سیستم های فعال و غیر فعال روشنایی

پردیس بین المللی کیش دانشگاه تهران

سیستم های فعال و غیرفعال

روشنایی

دکترکاریجناب آقای : استاد

فاطمه غفاری

FATEMEH GHAFARI 1

روشناییماهیت و فیزیک نور1.

نور طبیعی2.

کمیت های نور3.

نور مصنوعی4.

نورپردازی5.

FATEMEH GHAFARI 2

مقدمهنور

نور رکمیت نوطبیعینورپردازیمصنوعی

ماهیت منابعنور

نور و روشنایی[1.]یکی از جلوه های طبیعت نور است که از مهم ترین پدیده های جهان هستی به شمار می آید: 1شکل

FATEMEH GHAFARI 3

[2]نور چیست؟.(می شوندنور ذرات کوچکی هستند که از یک جسم نورانی نشر پرتوهای)ماهیت ذره ای

.(می شودنوری به تمام جهات پخش چشمه هایحرکت نور به صورت موجی است و از )ماهیت موجی

.(می شودتوصیف الکترومغناطیسیاست که معموالً به عنوان امواج الکترومغناطیسینور نوعی انرژی)الکترومغناطیسیماهیت

.می گیردانجامفوتونبه نامگسسته ایمغناطیسی به مقدارهای الکترواست، یعنی جذب یا نشر انرژی میدان کوانتیدهمغناطیسی الکتروانرژی )نورکوانتومیماهیت

.(ابل توضیح هستندنور قذره ایرفتار پباوفتوالکتریکو برخی دیگر مانند پدیده می دهدرفتار موجی آن را نشان پراشمثل تداخل و پدیده هادارد برخی از دوگانه ایرفتار )نظریه مکملی

FATEMEH GHAFARI 4

مقدمهنور



[4]الکترومغناطیسامواج زیرصورتهبآنفرمولوبودهمرتبطنورسرعتبهعاملدواین.می شودمشخصآنموجطولوفرکانسطریقاز،الکترومغناطیسیموجیکخصوصیات:2شکل

«موجطول×فرکانس=نورسرعت»[3].باشدمی

FATEMEH GHAFARI 5

سیالکترومغناطیتابش امواج Electromagnetic radiation [5]

هر چه فرکانس بیشتر طول موج کوتاهتر و انرژی بیشتر می باشد: 3شکل FATEMEH GHAFARI 6

مقدمهنور



.را می تواند ببیندالکترومغناطیسیچشم انسان فقط قسمتی از طیف های : 4شکل [6]

FATEMEH GHAFARI 7

محدوده مرئی

[7]طول موج طیف مرئی:5شکل

FATEMEH GHAFARI 8

مقدمهنور



Eye sensitivity curve

[8]اعصاب چشم:6شکل FATEMEH GHAFARI[9]منحنی حساسیت چشم:7شکل 9


سبز

زرد

حساسیت

چشم در روز

FATEMEH GHAFARI 10

مقدمهنور




سبز

آبی

حساسیت

چشم در شب

FATEMEH GHAFARI 11

مقدمهنور



[10]حاالت نور پس از انتشار

انتقال•

انعکاس•

جذب•

انعکاس+انتقال+جذب%=100: 8شکل

FATEMEH GHAFARI 12

مقدمهنور



[11]عوامل تاثیر گذار بر میزان ورود نور طبیعی به داخل فضا

هندسه و کالبد ساختمان اقلیم

FATEMEH GHAFARI 13

تاثیر هندسه ساختمان برای استفاده از نور طبیعی:10شکلتاثیر جهت تابش خورشید بر زمین: 9شکل

مقدمهنور




های نور گذر در نما هاجدارنحوه قرار گیری ابعاد

FATEMEH GHAFARI 14

تاثیر هندسه نما ی ساختمان برای استفاده از نور طبیعی:12شکلتاثیر ابعاد بر میزان بهره برداری از نور طبیعی: 11شکل

مقدمهنور




کاربری ساختمان وضعیت و مشخصات محیط اطراف بنا

FATEMEH GHAFARI 15

تاثیر نیاز کاربری بر میزان ورود نور طبیعی:14شکلبردن نور طبیعیازبینتاثیر سایه ی برج بر : 13شکل

مقدمهنور




های شیشهجدارمصالح جهت گیری ساختمان

FATEMEH GHAFARI 16

نور طبیعیوروردتاثیر جنس شیشه و انواع شیشه بر :16شکلتاثیر جهت گیری ساختمان بر ورود نور مطلوب: 15شکل

مقدمهنور



ور عوامل تاثیر گذار بر میزان ورود ن[11]طبیعی به داخل فضا

نور گذرجدارابعاد و محل قرار گیری •

نحوه ی اجرا•

جزئیات اجرایی نصب سیستم نور گذر•

ضاسیستم های کنترلی نور روز و میزان ورود تابش آفتاب به داخل ف•

نوع و مشخصات سایبان های احتمالی داخلی و خارجی•

سایر عوامل

FATEMEH GHAFARI 17

مقدمهنور



عیعدم کنترل نور طبی[11]خیرگی

FATEMEH GHAFARI 18

شودمحدوددیدیحوزهمی شودموجبکهاستروشناییدرآزاردهندهعواملازیکیخیرگی

مناسب،ناچراغ هایازاستفادهاثربرمی تواندخیرگی.می کندخستگیدچارراافرادذهنوچشمو

.شودادایجسطوحیاندازهازبیشانعکاسیاونامناسب،موقعیتدرپنجرهیاچراغقرارگرفتن

عیعدم کنترل نور طبی[11]عمق نفوذ کم

FATEMEH GHAFARI 19

کالس درس نوردرعمق نفوذ کم : 18شکل

عیعدم کنترل نور طبی[11]ایجاد انعکاس آزاردهنده

FATEMEH GHAFARI 20

بازتاب نور از سطح شیشه ساختمان و آزار چشم: 19شکل

[11]منابع تامین روشنایی طبیعی در داخل ساختمان منابع فرعی

طاقچه نوری•

لوله نوری•

سهمویسیستم متمرکز کننده •

لوور آینه ای•

پانل یا برش لیزری•

منشوریپانل •

منابع اصلیتابش مستقیم نور خورشید•

آسمانپخشینور •

FATEMEH GHAFARI 21

مقدمهنور



Color temperature [13]

ی می منابع نور مایل به آبی دارای رنگ باالتر.باشد

[12]دمای رنگ نور:20شکل

FATEMEH GHAFARI 22

مقدمهنور



color rendering index [14]

:رنگنمودشاخص

ندادنشاندرراشدهتولیدنورتوانایی

سببرح.کندمیبیاناجسامطبیعیرنگ

شدباباالترعددهرچه.شودمیبیاندرصد

خورشیدنوربهوترواقعیرنگنمود

.استترنزدیکشاخص نمود رنگ المپ ها:21شکل

FATEMEH GHAFARI 23

مقدمهنور



color rendering index [14]

:رنگنمودشاخص

ندادنشاندرراشدهتولیدنورتوانایی

سببرح.کندمیبیاناجسامطبیعیرنگ

شدباباالترعددهرچه.شودمیبیاندرصد

خورشیدنوربهوترواقعیرنگنمود

.استترنزدیک

100_90

90_80

80_60

60_40

40_20

کاربریشاخص نمود رنگ

سازیگالری،آزمایشگاه،رنگ

و مدارسخانه،هتل،دفاتر

ورزش،مدارسصنعت،سالن

ورزشصنعت،سالن

عبور و مرور

FATEMEH GHAFARI 24

مقدمهنور



کمیت های نوریراهی برای سنجش و محاسبه نور

واحدسمبلکمیتعالمت

اختصاری

lmلومنFشارنوری

LUXلوکسEشدت روشنایی

CDکاندالIشدت نور

CD/M^2کاندالبرمترمربعLدرخشنگی

FATEMEH GHAFARI 25

مقدمهنور



زاویه فضاییرادیاناستر

شدهجدامربعمتریکمساحتبهسطحیآنرویکهمتریکشعاعبهایکره:22شکل.[14]استاستررادیانیکشودمیمتصلمربعسطحبهرئوسازمرکزکهایزاویه.است

FATEMEH GHAFARI 26

مقدمهنور



کمیت های نورر که دانواریمقدار کل =شارنوری

با شدتتمام جهات از منبع نور

.میشودخارج کاندالنور یک

فتومتریکتعاریف کمیت های :23شکل FATEMEH GHAFARI 27

مقدمهنور



کمیت های نورقدرت نور ساطع=نورشدت

جهتیک در شده


مقدمهنور



کمیت های نورقدرت نور ساطع شده در یک جهت=شدت نور

FATEMEH GHAFARI 29

قانون عکس مجذور فاصله

را دوبرابر زمانیکه از یک منبع نورانی با یک شدت نور ثابت فاصله از منبع نور

.تقلیل پیدا می کند1:4کنیم ،شدت روشنایی به

مقدمهنور



کمیت های نورجهت مشخص =روشناییشدت

نمودن میزان نوری که از منبع

.روشنایی به یک سطح می رسد


مقدمهنور



شدت روشنایی[16]

FATEMEH GHAFARI 31

مقدمهنور



شدت روشناییبرای فضاهای مسکونی و اداری

شدت روشنایی برای پهنه مسکونی و اداری:24شکل

FATEMEH GHAFARI 32

مقدمهنور



کمیت های نورنسبت شدت نور= درخشندگی

منبع به سطح منبع نورانی و

انعکاس شدت روشنایی سطح

نورانی


مقدمهنور



بهره نوریراندمان

بر توان ورودیشارنورینسبت :25شکل

تلفاتیاست که از یک المپ فرضی که هیچ گونه برواتلومن690برابر وریحداکثر مقدار بهره

.دست میایدگیرد،بهنانومتر صورت می 555ندارد و همه تشعشع آن در طول موج

FATEMEH GHAFARI 34

مقدمهنور



کمیت های نور (تضاد ) کنتراست

FATEMEH GHAFARI 35

.اختالف شدت های روشنایی موضوع و زمینه است

.ایجاد شفافیت و وضوح تصویر است= کنتراستوظیفه ی اصلی

تربیشتر، امکان تفکیک بین اجسام مختلف بیشکنتراستهر چه

.واحد نداردکنتراست

C=(L2-L1) : L2

مقدمهنور



[17]انواع المپ هامعمولیالتهابیالمپ

FATEMEH GHAFARI 36

معمولیالتهابیالمپ : 26شکل

مقدمهنور



[17]انواع المپ هامعمولیالتهابیالمپ

FATEMEH GHAFARI 37

(واتبر لومن15تا 11بیین) کم ( = Aنوع )بهره نوری•

(ساعت 1000حدود ) کوتاه = عمر مفید •

.رنگ زرد نمایش داده می شوددرنتیجهکلوین2700= دمای رنگ •

.(این امر باعث کاهش عمر مفید المپ می شود= مشکل )سفید = رنگ مطلوب •

.استفروسرخبخش قابل توجهی از تابش این نوع المپ ها در محدوده •

.درصد انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می شود98حدود •

نور و تا بخش قابل توجهی از= دلیل وجود پوشش نقره ای در بخش تحتانی شیشه المپ •

.ودحرارت تولید شده که در حالت عادی به پشت المپ می تابد به طرف جلو منعکس ش

.تنها بخش مرئی نور را منعکس بکند= دیکروئیکوجود منعکس کننده •

.بهره نور المپ را باال ببرد= دلیل وجود منعکس کننده ها •

مقدمهنور



[17]انواع المپ هاهالوژنالتهابیالمپ

FATEMEH GHAFARI 38

هالوژنالمپ :27شکل

مقدمهنور



[17]انواع المپ هاهالوژنالتهابیالمپ

FATEMEH GHAFARI 39

مپ و به ترکیب گاز های داخل محفظه ی الهالوژنبا اضافه کردن گازهای •

فزایش کوچک کردن ابعاد المپ ، دمای رشته تنگستن به طور محسوسی ا

(کلوین3300تا 3000بین )میابد

باعث می شود بخش قابل توجهی از نور تولید شده در محدوده ی

.مرئی باشد

.نور سفید تر و با توزیع یکنواخت در محدوده مرئی خواهد بود

(45تا35=دیکروئیکالمپ ) واتبر لومن25تا 14بین = بهره نوری •

بهترین کیفیت بین المپ های متداول =رنگ وفاداری•

تبعات زیست محیطی= مشکل •

مقدمهنور



[17]انواع المپ هاالمپ تخلیه در گاز

FATEMEH GHAFARI 40

روش کار المپ تخلیه در گاز:28شکل

مقدمهنور




FATEMEH GHAFARI 41

رئیانواع المپ های تخلیه در گاز از نظر تولید نور م

.نور مرئی تولید می کنندمسستقیماکه هاییالمپ .(دسته اول

بخار جیوه و المپ بخار سدیمالمپ:مثال

، که در که تولید تابشی در محدوده ی غیر مرئی دارندهاییمپ ال.(دسته دوم

نوری ابشالمپ،تبر روی بدنه ی شیشه ای فلورسنتاثر برخورد با یک پوشش

.در محدوده ی مرئی را به دنبال دارد

مقدمهنور




FATEMEH GHAFARI 42

اخلانواع المپ های تخلیه در گاز از نظر فشار گاز د

کم فشار.(دسته اول

رکم فشاسدیمیفشرده و فلوئورسنت، فلوئورسنتالمپ های : مثال

پرفشار.( دسته دوم

پر فشار سدیمیو هالیدالمپ جیوه ای پر فشار ، متال : مثال

مقدمهنور




FATEMEH GHAFARI 43

یب مواد بستگی به نوع و فشار گاز و ترک= تغییر رنگ نور تولید شده •

فلورسنت

واتبر لومن60= بهره نوری •

ساعت7000= عمر مفید •

(ابنفشطیف فر)تبعات زیست محیطی و سالمتی کاربران مداوم = مشکل•

کاهش عمر المپ در اثر افزایش دفعات روشن و خاموش کردن•

مقدمهنور



[17]انواع المپ هاساطع کننده نوردیودیالمپ های

(LED)

FATEMEH GHAFARI 44

ساطع کننده نوردیودیمجموعه المپ های : 28شکل

مقدمهنور




(LED)

FATEMEH GHAFARI 45

واتبر لومن100بیشتر از = بهره نوری •

70شاخص نمود رنگی بیشتر از •

جهت دار بودن تابش این نوع المپ ها ، اثر بخشی = نقطه قوت •

.نورپردازی را دو چندان می کند

هزینه تولید کمتر= نقطه قوت •

کلوین7000تا 2700از = دمای رنگ •

ساعت30000حدود = عمر •

مقدمهنور




(LED)

FATEMEH GHAFARI 46

تخلیه در گاز ، طیف نور ساطع شده دربامپهمانند = نقطه ضعف •

این امر باعث کاهش گیردومحدوده های طول موج باریکی صورت می

.شاخص نمود رنگ خصوصا در محدوده رنگ نارنجی شده است

RGBA))نارنجی دیوداضافه کردن یک = 1راه حل •

معموال )موج کوتاهدی.ای.السطوح المپ های پوشانیدن= 2راه حل •

فلوئورسنتفسفریبا یک ماده ( آبی یا فرابنفش

مقدمهنور



مقایسه

FATEMEH GHAFARI 47

مقدمهنور



مقایسهاز دیدگاه بازدهی انرژی

مقایسه ی انواع المپ از دیدگاه بازدهی انرژی:16شکل

FATEMEH GHAFARI 48

مقدمهنور



نکات مهم

توجه به بهره ی نوری•

توجه به شاخص نمود رنگ•

.فقط در مقیاس کوچک استفاده بکنیمالتهابیاز المپ های •

.استالتهابیبرای المپ های منابفشرده جایگزین فلورسنتالمپ های •

ه کنیماستفادهالوژنضروری است از المپ های تنگستن پرتوهادر جایی که کنترل •

دیم در جایی که ضریب بهره مهم تر از شاخص نمود رنگ هست می توان از المپ های س•

.با فشار باال استفاده کرد

رای فلزی بهالیدیا متال فلورسنتدر جایی که شاخص نمود رنگ اهمیت دارد المپ •

.روشنایی استفاده کنیم

برای اتالف انرژی از حس گرهای نوری جهت روشن و خاموش کردن المپ ها در •

.محیط استفاده کنیم

در انتخاب المپ ها برای فضاهای مورد نظر

FATEMEH GHAFARI 49

مقدمهنور



نورپردازی

خیرگی،سایهروبه باال 10-0مستقیم •

روبه باال بازتاب از سقف40_10نیمه مستقیم •

رو به باال به صورت مساوی50_40پخش کلی •

باکیفیترو به باال نورپردازی 90_60نیمه مستقیم •

رو به باال انعکاس از سقف100_90غیرمستقیم •

انواع پخش نور

FATEMEH GHAFARI 50

مقدمهنور



نور پردازی ورودی

کنندگیحس دعوت القای1.

تاکیدی باالی درب2.

مشخص بودن جای زنگ درب خانه3.

FATEMEH GHAFARI 51

مقدمهنور



نور پردازی راهرو

هابه سمت دیوارباشد،نوردهیاگر راهرو کم عرض 1.

قفاز سفروتابباشد،نوردهیاگر ارتفاع راهرو کم 2.

باعث ایجاد سکوت نورکمدر راهروی هتل ها ،3.

.و عدم تجمع افراد می گرددوآرامش

FATEMEH GHAFARI 52

مقدمهنور



نور پردازی اتاق نشیمن

یایجاد ترکیبی از الیه های نور محیطی و نور عموم1.

اانعطاف پذیری برای تاریک و روشن کردن هر فض2.

.هدف ایجاد فضایی آرام و صمیمی است3.

اصپرهیز از المپ های رنگی به جز نورپردازی اشیا خ4.

FATEMEH GHAFARI 53

مقدمهنور



نور پردازی ناهارخوری

نگ ترجیح وجود نور طبیعی در فضا به علت نمود ر1.

مناسب برای مواد غذایی

درجه و مخصوص 45زاویه نور پردازی حداکثر 2.

فعالیت خاص

FATEMEH GHAFARI 54

مقدمهنور



نور پردازی آشپزخانه

ردنتامین روشنایی مناسب بخش های مختلف کارک1.

ترجیح وجود نور طبیعی2.

توجه به شاخص نمود رنگ3.

FATEMEH GHAFARI 55

مقدمهنور



نور پردازی اتاق خواب

توجه به پدیده ی خیرگی1.

و ایجاد فضای آرامکنتراستتوجه به 2.

تند به دیدن منبع نور هسمندکودکان در خواب عالقه 3.

یشودتوصیه مپخشیبنابراین وجود چراغ های کم نور

FATEMEH GHAFARI 56

مقدمهنور



نور پردازی پله

تامین ایمنی1.

استفاده از روشنایی کافی2.

باشددرسایهکف پله به هیچ عنوان نباید 3.

حذف سایه ی افراد در پله4.

FATEMEH GHAFARI 57

مقدمهنور



فودفستتفاوت نور پردازی رستوران و

FATEMEH GHAFARI 58

مقدمهنور



منابع

[1] http://www.photo-aks.com/pic4299.html

[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Light

[3] http://rs.gisland.org/wp-content/uploads/image01.jpg

[4] G.R. Delpierre and B.T. Sewell, University of Capetown(Modified)

[5] Vainshtein, Lev A. "Electromagnetic waves." Moscow Izdatel Radio Sviaz(1988).

[6] http://www.mpoweruk.com/radio.htm

[7] http://sciencelearn.org.nz/Contexts/Light-and-Sight/Sci-Media/Images/The-visible-spectrum

[8] http://persianpet.org/forum/thread83665-2.html

[9] Stiles, W. S. "The physical interpretation of the spectral sensitivity curve of the eye." Transactions of the optical convention of the worshipful company of spectacle makers. Spectacle Makers' Company London, 1948.

FATEMEH GHAFARI 59

مقدمهنور



https://en.wikipedia.org/wiki/Light


http://rs.gisland.org/wp-content/uploads/image01.jpg

http://www.mpoweruk.com/radio.htm

http://sciencelearn.org.nz/Contexts/Light-and-Sight/Sci-Media/Images/The-visible-spectrum

http://persianpet.org/forum/thread83665-2.html

منابع

[10] http://slideplayer.it/slide/54221/

مقرراتانرژی،دفترراهنمای مبحث نوزدهم صرفه جویی در مصرف [11]321،صفحه 15دو،پیوستملی ساختمان ، ویراست

[12] Rahm, Peter R., and William R. McGrath. "Apparatus and method for adjusting the color temperature of white semiconduct or light emitters." U.S. Patent No. 6,636,003. 21 Oct. 2003.

[13] Wyszecki, Gunter, and Walter Stanley Stiles. Color science. Vol. 8. New York: Wiley, 1982.

[14] Rea, Mark S., and J. P. Freyssinier. "Color rendering: Beyond pride and prejudice." Color Research & Application 35.6 (2010): 401-409.

[15] http://www.merdci.ir/

کمیته ملی روشنایی، موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران[16]

FATEMEH GHAFARI 60

مقدمهنور




http://slideplayer.it/slide/54221/

http://www.merdci.ir/

http://eazphcp.tbzmed.ac.ir/uploads/26/CMS/user/file/90/%D8%A8%D9%87%D8%AF%D8%A7%D8%B4%D8%AA %D8%AD%D8%B1%D9%81%D9%87 %D8%A7%DB%8C/30.pdf

منابع

مقرراتانرژی،دفترراهنمای مبحث نوزدهم صرفه جویی در مصرف [17]330،صفحه 15دو،پیوستملی ساختمان ، ویراست

FATEMEH GHAFARI 61

مقدمهنور



گزاریماز توجه شما سپاس

FATEMEH GHAFARI 62

Engineering

سیستم های فعال و غیر فعال روشنایی