عواملی که در طراحی روشنایی داخلی باید مدنظر قرار گیرند
روشنایی داخلی در گذشته و حال
ما می‌دانیم که در روزهای اولیه، کلاس‌ها، دفترکارها و سایر فضاهای کاری با استفاده از گلوب‌های پریزمی یا نیمه‌باز روشن می‌شدند. این گلوب‌ها از سقف آویزان شده و شامل لامپ‌های تابیده بودند به طوری که این واحد‌ها نور را هم مستقیماً و هم غیرمستقیماً به صفحه کار می‌رساندند. این اتفاق از طریق انعکاس از سطوح اتاق انجام می‌شد. دوباره گلوب‌های شیشه‌ای به طور گسترده برای داشتن درخشندگی بالا استفاده می‌شدند. بنابراین این طرح روشنایی درک‌برداری قابل توجهی در چشم کارگران ایجاد می‌کرد.
در دهه ۱۹۳۰، روشنایی کاملاً غیرمستقیم ظاهر شد که با استفاده از لامپ‌های پان‌شکل یا حلقه‌های متمرکز بود. حتی با یک لامپ نیمه‌نقره‌ای که در سوراخ مرکزی واحد به سمت بالا نصب شده بود. در این سیستم، نور لامپ به سمت سقف هدایت می‌شد. بنابراین به طور اساسی سقف منبع نور شد.
این واحدهای غیرمستقیم نور با کیفیت بالا و بدون درک‌برداری تولید می‌کردند. اما این طرح روشنایی ذاتاً بسیار کم کارایی بود. در این طرح روشنایی غیرمستقیم، هیچ نور مستقیمی به صفحه کار نمی‌رسید. دوباره، بسیاری از لامپ‌ها در یک فضا برای ارائه روشنایی کافی صفحه کار لازم بود. بنابراین مقدار زیادی گرما (اینفراروت) تولید می‌شد که اغلب باعث ناراحتی حرارتی فضا می‌شد.در اواخر دهه ۱۹۳۰، ظهور لامپ‌های فلوئورسنت تغییری در روشنایی داخلی ایجاد کرد. این لامپ‌ها درخشندگی بسیار کمتری نسبت به لامپ‌های تابیده داشتند. بنابراین دیگر لازم نبود تمام نور لامپ به سمت سقف برای هدایت به سمت پایین ارسال شود. با تنظیمات مناسب با لوورها و لنزها، بیشتر نور می‌توانست مستقیماً به سمت پایین ارسال شود. البته، لامپ فلوئورسنت حدود پنج برابر کارایی لامپ تابیده داشت. بنابراین، ۷۰ فوت‌کاندلا روشنایی فلوئورسنت می‌توانست به طور کارآمدتر از ۳۰ فوت‌کاندلا روشنایی تابیده ارائه شود.
ظهور لامپ‌های هالید فلزی و سدیم فشار بالا در دهه ۱۹۶۰ چندین تغییر دیگر در روشنایی داخلی ایجاد کرد. آنها در بحران انرژی در اوایل دهه ۱۹۷۰ را تسکین دادند. این لامپ‌ها متمرکز و با درخشندگی بالا مانند لامپ‌های تابیده بودند. آنها کارایی هفت یا بیشتر برابر داشتند. بنابراین روشنایی کاملاً غیرمستقیم در فضاهای داخلی مجدداً از نظر اقتصادی قابل طراحی شد. در نتیجه، کاهش مصرف انرژی تا حدی ممکن شد. در این روشنایی غیرمستقیم با این لامپ‌ها، سطح روشنایی کاهش یافت. این سیستم روشنایی، با اینکه روشنایی معقولی را در کل محدوده صفحه کار ارائه می‌داد، نیاز به روشنایی اضافی در محل‌های کاری وجود داشت.
بنابراین مشاهده می‌کنیم که روشنایی تابیده برای روشنایی عمومی فضاهای داخلی توصیه نمی‌شود که روشنایی فلوئورسنت همچنان بر روشنایی تابیده غالب است. همچنین، در روشنایی داخلی، به ویژه لامپ فلوئورسنت ۴ فوت‌کاندلا، ۴۰ وات آغاز سریع بیشترین استفاده را دارد. لامپ‌های هالید فلزی هر ساله بیشتر در روشنایی غیرمستقیم، همچون لومن‌های آویزان از سقف و در واحدهای ساخته شده در مبلمان دفتری ظاهر می‌شوند. محبوب‌ترین لامپ برای این استفادات لامپ هالید فلزی ۴۰۰ وات پوشش‌دار فسفری است. لامپ‌های سدیم فشار بالا در لومن‌های دقیقاً طراحی شده در روشنایی داخلی مقبولیت کسب می‌کنند اما به طور کلی فقط برای اتاق‌های با سقف بالا و جایی که بازتاب رنگ خوب 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 هستند. عواملی که طراح باید در انتخاب لامپ در نظر بگیرد عبارتند از:
اعتبار در نظر گرفتن کارایی روشنایی. کارایی روشنایی نسبت خروجی لومن از لامپ به توان الکتریکی (به وات) ورودی به لامپ است. لامپ باید روشنایی مورد نیاز را به طور اقتصادی ارائه دهد.
اعتبار عمر لامپ باید توسط طراحان در نظر گرفته شود. باید فکر کنند که چه مشکلاتی برای تعویض لامپ‌های سوخته وجود دارد و آیا تعویض گروهی لامپ‌ها از نظر اقتصادی گزینه بهتری است یا خیر.
نگهداری لومن لامپ یک عامل مهم است. می‌تواند سوالی پیش بیاید که آیا مهم است که سطح معینی از روشنایی در هر زمان حفظ شود یا خیر.
دوباره یک اعتبار مهم دیگر رنگ و ظاهر است. اگرچه همه لامپ‌های فهرست شده "نور سفید" تولید می‌کنند، CCT و CRI آنها متفاوت است. طراحان باید اهمیت رنگ‌های وظیفه دیدن و محیط آن را برای بازتولید وفادار در نظر بگیرند.
تجهیزات جانبی مورد نیاز به همراه لامپ‌ها یک سوال بزرگ است. همانطور که دیدیم، تمام منابع نوری گازی نیاز به بالاست دارند، در حالی که لامپ‌های تابیده ندارند. نوع بالاست‌های استفاده شده می‌تواند خروجی لامپ، عمر، قابلیت شروع مطمئن، کارایی سیستم و راحتی اشغال کننده را تحت تأثیر قرار دهد.
طراحان باید در نظر بگیرند که آیا عوامل دیگری در محیط خاص وجود دارد یا خیر، دما مشکلی است یا خیر و آیا محدوده باید از اثرات استروبوسکوپی آزاد باشد یا خیر، تداخل الکترومغناطیسی فعالیت‌های انجام شده در فضا را مختل می‌کند، بخارها موجود هستند که می‌توانند فرسایش یا یک جو منفجر شونده ایجاد کنند و غیره.
اعتبار کارایی روشنایی
مقایسه سه عامل اول برای چهار نوع لامپ معمولی در جدول بالا نشان داده شده است. بیایید ابتدا کارایی لامپ را بررسی کنیم. برای لامپ‌های تابیده، کارایی از ۱۲ لومن/وات برای لامپ استاندارد ۴۰ وات تا ۲۲ لومن/وات برای لامپ استاندارد ۵۰۰ وات متغیر است. برای لامپ‌های تابیده با طراحی ثابت، کارایی لامپ با توان لامپ افزایش می‌یابد. این اتفاق بیشتر به دلیل این است که فیلم‌های ضخیم‌تر لامپ‌های با توان بالاتر می‌توانند در دماهای بالاتر برای همان عمر عمل کنند. لامپ‌های PAR (پراکنده‌کننده آلومینیزه شده پارابولیک) و R (پراکنده‌کننده) معمولاً کارایی کمتری نسبت به لامپ‌های استاندارد هم توان دارند. این به دلیل طراحی لامپ‌های PAR و R برای داشتن عمر طولانی‌تر است.
لامپ‌های فلوئورسنت کارایی بسیار بالاتری نسبت به لامپ‌های تابیده ارائه می‌دهند، با وجود از دست دادن بالاست. به عنوان مثال، لامپ فلوئورسنت استاندارد ۴۰ وات سفید سرد اولیه ۳۱۵۰ لومن تولید می‌کند و بالاست آن ۱۲ وات مصرف می‌کند. بنابراین کارایی‌ها ۳۱۵۰/۴۰ = ۷۹ لومن/وات اولیه و با در نظر گرفتن از دست دادن بالاست مجموع مصرف ۵۲ وات است و بنابراین ۳۱۵۰/۵۲ = ۶۱ لومن/وات کلی. این کارایی کلی برای عدد دوم در بازار استفاده می‌شود. در طرح طراحی روشنایی، لامپ‌های فلوئورسنت با جفت‌هایی با بالاست واحد برای بهبود کارایی کلی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، هر یک از دو لامپ فلوئورسنت ۴۰ وات مصرف می‌کنند و بالاست مشترک آنها ۱۲ وات مصرف می‌کند که یک کارایی اولیه ۶۸ لومن/وات کلی را ارائه می‌دهد. در مورد لامپ‌های فلوئورسنت پیش گرم شونده، کارایی لامپ‌ها بسیار کم است. در این دوران مدرن، بالاست‌های لامپ فلوئورسنت طراحی شده‌اند که به عنوان لامپ‌های صرفه‌جویی در انرژی با بالاترین کارایی روشنایی در نظر گرفته می‌شوند.
لامپ‌های هالید فلزی کارایی بالاتری نسبت به لامپ‌های زنون دارند. این به دلیل افزودن نمک‌های هالید به لامپ‌های هالید فلزی است. به عنوان مثال، لامپ هالید فلزی ۴۰۰ وات اولیه ۳۴۰۰۰ لومن تولید می‌کند و بالاست آن ۴۶۰ وات مصرف می‌کند. این یک کارایی اولیه کلی ۷۴۵ لومن/وات را ارائه می‌دهد. بنابراین اندازه‌های کم توان کارایی کمتری دارند.
دوباره در مورد لامپ سدیم فشار بالا، آنها کارایی بالا ارائه می‌دهند. اما لامپ سدیم فشار پایین با کارایی بالاتر برای روشنایی داخلی مناسب نیست. این به دلیل خصوصیات ضعیف بازتولید رنگ است. به عنوان مثال، لامپ سدیم ۴۰۰ وات اولیه ۵۰۰۰۰ لومن تولید می‌کند و بالاست آن ۷۵ وات مصرف می‌کند. بنابراین کل سیستم ۴۷۵ وات مصرف می‌کند. کارایی روشنایی اولیه آن ۱۰۵ لومن/وات است. با ترکیب، لامپ سدیم ۱۰۰ وات ۹۵۰۰ لومن تولید می‌کند، ۱۳۵ وات مصرف می‌کند و کارایی اولیه ۷۰ لومن/وات دارد.
<
