برق. قدرت. کنترل. الکترونیک. مخابرات. تاسیسات.

دایره المعارف تاسیسات برق (اطلاعات عمومی برق)

هر منبع نور به مقدار مساوی نور را به تمام جهات منتشر نمی کند بلکه درهر جهت مشخص فاکتور Candela power ، مقدار نور را در آن جهت تعریف می کند. در حقیقت می توان گفت مقدار نور در یک جهت خاص یا شدت درخشندگی با کندلا مشخص می شود.

• Candlepower
      شدت نور با کندلا Candela))اندازه گیری می شود. Candlepower معمولاً برای مشخص کردن شدت نور در جهات مختلف یک منبع نور به کار برده می شود.

• Candlepower Distribution Curve
      یک منحنی (معمولا قطبی) ، که معرف تغییرات شدت درخشندگی یک لامپ یا دستگاه نور افکن از مرکز منبع نور است.

• روشنایی(Brightness)
       روشنایی(یاLuminance ) در واقع شدت نوری است که به طور مستقیم از منبع به چشم ما می رسد.

• تشعشع(Glare)
      وقتی جسمی درخشان در میدان دید ما قرارمی گیرد، تصویرایجاد شده در چشم ما  معمولاً روشنتر از بعد از تطبیق چشم به نظر می رسد.

• شدت روشنایى (Illuminance)
1- در واقع چگالی شار درخشندگی بر روی سطح است، که بوسیله واحدFootcandle یا لوکس (Lux در واحدمتریک) اندازه گیری می شود. فرم معمول این خاصیتIlluminance  است.
2-Illuminance  در واقع برای اندازه گیری مقدار خاصیت شار درخشندگی که در سطح ظاهر می شود، 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 نمی شود ولی معمول ترین ملاک در طراحی های نوری است.
 
• لومن Lumen))
       واحد پایه ربای اندازه گیری نور است. یک شمع سر میز شام حدود 12 لومن و یک حباب 60 واتی سفید با قدرت بیشتری در حدود 855 لومن، نور صاتع می کند.
اگر ما یک منبع نقطه ای نور یک کندلا در مرکز کره ای 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 می شود. زاویه فضایی، زاویه ای است که از مرکز یک کره دیده می شود و سطح آن را در بر می گیرد. 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 جهت های 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 می شود، که با واحد Candela/m^2  اندازه گیری می شود.
شار درخشندگی (Luminous flux)
اندازه تمام نوری است که بوسیله منبع نور تولید می شود. در واقع مقدار نوری است که سطح جسم را بدون در نظر گرفتن جهت آن ترک می کند. یک لامپ 100واتی معمولی نئون، در حدود 1700لومن و یک لامپ 400 وات بخار سدیمی پر فشار درحدود 50000 لومن نور ساطع می کند. نرخ شار درخشندگی هر لامپ بوسیله شرکت های سازنده آن عرضه شده است و لیست مقدار لومن های لامپ های معمولی را می توان در    Lamp Matrix یافت.

• شدت درخشندگی(Candelas)
 شدت درخشندگی در واقع شدت امتداد نوری است که در یک جهت مشخص ساطع می شود. در واقع شدت درخشانی یک سیستم نوری در نمودارهای گرافیکی خاصی که منحنی های تغییراتی کندلا یا  Candela  power نامیده میشوند مشخص می شوند. هم نمودارها قطبی وهم کارتزین در صنایع نوری برای این هدف به کار می روند. این اطلاعات معمولا در جدولهای رقومی مورد دسترس است.

• Lux شدت روشنایی
      واحد اندازه گیری Illuminanceدر دستگاه متریک است. و در واقع مقدار نور واقع در صفحه ای متر مربعی است که در آن به طور یک نواخت شار نوری یک لومن بر آن بتابد. در واقع 76/10 لوکس مساوی با یک Foot candle است. یک لوکس مساوی با 09/0 Foot candle است. و یک دلوکس مساوی ده لوکس است  
     
1-76/10 لوکس= 1 Foot candle    
2- 1 لوکس= 09/0 Foot candle
3- 1 دلوکس= 10 لوکس
       
چگالی سطحی شار نوری تابیده به یک سطح را شدت روشنایی می نامند که بر حسب لوکس سنجیده می شود. میزان شدت روشنایی لازم برای کاربردهای مختلف، در مراجع پیشنهاد می شود. این پیشنهادات بر اساس دقت پیچیدگی کارهایی که باید انجام شود، ارائه می گردد.
به عنوان مثال برای کارهای ساده ای مانند راه رفتن در راهرو شدن روشنایی مورد نیاز 120 لوکس و در مورد کارهایی مانند مونتاژ ماشین ها و ابزار بسیار ریز که میزان دید انسان اهمیت زیادی دارد، شدت روشنایی بالا در حدود 1000 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                           30 لوکس
اطاق نشیمن                           100 لوکس
اطاق کار                                300 لوکس
سطح زمین در خورشید زمستان    10000 لوکس
سطح زمین در خورشید تابستان    100000 لوکس

•     شار نوری
شار نوری بیان کننده آهنگ تابش نور از یک منبع نوری است و بر حسب لومن اندازه گیری می شود. یعنی اگر یک منبع نقطه ای نور، با شدت یک کاندلا، درمرکز کره ای به شعاع یک متر قرار بگیرد، سطحی با مساحت یک متر مربع در داخل این کره، شار نوری ای 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 می دهد که دقیقاً از مرکز لامپ یا چراغ می گذرد.
شدت نور در زوایای مختلف اطراف یک لامپ در جدولی نشان داده می شود. از آن جا که در بسیاری از حالات، توزیع شدت نوردر اطراف یک چراغ متقارن نیست، منحنی شدت نور را برای صفحات مختلف رسم می کنند. سه صفحه معمول عبارتند از: صفحه عمود بر محور لامپ, صفحه موازی با محور لامپ و صفحه با زاویه 45 درجه نسبت به محور لامپ. پس از انتخاب صفحات، منحنی شدت نور هر صفحه را می توان 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 کوچک تر باشد، درخشندگی آن بیشتر است.
درخشندگی بر حسب کاندلا بر متر مربع (استیلب) یا کاندلا بر سانتیمتر مربع (نیت) سنجیده می شود. درخشندگی مناسب برای چشم انسان در محدوده 65 تا 6500 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 کوچک تر است درخشنده تر به نظر میرسد. واحد درخشندگی کاندیلا بر متر مربع است (نیت) . یک کاندیلا 60 برابر کوچک تر از شدت نور ساطع شده از یک سانتیمتر مربع سطح جسم سیاه در درجه حرارت 2045 کلوین در جهت عمود بر سطح است . 


• بهره وری:
 رابطه نور خروجی را با توان ورودی توصیف می کند. بهره وری به صورت لومن بر وات بیان میشود. حداکثر مقدار بهره وری برابر 680 لومن بر وات است که از یک لامپ فرضی که هیچ گونه تلفات ندارد و همه تشعشع آن در طول موج 555/0 میکرون صورت می گیرد به دست می آید. در مورد لامپهای التهابی 8 تا 20 لومن بر وات است که پایین ترین بهره وری را در میان لامپها دارند، برای لامپهای فلورسنت تا حدود 90 لومن بر وات، برای لامپهای جیوه ای تا حدود 50 لومن بر وات و برای لامپهای سدیمی تا بیشتر از 100 لومن بر وات است که بالاترین بهره وری را در میان لامپها دارند.

• چگالی توان ورودی:
مقدار توان بکار رفته برای مقاصد روشنائی در محدوده ای مشخص یا در کل ساختمان را تعریف می کنند و بر حسب وات بر واحد سطح w/m2 بیان می شود.

• 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 4000 درجه کلوین به عنوان نور سرد و دمای رنگ پایین تر از 3000 درجه کلوین به عنوان نور گرم در نظر گرفته می شود .


نویسنده سید هادی ملک ۱- جریان نوری :کل فوران های نوری که از منبع نور خارج میشود و با علامت ↑ نشان میدهند .
واحد جریان نور lum لومن است و از کره فتو متری یا اولبریشت (فتو متری ) برای سنجش جریان نور استفاده میشود به این ترتیب که این فتو متری از یک کره بزرگ تو خالی تشکیل شده است که سطح داخلی آن با رنگ سفید پوشیده شده است و نور را کاملا پخش میکند . لامپ تحت آزمایش را در داخل کره می آویزیم و با قرار دادن مانعی از تشعشع مستقیم نور به قسمتهای از کره ممانعت میکنیم در این حا لت میتوان نشان داد که شدت روشنای که از طریق سطح داخلی کره به این قسمت میرسد .با انتشار نوری لامپ متناسب میباشد . و با اندازه گیری این شدت روشنای میتوان کل شار نوری را محاسبه کرد این اندازه گیری را هم میتوان به سهولت از طریق مقایسه با لامپ استاندارد انجام داد .

- شدت روشنای : شدت نور ساطع شده از منابع نور را نشان میدهد شدت نور را با I نشان میدهنند و واحد آن کا ندیلا است با علامت اختصاری cd نشان میدهند و واحد قدیمی آن شمع میباشد و فرمول آن از رابطه زیر به دست می اید
I=↑/w
I : بر حسب واحد کاندیلا
↑ : شار نوری
W : وات 9

3- زاویه فضایی: زاویه فضای را با حرف ? نشان میدهند و واحد آن استرادیان است . برای کسانی که با زاویه فضای اشنای ندارند میتوان گفت به همان ترتیبی که زاویه معمولی برابر نسبت قوسی مقابل زاویه به شعاع قوصی یا فاصله از مرکز دایره است . زاویه فضای برابر نسبت سطح به مجذور شعاع یا مجذور فاصله سطح از مرکز کره میباشد .
W=S/ R
واحد زاویه فضای : استرادیان میباشد و با علامت اختصاری ST که برابر زاویه فضای است که از سطح کره به شعاع یک متر یک سطح یک متر مربع را جدا میسازد به این ترتیب روشن است که زاویه فضای که یک سطح کروی بسته یا هر سطح نا منظم بسته تشکیل میدهد برابر 4?رادیان میباشد.
4- شدت درخشندگی یا تراکم نور :اگر دو منبع نورانی که شد ت نور برابر ولی اندازه فیزیکی متفاوت داشته باشد و به صورت پشت سر هم روئیت شود منبعی که کوچکتر است درخشنده تر به نظر میرسد درخشندگی را باL نشان میدهند و در در خشندگی L در هر جهت را با نسبت شدت نور ساطع شده از منبع در آن جهت به سطح منبع نورانی در آن جهت تعریف میکنیم وچنین می نویسیم :
L=I/S
L: درخشندگی
S سطح منبع نور
I شدت نور بر حسب کاندیلا
E: شدت روشنایی یا چگالی شار روشنای میزان توان نوری تابیده شده به واحد سطح میباشد و واحد آن LUX یا لومن بر متر مربع میباشد
بهره نوری
نسبت شار نوری به توان مصرفی لامپ را بهره نوری میگویند و بر حسب لومن بر وات اندازه گیری میکنیم . حداکثر بهره نوری 680 لومن بر وات میباشد .
│ = ↑/? = lum/w

راجب لامپهای رشته ای گفتیم که برای تولید نور مرئی با نور سفید لازم است رشته با درجه حرارت بالا کار کند و گفتیم در لامپهای اولیه زغا ل – اوسیم –تا نتالیم و بلاخره تنگستن مورد استفاده قرار گرفت تنگستن دارای دو خصوصیت مطلوب میباشد یکی نقطه ذوب بالا (درجه حرارت 3655درجه کلوین ) که کار رشته در درجه حرارت بالا ممکن میکند دوم به علت کم بودن فشار بخاری تنگستن تبخیر ان کم میباشد تنگستن در درجه حرارت ذوب خود یعنی 3655 درجه کلوین بهره نوری برابر 53 لومن بر وات دارد لیکن برای ممانعت از تبخیر سریع و طولانی کردن طول عمر لامپ لازم است ان را در درجه حرارت کمتری مورد استفاده قرار داد و در نتیجه باید به بهره نوری کمتری اکتفا نمود.


لوستری با1243 لامپ! (عکس)

استفاده از  لامپهای led بدلیل انرژی مصرفی کم وطول عمر بالا در حال افزایش است.لامپهای جدید led با طراحی های متنوع مانند لامپهای رشته ای حبابی مثل تصاویر زیر استفاده از 11 led داخل یک حباب همانند لامپ 60 وات که برابر بررسی های انجام شده تا 85 درصد مصرف انرزی کمتر و تا 80000 ساعت طول عمر دارند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

german company ledo LED technologie GmbH has created 'bulled', a series of three retrofitted LED light bulbs which match the size, 
shape and brightness of incandescents while being 85% more energy efficient. 11 dimmable LED modules combine in a single frame 
to create as much illumination as a 60 watt incandescent while only being 11 watts. while fluorescent alternatives are also energy efficient, 
they have a cool color temperature, giving off a white light. by contrast the color temperature of 'bulled' is 2800K, 
allowing the light to look very warm and natural. because of the shape, the light disperses at 330 degrees. with a lifespan 
of 80,000 hours it lasts 80 years with conventional use



به تازگی اختراع جدیدی پدید آمده كه می تواند روشناییled ما را به طرز جالبی دگرگون كند! منبع روشنایی آینده ما قطعا لامپ های كنونی نخواهند بود، شاید دیوارهای خانه مان یا میز ناهارخوری یا حتی چنگال ها منبع روشنایی آینده ما باشند!
    یك كشف كاملاتصادفی كه به تازگی گزارش شد، دنیای LEDها را وارد مرحله تازه ای خواهد كرد (LEDها یا دیودهای نورانی، چراغ هایی هستند كه امروزه در فلاش ها، نورپردازی های تزئینی و... به كار می روند). این كشف، LEDهای ارزان تر و با عمر بیشتری نسبت به چراغ های معمولی عرضه می كند كه علاوه بر خاصیت LEDهای متداول، خاصیت های شگفت انگیز دیگری هم دارد كه نسل چراغ های متداول خانگی امروزی را بر خواهد چید.
    «مایكل بورز» دانشجوی دانشگاه «واندربیلت»، درحال آزمایش روی نقطه های كوانتومی بود كه به پدیده عجیبی برخورد كرد. نقطه های كوانتومی، بلورهایی با طول چند نانومتراند (یعنی چیزی حدود یك هزارم قطر یك موی انسان). این نقطه ها 100 تا 1000 الكترون دارند كه به آسانی تركیب می شوند و انرژی از خود تولید می كنند.
    هرچه ابعاد آن ها كوچك تر باشد آسان تر تحریك می شوند. هر كدام از این نقطه های كوانتومی كه «بورز» جمع آوری كرده بود 33 تا 34 جفت اتم داشت. این نقطه ها دارای خاصیت های جالبی هستند. مثلااگر شما به آن ها نوری بتابانید یا آن ها را تحت تاثیر جریان الكتریسیته قرار دهید، نور مخصوص به خودشان را ساطع می كنند كه معمولانورهای رنگی روشن است.
    اما هنگامی كه «بورز» به آن ها اشعه لیزر تابانید، یك واقعه غیرعادی رخ داد. چون نور سفید خیره كننده ای تمام میز كارش را فراگرفت. نقطه های كوانتومی می بایست نور آبی گسیل دهند، ولی به جای آن، شاهد تابش نور سفید بود او و همكارش این نقطه های كوانتومی را با مواد دیگری مخلوط كردند و نور تازه ای ایجاد نمودند كه هرچند زیبایی چندانی نداشت، ولی مشابه نور لامپ های خانگی بود.
    این وسیله جدید، نوری بین سفید و زرد ساطع می كند كه روشنایی آن دو برابر و عمرش 50 برابر لامپ های 60 وات معمولی است.
    
    
    مقایسه ال ای دی ها و لامپ های خانگی
    تا قبل از دهه اخیر، LEDها فقط می توانستند نورهای سبز و قرمز و زرد تولیدكنند كه كاربرد آن ها را محدود می كرد. بعد از آن LEDهای با نور آبی هم ساخته شد. یك LED دو برابر روشنایی یك لامپ 60 وات درخشندگی و 50 هزار ساعت عمر مفید دارد. طبق محاسبات وزارت انرژی ایالات متحده، LEDها می توانند تا سال 2050 مصرف انرژی آمریكا را 29 درصد كاهش دهند.
    چون LEDها گرمای زیادی تولید نمی كنند، بازده انرژی آن ها هم بالاتر است و دیرتر هم می شكنند. محققان براین باورند كه LEDها حتی جایگزین لامپ های گازی و مهتابی ها هم خواهند شد. اگر این اختراع تازه، چهره صنعتی و تجاری پیدا كند، می تواند گستره نورهای یك رنگین كمان از جمله نور لامپ های معمولی و سفید را تولید كند. با این اوصاف، اختراع ادیسون یعنی لامپ خانگی كنونی باید به زودی از صحنه زندگی بشر خداحافظی كند.

 

سیستم تامین روشنایی معابر نه تنها باید از نظر خصوصیات فنی کفایت داشته باشد،بلکه از جنبه های ایمنی،ارگونومی،بهداشتی،روانشنا سی و هنری نیازهای استفاده کنندگان را برآورده نماید.روشنایی مطلوب معابر باید دارای خصوصیات زیر باشد : 

 

·       متوسط شدت روشنایی معبر با حدود توصیه استاندارد مطابقت نماید .

·       طیف نور باید متنا سب با محل مورد طراحی باشد،بطوری که رنگ دهی لازم را دارا باشد.

·       یکنواختی روشنایی در حداکثر ممکن رعایت شود و سایه روشن محسوس ایجاد ننماید.

·       منابع روشنایی در زاویه دید عابرین یا راکبین قرار نگیرد.

·       منحنی توزیع نور چراغ متنا سب با محل مورد استفاده باشد.

·       جنبه های ارگونومی و هنری در طراحی رعایت شده باشد.

ارتفاع نصب چراغ

       ارتفاع نصب چراغ درمعابر شهری و حتی بین شهری اهمیت زیادی دارد.هرچه ارتفاع نصب بالاتر باشد،خصوصا در بزرگراهها و آزاد راهها

 ، راحتی رانندگان و سرنشینان خودروها بیشترتامین می شود.از سوی دیگر طبق قانون عکس مجذور فاصله،رعایت نکته مذکور نیازمند بکارگیری منابع با توان نوری بالاتر و مصرف انرژی بیشتر است.پیشرفت فناوری تا حدودی این مشکل را بر طرف کرده است زیرا امروزه استفاده از چراغ های با لامپ سدیمی400 تا 1000 وات معمول شده و جنبه های راحتی استفاده کنندگان و ارتقاء سطح ایمنی در اولویت قرار گرفته است.در تقسیم بندی فعلی بر مبنای توان نوری منابع محدود منا سبی برای ارتفاع نصب چراغ توسط انجمن مهندسین روشنایی آمریکا معرفی شده است که در ادامه مبحث خواهد آمد. 

 

منحنی قطبی چراغ های معابر 

   شکل منحنی قطبی تابش نور توسط چراغ و نحوه نصب آن از نظر تامین راحتی استفاده کنندگان نیر حائز اهمیت است.منحنی قطبی قائم توزیع نور چراغ هایی که روشنایی را در سطح وسیع تامین می کنند،باید بین زاویه صفر(زیر چراغ) و 75 درجه حداکثر میزان خود باشد و در زوایای بالاتر حداقل تابش را داشته باشند.این ویژگی هم از نظر کنترل خیرگی ناشی از نور و هم از نظر بهره نوری سیستم روشنایی مهم است.سازندگان باید مشخصات فنی چراغ های تولیدی خود را از نظر بهره روشنایی در جلو و پشت چراغ و منحنی های ایزوکاندل و ایزولوکس را در نیم صفحه عمودی و افقی ارائه نماید.در غیر این صورت کار طراحی مشکل است و اغلب دارای خطا خواهدبود.

       منحنی قطبی افقی نور در زیر چراغ های مخصوص معابر اغلب دارای شکل متقارن بوده و بر اساس تقسیم بندی ویژه ای  در معابر بکار گرفته می شوند.در صورتی که تقارن دارای نقص باشد،لازم است که در هر پایه چراغ از تعداد چراغ مکمل زوج،یا چهارتایی استفاده شود.استفاده از چراغ های با تابش محدود شده برای جلوگیری از پخش نور به اطراف معابر که ممکن است سبب آزار ساکنین مجاور گردد،در محدوده های مسکونی ضرورت دارد.شکل 1گروههای اصلی تقسیم بندی چراغ های جاده ای بر حسب منحنی قطبی پخش نور را نشان می دهد.در این تقسیم بندی چراغ ها به پنج گروه تقسیم شده اند که در جدول زیر نشان داده شده اند :

گروه چراغ

مشخصات منحنی قطبی افقی توزیع نور

1

منحنی باریک،توزیع متقارن،تمرکز دانسیته نور در خط زیر چراغ

2

منحنی وسیعتر از گروه1،بیشترین دانسیته نور در زوایای بین 10 تا 20 درجه نسبت به

 خط نزدیک به پای تیر

3

منحنی وسیع،بیشترین دانسیته توزیع نور در زوایای بین 25 تا 35 درجه از خط پای تیر

4

منحنی توزیع وسیع

5

توزیع متقارن و دایره ای شکل

  

 

  در گذشته برای تامین روشنایی معابر از چراغهای موسوم به لاک پشتی استفاده می شد، اما امروزه، چراغهای مخصوص معابربا تنوع وسیعی توسط سازندگان به بازار عرضه شده اند و برای هر نوع کاربرد امکان انتخاب برای طراح وجود دارد.شکل زیرنمونه هایی از این چراغها را نشان می دهد.

   یکی دیگر از مبانی مهم در طراحی روشنایی معابر،استفاده صحیح از چراغها با طیف نور متفاوت است.استفاده از چراغهای با لامپ التهابی یا هالوژنه اگرچه رنگ دهی بالایی دارند،اما بعلت پایین بودن ضریب بهره نوری لامپ وکوتاه بودن طول عمر،مدتها است که در روشنایی معابر مورد استفاده نسیتند.چراغهای فلورسنت حتی نوع فشرده آن به علت محدود بودن توان نوری در روشنایی معابر مورد استفاده قرار نمی گیرد.چراغهای جیوه ایی یا متال هالید برای خیابانها و کوچه ها مخصوصا مناطق تجاری مناسب هستند زیرا رنگ دهی قابل قبولی دارند.چراغهای با لامپ سدیمی نارنجی که دارای ضریب بهره نوری بالایی هستند،برای معابر اصلی وبزرگراهها و آزادراهها خصوصاً بخاطر مه شکن بودن طیف نور آنها مناسب هستند. 

 

معیار ارتفاع نصب چراغ

  ارتفاع نصب چراغ در تعیین ضریب بهره روشنایی، شدت روشنایی در زیر چراغ وفاصله چراغها از یکدیگر نقش تعیین کننده دارد،هرچه توان نوری چراغهایی که روی یک تیر نصب می شوند،بیشتر باشد، طبعاً دانسیته نوردر زیر آن بصورت مخروطی بیشتر خواهد بود و چراغ مذکور می تواند در ارتفاع بالاتر ،محدوه وسعیتری را در زیر خود با حفظ شدت مناسب روشن نماید.بدیهی است که شکل منحنی قطب توزیع نور چراغ در محورهای افقی و عمودی نیز در این نگرش بایدمد نظر قرار گیرد.لذا طراح،باید در تعیین ارتفاع نصب چراغ دقت نظر کافی داشته باشد.قبلا نیز عنوان گردید که در طراحی روشنایی معابر ، با توجه به شیوه چیدمان چراغها ، منحنی قطبی افقی و عمودی آنها  نیز باید دارای تقارن در دو سمت خود نسبت به طول معبر بوده ودر محور افقی عرض معبر نیز با نیاز عرض معبرتناسب داشته باشد.مقایسه شکل منحی قطبی افقی در چراغهای گروههای 2و3و4 این تفاوت را بخوبی نشان می دهد.لذا هرچه عرض معبر وسیعتر باشد یا باید از چراغ گروه بالاتر استفاده شود، یا اینکه ارتفاع نصب چراغ بالاتر در نظر گرفته شود.که گزینه دوم مستلزم افزایش توان نوری چراغ است.همچنین در منحنی قطبی عمودی دانسیته نور باید متناسب با عرض معبر به گونه ای باشد که با انتشار غیر ضروری نور به سایر زوایای عمودی ، آزار استفاده کنندگان ومجاورین معبر را فراهم نکند.چراغهایی که در طول معبر دارای منحنی قطبی خیلی بلند باشند نیز به دلیل امکان قرار گرفتن منبع در دید مستقیم راکبین وسایل نقلیه ، مخصوصاً در معابر طولانی همچون بزرگراهها، مناسب نیستند.

 

 

روش طراحی روشنایی معابر

 در این مبحث اصول کلی طراحی روشنایی برای انواع معابر شامل معابر فرعی ،خیابان ، بلوار و بزرگراه مورد بررسی قرار می گیرد.در طراحی روشنایی معابر همان اصولی حاکم است که در طراحی محوطه ای مورد بحث قرار گرفت. 

 

محاسبات شدت روشنایی

 شدت روشنایی روی سطح افق در هر نقطه از معبر ، تابعی از جمع جبری شدت روشنایی نسبی از منابع مجاور است . اگر چه منابع روشنایی دور به میزان محدودی موثر هستند ولی با توجه به قاعده کلی فقط مجموع شدت روشنایی ناشی از 3 تیر چراغ نزدیک از هر طرف نقطه مورد نظر در معبر محاسبه می شود.

شدت روشنایی جزیی ناشی از هر منبع، تابعی از شدت نور منبع یا منابع نصب شده روی هر تیر ،ارتفاع نصب چراغ زاویه تابش وافت روشنایی چراغLLF است.

ضریب افت کارایی سیستم را در نیمه عمر لامپ نشان می دهد،لذا بدیهی است که در ابتدایی بهره برداری از سیستم روشنایی این عامل اثر خود رانشان نمی دهدولی در طراحی لحاظ می گردد.رابطه شدت روشنایی در نیمه عمر لامپ در هر نقطه از سطح معبر بصورت زیر خواهد بود. 

 

ضریب بهره روشنایی چراغ

ضریب بهره روشنایی چراغ وابسته به خصوصیات چراغ و نسبت فاصله نقطه مورد نظر تا زیر چراغ به ارتفاع نصب ان است.با توجه به اثر ابعاد طراحی در تعیین ضریب بهره روشنایی هر چراغ میتوان حالات متنوعی از ضریب بهره را برای یک چراغ تصور نمود.ضریب بهره روشنایی در طراحی معابر تابع فواصل تیرهای چراغ نیز هست،زیرا فواصل تیرها به نوعی بیان کننده محدوده ای است که یک منبع و منابع مجاور باید روشنایی سطح ان را تامین نمایند و بزرگ شدن ابعاد به معنی بزرگ شدن مساحت و حجم محدود مورد طراحی و کاهش دانسیته نور در ان میباشد.به همین خاطرضریب بهره روشنایی هر چراغ بطور اختصاصی از کاتالوگ مشخصات ان قابل استخراج است و با داشتن نسبت فاصله افقی نقطه مورد نظر در محدوده روشنایی در عرض معبر از خط عمود بر زیر چراغ به ارتفاع ان.در منحنی مربوطه تعیین میگردد.در صورتی که نمودار مذکور بطور اختصاصی موجود نباشد باید انطباق بر چراغ مشابه از نمودار مشابه استفاده گردد.

برای تعیین بهره  روشنایی حاصل از یک چراغ باید مقدار نسبت فاصله خط مقابل چراغ در ان سوی معبر تا زیر چراغ به ارتفاع نصب ان در محور افقی نمودار مشخص گردد و از نقطه مربوطه خط عمودی بسمت بالا  ادامه یابد نقاط تلاقی با هر دو منحنی نمودار در سمت چپ ان روی محور عمودی نشان دهنده ضریب بهره روشنایی چراغ در سمت  خیابان وپیاده رو است.ضریب بهره نوری کل چراغ حاصل جمع این دو مقدار خواهد بود.بطور مثال در شکل 16 برای نسبت ارتفاع بربر یک،ضریب بهره سمت خیابان 4/. وسمت پیاده رو 11/. است که ضریب بهره کل برای این شرایط 51/. تعیین میشود.

در محور افقی نسبت فاصله مورد نظر از زیر چراغ به ارتفاع ان و محور عمودی ضریب بهره روشنایی است.برای هربار استفاده لازم است که پس از محاسبه نسبت فاصله تا تیر به ارتفاع نصب چراغ ،ضریب بهره در جلوو پشت چراغ ازروی منحنی تعیین گردد،جمع این دو ،ضریب بهره روشنایی چراغ را برای شرایط محاسبه شده نشان میدهد.نکته مهم این که ،در صورتی که چراغ دوطرفه مقابل نصب شوند ضریب بهره باید در دو ضرب شود.برای چراغهای دو طرفه زیگزاگ و چیدمان وسط خیابان و بلوار ،همانند چیدمان یکطرفه عمل شود. 

 

ضریب افت روشنایی چراغ

ضریب افت روشنایی چراغ LLFتابع افت لومن خروجی ان در اثر کارکرد،میزان غبار و ذرات محیطی روی سطح لامپ و جدار داخلی چراغ ،تغییر کیفیت رفلکتور سطح داخلی چراغ در اثر شرایط محیطی مانند رطوبت و دما است.LLF عملاً دارای مقدار عددی کوچکتر از یک و برای بهترین وضعیت برابر 8/. میباشد.همانگونه که در مبحث روشنایی محوطه ای عنوان شد،به همان صورت تعیین میشود.لازم به یاداوری است که ضریب مذکور در ابتدای بهره برداری از سیستم برابر یک است،اما به تدریج در طول زمان خود را بصورت افت در توان نوری منابع نشان میدهد و در محاسبات طراحی برای نیمه عمر اسمی لامپ،به وضعیت محیطی و تناوب نگهداری سیستم دخالت داده میشود.

شدت نور منبع مورد نیاز برای تامین شدت روشنایی در هر نقطه از اطراف منبع نیز تابع ارتفاع طراحی،زاویه تابش نسبت به خط عمود،افت روشنایی چراغ و ضریب بهره روشنایی است. نکته ضروری این که عامل موثر در تعیین ارتفاع طراحی علاوه بر ارتفاع تیر ،زاویه بازوی تیر چراغ نسبت به خط افق است.این عامل علاوه بر اثر گذاری بر ارتفاع نصب چراغ،بر زاویه تابش و توزیع منحنی قطبی چراغ در جهات مختلف موثر است.این عامل باید در مرحله طراحی و خصوصاً محاسبات یکنواختی روشنایی که درادامه این فصل خواهد امد باید مد نظر قرار گیرد.

خصوصیات چراغهای معابر

شرکتهای سازنده بایستی اطلاعات فنی لازم را در خصوص چراغهای تولیدی خود ارائه نمایند.در غیر این صورت طراحی با مشکل مواجه خواهد شد.حداقل اطلاعات مورد نیاز شامل موارد زیر است:

·       ابعاد و اندازه چراغ.

·       مشخصات لامپ مورد استفاده.

·   افت روشنایی در شرایط مختلف.

·    منحنی ایزولوکس، ایزوفوت کاندل یا ایزوکاندل در محور افقی و عمودی بر ا ساس ارتفاع نصب معین،که برای سایر حالات ارتفاع نصب باید ضریب تصحیح استفاده از منحنی معلوم شده باشد.

·       منحنی ضریب بهره روشنایی در سمت خیابان و پیاده رو.

·       توان نوری چراغ در شروع بهره برداری.

فاصله نصب تیر از لبه جدول سواره رو تابع سرعت خودروها و بین 8/. تا 5/. متر برای سرعتهای مجاز  50 تا 120 کیلومتر در ساعت. 

 

چیدمان چراغها

چیدمان نصب تیرهای چراغ در نزدیک سه راهی ،تقاطع یا میدان متفاوت از مسیر اصلی معبر و نزدیکتر و مطابق شکلهای زیراست .در این شکلها راهنمای فاصله S فاصله محاسبه شده چراغها در مسیر اصلی است. در مسیر پیچها فواصل تیرها 9/. مسیر مستقیم ودر پیچها ی تند،فواصل تیر در داخل پیچ 55/. و خارج از ان 7/. مسیر مستقیم تعیین میشود.

در شیبهای تند نیز فواصل تیر 7/. مسیر افقی تعیین میشود.

ایمان سریری
http://powercontrol.mihanblog.com

صفحات جانبی

نظرسنجی

    لطفاً نظرات خود را درمورد وبلاگ با اینجانب در میان بگذارید.(iman.sariri@yahoo.com)نتایج تاکنون15000مفید و 125غیرمفید. با سپاس


  • آخرین پستها

آمار وبلاگ

  • کل بازدید :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :