1آموزش اصولی برآورد بار روشنایی ساختمان

در این مقاله کافه آموزشگاه در مورد برآورد روشنایی ساختمان توضیحات کاملی ارائه داده است. برآورد بار روشنایی ساختمان یک فرآیند است که در آن ارزیابی و تخمین توان روشنایی و نیازهای نوری ساختمان انجام می‌شود.

این فرآیند به منظور بهینه‌سازی استفاده از نور طبیعی و مصنوعی، افزایش کارایی انرژی و بهبود شرایط روشنایی در داخل ساختمان انجام می‌شود. در زیر توضیحی کامل‌تر از مراحل و اهداف محاسبه بار روشنایی ساختمان آورده شده است:

1- مراحل تحلیل در برآورد بار روشنایی ساختمان:

در این مرحله از برآورد بار روشنایی ساختمان، معماران و مهندسان معماری با بررسی نقشه‌ها، طراحی‌ها و مشخصات ساختمان، به تحلیل و بررسی نیازهای نوری ساختمان می‌پردازند. این شامل بررسی جهت‌گیری ساختمان، موقعیت جغرافیایی، سازه‌های ساختمانی، استفاده از فضاها و نیازهای مشترک می‌شود.

2- شبیه‌سازی و مدل‌سازی در برآورد بار روشنایی ساختمان:

با استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی و مدل‌سازی ساختمان، تأثیر عوامل مختلف مانند: سایه‌‌پردازی، جهت‌گیری پنجره‌ها، استفاده از سیستم‌های نورپردازی مصنوعی و غیره بر روشنایی داخلی ساختمان تحلیل می‌شود. این شبیه‌سازی‌ها امکان بررسی و تجزیه و تحلیل عملکرد نوری ساختمان در شرایط مختلف را فراهم می‌کنند.

3- انتخاب منابع نوری در برآورد بار روشنایی ساختمان:

در این مرحله از برآورد بار روشنایی ساختمان، منابع نوری مناسب برای ساختمان انتخاب می‌شوند. این شامل انتخاب مناسب‌ترین نوع نورپردازی طبیعی (مانند: پنجره‌ها، سقف‌های شیشه‌ای) و نورپردازی مصنوعی (مانند: لامپ‌ها، نورافکن‌ها) است.

4- تعیین روشنایی مطلوب:

با توجه به نیازهای کاربری ساختمان (مانند: نوع فعالیت، استفاده از فضاها)، محاسبه بار روشنایی ساختمان انجام می‌شود. این شامل روشنایی عمومی، روشنایی محل کار، روشنایی اضطراری و غیره می‌شود.

5- ارزیابی و بهینه‌سازی:

در این مرحله از برآورد بار روشنایی ساختمان، ارزیابی شرایط نوری ساختمان ارزیابی و بهینه‌سازی می‌شود تا به سطوح روشنایی مطلوب به طور کارآمد دستیابی پیدا کنند. این ممکن است شامل تنظیم دستگاه‌های نوری، بهره‌برداری از استراتژی‌های روز، اجرای اقدامات صرفه‌جویی در انرژی و در نظر گرفتن راحتی بصری و رفاه بصری ساکنان باشد.

6- طراحی سیستم نورپردازی:

در این مرحله از برآورد بار روشنایی ساختمان، سیستم نورپردازی ساختمان طراحی می‌شود. این شامل انتخاب نوع و مکان نصب دستگاه‌های نوری، محل قرارگیری پنل‌های نوری، توزیع مناسب نور در فضاها و انتخاب کنترل‌های مناسب برای تنظیم روشنایی می‌شود.

7- اجرا و نظارت:

پس از طراحی و بهینه‌سازی، سیستم نورپردازی ساختمان اجرا می‌شود. در این مرحله از برآورد بار روشنایی ساختمان، نظارت مستمر بر عملکرد سیستم نورپردازی و اعمال تغییرات و بهبودهای لازم برای حفظ شرایط روشنایی مطلوب صورت می‌گیرد.

روش محاسباتی برآورد بار روشنایی ساختمان چیست؟

برآورد بار روشنایی ساختمان یک فرآیند پیچیده است که نیازمند در نظر گرفتن عوامل مختلفی مانند: ابعاد فضاها، نوع فعالیت‌ها در ساختمان، استانداردهای روشنایی، ضریب بازتاب سطوح و توزیع نور موردنظر است. یکی از روش‌های محاسباتی معمول برای محاسبه بار روشنایی ساختمان، استفاده از روش پرسون-زون (Person-Zone)   است.

در ادامه، به شرح اجزای این روش و مراحل محاسبات برآورد بار روشنایی ساختمان می‌پردازم:

تعیین نواحی (زون‌ها)

در این روش به منظور محاسبه بار روشنایی ساختمان، فضای موردنظر به نواحی کوچک‌تر تقسیم می‌شود. این تقسیم‌بندی براساس استفاده، نیازهای روشنایی و استانداردهای مربوط به هر فضا انجام می‌شود. به عنوان مثال، یک ساختمان مسکونی ممکن است شامل نواحی مانند: اتاق خواب، نشیمن، آشپزخانه و حمام باشد.

تعیین بار روشنایی برای هر ناحیه

در این مرحله از محاسبه بار روشنایی ساختمان، بار روشنایی مورد نیاز برای هر ناحیه براساس استانداردها و نیازهای مشخص شده، تعیین می‌شود. این مقدار بر حسب واحد لومن (Lumen) محاسبه می‌شود. بار روشنایی مورد نیاز برای هر ناحیه بستگی به نوع فعالیت‌هایی که در آن ناحیه انجام می‌شود، دارد.

به عنوان مثال، بار روشنایی برای یک اتاق خواب برابر است با حاصل ضرب توان مورد نیاز (بر حسب وات) و ضریب روشنایی (بازدهی نوری) محل قرارگیری لامپ‌ها.

انتخاب لامپ‌ها و واحد‌های روشنایی

پس از تعیین بار روشنایی برای هر ناحیه، لامپ‌ها و واحد‌های روشنایی مناسب برای تأمین بار روشنایی مورد نیاز انتخاب می‌شوند. این انتخاب بستگی به نوع فضا، استانداردهای روشنایی و نیازهای مشخص شده دارد. به عنوان مثال، برای یک اتاق خواب می‌توان از لامپ‌های فشاری (Incandescent) یا LED با توان مورد نیاز و ضریب روشنایی مطلوب استفاده کرد.

محاسبه تعداد و مکان قرارگیری لامپ روشنایی

برای برآورد بار روشنایی ساختمان، می‌توان از روش محاسباتی زیر استفاده کرد:

1- تعیین نیازهای روشنایی: در این مرحله برای محاسبه بار روشنایی ساختمان، باید نیازهای روشنایی ساختمان را شناسایی کنید. این شامل نوع فعالیت‌ها، اندازه و ابعاد فضاها، نیازمندی‌های استاندارد روشنایی و سایر عوامل مرتبط است.

2- انتخاب منابع روشنایی: بر اساس محاسبه بار روشنایی ساختمان، باید منابع روشنایی مناسب را انتخاب کنید. این شامل: انتخاب لامپ‌ها، چراغ‌ها، لامپ‌های فلورسنت و سایر منابع روشنایی است. در این مرحله، باید نوع و توان مناسب برای هر منبع روشنایی را بر اساس نیازهای روشنایی تعیین کنید.

3- محاسبه تعداد منابع روشنایی: بر اساس محاسبه بار روشنایی ساختمان و توان هر منبع روشنایی، باید تعداد منابع روشنایی لازم را محاسبه کنید. در این مرحله، باید فاکتورهای دیگری مانند: ضریب روشنایی، توزیع نور و بهره‌وری سیستم روشنایی را نیز در نظر بگیرید.

4- توزیع منابع روشنایی: پس از محاسبه تعداد منابع روشنایی، باید آن‌ها را به طور مناسب در فضاهای ساختمان توزیع کنید. در این مرحله، باید به مکان‌گذاری، جهت‌گیری و شدت نور هر منبع روشنایی توجه کنید تا بهترین توزیع نور در ساختمان حاصل شود.

5- ارزیابی و بهینه‌سازی: پس از انجام محاسبات، می‌توانید نتایج را برای محاسبه بار روشنایی ساختمان ارزیابی کنید و در صورت نیاز، تغییرات و بهینه‌سازی‌های لازم را اعمال کنید. بهینه‌سازی می‌تواند: شامل تغییر در منابع روشنایی، تنظیمات توزیع نور و … شود.

نرم افزارهای مناسب برای برآورد بار روشنایی ساختمان

برای شبیه‌سازی و مدل‌سازی برآورد بار روشنایی ساختمان، می‌توانید از نرم‌افزارهای زیر استفاده کنید:

DIALux: این نرم‌افزار معروف و قدرتمند در زمینه طراحی نورپردازی ساختمان‌ها است. DIALux امکانات گسترده‌ای برای مدل‌سازی سه‌بعدی ساختمان‌ها، شبیه‌سازی نور و تحلیل روشنایی برای محاسبه بار روشنایی ساختمان فراهم می‌کند.

Relux: این نرم‌افزار نیز برای طراحی و شبیه‌سازی روشنایی ساختمان‌ها استفاده می‌شود. Relux امکان ایجاد مدل‌های سه‌بعدی دقیق از ساختمان، شبیه‌سازی روشنایی و تحلیل روشنایی را به منظور محاسبه بار روشنایی ساختمان فراهم می‌کند.

AGi32: این نرم‌افزار قدرتمند برای شبیه‌سازی روشنایی ساختمان‌ها و فضاهای داخلی است. AGi32 امکان مدل‌سازی سه‌بعدی دقیق، تحلیل روشنایی، شبیه‌سازی رنگ و روشنایی و براورد انرژی را برای محاسبه بار روشنایی ساختمان فراهم می‌کند.

Visual Lighting: این نرم‌افزار به طراحی و شبیه‌سازی روشنایی ساختمان‌ها می‌پردازد. Visual Lighting امکاناتی برای مدل‌سازی سه‌بعدی، تحلیل روشنایی، شبیه‌سازی روشنایی طبیعی و مصنوعی را به منظور محاسبه بار روشنایی ساختمان فراهم می‌کند.

Radiance: این نرم‌افزار برای شبیه‌سازی روشنایی و تحلیل رادیومتریک ساختمان‌ها است. Radiance قابلیت‌هایی برای مدل‌سازی دقیق روشنایی، تحلیل توزیع نور، شبیه‌سازی سایه‌پردازی و محاسبه بار روشنایی ساختمان را فراهم می‌کند.

این نرم‌افزارها تنها برخی از محبوب‌ترین و قدرتمندترین نرم‌افزارهای موجود برای شبیه‌سازی و مدل‌سازی برآورد بار روشنایی ساختمان هستند.

هر کدام از آنها ویژگی‌ها و قابلیت‌های خاص خود را دارند، بنابراین برای انتخاب مناسب، می‌توانید نیازها و اولویت‌های خود را در نظر بگیرید و با استفاده از نمونه‌های آزمایشی یا نسخه‌های آزمایشی این نرم‌افزارها، بهترین نرم‌افزار را انتخاب کنید. در هر صورت، این نرم‌افزارها می‌توانند به شما در طراحی و تحلیل محاسبه بار روشنایی ساختمان کمک کنند.

برآورد بار روشنایی ساختمان بر اساس متراژ

برای برآورد بار روشنایی ساختمان بر اساس متراژ، ابتدا باید به متراژ کل ساختمان توجه کنید. متراژ کل ساختمان به مجموعه متراژ فضاهای داخلی آن اشاره دارد، اعم از اتاق‌ها، سالن‌ها، راهروها و مناطق عمومی. برای برآورد بار روشنایی ساختمان بر اساس متراژ، معمولاً از یکی از دو روش زیر استفاده می‌شود:

روش برحسب متراژ کل: در این روش برای محاسبه بار روشنایی ساختمان، برای هر متر مربع از متراژ کل ساختمان، یک مقدار روشنایی استاندارد مشخص می‌شود. مقدار روشنایی استاندارد می‌تواند بر اساس استانداردها و مقررات مربوط به روشنایی ساختمان تعیین شود. معمولاً این مقادیر به واحد لوکس (Lux) می‌باشند. با ضرب متراژ کل ساختمان در مقدار روشنایی استاندارد، می‌توانید برآوردی از نیاز کلی روشنایی ساختمان داشته باشید.

روش برحسب نوع فضا: در این روش به منظور محاسبه بار روشنایی ساختمان، برای هر نوع فضای داخلی ساختمان مقادیر روشنایی استاندارد متفاوت تعیین می‌شود. به عنوان مثال، برای اتاق‌های کار، رستوران‌ها، فروشگاه‌ها و غیره، مقدار روشنایی استاندارد ممکن است متفاوت باشد.

در این روش، بر اساس متراژ هر نوع فضا، مقادیر روشنایی استاندارد مربوطه را درنظر بگیرید و با جمع کردن آنها، می‌توانید برآوردی از نیاز کلی روشنایی ساختمان داشته باشید.

در هر صورت، برای دقت بیشتر در محاسبه بار روشنایی ساختمان، عوامل دیگری مانند: نوع منابع نور، توزیع نور، انعکاس نور از سطوح و نیز استفاده از استانداردها و مقررات مربوطه باید مدنظر قرار گیرند.

همچنین، در نظر داشته باشید که این برآورد ممکن است به تنظیمات دقیق‌تر و خصوصیات خاص ساختمان شما نیاز داشته باشد. بنابراین، مشاوره با یک متخصص روشنایی و استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی می‌تواند به شما در این زمینه کمک کند.

ایجاد توزیع مناسب نور

برای ایجاد توزیع نور مناسب در محاسبه بار روشنایی ساختمان، می‌توانید از روش‌های زیر استفاده کنید:

1- طراحی مناسب سیستم نورپردازی: طراحی مناسب سیستم نورپردازی شامل انتخاب مناسب منابع نور و تعیین مکان‌های مناسب برای آن‌ها است. انتخاب منابع نور با توجه به نیازهای فضایی و استفاده از ترکیبی از نور مستقیم و نور فرعی می‌تواند به توزیع نور مناسب کمک کند.

2- استفاده از نور مستقیم و نور فرعی: نور مستقیم به معنای نوری است که مستقیماً از منبع نور به فضا پخش می‌شود. نور فرعی نیز نوری است که از سطوح دیگر (مانند: دیوارها و سقف) منعکس می‌شود و به فضا رسیده و روشنایی ایجاد می‌کند. برای ایجاد تعادل بین نور مستقیم و نور فرعی، می‌توانید از ترکیبی از منابع نور مستقیم و نور فرعی استفاده کنید. به عنوان مثال، استفاده از آباژورها و لامپ‌های دیواری برای ایجاد نور فرعی و استفاده از لامپ‌های سقفی یا روشنایی مستقیم برای ایجاد نور مستقیم می‌تواند توزیع نور را بهبود بخشد.

3- استفاده از تجهیزات کنترل نور: استفاده از تجهیزات کنترل نور می‌تواند به شما این امکان را دهد تا میزان نور مستقیم و نور فرعی را تنظیم کنید و تعادل مورد نظر را برقرار کنید. به عنوان مثال، استفاده از دیمرها برای تنظیم شدت نور یا استفاده از ترکیبی از سوئیچ‌های روشنایی مستقیم و فرعی می‌تواند به شما امکان کنترل بهتری بر روی توزیع نور را بدهد.

شبیه‌سازی و تحلیل نور: استفاده از نرم‌افزارهای شبیه‌سازی نور می‌تواند به شما در تحلیل و شبیه‌سازی توزیع نور در ساختمان کمک کند. با استفاده از این نرم‌افزارها، می‌توانید نورپردازی را به صورت مجازی شبیه‌سازی کرده و تأثیر تغییرات مختلف در سیستم نورپردازی را بر توزیع نور مشاهده کنید. این روش به شما امکان می‌دهد تا قبل از پیاده‌سازی فیزیکی سیستم نورپردازی، بهترین تنظیمات را برای ایجاد تعادل مابین نور مستقیم و نور فرعی شناسایی کنید.

نتیجه گیری

در این مقاله در مورد محاسبه بار روشنایی ساختمان و روش محاسبه آن صحبت کردیم. این کار را هم می توان به صورت دستی و هم با استفاده از نرم‌افزارهای مناسب انجام داد. در این محاسبات هم نور مصنوعی و هم نور طبیعی را باید در نظر گرفت.

دوره هایی که کافه آموزشگاه برگزار می کند شامل آموزش برق ساختمان نیز می شود. این دوره ها توسط متخصصین مجرب در این زمینه طراحی شده است.