محاسبه میزان روشنایی یک فضا

محاسبه میزان روشنایی یک فضا برای نورپردازی آن از اهمیت بسیاری برخوردار است. تا زمانی که یک طراح نداند دقیقا چه مقدار روشنایی باید برای یک محیط به کار ببرد، مطمئنا نمی‌تواند یک نورپردازی حرفه‌ای را انجام دهد. به همین علت توصیه می‌شود کسانی که به دنبال نورپردازی فضاهای مختلف هستند، حتما با فرمول محاسبه مقدار روشنایی آشنا باشند.

دقت کنید که پیش از این موضوع باید تمامی عوامل موثر در چنین فاکتوری را نیز شناسایی کنید. برای مثال مساحت، مقدار توان لامپ و میزان استاندارد روشنایی در هر فضا از جمله پارامترهای موثر محسوب می‌شود. ما در این مقاله از لوپ لایت قصد داریم در کنار بررسی عوامل موثر در محاسبه روشنایی یک فضا، فرمول و مقدار آن در محیط‌های مختلف را بررسی کنیم.

اهمیت محاسبه میزان روشنایی یک فضا

محاسبه میزان روشنایی مطمئنا برای اجرای طرح‌های حرفه‌ای و اصولی، ضروری است. به طور کلی چنین محاسباتی می‌تواند مزایای زیر را به دنبال آورد:

• با محاسبه میزان روشنایی مورد نیاز می‌توان به این موضوع پی برد که چه تعداد منبع روشنایی باید برای آن در نظر گرفت.
• مطمئنا موقعیت و زاویه نورپردازی در نتیجه کار اثرگذار است. اینکه هر منبع را دقیقا در چه ارتفاع و نقطه‌ای قرار دهیم، به مقدار روشنایی مورد نیاز آن فضا بستگی دارد. محاسبه میزان روشنایی مورد نیاز هر فضا می‌تواند چنین موضوعی را تعیین کند.
• با دانستن فرمول محاسبه روشنایی می‌توان به خوبی نور را در نقاط مختلف توزیع کرد. در حقیقت می‌توان از بسیاری مشکلاتی که در اثر توزیع نامناسب روشنایی اتفاق می‌افتد، پیشگیری کرد. به عنوان مثال خیرگی‌های نوری که برای مخاطب ایجاد می‌شود، به دلیل عدم وجود دانش کافی و رعایت نکردن نورپردازی اصولی است.
• زمانی که فرد می‌داند دقیقا چه مقدار روشنایی باید برای یک فضا تامین کند، مطمئنا میزان روشنایی آن نورپردازی کم‌تر از حد نرمال نخواهد بود. این موضوع در راندمان کاری اثرگذار است.
• نورپردازی جذاب و زیبا صرفا با خلاقیت به دست نمی‌آید؛ بلکه باید از دانش کافی برای به کارگیری تعداد مناسب لامپ برخوردار بود.

عوامل موثر در محاسبه میزان روشنایی مورد نیاز یک فضا

عوامل بسیاری می‌تواند در محاسبه نور مورد نیاز فضا اثرگذار باشد و خیلی از عوامل به طور مستقیم در فرمول مطرح می‌شود. با این حال برخی به صورت غیرمستقیم در مقدار آن اثرگذار است. در ادامه این موارد را بررسی می‌کنیم:

مفاهیم و اصطلاحات روشنایی

مفاهیم و اصطلاحات روشنایی از جمله فاکتورهایی است که باید پیش از نورپردازی با هر یک آشنا باشید. به طبع خیلی از آن‌ها می‌تواند در محاسبه میزان روشنایی اثر خود را بگذارد:

• لومن یا شار نوری کمیتی است که نشان می‌دهد یک لامپ دقیقا چقدر روشنایی از خود ساطع می‌کند. در حقیقت هرچه مقدار لومن یک منبع روشنایی بیشتر باشد، بدان معناست که نور بیشتری در واحد زمان از خود منتشر می‌کند. به همین علت با تعداد کم‌تری لامپ قادر به تامین میزان نور استاندارد اتاق خواهید بود.
• شدت نور یا کندلا از دیگر مفاهیم مرتبط با حوزه روشنایی است. لامپ‌هایی که از شدت نور بیشتری برخوردار باشد، می‌تواند پرتوها را به صورت متمرکزتر به سمت نقطه هدف ساطع کند.
• شدت روشنایی دیگر کمیتی است که از تقسیم مقدار لومن بر واحد سطح به دست می‌آید. در این حوزه شدت روشنایی استانداردی برای تمامی محیط‌ها تعریف می‌شود که باید براساس آن نورپردازی را انجام داد.
• بازده نوری یا مقدار روشنایی به ازای مصرف انرژی، از دیگر پارامترهایی است که باید مدنظر قرار دهید.

ابعاد فضا و تاثیر آن در محاسبه میزان روشنایی مورد نیاز

مطمئنا متراژ در محاسبه میزان روشنایی یک فضا تاثیر دارد. هرچه عرض و طول یک اتاق بزرگ‌تر باشد، شدت روشنایی مورد نیاز آن تغییر خواهد کرد. همچنین ارتفاعی که برای سقف آن متصور می‌شوند، دیگر فاکتوری است که باید محاسبه میزان نور استاندارد اتاق لحاظ شود.

فضاهایی که سقفی با ارتفاع زیاد دارند، مقدار روشنایی بیشتری باید برایشان در نظر گرفته شود. به همین دلیل معمولا شدت روشنایی استاندارد برای فضاهای مختلف با توجه به متراژ آن مشخص می‌شود.

رنگ سطوح و اثر آن در مقدار روشنایی

یکی از اشتباهات رایج در نورپردازی این است که طراح برای محاسبه میزان روشنایی یک فضا به رنگ دیوارها و سطوح مختلف توجهی نمی‌کند و طراحی نورپردازی فقط با توجه به استاندارد روشنایی هر محیط انجام شود. این در حالی است که چنین موضوعی ممکن است سبب تغییر قابل توجه در نتیجه کار شود.

به طور کلی باید بدانید اگر سطوح رنگ سفید دارد، روشنایی کم‎تری نسبت به حالت نرمالی که برای آن محاسبه می‌شود، نیاز خواهد بود. اما اگر سطوح رنگ تیره به خود بگیرد، باید مقدار نور بیشتری نسبت به حالت استاندارد آن مدنظر قرار بگیرد.

مراحل محاسبه میزان روشنایی یک فضا

برای اینکه بتوانید محاسبات درستی در حوزه روشنایی انجام دهید، توصیه می‌کنیم مراحل زیر را به صورت گام به گام دنبال کنید:

تعیین نوع کاربری هر فضا

در قدم اول باید نوع کاربری فضای مورد نظر را مشخص کنید. به عنوان مثال اینکه یک خانه مسکونی را نورپردازی کنید، با یک محیط اداری و فروشگاهی کاملا متفاوت است. همچنین در هر فضا ممکن است اتاق‌هایی با کاربردهای متفاوت وجود داشته باشد. مثلا در یک خانه، استاندارد روشنایی در آشپزخانه با اتاق خواب از زمین تا آسمان فرق دارد.

بنابراین تعیین نوع کاربری فضای مورد نظر شما به دلیل متفاوت بودن شدت و میزان نور استاندارد هر محیط اهمیت دارد. مسلما برای انجام کارهای اداری نسبت به زمان استراحت، شدت نور بیشتری مورد نیاز خواهد بود.

مقدار نور مورد نیاز برای هر متر مربع

همان‌طور که اشاره شد، برای محاسبه میزان روشنایی یک فضا باید ابعاد آن را در نظر بگیرید. شاید چیزی که خیلی در محاسبه ابعاد مهم باشد، مساحت آن است. در حقیقت شما باید پیش از شروع پروژه بدانید دقیقا چند متر مربع را قرار است با لامپ‌های مورد نظر نورپردازی کنید و باید تمامی نقاطی که قصد دارید با نورپردازی آنجا را روشن کنید، در محاسبه مساحت فضا لحاظ کنید.

بررسی استاندارد شدت روشنایی در هر محیط

در حوزه روشنایی و برای محاسبه میزان روشنایی مورد نیاز، یک‎‌‌سری اعدادی را به طور میانگین برای لوکس یا شدت روشنایی محیط‌های گوناگون تعریف می‌کنند. توجه به این اعداد برای محاسبه میزان روشنایی مورد نیاز از اهمیت بسیاری برخوردار است. برای مثال لازم است بدانید که روشنایی محیط کار لازم است حداقل چند لوکس باشد؟

 

در این قسمت به صورت خلاصه شدت روشنایی را در فضاهای مختلف بیان می‌کنیم:

نوع فضا	مساحت به متر مربع	مقدار لوکس یا شدت روشنایی
بیمارستان	۶۰	۴۰۰ تا ۸۰۰
مدرسه	۴۰	۳۰۰ تا ۵۰۰
مغازه	۱۵	۱۵۰ تا ۳۰۰
دفتر کار	۱۵	۴۰۰ تا ۵۰۰
اتاق مطالعه	۱۰	۳۰۰ تا ۵۰۰
آشپزخانه	۱۵	۳۰۰ تا ۴۵۰
اتاق خواب	۱۵	۵۰ تا ۱۰۰
حمام	۱۰	۱۰۰ تا ۲۰۰
اتاق نشیمن	۴۰	۲۰۰ تا ۴۰۰

استفاده از فرمول محاسبه میزان روشنایی یک فضا

با توجه به اینکه شار نوری محصولات مختلف برحسب لومن روی هر یک درج می‌شود، باید بر همین اساس مقدار روشنایی را محاسبه کنید. در حقیقت باید مقدار لومن کل فضای مورد نظر را به دست آورید تا بتوانید بر اساس آن، تعداد لامپ مورد نیاز را محاسبه کنید. گاهی اوقات از فرمول زیر برای این کار استفاده می‌کنند:

Lm = 1 cd × sr

در این فرمول منظور از sr همان استرادیان است. استرادیان در حقیقت توصیفی از اندازه زاویه در فضاهای سه‌بعدی است. همچنین کندلا که در فرمول مشاهده می‌شود، واحد استاندارد اندازه‌گیری شدت نور محسوب می‌شود.

به علاوه فرمول دیگری که برای محاسبه مقدار روشنایی مورد نیاز تعریف می‌شود، براساس مساحت آن فضا و شدت روشنایی استاندارد است. در حقیقت شما اگر این ۲ مقدار را داشته باشید و در هم ضرب کنید، به مقدار لومن دست خواهید یافت:

Lm = Lux × m²

برای فهم بهتر نحوه محاسبه مقدار روشنایی با توجه به این فرمول فرض کنید می‌خواهید یک فروشگاه به ابعاد ۱۵ متر را نورپردازی کنید. با توجه به اینکه ابعاد مشخص است و شدت روشنایی استانداردی برای آن تعریف می‌شود، می‌توان این ۲ را در هم ضرب کرد. بنابراین مقدار شار نور کلی برای چنین فضایی نیاز خواهد بود، به شرح زیر است:

۱۵ × ۱۵۰ = ۲۲۵۰ لومن

بنابراین حداقل مقدار شار نوری که برای یک فروشگاه با این ابعاد نیاز خواهد بود، حدود ۲۲۵۰ لومن است. بر همین اساس می‌توانید تعداد لامپ یا منبع روشنایی را با توجه به مشخصات آن تعیین کنید.

فرمول محاسبه تعداد لامپ مورد نیاز

برای اینکه پس از محاسبه میزان روشنایی یک فضا، تعداد لامپ یا منبع روشنایی مورد نیاز را به دست آورید، باید به لومن کل توجه کنید. زمانی که مقدار لومن کلی به دست می‌آید، محاسبه تعداد لامپ بسیار آسان خواهد بود. معمولا از فرمول زیر برای این کار کمک می‌گیرند:

تعداد لامپ = شار نوری کل (لومن) / بازده نوری لامپ

اگر اعداد و ارقام مثال قبلی را در نظر بگیرید، باید مقدار ۲۲۵۰ لومن که برای یک فروشگاه نیاز است را بر بازده نوری لامپ تقسیم کنید. به عنوان مثال اگر بازده نوری یک منبع روشنایی ۱۰۰ لومن بر وات باشد، حدود ۲۲ تا ۲۴ لامپ برای روشنایی فروشگاه نیاز خواهید داشت.

محاسبه روشنایی یک اتاق

نحوه محاسبه میزان روشنایی یک فضا در این مقاله به طور کامل بررسی شد. همچنین بیان کردیم که چه فاکتورهایی می‌تواند در فرمول به صورت مستقیم و غیرمستقیم اثرگذار باشد. برای اینکه بتوانید مقدار روشنایی مورد نیاز برای یک اتاق را محاسبه کنید، همان‌طور که گفتیم باید ابتدا نوع کاربری آن را مشخص نمایید.

هر فضا با توجه به کاربری آن، شدت روشنایی استاندارد متفاوتی دارد. به همین علت اگر حتی متراژ مشابه داشته باشد، مقدار لومن متفاوتی به دست خواهد آمد. همچنین باید مساحت هر اتاق را اندازه بگیرید. در نهایت اعداد به دست آمده را در فرمول مذکور قرار دهید تا به مقدار لومن نهایی دست یابید.