کد: 13970708319289693

مهندسی روشنایی چیست؟

کد: 13970708319289693

https://goo.gl/j1mFZy

، تهران ، (اخبار رسمی): جهت مقابله با آلودگی نوری لازم است اطلاعاتی درباره نورپردازی و مکانیزم تولید نور کسب کرد. هر منبع نور به مقدار مساوی نور را به تمام جهات منتشر نمی‌کند بلکه در هر جهت مشخص فاکتور، مقدار نور را در آن جهت تعریف می‌کند. در حقیقت می‌توان گفت مقدار نور در یک جهت خاص یا شدت درخشندگی با کندلا مشخص می‌شود.

مهندسی روشنایی
مهندسی روشنایی چیست؟

شار نوری عبوری از واحد زاویه فضایی شدت نور نام دارد که بر حسب کاندلا سنجیده می‌شود

در این مقاله به چند مفهوم مهندسی نور اشاره خواهد شد. هر منبع نور به مقدار مساوی نور را به تمام جهات منتشر نمی کند بلکه در هر جهت مشخص فاکتور Candela power، مقدار نور را در آن جهت تعریف می‌کند. در حقیقت می‌توان گفت مقدار نور در یک جهت خاص یا شدت درخشندگی با کندلا مشخص می‌شود.

کندلا - Candlepower

شدت نور با کندلا Candela اندازه‌گیری می‌شود. Candlepower معمولاً برای مشخص کردن شدت نور در جهات مختلف یک منبع نور به کار برده می‌شود.

منحنی توزیع  کندلا -Candlepower Distribution Curve

یک منحنی (معمولا قطبی)، که معرف تغییرات شدت درخشندگی یک لامپ یا دستگاه نورافکن از مرکز منبع نور است.

روشنایی - Brightness

روشنایی (Luminance) در واقع شدت نوری است که به طور مستقیم از منبع به چشم می‌رسد.

تشعشع - Glare

وقتی جسمی درخشان در میدان دید قرار می‌گیرد، تصویر ایجاد شده در چشم معمولاً روشن‌تر از بعد از تطبیق چشم به نظر می‌رسد.

شدت روشنایى  - Illuminance

۱- در واقع چگالی شار درخشندگی بر روی سطح است، که به وسیله واحد Footcandle یا لوکس (Lux در واحد متریک) اندازه‌گیری می‌شود. فرم معمول این خاصیت Illuminance است.

۲-Illuminance  در واقع برای اندازه گیری مقدار خاصیت شار درخشندگی که در سطح ظاهر می‌شود، است.  Illuminance متاثر از شدت ثبوت نور در جهت سطح و فاصله منبع نور با سطح و زاویه تلاقی نور رسیده به سطح است. به هرحال شدت روشنایى فاکتوری است که با چشم اندازه گیری نمی‌شود ولی معمول‌ترین ملاک در طراحی‌های نوری است.

لومن - Lumen

واحد پایه ربای اندازه گیری نور است. یک شمع سر میز شام حدود ۱۲ لومن و یک حباب ۶۰ واتی سفید با قدرت بیشتری در حدود ۸۵۵ لومن، نور صاتع می‌کند. اگر ما یک منبع نقطه‌ای نور یک کندلا در مرکز کره‌ای به شعاع یک فوت باشد که در حدود یک فوت مربع گشودگی در سطح آن دارد، مشابه چراغی است که یک لومن نور صاتع می‌کند.

شدت نور - لومن

شار نوری عبوری از واحد زاویه فضایی (استرادیان) شدت نور نام دارد که بر حسب کاندلا سنجیده می‌شود. زاویه فضایی، زاویه‌ای است که از مرکز یک کره دیده می‌شود و سطح آن را در بر می‌گیرد. اندازه زاویه فضایی برابر است با نسبت اندازه سطح به مجذور شعاع کره. شدت نور در هر نقطه از فضا مستقل از دوری و نزدیکی به منبع نور به یک میزان است اما در جهت‌های مختلف نسبت به آن مقادیر متفاوتی دارد.

لومن : مقدار نور مرئی که از یک منبع روشنائی دریافت می‌شود یا میزان شار نوری که از هر استاردیان زاویه فضائی خارج می‌شود.

تشعشع  - Luminance

شدت درخشندگی (روشنایی فوتومتریک) هر سطح در یک جهت مشخص به ازای یک واحد مشخص از آن سطح که در همان جهت مشاهده می‌شود، که با واحد Candela/m^2 اندازه‌گیری می‌شود.

شار درخشندگی - Luminous flux

اندازه تمام نوری است که به وسیله منبع نور تولید می‌شود. در واقع مقدار نوری است که سطح جسم را بدون در نظر گرفتن جهت آن ترک می‌کند. یک لامپ ۱۰۰واتی معمولی نئون، در حدود ۱۷۰۰ لومن و یک لامپ ۴۰۰ وات بخار سدیمی پر فشار درحدود ۵۰۰۰۰ لومن نور ساطع می‌کند. نرخ شار درخشندگی هر لامپ به وسیله شرکت‌های سازنده آن عرضه شده است و لیست مقدار لومن‌های لامپ‌های معمولی را می‌توان در Lamp Matrix یافت.

شدت درخشندگی - Candelas

شدت درخشندگی در واقع شدت امتداد نوری است که در یک جهت مشخص ساطع می‌شود. در واقع شدت درخشانی یک سیستم نوری در نمودارهای گرافیکی خاصی که منحنی‌های تغییراتی کندلا یا Candela  power نامیده می‌شوند مشخص می‌شوند. هم نمودارهای قطبی و هم کارتزین در صنایع نوری برای این هدف به کار می‌روند. این اطلاعات معمولا در جدول‌های رقومی مورد دسترس است.

Lux - شدت روشنایی

واحد اندازه گیری Illuminance در دستگاه متریک اس. و در واقع مقدار نور واقع در صفحه‌ای متر مربعی است که در آن به طور یک نواخت شار نوری یک لومن بر آن بتابد. در واقع ۷۶/۱۰ لوکس مساوی با یک Foot candle است. یک لوکس مساوی با ۰۹/۰ Foot candle است و یک دلوکس مساوی ده لوکس است

۱-۷۶/۱۰ لوکس= ۱ Foot candle
۲- ۱ لوکس= ۰۹/۰ Foot candle
۳- ۱ دلوکس= ۱۰ لوکس

چگالی سطحی شار نوری تابیده به یک سطح را شدت روشنایی می‌نامند که بر حسب لوکس سنجیده می‌شود. میزان شدت روشنایی لازم برای کاربردهای مختلف، در مراجع پیشنهاد می‌شود. این پیشنهادات براساس دقت پیچیدگی کارهایی که باید انجام شود، ارائه می‌شود. به عنوان مثال برای کارهای ساده‌ای مانند راه رفتن در راهرو شدت روشنایی مورد نیاز ۱۲۰ لوکس و در مورد کارهایی مانند مونتاژ ماشین‌ها و ابزار بسیار ریز که میزان دید انسان اهمیت زیادی دارد، شدت روشنایی بالا در حدود ۱۰۰۰ لوکس مورد نیاز است.

لوکس: واحد شدت روشنائی را به لوکس نشان می‌دهند و یک لوکس واحد روشنائی تولید شده از فلوی نور یکنواخت یک شمع در سطح یک متر مربع است.

شدت روشنائی در بعضی از محل‌های آشنا
سطح خیابان                           ۳۰ لوکس
اطاق نشیمن                           ۱۰۰ لوکس
اطاق کار                                ۳۰۰ لوکس
سطح زمین در خورشید زمستان    ۱۰۰۰۰ لوکس
سطح زمین در خورشید تابستان    ۱۰۰۰۰۰ لوکس

شار نوری:

شار نوری بیان کننده آهنگ تابش نور از یک منبع نوری است و بر حسب لومن اندازه گیری می‌شود. یعنی اگر یک منبع نقطه ای نور، با شدت یک کاندلا، در مرکز کره‌ای به شعاع یک متر قرار بگیرد، سطحی با مساحت یک متر مربع در داخل این کره، شار نوری‌ای برابر یک لومن دریافت خواهد کرد. هرچه لومن تولید شده توسط یک منبع نور به ازای هر وات توان ورودی بیشتر باشد منبع نور بازدهی بیشتری دارد.

توزیع شدت نور:

منحنی پخش نور در مختصات قطبی، میزان شدت نور یک لامپ یا چراغ را در صفحه ای نشان می‌دهد که دقیقاً از مرکز لامپ یا چراغ می‌گذرد.

شدت نور در زوایای مختلف اطراف یک لامپ در جدولی نشان داده می‌شود. از آن جا که در بسیاری از حالات، توزیع شدت نوردر اطراف یک چراغ متقارن نیست، منحنی شدت نور را برای صفحات مختلف رسم می‌کنند. سه صفحه معمول عبارتند از: صفحه عمود بر محور لامپ، صفحه موازی با محور لامپ و صفحه با زاویه ۴۵ درجه نسبت به محور لامپ. پس از انتخاب صفحات، منحنی شدت نور هر صفحه را می‌توان تهیه کرد. لامپ و ترکیب لامپ و چراغ هر کدام منحنی منحصر به فرد و مخصوص خود را دارد. منحنی شدت نور به طراحی چراغ، جنس پوشش چراغ و نوع بالاست بستگی دارد.

درخشندگی:

عبارت است از نسبت شدت نور منبع (یا شی بازتابنده نور) به مساحت بخش تابنده منبع (یا مساحت آن بخش از شی که نور را باز می تاباند) هر چه مساحت سطح درخشان کوچک‌تر باشد، درخشندگی آن بیشتر است.

درخشندگی بر حسب کاندلا بر متر مربع (استیلب) یا کاندلا بر سانتیمتر مربع (نیت) سنجیده می‌شود. درخشندگی مناسب برای چشم انسان در محدوده ۶۵ تا ۶۵۰۰ نیت است.

درخشندگی یا تراکم نور: اگر دو منبع نورانی که شدت نور برابر ولی اندازه فیزیکی مختلف داشته باشند، اگر به طور پشت سر هم رویت شود منبعی که کوچک‌تر است درخشنده‌تر به نظر می‌رسد. واحد درخشندگی کاندیلا بر متر مربع است (نیت). یک کاندیلا ۶۰ برابر کوچک تر از شدت نور ساطع شده از یک سانتیمتر مربع سطح جسم سیاه در درجه حرارت ۲۰۴۵ کلوین در جهت عمود بر سطح است.

بهره وری:

رابطه نور خروجی را با توان ورودی توصیف می‌کند. بهره‌وری به صورت لومن بر وات بیان می‌شود. حداکثر مقدار بهره‌وری برابر ۶۸۰ لومن بر وات است که از یک لامپ فرضی که هیچ‌گونه تلفات ندارد و همه تشعشع آن در طول موج ۵۵۵/۰ میکرون صورت می‌گیرد به دست می‌آید. در مورد لامپ‌های التهابی ۸ تا ۲۰ لومن بر وات است که پایین‌ترین بهره وری را در میان لامپ‌ها دارند، برای لامپ‌های فلورسنت تا حدود ۹۰ لومن بر وات، برای لامپ‌های جیوه‌ای تا حدود ۵۰ لومن بر وات و برای لامپ‌های سدیمی تا بیشتر از ۱۰۰ لومن بر وات است که بالاتری بهره‌وری را در میان لامپ‌ها دارند.

چگالی توان ورودی:

مقدار توان بکار رفته برای مقاصد روشنائی در محدوده‌ای مشخص یا در کل ساختمان را تعریف می‌کنند و بر حسب وات بر واحد سطح w/m2 بیان می‌شود.

دمای رنگ: (کلوین)

دمای رنگ بر اساس رنگ تابیده شده از جسمی سیاه در دمای معیین تعریف شده است و بر حسب درجه کلوین بیان می‌شود. دمای رنگ بیشتر از ۴۰۰۰ درجه کلوین به عنوان نور سرد و دمای رنگ پایین‌تر از ۳۰۰۰ درجه کلوین به عنوان نور گرم در نظر گرفته می‌شود.

### پایان خبر رسمی

درباره منتشر کننده:

نوین تاب

شرکت مهندسی نوین تاب الکترونیک تولید کننده انواع محصولات روشنایی و نور پردازی LED انواع پروژکتور مخصوص محوطه و بیلبورد و برج های نوری انواع والواشر ال ای دی مخصوص نورپردازی نما چراغ خیابانی و پارکی ال ای دی

با چند کلیک خبرساز شوید: رایگان شروع کنید
رایگان اخبارتان را در اولین نیوزوایر آنلاین ایران منتشر و لذت همراهی با شبکه‌ای از رسانه‌ها و خبرنگاران را لمس کنید.