری در تعیین مولفه ی غیرمستقیم نقش ایفا می کند. لذا برای تعیین موقعیت نقطه ی مورد نظر، اتاق را در طول به ده قسمت برابر تقسیم می کنند و با حروف A تا F نمایش می دهند. همچنین عرض اتاق را نیز به ده قسمت برابر تقسیم کرده و با اعداد 0 تا 5 مشخص می کنند.

 

 

 

ارسال نظر