اصول طراحی نورپردازی ستون های بلند

شبیه سازی نورپردازی ستون های بلند

یکی از مشکلات پیش روی بسیاری از نورپردازان حرفه ای نورپردازی ستون های بلند است.ستون های یک بنا به عنوان یکی از پایه ای ترین عناصر نما از اهمیت زیادی در نورپردازی برخوردار هستند و گاهی اوقات در برخی بنا ها (خصوصا بناهای دارای معماری کلاسیک اروپایی) عنصر اصلی نما هستند و می بایست سخت گیری بیشتری در طراحی نورپردازی آن ها داشت.  در این مقاله سعی میکنیم با استفاده از شبیه سازی دقیق سه بعدی نرم افزاری برآوردی از نورپردازی ستون های بلند با استفاده از منابع نوری مختلف با زاویه خروجی (لنز) های متفاوت داشته باشیم.

در این شبیه سازی از فایل های فوتومتریک پزوژکتورهای Erco استفاده شده است.

  • نکته اول : در تمام شبیه سازی ها مدل ساختمان و توان کلی منابع نوری در نورپردازی ستون یک سان است.

  • نکته دوم : رنگ ستون سفید و رنگ محیط طرفین ستون قرمز رنگ در نظر گرفته شده است. روشن شدن دیواره قرمز رنگ به معنای پرت نور و نورپردازی ناخواسته و روشن شدن ستون سفید رنگ به معنای استفاده مفید از نور جهت نورپردازی است.

  • نکته سوم : ارتفاع ستون 10 متر در نظر گرفته شده است که در هر یک متر یک خط مشکی رنگ افقی برای تشخیص ارتفاع هر نقطه از مبدا رسم شده است. بدیهی است اختلاف چشمی این فواصل به دلیل خطای دید ناشی از پرسپکتیو  می باشد.

  • نکته چهارم : اعداد نمایش داده شده بر روی تصاویر نورپردازی مشخص کننده شدت نور در همان نقطه می باشد.

 

شبیه سازی و مقایسه نورپردازی ستون-فاصله نصب منبع نور 10 سانتی متر :

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 60 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 60 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 40 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 40 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 30 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 30 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 15 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 15 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

مقایسه منابع نور 60 40 30 15 و 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری جهت نورپردازی ستون 10 متری

مقایسه منابع نور 60 40 30 15 و 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری جهت نورپردازی ستون 10 متری

  • نکته اول : با کاهش زاویه خروجی نور شدت نور در ابتدای کار کاهش پیدا کرده و در انتهای کار افزایش پیدا می کند.
  • نکته دوم : ارتفاع نور قابل رویت (با فرض حداقل شدت نور 10 لوکس) از حدود 2.2 متر به 4 متر افزایش پیدا می کند
  • نکته سوم : یک دستی نور با کاهش زاویه خروجی نور منابع مورد استفاده جهت نورپردازی ستون افزایش پیدا می کند
  • نکته چهارم : با کاهش زاویه خروجی نور کیفیت نور در ارتفاع پایین کاهش پیدا می کند.
  • نکته پنجم : در تمام موارد فوق به علت نزدیک بودن نورپردازی به ستون و رعایت نسبت فاصله منبع نور با عرض ستون پرت نور ناچیز بوده و نور ناخواسته کمی بر روی دیواره های کناری داریم.

شبیه سازی و مقایسه نورپردازی ستون-فاصله نصب منبع نور 20 سانتی متر :

قانون لامبرت و تاثیر کسینوس زاویه بر کیفیت نورپردازییکی از مشکلات نورپردازی ستون ها ، زاویه کم منبع نور با دیواره ستون است. این امر باعث می شود که بنا بر قاعده کسینوسی لامبرت ، مقدار تابش نور به مقدار کسینوس زاویه تقلیل یابد و برای زاویه های نزدیک 90 درجه نسبت به عمود سطح این مقدار به نزدیک صفر کاهش بیابد. برای جبران این کاهش نور می بایست در نورپردازی سطوح سعی کرد منبع نور را کمی از دیوار فاصله داد تا زاویه برخورد اندکی افزایش پیدا کند.

به این منظور منابع نور را به مقدار 10 سانتی متر دیگر از دیوار فاصله داده ایم و شبیه سازی کرده ایم :

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 60 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 60 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 40 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 40 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 30 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 30 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 15 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 15 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

در شکل زیر می توانید تاثیر تغییرات زاویه نور خروجی منبع نور و فاصله منبع نور از ستون را بر نورپردازی ستون ببینید:

مقایسه و بررسی تاثیر افزایش فاصله منبع نور از در افزایش ارتفاع نور قابل رویت در نورپردازی ستون

مقایسه و بررسی تاثیر افزایش فاصله منبع نور از در افزایش ارتفاع نور قابل رویت در نورپردازی ستون

  • نکته اول : با افزایش فاصله منبع نور از ستون تاثیرنورپردازی بر ستون افزایش می یابد و حدود یک متر مکانی که نور دارای 10 لوکس شدت است افزایش یافته است.
  • نکته دوم : با افزایش فاصله منبع نور از ستون، ارتفاع سهمی ابتدای نورپردازی از ابتدای ستون افزایش می یابد.
  • نکته سوم : با مشاهده دیوار قرمز رنگ در عکس های بالا می بینیم که نور ناخواسته افزایش یافته است و همین طور مقداری از نور هدر رفته است.
  • نکته چهارم : شدت نور بر سطح ستون بسیار یک دست تر شده است و کمتر دچار کنتراست شدید حالت اول هستیم.
  • نکته پنجم : حداکثر شدت نور بر سطح کاهش یافته است.

شبیه سازی و مقایسه نورپردازی ستون-فاصله نصب منبع نور 30 سانتی متر :

از آن جا که به خوبی تاثیر کاهش زاویه نور خروجی بر کیفیت نورپردازی ستون مشاهده شد ، برای این شبیه سازی و مقایسه صرفا از منبع نور با زاویه 10 درجه بهره می بریم :

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 30 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 30 سانتی متری

خوب این عکس را با تصاویر به دست آمده از نصب پروژکتور 1200 لومنی با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فواصل 10 و 20 سانتی متر مقایسه می کنیم :

مقایسه و بررسی تاثیر افزایش فاصله منبع نور از در افزایش ارتفاع نور قابل رویت در نورپردازی ستون-نور خروحی 10 درجه

مقایسه و بررسی تاثیر افزایش فاصله منبع نور از در افزایش ارتفاع نور قابل رویت در نورپردازی ستون-نور خروحی 10 درجه

می بینیم که باز هم نکات ذکر شده در حالت قبل با شدت بیشتری صادق است.

شبیه سازی و مقایسه نورپردازی ستون-استفاده از دو منبع نور با توان یک دوم و زوایای مختلف :

خوب  ، این بار برای مقایسه بیشتر به جای یک منبع نور 10 درجه از ترکیب منابع نور با زاویه نور 10 درجه با منابع دیگر بهره می بریم:

منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 40 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 40 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 30 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 30 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 600 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

بسیار خوب ، حالا این نورپردازی ها را با یکدیگر با تصاویر را با تصاویر شبیه سازی نورپردازی قبل مقایسه می کنیم :

مقایسه و بررسی تاثیر افزایش تعداد پروژکتورها بر کیفیت نورپردازی ستون ها

مقایسه و بررسی تاثیر افزایش تعداد پروژکتورها بر کیفیت نورپردازی ستون ها

می بینیم که :

  • نکته اول : با افزایش تعداد منابع نور نوری یک دست تر و با کیفیت تر ایجاد شده است.
  • نکته دوم : در ازای کاهش اندک شدت نور در ارتفاع بالا شاهد بهبود بازده نور خصوصا در پایین ستون می شویم و پرت نور و نورپردازی ناخواسته کمتری داریم.
  • نکته سوم : در ازای استفاده از دو منبع نور با زوایای بسته در فواصل دور و نزدیک شدت نور در ارتفاع بالا بهتر است.
  • نکته چهارم : در ازای استفاده از یک منبع نور با زوایه خروجی نور بسته در فاصله دور و یک منبع نور با زاویه خروجی نور بازتر در نزدیک نور یکنواخت تر پخش می شود ولی شدت نور در ارتفاع بالا کاهش می یابد.
  • نکته پنجم : افزایش فاصله منبع نور دورتر باعث افزایش یکنواختی شدت روشنایی در قسمت بالا و کاهش شدت روشنایی درقسمت پایین می شود و بالعکس

شبیه سازی و مقای-سه نورپردازی ستون-بررسی تاثیر افزایش توان منبع نور بر کیفیت نورپردازی ستون :

در شبیه سازی نهایی دو منبع نور با شدت دوبرابر یکی از حالت های  قبل (دو منبع نور با زاویه خروجی نور 10 درجه در فواصل 10 و 20 سانتی متری از ستون و توان روشنایی 600 لومن) اختیار می کنیم :

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 20 سانتی متری + منبع نور با توان نوری 1200 لومن و با زاویه خروجی نور 10 درجه نصب شده در فاصله 10 سانتی متری

و حالا دو حالت نورپردازی ستون را با هم مقایسه می کنیم :

بررسی تاثیر شدت روشنایی و توان روشنایی منابع نور بر کیفیت نورپردازی ستون ها

بررسی تاثیر شدت روشنایی و توان روشنایی منابع نور بر کیفیت نورپردازی ستون ها

نکته ای که از این شبیه سازی حاصل می شود و بسیار با اهمیت است این است که برخلاف تصور بسیاری از مردم علارغم افزایش شدت روشنایی در هر نقطه ، بورد نور افزایش کمی پیدا می کند (دوبرابر نمی شود) . به عنوان مثال برای شدت روشنایی 10 لوکس یک متر افزایش ارتفاع حاصل می شود که حدود 16 درصد می باشد.

پس نتیجه می گیریم استفاده بهینه از اپتیک و فن روشنایی تاثیر بیشتری از صرف هزینه و اتلاف انرژی خواهد داشت.

نتیجه گیری نهایی:

در این مقاله سعی شد با شبیه سازی های دقیق رایانه ای چند نمونه از روش های نورپردازی ستون ها مورد تحلیل قرارگیرند. با توجه به مفهوم طرح ، شرایط بنا ،امکانات نصب ، میزان اعتبار و مسائل دیگر می توان یکی از گزینه های فوق را انتخاب کرد. لزوما پرنور ترین و یا یکنواخت ترین حالت بهترین حالت نیست و ما صرفا سعی کردیم برای شما امکان مقایسه را فراهم سازیم.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به گفتگو بپیوندید؟
احساس رایگان برای کمک!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *