عواملی که در طراحی روشنایی داخلی باید مدنظر باشد
گریزهای داخلی عمومی در گذشته و حال
ما می‌دانیم که در روزهای اولیه، کلاس‌ها، دفترکارها و سایر فضاهای کاری با استفاده از گلوب‌های پریزمی یا نیمه‌شفاف روشن می‌شدند. این گلوب‌ها از سقف آویزان شده و خانه‌ای برای لامپ‌های تابیدنی داشتند به طوری که این واحدها لامین هم مستقیماً و هم غیرمستقیماً به صفحه کار ارائه می‌دادند. این اتفاق از طریق انعکاس از سطوح اتاق رخ می‌داد. دوباره گلوب‌های شیشه‌ای به طور گسترده‌ای برای داشتن نورپردازی بالا استفاده می‌شدند. بنابراین این طرح روشنایی نورپردازی قابل توجهی در چشم کارگران ایجاد می‌کرد.
در دهه ۱۹۳۰، روشنایی تابیدنی کاملاً غیرمستقیم ظاهر شد که با لامپ‌های شکل پان یا حلقه‌های متمرکز بود. حتی با یک لامپ نیمه‌نقره‌ای که به طور بالا در یک سوراخ در مرکز واحد نصب شده بود. در این سیستم، لامپ‌های لامین را به سمت سقف تغییر مسیر می‌داد. بنابراین به طور اساسی سقف منبع نور شد.
این واحدهای غیرمستقیم نورپردازی با کیفیت بالا بدون نورپردازی تولید می‌کردند. اما این طرح روشنایی به طور ذاتی بسیار کم‌کارایی بود. در این طرح روشنایی غیرمستقیم هیچ لامینی مستقیماً به صفحه کار سفر نمی‌کرد. دوباره، بسیاری از لامپ‌ها در یک فضا برای ارائه روشنایی کافی صفحه کار مورد نیاز بود. بنابراین گرمای زیاد (اینفراروت) تولید می‌شد که اغلب باعث عدم راحتی حرارتی فضا می‌شد.در اواخر دهه ۱۹۳۰، ظهور لامپ‌های فلورسنت تغییری در روشنایی داخلی ایجاد کرد. این لامپ‌ها نورپردازی بسیار کمتری نسبت به لامپ‌های تابیدنی داشتند. بنابراین برای ارسال تمامی لامین‌های لامپ به سمت سقف برای تغییر مسیر به سمت پایین دیگر ضروری نبود. با ترتیب مناسب با لوورها و لنزها، بیشتر لامین‌ها می‌توانستند مستقیماً به سمت پایین ارسال شوند. البته، لامپ فلورسنت حدود پنج برابر کارایی لامپ تابیدنی را داشت. بنابراین، ۷۰ فوت‌کاندلا از روشنایی فلورسنت می‌توانست به طور کارآمدتر از ۳۰ فوت‌کاندلا از روشنایی تابیدنی ارائه شود.
ظهور لامپ‌های هالید فلزی و سدیم فشار بالا در دهه ۱۹۶۰ چندین تغییر اضافی در روشنایی داخلی ایجاد کرد. آنها بحران انرژی در اوایل دهه ۱۹۷۰ را تسکین دادند. این لامپ‌ها متمرکز و با نورپردازی بالا مثل لامپ‌های تابیدنی بودند. آنها کارایی هفت یا بیشتر برابر داشتند. بنابراین روشنایی کاملاً غیرمستقیم در فضاهای داخلی دوباره از نظر اقتصادی ممکن شد با طراحی با این لامپ‌ها. به عنوان نتیجه، کاهش مصرف انرژی تا حدی ممکن شد. در این روشنایی غیرمستقیم با این لامپ‌ها، سطح روشنایی کاهش یافت. این سیستم روشنایی، با وجود ارائه روشنایی یکنواخت به طور معقول در کل محدوده صفحه کار، نیاز به روشنایی اضافی در مکان‌های کاری وجود داشت.
بنابراین ما می‌بینیم که روشنایی تابیدنی برای روشنایی عمومی فضاهای داخلی توصیه نمی‌شود که روشنایی فلورسنت همچنان روشنایی تابیدنی را مسلط می‌کند. دوباره، در روشنایی داخلی، به ویژه لامپ فلورسنت ۴ فوت‌کاندلا، ۴۰ وات راه‌انداز سریع‌العمل پرکاربردترین لامپ فلورسنت است. لامپ‌های هالید فلزی هر ساله بیشتر در روشنایی غیرمستقیم ظاهر می‌شوند، هم در لامپ‌های آویزان از سقف و هم در واحدهای ساخته شده در مبلمان دفتری. محبوب‌ترین لامپ برای این کاربردها لامپ هالید فلزی ۴۰۰ وات با پوشش فسفری است. لامپ‌های سدیم فشار بالا در لامپ‌های دقیقاً طراحی شده در روشنایی داخلی قبولی می‌یابند اما به طور کلی فقط برای اتاق‌هایی با سقف بالا و جایی که بازتاب رنگ مهم نیست، مانند سالن‌های ورزشی توصیه می‌شوند.
لامپ‌ها برای روشنایی داخلی
طراح روشنایی داخلی معمولاً لامپ‌ها را از میان نوع‌های زیر انتخاب می‌کند:
سدیم فشار بالا
هر یک از این نوع‌ها دارای مجموعه خاصی از نقاط قوت و ضعف است. عواملی که طراح باید در انتخاب لامپ در نظر بگیرد عبارتند از:
اعتبار دادن به کارایی نوری. کارایی نوری نسبت خروجی لامین از لامپ به قدرت الکتریکی (به وات) وارد شده به لامپ است. روشنایی مورد نیاز باید توسط لامپ در همراهی با روشنایی به طور اقتصادی ارائه شود.
اعتبار دادن به عمر لامپ باید توسط طراحان انجام شود. آنها باید فکر کنند که چه مشکلاتی ممکن است در تعویض لامپ‌های سوخته رخ دهد و آیا تعویض گروهی لامپ‌ها از نظر اقتصادی گزینه بهتری است یا خیر.
حفظ لامین لامپ یک عامل مهم است. سوال مطرح می‌شود که آیا مهم است که سطح حداقلی از روشنایی در هر زمان حفظ شود یا خیر.
دوباره یک اعتبار دادن مهم دیگر رنگ، عامل ظاهری است. اگرچه تمام لامپ‌های فهرست شده "سفید" نور تولید می‌کنند، CCT و CRI آنها متفاوت است. طراحان باید اهمیت رنگ‌های وظیفه دیدن و محیط اطراف آن را برای بازتولید وفادار در نظر بگیرند.
تجهیزات کمکی مورد نیاز همراه با لامپ‌ها یک سوال بزرگ است. همانطور که دیدیم، تمام منابع نور گازی نیاز به بالاست دارند، در حالی که لامپ‌های تابیدنی ندارند. انواع بالاست استفاده شده می‌توانند خروجی لامپ، عمر، قابلیت شروع، کارایی سیستم و راحتی ساکنین را تحت تاثیر قرار دهند.
طراحان باید فکر کنند که چه عوامل متنوع دیگری در محیط خاص موجود است یا خیر، دمای مشکل است یا خیر و آیا محدوده باید از اثرات استروبواسکوپی آزاد باشد یا خیر، تداخل الکترومغناطیسی فعالیت‌های در حال انجام در فضا را مختل می‌کند، بخارهای موجود که می‌توانند فرسایش یا جوی منفجر شونده ایجاد کنند و غیره.
اعتبار دادن به کارایی نوری
مقایسه سه عامل اول برای چهار نوع معمول لامپ در جدول بالا نشان داده شده است. بیایید ابتدا در مورد کارایی لامپ صحبت کنیم. برای لامپ‌های تابیدنی کارایی از ۱۲ lm/W برای لامپ استاندارد ۴۰ وات تا ۲۲ lm/W برای لامپ استاندارد ۵۰۰ وات متغیر است. برای لامپ‌های تابیدنی با طراحی ثابت، کارایی لامپ با توان لامپ افزایش می‌یابد. این اتفاق بیشتر به دلیل این است که سیم‌های ضخیم‌تر لامپ‌های با توان بالاتر می‌توانند در دمای بالاتر برای همان عمر کار کنند. لامپ‌های PAR (بازتابنده آلومینیز شده پارابولیک) و R (بازتابنده) معمولاً کارایی کمتری نسبت به لامپ‌های استاندارد هم توان دارند. این به دلیل طراحی برای عمر طولانی‌تر است.
لامپ‌های فلورسنت کارایی‌های بسیار بالاتری نسبت به لامپ‌های تابیدنی ارائه می‌دهند حتی با وجود اتلاف بالاست. به عنوان مثال، لامپ فلورسنت استاندارد ۴۰ وات سفید سرد اولیاً ۳۱۵۰ لامین تولید می‌کند و بالاست آن ۱۲ وات مصرف می‌کند. بنابراین کارایی‌ها ۳۱۵۰/۴۰ = ۷۹ لامین/وات اولیا و با احتساب اتلاف بالاست کلی ۵۲ وات و بنابراین ۳۱۵۰/۵۲ = ۶۱ لامین/وات کلی است. این کارایی کلی برای این عدد در بازار استفاده می‌شود. در طرح طراحی روشنایی، لامپ‌های فلورسنت با جفت با یک بالاست برای بهبود کارایی کلی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، هر یک از دو لامپ فلورسنت ۴۰ وات مصرف می‌کند و بالاست مشترک آنها ۱۲ وات مصرف می‌کند، که یک کارایی اولی ۶۸ لامین/وات کلی ارائه می‌دهد. در مورد لامپ‌های فلورسنت پیش‌گرم شونده کارایی‌های لامپ بسیار کم است. در این دوره مدرن، بالاست‌های لامپ فلورسنت طوری طراحی شده‌اند که به عنوان لامپ‌های صرفه‌جویی در انرژی با بالاترین کارایی نوری در نظر گرفته می‌شوند.
لامپ‌های هالید فلزی کارایی‌های بالاتری نسبت به لامپ‌های زئون دارند. این به دلیل افزودن نمک‌های هالید به لامپ‌های هالید فلزی است. به عنوان مثال، لامپ هالید فلزی ۴۰۰ وات اولیا ۳۴۰۰۰ لامین تولید می‌کند و بالاست آن ۴۶۰ وات مصرف می‌کند. این یک کارایی اولی ۷۴۵ لامین/وات ارائه می‌دهد. بنابراین اندازه‌های با توان کمتر کارایی‌های کمتری دارند.
دوباره در مورد لامپ سدیم فشار بالا، آنها کارایی بالایی ارائه می‌دهند. اما لامپ سدیم فشار پایین با کارایی بالاتر برای روشنایی داخلی مناسب نیست. این به دلیل ویژگی‌های ضعیف بازتاب رنگ است. به عنوان مثال، لامپ سدیم ۴۰۰ وات اولیا ۵۰۰۰۰ لامین تولید می‌کند و بالاست آن ۷۵ وات مصرف می‌کند. بنابراین کل سیستم ۴۷۵ وات مصرف می‌کند. کارایی نوری اولی آن ۱۰۵ لامین/وات است. از ترکیب، لامپ سدیم ۱۰۰ وات ۹۵۰۰ لامین تولید می‌کند، ۱۳۵ وات مصرف می‌کند و کارایی اولی ۷۰ لامین/وات دارد.
