نورپردازی و نورمخفی در طراحی داخلی

جهت مقابله با آلودگی نوری لازم است اطلاعاتی درباره نورپردازی و
مکانیزم تولید نور (فیزیک نور) بدانیم. به همین دلیل به چند مفهوم مهندسی نور
دراینجا اشاره می کنیم.

اصول نورپردازی و استفاده در طراحی داخلی

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 كه از یك منبع روشنائی دریافت میشود یا میزان
شار نوری كه 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.

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 شدت
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.

لوكس : واحد شدت روشنائی را به لوكس نشان میدهند و یك لوكس واحد
روشنائی تولید شده از فلوی نور یكنواخت یك شمع در سطح یك متر مربع است .

شدت روشنائی در بعضی از محلهای آشنا

سطح خیابان 30 لوكس

اطاق نشیمن 100 لوكس

اطاق كار 300 لوكس

سطح زمین در خورشید زمستان 10000 لوكس

سطح زمین در خورشید تابستان 100000 لوكس

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 تراكم نور : اگر دو منبع نورانی كه شدت نور برابر ولی
اندازه فیزیكی مختلف داشته باشند، اگر به طور پشت سر هم رویت شود منبعی كه كوچك تر
است درخشنده تر به نظر میرسد. واحد درخشندگی كاندیلا بر متر مربع است (نیت) . یك
كاندیلا 60 برابر كوچك تر از شدت نور ساطع شده از یك سانتیمتر مربع سطح جسم سیاه در
درجه حرارت 2045 كلوین در جهت عمود بر سطح است.

بهره وری:

رابطه نور خروجی را با توان ورودی توصیف می كند. بهره وری به صورت
لومن بر وات بیان میشود. حداكثر مقدار بهره وری برابر 680 لومن بر وات است كه از یك
لامپ فرضی كه هیچ گونه تلفات ندارد و همه تشعشع آن در طول موج 555/0 میكرون صورت می
گیرد به دست می آید. در مورد لامپهای التهابی 8 تا 20 لومن بر وات است كه 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 كه بالاتری بهره وری را در میان لامپها دارند.