صنعت روشنایی:
امروزه توجه به طراحی نورپردازی در کنار مهندسی روشنایی از اهمیت خاصی برخوردار است و رفته رفته لزوم توجه به این مقوله در زندگی شهری، در کنار دیگر المانهای معماری و حتی مبلمان شهری، ضروری و با اهمیت جلوه مینماید. هر چند علم طراحی نورپردازی، تقریباً سلیقهای بوده و تا حدودی توانسته فرمولها و محاسبات مهندسی را نادیده بگیرد، اما تلاش متخصصان برای تعریف زیبایی دراین عرصه و توجه به علوم روانشناسی و رفتارشناسی اجتماعی که حاصل آن برقراری آرامش در محیطهای گوناگون است اهمیت آن را در این روزگار اثبات میکند.
در صنعت روشنایی نیز همانند صنایع دیگر مفاهیم و اصطلاحات خاصی وجود دارد كه آشنایی با آنها، اولین قدم برای طراحی یك سیستم نورپردازی مناسب است. درك بهتر و شناخت این مفاهیم اولیه می تواند باعث انتخاب و تصمیم گیری بهتر شود. اين مفاهيم هرچند شايد ابتدايي به نظر برسند ولي در حقيقت از الزامات است. اين الزامات همچنین براي طراحان روشنايي، نورپردازان و افرادي كه به نحوي در حوزه روشنايي فعاليت دارند كاربرد دارد.
حال میخواهیم به معیارهــای فنــی و موضــوع هــای مربــوط بــه نورپــردازی کــه بایــد در زمــان طراحــی و ارزیابــی سیســتم نورپـردازی مـورد ملاحظـه قـرار گیرنـد و عبارتنـد از: روشــنایی- درخشـندگی- وضــوح بینایــی- بهــره نــوری- خیرگـی و … به تشریح بپردازیم.
شار نوری (Luminous flux)
شار نوری بیان كننده آهنگ تابش نور از یك منبع نوری است و برحسب لومن اندازه گیری می شود. یعنی اگر یك منبع نقطهای نور با شدت یك كاندلا در مركز كرهای به شعاع یك متر قرار بگیرد، سطحی با مساحت یك مترمربع در داخل این كره، شار نوری برابرِ یك لومن دریافت خواهد كرد. هر چه لومنهای تولید شده توسط یك منبع نور به ازای هر واتِ توان ورودی، بیشتر باشد، منبع نور بازدهی بیشتری دارد.
شار نوری معیار روشنایی منبع نور بر حسب انرژی ساطع شده است. شار نور، بر حسب واحد SI، در لومن (lm) اندازه گیری می شود. این یک اندازه گیری انرژی است که به شکل نور مرئی از یک منبع تولید کننده نور آزاد می شود. شار نوری اغلب معیاری برای مقایسه لامپ است.
اغلب به اشتباه تصور می شود که شار نورانی همان شار تابشی است که نادرست است. شار نوری اندازه گیری انرژی نور مرئی است، در حالی که شار تابشی کل انرژی الکترومغناطیسی آزاد شده توسط آن منبع نور است. کل انرژی الکترومغناطیسی شامل تمام تشعشعات مرئی و غیر مرئی است که از یک منبع ساطع می شود. شار نوری با گرفتن توان هر طول موج موجود در نور، حساسیت چشم انسان را تفسیر می کند. یک تابع نورانی برای توصیف پاسخ چشم به هر طول موج استفاده می شود.
مفهوم شدت نور (Luminous intensity)
شار نوری عبوری از واحدِ زاویهی فضایی (استرادیان)، شدت نور نام دارد كه بر حسب كاندلا سنجیده میشود. زاویه فضایی، زاویهای است كه از مركز یك كره دیده می شود و سطح آن را در برمیگیرد. اندازه زاویه فضایی برابر است با نسبت اندازه سطح به مجذور شعاع كره. شدت نور در هر نقطه از فضا، مستقل از دوری و نزدیكی به منبع نور، به یك میزان است اما در جهت های مختلف نسبت به آن مقادیر متفاوتی دارد.
اندازه گیری مقدار نوری که یک منبع نقطه ای در یک جهت معین تابش می کند. با شار نورانی که منبع را در آن جهت در واحد زاویه جامد ترک می کند، بیان می شود. به آن “l” گفته می شود و واحد شدت نور کاندلا است.
میتوان گفت شدت نور یک مقدار فتومتریک است که تابش نور ساطع شده در یک جهت خاص را توصیف می کند. این شار، نور را به زاویه پرتو یک منبع نور مرتبط می کند. بنابراین شدت درخشندگی نشان میدهد که نور چقدر متمرکز است یا نور ساطع شده چقدر چگالی دارد.
Candela (cd) واحد متریک شدت نور است. به عنوان مثال، شدت نور یک شمع تقریباً یک کاندلا است.
شدت نور یک مقدار مهم برای مقایسه لامپ های مختلف است. لامپ هایی با شار نوری یکسان به دلیل زاویه تابش می توانند شدت نور کاملاً متفاوتی داشته باشند. زاویه پرتو نشان دهنده زاویه تابش نور از لامپ است.
شدت نور یا مقدار کاندلا آن نشان می دهد که نور با چه شدتی ساطع می شود. هر چه نور ساطع شده متمرکزتر باشد، شدت آن بیشتر است. نمودار دو لامپ با شار نوری یکسان (لومن) اما زوایای پرتو متفاوت را نشان می دهد. شدت نور لامپ با زاویه پرتو کوچکتر بیشتر از لامپ با زاویه پرتو بزرگتر است.
چگونه شدت نور را اندازه گیری کنیم؟
برای تعیین شدت نور یک لامپ، به شار نور و زاویه پرتو یا زاویه جامد نیاز دارید. واحدهای شار نوری لومن هستند و برای زاویه جامد استرادیان است.
Luminous intensity [cd] = luminous flux [lm] / solid angle [sr].
شدت نور [cd] = شار نوری [lm] / زاویه جامد [sr].
اگر زاویه جامد مشخص نباشد، اما فقط زاویه پرتو مشخص باشد، می توان با فرمول تبدیل آن را تعیین کرد:
اگر محاسبه طبق فرمول های فوق برای لامپ امکان پذیر نباشد، می توان اندازه گیری نور را با یک کره یکپارچه و یک طیف سنج انجام داد. این یک منحنی توزیع شدت نور را ایجاد می کند. از این آزمایش، می توان در مورد شدت نور نتیجه گیری کرد.به عنوان مثال، یک شمع استاندارد، شدت نور 1 کندلا، یعنی حدود 12 لومن (lm) را در همه جهات ساطع می کند.
مفهوم توزیع شدت نور (Candlepower Distribution)
منحنی پخش نور در مختصات قطبی، میزان شدت نور یك لامپ یا چراغ را در صفحه ای نشان می دهد كه دقیقاً از مركز لامپ یا چراغ می گذرد.
شدت نور در زوایای مختلف اطراف یك لامپ در یك جدول نیز داده میشود. از آن جا كه در بسیاری حالات، توزیع شدت نور در اطراف یك چراغ متقارن نیست، منحنی شدت نور را برای صفحات مختلف رسم میكنند. سه صفحهی معمول عبارتند از: صفحهی عمود بر محور لامپ، صفحهی موازی با محور لامپ و صفحهای با زاویهی 45 درجه نسبت به محور لامپ. پس از انتخاب صفحات، منحنی شدت نوری هر صفحه را می توان تهیه كرد. لامپ و تركیب لامپ و چراغ هر كدام منحنی منحصر به فرد و مخصوص خود را دارد. شكل منحنی شدت نور به طراحی چراغ، جنس پوشش چراغ و نوع بالاست بستگی دارد.
