روشنایی و نور در طراحی ویلا

نور، لامپ و اتصالات و پارامتر مهم روشنایی

قدرت تابش روشنایی و نور در طراحی ویلا، آنطور که چشمها میبینند، برحسب شار روشنایی اندازه گیری میشود. به شار روشنایی وقتی از هر زوایه فضایی در یک جهت مشخص بتابد شدت نور I میگویند. شدت یک منبع نور درهمه جهتهای تابش با توزیع شدت نور مشخص میشود که معمولاً بصورت منحنی توزیع شدت نور نشان داده میشود. منحنی توزیع شدت نور، تابش منبع روشنایی و نور در طراحی ویلا را بصورت باریک، متوسط یا پهن و بصورت متقارن یا نامتقارن مشخص میکند.

اینستاگرام مهندس بیژن صمغ آبادی.

شدت نور و روشنایی

شارروشنایی در واحد سطح، شدت نور یا شدت روشنایی E میباشد. نمونهع مقادیر :
تابش به زمین ( آسمان صاف) حداکثر ۱۰۰۰۰۰LX
تابش به زمین ( آسمان ابری ) حداکثر ۲۰۰۰۰LX
میزان مطلوب دید حداکثر ۲۰۰۰LX
حداقل نور در کارگاه حداکثر ۲۰۰LX
جهت نور حداکثر ۲۰IX
روشنایی خیابانها حداکثر ۱۰LX
نور مهتاب حداکثر ۲/.LX
شدت نور L اندازه روشنایی مشاهده شدست. این اندازه برای لامپها نسبتاً بالاست و موجب آزار چشم میشود به همین دلیل در محیط بسته نیاز به پوشش محافظ دارد.شدت نو سطح مکان، با شدت نور E ومقدار بازتاب محاسبه میشود.

لامپ

لامپها نیروی برق را به قوه روشنایی lumen.im تبدیل میکنند. بار نو ( IM-W) واحد بازدست.
برای روشنایی داخلی، لامپهای رشته ای و لامپهای تخلیه بکار میروند لامپهای رشته ای، نورگرم و سفید میدهند که لرزش ندارد و میتوانند بدون محدویت کم نور شود و با کیفیت خوب، رنگ را انتقال دهد. این لامپها شدت نور بالایی دارند، بویژه لامپهای هالوژنی واندازه کوچک آنها موجب میشود خطوط دور نو لامپ کوچک باشند و برای دیدن دقیق اشیاء نور متمرکز خوبی دارند.

مثلا نورافکنها به هر حال لامپهای رشته ای نیز بازده نورشان ( IM-W) پایین و عمر نسبتاً کوتاهی دارند بین ۱۰۰۰ تا ۳۰۰۰ ساعت، لامپهای تخلیه معمولاً دارای یک ابزار تنظیم کننده هستند و بازدهی نورشان بالاست و عمر طولانی تری دارند ( بین ۵۰۰۰ تا ۱۵۰۰۰ ساعت) رنگ نور به نوع لامپ بستگی دارد. سفید گرم، سفیدخنثی یا سفید روز. انتقال رنگ از متوسط تا خیلی خوب اما لامپها تا اندازه محدودی میتوانند کم نور باشند. تنها با استفاده از یک ابزار تنظیم کننده لامپ میتواند عملکرد بدون لرزش داشته باشد.
نور پردازی : چنیش
روشنایی : چیدمان

شکلهای روشنایی برای محیطهای داخلی

روشنایی متقارن و مستقیم، برای روشنایی کلی محیط کار، سالن جلسات، مکانهای عمومی و مناطق عمومی ترجیحاً بکار میروند. با مقدار کمی برق میتوان بمیزان مورد نیاز روشنایی دست یافت: وقتی یک سیستم روشنایی را طراحی میکنید ابتدا زاویه روشنایی بین ۷۰و ۹۰ درجه را امتحان کنید. نورهای پایین ( جریان دیواری، روشنایی لوور) میتوانند موجب روشنایی و نور در طراحی ویلا یکدست دیواری شوند حال آنکه بقیه مکان بر اثر نور مستقیم روشن میشود. جریانهای دیواری روی ریل منبع برق نیز میتوانند در محل مورد نظر، با توجه به فاصله دیوار و لامپ، نور یکدست دیواری ایجاد کنند: تا LX500 میتوان حاصل نمود. لامپهای فلوئورسانس وهالوژنی را نیز میتوان بکار برد.

جریانهای دیواری برای تاسیسات سقف را میتوان طوری تنظیم کرد که موجب روشنایی و نور در طراحی ویلا پایین یا روشنایی یک دیوار شوند. این جریانها میتوانند از لامپهای رشته هالوژنی و لامپ فلوئورسانس بهره ببرند.

ایجاد نور پایین با نورافکن مستقیم با استفاده از یک چیدمان منظم در لامپهای سقف و بازتاب کننده آویزان میتواند سطوح مختلف روشنایی در مکان ایجاد کند. لامپهای هالوژنی رشته مناسبترند بویژه آنهایی که لامپ ولتاژ ضعیف هستند.

روشنایی غیر مستقیم

حالت یک اتاق روشن بدون زنندگی تابش نور حتی در صورت وجود سطوح پایین روشنایی را ایجاد کند، با این وجود ارتفاع اتاق به اندازه کافی بلند باشد و برای ایجاد روشنایی مطلوب طراحی سقف با دقت انجام شود. بنابراین به شرط آنکه ارتفاع اتاق به اندازه کافی بلند ۳متر کمتر با مساوی باشد. اغلب، ترکیبی از این دو ( مثلاً ۷۰% مستقیم ، ۳۰% ) بکار برده میشود. لامپهای فلوئور سانس معمولاً در روشنایی مستقیم غیر مستقیم بکار میروند اما با لامپهای تخلیه فشار قوی نیز امکان پذیر میباشد.

لامپهای دیواری اصولاً برای روشنایی تزئینی دیوار بکار میروند و همچنین میتوانند جلوه های خاصی (استفاده از فیلتر رنگی با منشور) را در خود جای دهند. این لامپها تا حد محدودی میتوانند برای روشنایی سقفها و دیوارها نیز بکار بروند.

لامپهای نور افشانی دیواری و نورافکنها بر ریل منبع برق مخصوصاً در فروشگاهها، نمایشگاهها، موزه ها وگالری های مفید هستند. در کاربرد لامپهای نور افشانی دیواری ، شرایط لازم برای سطح عمودی روشنایی IX50 lx150 یا ۳۰۰lx لامپهای رشته و فلوئورسانس معمولاً به لامپهای دیگر ترجیح داده میشوند. زوایه اصلی انتشار نوردر نورافکنها ۱۰ درجه (در نقطه) ۳۰ درجه (در نور بالا) و ۹۰ درجه (در جریان) میباشد. زاویه مخروط نرو با عبور دادن نور از چند عدسی (عدسی کوژ ، عدسی کاو) میتواند تغییر کند وطیف نور میتواند با استفاده از فیلتیرهای UY –IR و فیلترهای رنگی تغییر کند. با استفاده از لوورهای در پوشهای ضد زنندگی زیاد نور میتوان سایه ایجاد کرد.

هندسه چیدمان روشنایی

فاصله گذاری بین لوازم روشنایی و بین لوازم روشنایی و دیوارها به ارتفاع مکان بستگی دارد. درجه برخورد نور به اشیاء ودیوارها بین ۳۰ ( مطلوب) تا ۴۰ درجه است. زاویه سایه نور پایین بین ۳۰ ( روشنایی با زاویه باز، کنترل کافی بر روی زنندگی نور) و ۵۰ درجه ( روشنایی با زاویه کم، کنترل بسیار بر روی زنندگی نور) و برای روشنایی لوور بین ۳۰ و ۴۰ درجه میباشد.

ویژگیهای کیفیت روشنایی

طراحی بسیار خوب روشنایی باید هنگامیکه هزینه وبهره وری را در نظر میگیرد نیازمندیهای عملی و فاکتورهای انسانی را برآورده سازد. علاوه بر مقوله کیفیت کمی زیر، مقوله کیفی ، بویژه مقوله معماری، نیز مطرح میباشند.

میزان روشنایی

میزان میانگین بین lx300 ( ادرات منفرد با روشنی روز) و ۷۵۰LX (مکانهای بزرگ) در محیط کار مورد نیازست. از طریق افزودن روشنایی در محیط کار میتوان بمیزانهای بالاتر روشنایی بصورت روشنایی یکنواخت، دست یافت.

جهت نور

در محیط کار نور از کنار بتابد. پیش نیاز این، یک منحنی شبیه بال توزیع نورست.

محدویت نور زننده

نور زننده مستقیم، نور زننده منعکس و بازتابهای صفحه نمایشگر محدود باشند. با استفاده از چراغهایی که زاویه ایجاد سایه کمتر یا مساوی ۳۰ دارند. نور زننده مستقیم را میتوان محدود کرد. با هدایت نور از کنار بطرف موقعیت کار، در ارتباط با سطوح مات بر روی محیطهای اطراف، میتوان نور زننده را محدود کرد. برای محدود کردن انعکاس از صفحه نمایشگر لازمست نمایشگر در جای مناسب قرار میدهیم.

توزیع درخشندگی

توزیع متناسب درخشندگی تنیجه تنظیم دقیق درجه بازتاب در مکان میباشد. درخشندگی حاصل از روشنایی غیر مستقیمی نباید از ۴۰۰ دسی متر تجاوز کند.

رنگ نور و انتقال رنگ در ویلا

با انتخاب لامپ میتوان رنگ نور را تعیین کرد. سه نوع لامپ متفاوت وجود دارد. لامپ نور سفید گرم، ( دمای رنگ کمتر از ۳۳۰۰ k )، لامپ سفید خنثی ( k 5000-3300) و نور سفید روز ( بیش از ۵۰۰۰k) در ادارت بیشتر منابع نور را نور سفید گرم ویا نور سفید خنثی تشکیل میدهد. برای انتقال رنگ، که به ترکیب خاص نور بستگی دارد، مرحله ( انتقال رنگ در حد بسیار خوی ) را انجام داد.

محاسبه میزان نقطه درخشندگی

میزان درخشندگی ( افقی، عمودی ) که توسط منابع منفرد نور ایجاد میشوند میتوانند با شدت درخشندگی و هندسه فضایی ( ارتفاع h فاصله d و زاویه برخورد نور a ) با استفاده از اصل فاصله فوتومتریک تعیین شوند.

شرایط لازم نور پردازی

اغلب لازم است درعمل، میانگین شدت روشنایی ( En) یا (P ) توان الکتریسیته مورد نیاز برای مقدار مشخصی روشنایی و نور در طراحی ویلا را تخمین زد. توان مخصوص برای محاسبات بنوع لامپ واندازه مکان و میزان انعکاس دیوار، سقف وکف بستگی دارد اگر این محاسبات برای مکانی انجام میشوند که نورهای مختلفی در آن وجود دارد ابتدا اجزا جدا محاسبه شوند وسپس با هم جمع شوند.

محاسبه روشنایی با استفاده از توان مخصوص برای ادارت هم بکار میرود. برای مثال یک اتاق مستطیل شکل به مساحت ۲۴ مترمربع، مجهز به ۴ لامپ است. با دو لامپ ۳۶ واتی ( کمیت اتصال شامل ۹۰ وات جریان میشود) روشنایی lx 375 میاید.

در ادارت علاوه بر نورپردازی معمولی لوور آینه ای، نور پردازی لوور مربعی با لامپهای فشرده فلوئورسانس یا نور پردازی ساختاری، اغلب مورد استفاده قرار میگیرد. ساختار نورپردازی از یک ترکیب ریلهای منبع برق برای حمل نورافکنها استفاده میکند.

نور افشانی ساختمانها

برای لامپهایی که برای نور افشانی یک ساختمان بکار میروند میتوان با فرمول شار روشنایی رابدست آورد. درخشندگی بین ۳ دسی متر (اشیاء در وضعیت آویزان) و ۱۶ دسیمتر (اشیاء در محیطهای بسیار روشن) باشد.

نور روز: نیازمندی کلی برای ایجاد روشنایی نور روز در فضاهای داخلی همه مکانهاییکه برای استفاده دائم بکار میروند روشنایی شان درحد روشنایی طبیعی باشد. علاوه بر این از نقاط متناسب برای دیدن فضای خارج نیز محافظت نمود.

نور، طول موج، رنگ نور

در طیف الکترومغناطیس نورمرئی، نوار نسبتاً کوچی را اشغل میکند یعنی ۷۸۰ – ۴۸۰ مینیوم نور ( نور روز و نور مصنوعی ) نوار مرئی اشعه الکترومغناطیس بین اشعه مادون قرمز و ماورای بنفش است. رنگهایی که در این دامنه وجود دارند طول موج مخصوص خود را دارند.

مثلاً بنفش طول موج کوتاهی دارد و طول موج قرمز بلند است. اشعه نور خورشید در مقایسه با اشعه لامپهای رشته که طول کوتاهتری دارند. به هر حال، انسانهای نور روز بجز نور طلوع و غروب خورشید که قرمز بنظر میرسد را سفید میبیند.

واحد اندازه گیری روشنایی ( مخصوصاً نور مصنوعی ) ( LUX) و (lx ) است. میزان نور روز در مکان رابصورت درصد نشان میدهند.

عایق کاری حرارتی تابستانی در ویلا

برای جلوگیری از احتمال گرمایش شدید، عایق کاری حرارتی تابستانی برای نماهای خارجی شفاف ساختمانهای دارای تهویه طبیعی توصیه میشود. توصیه ها با این شرح میباشند. محصول فاکتور انتقال کل انرژی g 25 ضربدر فاکتور محافظت در برابر خورشید Z 27 ضربدر مولفه سطح پنجره F روی نمای خارجی ، یعنی g* f*z ضربدر هم میشود بایدبرای ساختمان بسیار مستحکم بمقدار ۰/۲۵ الی ۰/۱۴ و برای ساختمان سبکتر بمقدار ۰/۱۷ الی ۰/۱۲ محاسبه میشود.

باید اقدامات احتیاطی گسترده سایبان خورشیدی را بادفت ارزیابی کرد زیراممکن است موجب اثرات بسیار گسترده در دید شوند و ممکن است منظره دائماً آسیب ببیند.

تعامل محیط طبیعی، قوانین فیزیک و توسعه سبکهای ساختمانی در مواد خاص بااین معنا هستند که برای هر مورد لازم است بررسی بطور مجزا و دقیق انجام گیرد

روشنایی و نورپردازی بیرون و نمای خارجی

• سایه و خنک سازی بر اثر گیاهان (درختان، بوته ها).
• مسیری که رنگ روشن دارد. به عرض تقربیاً ۱متر مثلاً سنگ ریزه در جلوی خانه.
• محافظت در برابر خورشید یا سایه بان ( درجه b=30) نصبی، به وسعت تقربیاً ۹۰۰ mm.
• نمای خارجی در مواد روشن منعکس کننده (استفاده از رنگهای روشن).
• پنجره با اندازه مناسب (شیشه عایق) برای تابش روشنایی و نور در طراحی ویلا و گرما، که چارچوب داخلی آن سفید باشد.
• توجه به گیاهان خانه، در صورت وجود.
• پوشش کف برنگ روشن یا رنگ متوسط.
• سیستم گرمایی انعطاف پذیر ترکیبی از هوا و آب گرم.
• پرده برنگ روشن بعنوان سایبان محافظتی برای پراکنده تشعشع مستقیم خورشید بویژه در طول زمان عبور.
• رنگهای روشن مات (رنگهای روشن و طبیعی برای مبلمان) برای فضای اطراف مخصوصاً.
• تهویه پنکه دار با پره کج.
• تهویه ساده مکانیکی، در صورت نیاز.