پایان نامه بررسی روشنایی زیرگذرها و تونل ها

تعداد صفحات: ۲۶۲ | قابل ویرایش

پیشگفتار

کاربرد جهانی کامپیوترهای شخصی در مهندسی روشنائی بصورت یک مصرف روزانه در دهه گذشته روز به روز افزایش یافته است. استفاده از کامپیوترها دیگر بعنوان پرستیژ شغلی نیست , بلکه استفاده گسترده ای از آنها در آزمایشگاهها و دفاتر مهندسی میشود . این بدین معنی است که امروزه هر شخصی که به کامپیوتر و نرم افزارهای مهندسی روشنائی دسترسی داشته باشد میتواند به راحتی محاسبات مربوطه را انجام دهد . در نظر نگرفتن اصول مورد استفاده در محاسبات طراحی در برنامه های کامپیوتری می تواند خطرناک باشد.

در این کتاب یک زمینه در رابطه با تکنیکهای طراحی مورد استفاده در مهندسی روشنائی را در اختیار خواننده قرار میدهد وخواننده را با موارد استفاده واقعی آنها آشنا می سازد. در ادامه جزئیات اندازه گیریهای فوتومتریک بعنوان یک اطلاعات خروجی در زمینه طراحی و محاسبات مهندسی روشنائی برای چک کردن آن در اختیار خواننده قرار داده میشود.

ما امیدواریم که مطالب گفته شده در این کتاب مورد استفاده کسانی که میخواهند شخصاً اقدام به نوشتن برنامه کامپیوتر خویش کنند قرار گیرد . که کاری بس ارزشمند است. اطلاعات داده شده در این کتاب با این فرض میباشد که خواننده دارای یک اطلاعات مقدماتی از مهندسی روشنائی است.

قسمتهایی از مباحث این کتاب که به روز شده از مطالب کتابی است که در سال ۱۹۶۸ با عنوان Lighting Fittings – Performance and Designe (Pergamon Press)  منتشر کردیم . کتاب یاد شده مجموعه ای از اطلاعات و تجربیات همکاران ما در زمینه مهندسی روشنائی است . کتاب حاضر آمیخته ای از این مطالب و روشهای نوین محاسباتی است که با کمک ناشرهای ما آقای Eliane Wigzell و Kirsty Stroud به چاپ رسیده است . ما امیدواریم توانسته باشیم به اهداف مورد نظر خود دست یافته باشیم . از تمام کسانیکه مارا کمک کردند متشکریم.

سیستم مختصات

تمام منابع نوری میتوانند به عنوان تولید کننده میدان روشنایی به صورت گسترده از منبع در تمام یا بعضی جهات در نظر گرفته شوند. ( یعنی ناحیه ای از فضا که به وسیله ی گستره ی مرئی از تشعشع الکترومغناطیسی پر شود .)  بطورکلی ،  این مشخصه  میدان  در فضا تا زمانیکه به وسیله ی یک واسط به غیر از هوا مانند دیوار قطع یا تغییر یابد ،وجود دارد.

اگر بخواهیم توزیع میدان روشنایی را در بعضی جهات را مورد مطالعه و ثبت قرار دهیم چند کار بایستی انجام گیرد . اول این که بایستی وسیله ای برای بیان موقعیت هر نقطه در فضا نسبت به منبع نور در نظر گرفته شود . دوم اینکه  سیستم کمیتها و واحدها باید طوری در نظر گرفته شود که بتوان محاسبات روشنایی  بصورت قابل قبولی انجام گیرد. بخش اول مربوط به نخستین موضوع مورد نیاز یعنی بیان موقعیت هر نقطه در فضا است ، می باشد. مثلا اندازه گیری نسبت به موقعیت چراغ یا لامپ انجام می گیرد.

وقتی که یک سیستم مرجع به کار رود  آنگاه به جا است که منبع نور در مقایسه با ابزار اندازه گیری به اندازه کافی کوچک در نظر گرفته شود به طوری بتوان آنرا به شکل یک نقطه درمبدا یک  سیستم مرجع در نظر گرفت  .این قسمت ، قسمت ریاضیاتی است و آنالیزهای ساده را شامل می شود.

منابع نوری به هر اندازه ای می توانند باشندو روش اتخاذ شده باید قادر به در نظر گرفتن آن باشد . روش معمول این است که اطمینان پیدا کنیم  مسیر نور از منبع نور به سمت آشکارسازبه اندازه کافی طویل باشد تا میدان نوری در آن ناحیه از فضای تئوری یک منبع نقطه ای نور با خروجی و شکل یکسان شکل بگیرد.

شدت روشنایی و ابزارهای کامپیوتری  مربوطه

در فصل ۱ نشان دادیم که توزیع شدت روشنایی چراغ ها برای انجام محاسبات روشنایی مورد نیاز است . برای محاسبات کامپیوتری ،‌این اطلاعات در یک طرح استاندارد، جدول I ، نمایش داده شده است بطوریکه آنرا می توان با هر برنامه کامپیوتری موجود برای محاسبات روشنایی بکار گرفت.

هدف این فصل ، تشریح فرم هایی است که جداول I‌ در بر دارند و داده های فرعی ای که شامل آنها هستند. شرحی از چگونگی این موضوع که درون یابی ممکن است برای یافتن شدت های روشنایی بین فواصل زاویه ای ارائه شده در جداول ، همراه با روش های بکارگیری جداول در زمانیکه چراغ ها حول محورهای نورسنجی شان روشن شده اند ارائه شده است . روش های محاسبه شار روشنایی، در مناطق زاویه ای تعریف شده نیز ارائه شده اند که شرحی را جع به قالب های فایل برای انتقال الکتریکی داده های چراغ نیز شامل شده است.

طرح بندی جدول I

جداول (۲-۱ a ) و (۲-۱ b ) ، طرح بندی جدول I  برای یک چراغ روشنایی خیابان را نشان می دهند. سیستم مختصات می باشد که نوعاً برای این کاربرد استفاده می شود. ضمنا فرض شده است که توزیع نور حول صفحه ^º ۲۷۰ – ^º۹۰ = c متقارن می باشد همچنین توزیع نور برای °۹۰ = c از ^º ۱۸۰ تا ^º  ۲۷۰ می بایست ارائه شده باشد.

بنابراین ،‌جدول برای تمام جهات حول چراغ ، توزیع شدت روشنایی را ارائه می کند و مرز جدول I  ، نمایشی می باشد . این معمولاً برای چراغ های داخلی که برای مصارف عمومی استفاده می شوند نیز استعمال می شود . (جدول ۲-۹ یک مثال از این دست است ) . برای دسته های خاص چراغ ، توزیع شدت روشنایی تنها برروی یک زاویه فضایی محصور ارائه شده است . این معمولا حالتی است که برای نور افشان های الکتریکی و چراغ های نورافشان  ،‌ در زمانیکه مرز جدول I‌ دارای یک مفهوم فیزیکی می باشد صحت دارد.

در جدول( ۲-۱ a و b )  ذکر شده است که فاصله گذاری های زاویه ای متغیر می باشند – آنها در نواحی ای که در آن ،‌ محاسبات نیازمند دقت بسیار بالایی هستند کوچکتر می باشند. این فاصله گذاری ها توسط ۲ – ۳۰ CIE پیشنهاد شده اند. به خاطر قدرت افزوده کامپیوترها و پیشرفت ها در اتوماسیون نورسنج های توزیع ، این محدودیت ها دیگر اعمال نمی شوند ، و احتمال می رود که نظریات  آینده خواهان این باشند که اندازه گیری های شدت روشنایی در فواصل منظم وزاویه ای نزدیک بهم انجام شوند.

منابع

1. Schreuder, A. (1971) Tunnel enterance lighting – a comparison of recommended practice. Lighting research and technology , 3 , 274.
2. Mader,F.(1966) verwemdung von besonderen asymmetrischen Leuchten ( Schragstrachlern ) zur Beleuchtung von tunnel. ( Application of special asymminaires for the lighting of tunnels ) Bull . SEV ( Switzerland ) , 60 , 359.
3. Bs 5439 : Part 7:1992 Road Lighting . part 7 . Code of practice for the lighting of tunnels and underpasses.
4. CEN/TC 169 N 195 (1997) Tunnel Lighting (CEN draft).