Mga Katangian na Dapat I-consider sa Pag-disenyo ng Interior Lighting
Pangkalahatang Pag-ilaw sa Interior noong Nakaraan at Kasalukuyan
Alam natin ang elektrikong pag-ilaw noong mga unang araw kung saan ang mga silid-aralan, opisina, at iba pang pangkalahatang lugar ng trabaho ay pinapailawan ng prismatic o translucent na globes. Ang mga ito ay inilapat mula sa ceiling at naglalaman ng incandescent lamps sa paraan na nagbibigay ng lumens nang direktso at hindi direktso sa plane ng trabaho. Ito ay nangyari sa pamamagitan ng reflections mula sa mga surface ng silid. Muli, ang mga glass enclosing globes ay malawakang ginamit upang magkaroon ng mataas na luminance. Dahil dito, ang lighting scheme na ito ay nagproduce ng considerable na glare sa mga mata ng mga manggagawa.
Noong 1930s, lumitaw ang totally indirect incandescent lighting na may Pan shaped o concentric ring luminaires. Kahit na may half silvered lamp mounted base up sa butas sa gitna ng unit. Sa sistema na ito, iniredirect ang lumens ng lamp sa ceiling. Kaya't halos ang ceiling ang naging light source. Tama na ang mga indirect units na ito ay nagproduce ng high quality at glare-free lighting. Ngunit ang lighting scheme na ito ay inherent na napakakapalpak. Sa indirect lighting scheme, walang lumens ang tumatakas diretso sa work plane. Muli, maraming lamps ang kinakailangan sa isang espasyo upang magbigay ng sapat na work plane Illuminance. Kaya't maraming init (infrared) ang nilikha na madalas nagdulot ng thermal na hindi komportable na sitwasyon.
Noong huling bahagi ng 1930s, ang paglitaw ng fluorescent lamps ay nag-initiate ng pagbabago sa interior lighting. Ang mga lamps na ito ay may mas mababang luminance kaysa sa incandescent lamps. Kaya't hindi na kailangan na i-send ang lahat ng lumens ng lamp pataas sa ceiling para iredirect pababa. Muli, sa pamamagitan ng suitable na arrangement ng louvers at lenses, maraming lumens ang maaaring i-send direktso pababa. Syempre, ang fluorescent lamp ay may tatlong beses na ang efficacy kaysa sa incandescent lamp. Bilang resulta, 70 foot-candela ng fluorescent lighting ay maaaring iprovide nang mas epektibo kaysa 30 foot-candela ng incandescent lighting.
Ang pagdating ng metal halide at high pressure sodium lamps ay nagdulot ng ilang karagdagang pagbabago sa interior lighting noong 1960s. Sila ay naging solusyon sa energy crisis noong maagang 1970s. Ang mga lamps na ito ay concentrated at mataas ang luminance tulad ng incandescent. Ang kanilang efficacy ay pitong beses o higit pa kaysa sa incandescent. Kaya't ang totally indirect lighting sa interior spaces ay naging ekonomikal na feasible muli na idesign gamit ang mga lamps na ito. Bilang resulta, ang pagbawas ng energy consumption ay medyo posible. Sa indirect lighting na ito, ang mga levels ng Illuminance ay binaba. Ang lighting system na ito, bagamat nagbibigay ng reasonably uniform na Illuminance sa buong work plan area, additional na Illuminance ang kinakailangan sa mga task locations.
Kaya't tinalakay namin na hindi inirerekomenda ang ilaw ng incandescent para sa pangkalahatang ilaw ng mga panloob na lugar kung saan patuloy pa ring namumuno ang ilaw ng fluorescent sa skema ng ilaw ng incandescent. Mulis, sa ilaw ng panloob, lalo na ang 4 foot-candela, 40 W rapid start lamp ang pinaka karaniwang ginagamit na ilaw ng fluorescent. Metal halide lamps ay lumilitaw ng mas madalas bawat taon sa indirect lighting, mula sa mga luminaires na nakabitin sa ceiling at sa mga yunit na itinayo sa opisina. Ang pinakapaborito na ilaw para sa mga ganitong gamit ay ang 400 W phosphor coated metal halide lamp. Ang high pressure sodium lamps sa mga maingat na disenyo ng luminaires ay nakuha ang ilang pagtanggap sa ilaw ng panloob ngunit karaniwan lamang inirerekomenda para sa mga silid na may mataas na ceiling at kung saan hindi mahalaga ang magandang pagpapakita ng kulay, tulad ng mga gymnasium.
Mga Ilaw para sa Interior Lighting
Ang tagapagdisenyo ng ilaw ng panloob ay karaniwang nagpili ng mga ilaw mula sa sumusunod na uri ng ilaw:
High pressure sodium
Bawat isa sa mga nabanggit na uri ay may sariling set ng lakas at kahinaan. Ang mga factor na dapat isipin ng tagapagdisenyo sa pagpili ng ilaw ay:
Pagsasaalang-alang sa luminous efficacy. Ang luminous efficacy ay ratio ng lumen output mula sa ilaw sa electrical power (sa watt) input sa ilaw. Ang kinakailangang Illuminance ay dapat ibigay ng ilaw kasama ang economic na lighting.
Dapat isipin ng mga tagapagdisenyo ang buhay ng ilaw. Dapat silang isipin kung ano ang mga posibleng hirap sa pagpapalit ng mga nalason na ilaw at kung mas ekonomiko ba ang group replacement ng mga ilaw o hindi.
Ang lumen maintenance ng ilaw ay isang mahalagang factor. Maaaring magsimula ang tanong kung mahalaga ba na may tiyak na minimum level ng Illuminance sa lahat ng oras.
Isa pa ring mahalagang pagsasaalang-alang ay ang kulay, ang factor ng hitsura. Bagaman ang lahat ng mga ilaw na nabanggit ay nagbibigay ng "puti" na ilaw, ang kanilang CCT at CRIs ay may kaiba. Dapat isipin ng mga tagapagdisenyo ang kahalagahan ng mga kulay ng task na nakikita at ng mga paligid upang maipakita nang tapat.
Ang auxiliary equipments na kinakailangan kasama ang mga ilaw ay isang malaking tanong. Tulad ng nakita natin, ang lahat ng gas discharge light sources ay nangangailangan ng ballast, samantalang ang mga incandescent lamps ay hindi. Ang mga uri ng ballast na ginagamit ay maaaring makaapekto sa output, buhay, starting reliability, system efficiency at kaginhawahan ng mga naninirahan.
Ang mga disenyer ay dapat isipin kung ano pa ang iba pang mga sangkap, halimbawa kung mayroon bang iba pang mga kadahilanan sa partikular na kapaligiran o wala, kung problema ba ang temperatura o hindi, at kung dapat ba malaya ang lugar mula sa epekto ng stroboscopic o hindi, kung ang interference ng electromagnetic ay nagdudulot ng pagkakabigla sa mga gawain sa lugar, kung mayroong usok na maaaring magdulot ng corrosion o explosive atmosphere, atbp.
Pagpaparangal sa Luminous Efficacy
Ang paghahambing ng unang tatlong kadahilanan para sa apat na karaniwang uri ng lampara ay ipinapakita sa itaas na talahanayan. Pag-usapan natin ang efficacy ng lampara. Para sa incandescent lamps, ang efficacy ay nasa rango mula 12 lm/W para sa 40 W standard lamp hanggang 22 lm/W para sa 500 W standard lamp. Para sa mga incandescent lamps na walang pagbabago sa disenyo, ang efficacy ng lampara ay tumataas habang tumataas ang wattage ng lampara. Ito ay dahil sa mas matatag na filaments ng mataas na wattage na mga lampara ay maaaring gumana sa mas mataas na temperatura para sa parehong buhay. Ang PAR (Parabolic Aluminized Reflector) at R (Reflector) lamps ay may mas mababang efficacy kaysa sa standard lamps ng parehong wattage. Ito ay dahil ang PAR at R lamps ay inilaan upang may mas mahabang buhay.
Ang fluorescent lamps ay nagbibigay ng mas mataas na efficacies kaysa sa mga incandescent lamps bagaman may ballast losses. Bilang halimbawa, ang 40 W standard cool white fluorescent lamp ay lumilikha ng 3150 lumen sa simula at ang kanyang ballast ay nakokonsumo ng 12 W. Kaya ang efficacy ay 3150/40 = 79 lumens /watt sa simula at kasama ang ballast lost total wattage ay 52 W at kaya 3150/52 = 61 lumens / watt overall. Ang overall efficacy rating na ito ang ginagamit sa huling figure sa pamilihan. Sa lighting design scheme, ang mga Fluorescent lamps ay ginagamit upang gumana bilang pares kasama ang single ballast upang mapabuti ang overall efficacy. Halimbawa, bawat isa sa dalawang fluorescent lamps ay nakokonsumo ng 40 W at ang kanilang common ballast ay nakokonsumo ng 12 W, nagbibigay ng initial efficacy ng 68 lumen/W overall. Sa kaso ng Preheat fluorescent lamps, ang efficacies ng lampara ay napakababa. Sa modernong panahon, ang ballast ng fluorescent lamp ay disenyado na ito ay itinuturing na energy saving lamps na may pinakamataas na luminous efficacy.
Ang metal halide lamps ay may mas mataas na efficacies kaysa sa mercury lamps. Ito ay dahil sa pagdaragdag ng halide salts sa metal halide lamps. Bilang halimbawa, ang 400W metal halide lamp ay lumilikha ng 34000 lumen sa simula at ang kanyang ballast ay nakokonsumo ng 460 W. Ito ay nagbibigay ng initial overall efficacy ng 745 lumen/W. Kaya ang mas mababang wattage sizes ay nagbibigay ng mas mababang efficacies.
Muli, sa kaso ng high pressure sodium lamp, sila ay nagbibigay ng mataas na efficacy. Ngunit ang low pressure sodium lamp na may mas mataas na efficacy ay hindi angkop para sa interior lighting. Ito ay dahil sa mahinang color rendering properties. Bilang halimbawa, ang 400 W sodium lamp ay lumilikha ng 50000 initial lumens at ang kanyang ballast ay nakokonsumo ng 75 W. Kaya ang buong set up ay nakokonsumo ng 475 W. Ang initial luminous efficacy nito ay 105 lumen/W. Sa komposisyon, ang 100 W sodium lamp ay lumilikha ng 9500 lumens, nakokonsumo ng 135 W, at may initial efficacy ng 70 lumen/W.
Pagpaparangal sa Buhay ng Mga Lampara
Ang pangalawang hanay ng itaas na talahanayan ay nagpapakita ng buhay ng mga lampara sa oras. Palaging inaasahan natin na ang operasyon ng mga lampara ay nasa kanilang rated voltage at normal na temperatura. Ang buhay ng mga lampara ay depende sa uri ng lampara. Ang life rating ng standard incandescent lamps ay 750 o 1000 oras. Muli, ang PAR at R lamps ay inilaan sa 2000 oras. Para sa fluorescent lamp, ang kanilang range ng buhay ay batay sa 3 burning hours start habang ang Preheat fluorescent lamps ay may life ratings sa ilalim ng range, na 7500 o 9000 oras. Ang Instant start lamp ay matibay para sa 12000 oras. Muli, ang buhay ng rapid start lamp ay tumatagal ng 18000 o 20000 oras.
Ang buhay ng metal halides lamps ay depende sa bilang ng burning hours per start. Ang kanilang life ratings ay para sa 10 oras per start. Bilang halimbawa, ang 400 W metal halide lamp ay may pinakamahabang buhay, i.e. 20000 oras. Ang 1500 W lamp ay may pinakamababang buhay, i.e. 3000 oras. Muli, lahat ng high pressure sodium lamps ay may buhay na 24000 oras kapag ginamit ang specially designed ballasts. Ginagamit ang high pressure sodium lamps sa halip na mercury lamps dahil sa mas mababang wattage at mas mahabang buhay. Ang Mercury Lamps ay may 12000 oras na buhay.
Pagsasaalang-alang sa Porsiyento ng Lumen Depreciation
Ang porsiyento ng lumen depreciation ng mga lampara ay ipinapakita sa talahanayan.
Sa kaso ng Standard incandescent lamps, ito ay bumababa ng 10 hanggang 22% sa lumen output sa loob ng buhay ng lampara.
Sa kaso ng fluorescent lamps, ang 100 oras na lumen value ay tinatawag na initial lumens at ang lumen depreciation ay inaasahan mula roon at batay sa 3 oras per start.
Ang mean lumen factor ay ang porsiyento ng initial lumens na inaasahan sa 40% ng rated life. Ang lamp lumen depreciation factor ay ang porsiyento ng initial lumens na inaasahan sa 70% ng rated life.
Bilang halimbawa, ang 40 W standard cool white fluorescent lamp ay nagbibigay ng 3150 initial lumens sa 100 oras at 2650 lm sa 70% ng rated life (14000 oras). Kaya ang kanyang lumen depreciation factor ay 0.84 o 16% na pagbaba sa lumen output.
Ang high intensity discharge lamps ay may kanilang initial lumen ratings sa 100 oras. Ang lumen depreciation para sa mga lampara na ito ay ibinibigay sa termino ng mean lumens, na ang lumen output na inaasahan sa humigit-kumulang 70% ng rated life. Ang metal halide lamps ay nagpapakita ng mas mataas na lumen depreciation kaysa sa high pressure sodium lamps.
Pag-aaral ng Kulay at Lumens ng Lampara
Ang kulay ng lampara sa lumens ay ang ikaapat na factor na laging inaangkin ng disenador. Upang sukatin ang kulay, itinataya ang CCT (Correlated Color Temperature) at CRI (Color Rendering Index) upang magbigay ng angkop na anyo ng kulay sa plano ng disenyo ng ilaw.
Ang CCT o Correlated Color Temperature ay ang temperatura ng black body kung saan ang kulay ng radiation ng black body ay katumbas ng kulay ng lumens ng lampara.
Ang CRI o Color Rendering Index ay ang antas ng pagkakatugma ng kulay ng lumens mula sa mga lampara sa standard na kulay ng Lumen. Ang mga standard na lampara, ayon sa rekomendasyon ng CIE, ay A, B, C, D55, D65 at D75. Ang tipo A ay tungsten filament lamp sa 2856 K at ang tipo B at C ay tungsten filament lamp na may ilang filter. Ang D55, D65 at D75 ay ang uri ng araw na ilaw.
Mayroong limang uri ng "puti" na fluorescent lamps na available sa merkado. Ang unang tatlong uri, na warm white, cool white at day light lamps, ay may mataas na efficacy upang magbigay ng maunlad na rendition ng kulay. Ang susunod na dalawang uri ay ang dalawang deluxe lamps na may lang 70% ng efficacy ngunit nagbibigay ng mas maunlad na rendition ng kulay. Ang mga salitang warm, cool, at daylight ay napili sa kahulugan na ang warm white lamp ay nagsisilbing dilaw na puting liwanag at nagbibigay ng mas mainit na pakiramdam sa isang lugar. Samantalang, ang cool white lamp ay nagsisilbing asul na puting liwanag at ito ay nagtutukoy sa mas malamig na kapaligiran. Muli, ang daylight lamp ay isang napakalamig na source at ito ay malapit na tugma sa CCT ng isang overcast na araw.
Pag-aaral ng Ballast
Ang mga ballast ay ang ika-apat na factor na dapat isipin ng designer. Muli, ang mga electronic ballast ang nangunguna sa mga dating ballast sa kasalukuyan. Bagama't ang mga inductor ballast ay maaasahang matatag at matagal ang buhay, may ilang kahinaan sila. Sila ay mabigat, nakokonsumo ng watts, nagpapagawa ng init, lumilikha ng ingay, at pinapahintulutan ang pagkakiligin ng lampara.
Electronic ballasts ay mas magaan at mas epektibo. Ang mga Electronic Ballast ay walang hum at pagkakiligin. Gayunpaman, totoo rin na hindi pa ito napapatunayan ang kanilang track record ng buhay at reliabilidad. Mayroon ding ilang pag-aalala tungkol sa posibleng epekto sa malapit na kagamitan ng mataas na frequency na ginagawa nila.
Kung ang designer ay pipiliin ang inductor type ballasts, dapat silang may label na CBM/ETL, ibig sabihin ay sila ay sumunod sa Certified Ballast Manufactures Association (CBM) requirements. Ito ay kasama ang mga specification na itinalaga ng American National Standards Institute (ANSI). Sila ay na-test at sertipikado ng Electrical Testing Laboratories (ETL). Bukod dito, dapat silang may mataas na factor, maaaring higit sa 90% at may mataas na rating ng sound level. Ang mga ballast ay dapat angkop para sa mga lugar kung saan ang ambient noise level ay mas mababa sa 25dB.
Ang Underwriters Laboratories (UL) ay palaging nagtataguyod ng safety standard limit para sa mga ballast upang sila ay sumunod sa UL safety Level. Ayon sa standard na ito, ang temperatura ng ballast sa loob ng luminaire ay dapat mas mababa sa 90oC kapag ang temperatura ng silid ay 25oC. Muli, kung ang temperatura ng case ng ballast ay umabot sa 110oC, ang ballast ay awtomatikong magbubukas ng circuit upang magbigay ng proteksyon sa buong setup ng luminaire laban sa thermal damage.
Pahayag: Respetuhin ang orihinal, mahusay na mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa copyright paki-kontakin upang i-delete.
