دانلود بررسی محاسبات روشنایی زیر گذرها و تونل ها تحت word

    
بخشی از فهرست مطالب پروژه بررسی محاسبات روشنایی زیر گذرها و تونل ها تحت word

پیشگفتار

فصل (( 1 ))  « میدان روشنایی یک چراغ »

1-1 ) سیستم مختصات

1-3-4 ) موارد استفاده از فرمول تبدیل

1-4)  زاویه فضایی

1-4-2 )  زاویه فضایی محصور بوسیله مستطیل(در یک نقطه)

1-5 )  شار روشنایی، شدت روشنایی و روشنایی

1-5-1) قانون مربع معكوس

1-5-3 ) معادله روشنایی منبع نقطه ای

1-5-4)  شدت روشنایی

1-5-6 ) روشنایی

1-6-1 ) نمودارهای مختصات كارتزین

1-6-2 ) دیاگرامهای مختصات قطبی

1-6-3 )  دیاگرامهای هم واحد با کاندلا

شكل 1-21 a - دیاگرام ایزو كاندلاb- - همان دیاگرام اما با 90 درجه چرخش در سیستم مختصات کروی

1-7 ) محاسبه شار روشنایی

جدول 1-1   فاكتورهای منطقه ای برای منطقه های 2 ، 5 ، 10 درجه

1-7-2 ) یك شیوه جایگزین

1-7-3 ) زوایای راسل (Russell Angles)

1) شبكه شدت روشنایی

2( نمودار ایزولوكس

فصل (( 2 ))        «جدول شدت روشنایی و ابزارهای كامپیوتری  مربوطه»

2-1 ) مقدمه

2 – 2 ) طرح بندی جدول I

شکل 2-1  منحنی قطبی نشان دهنده جدول I

2-3-1 ) درون یابی خطی

2-3-2) درون یابی غیر خطی ( درجه دوم )

2-3-4 ) درونیابی در محدوده جدول I

2-4 ) چرخش چراغ حول محورهای نوری در سیستم مختصات (γ ،C ‌)

2-4-1 ) نمایش‌ ماتریسی حرکت های چرخشی

2-4-2 )  تركیبی از جابجائیها ی چرخشی

2-4-3 )  تصحیح جدول I برای انحراف

جدول2-9 محاسبه شار روشنایی منطقه ای در سیستم مختصات

2-6-2 ) سیستم مختصاتی

2-7 )  شكل فایل‌ها برای انتقال الكترونیكی اطلاعات نورسنج چراغ

نكته مهم

3-6-5 ) روش منابع تفكیك شده

3-7-3 )  منابع خطی انتشار نور

3-7-4 )  انتشار نور از منابع نور گسترده با سطح خیلی زیاد

3-8 )  روشنایی غیرمسطح

3-8-5 )  روشنایی مخروطی (از یك منبع نقطه‌ای )

3-9 )  حاصلضرب عددی

3-9-1 )  تعیین بردار واحد

3-9-3 )  انتشار نور در یك نقطه

3-9-4 )  مختصات (c,γ)

فصل (( 4 ))         « انتقال شار »

4-1 ) مقدمه

4-2 ) انعكاسات

روش 1 )  فاكتورهای ناحیه

روش 2 ) تخمین سری نیروهای وابسته

(b) محاسبات نقطه به نقطه

جدول 4-4 محاسبات طبقه بندی شده کسر منطقه ای برای نوزیع کسینوسی مناطق 10درجه ای

4-5-4( محاسبه روشنایی شکل افقی و استوانه ای به روش چندبرابرکننده منطقه ای

4-6) انتقال شار به یک سطح عمودی

4-7-3) معنای جایگزین برای تابع شارعبوری

4-8 )حفره ها

فصل (( 5 ))      « انعكاس داخلی نور »

5-1 ) مقدمه

5-2) رادیوسیتی

5-4)  نو رگیر ها

5-4-1) نو رگیر های مات (نیمه شفاف)

5-4- 2  ) نتایج عملی

شاخص فضا (RI)

5-4-3 ) دسته  بندی اتاقها

شكل 5-6 (C) دو اتاق با حذف دیوار میانی

5-5) انعكاسهای داخلی در اتاقها

شكل 5-7 تقسیم اتاق به سه سطح به منظور محاسبات انعكاس داخلی

5-5-1 ) تونل ها

5-5-2 )  تغییر ضریب انعکاسی

5-5-3 )  حفره ها

5-5-4 )  روش حفره برای ضرایب بهره برداری

1) دترمینان

2) همسازه 1 و

3 (همسازه3و

5-5-5) اجزاء منعکس شده روشنایی اسكالر و استوانه‌ای

جدول5-2   تطبیق چند برابر کنندهای ناحیه ای محاسبه شده از جدول 4-6 به یک مقدار شاخص اتاق جدید از 1.0( بطور مثال)

فصل ((6))      «طراحی نور پردازی»

6-1 ) مقدمه

6-2 ) روش‌های طراحی نورپردازی

6-3 )  منبع نور

6-4 ) اصول كلی

6-4-1 ) قابلیت دسترسی شار نوری

6-4-2 )  روشنایی منبع نور و لامپ

6-4-3 ) بزرگ نمایی منبع

6-4-4 )  محاسبه مسیرهای طی شده توسط شعاع های نور در یک سیستم نوری

6-5 ) سیستم‌های منعكس كننده

6-5-1 ) تراكم نوری تصویر

شکل6-6   روشنایی تصویر

6–5–2 ) توزیع شدت نور از یک آینه مسطح

6-5-3 ) آینه های مسطح که نسبت به هم زاویه دارند

بزرگنمایی پرتو در سطح مورب (شیبدار) از حالت عادی

6-8-2 ) چگونگی عملكرد منشور

منشورهای انكساری

حداكثر انحراف

منشورهای انعكاسی

6-8-3 )  عبور پرتوها از سطوحی غیر از سطح اصلی منشور

6-8-4 ) كنترل در سطح محوری به وسیله منشور خطی

6-8-5 ) كنترل سطح مورب بوسیله منشورهای خطی

6-8-6 )  طراحی بانكهای منشور خطی

(1)  انتخاب لامپ و حالت آن

(2)  عرض چراغ

(3)  حالت منشورها

(4)  محاسبه زوایای منشور برای رویه‌های فعال

(9)   زاویه رویه‌های غیرفعال

(10)  شدت روشنایی بانك منشور در جهت اشعه

(7)  نورهای به سمت بالا

(8)  افزایش شدت روشنایی اشعه

6-8-7 ) لنزها

6-8-8 ) تابش نور از لنزها

(1) تصویر منبع كوچكتر از لنز باشد

(2)  تصویر منبع بزرگتر یا مساوی لنز باشد

6-8-9 )   عدم انطباق كانونی كروی (انحراف كروی)

6-8-10 ) لنزهایی با سطوح سهمی شكل

6-8-11 ) لنزهای پله‌ای

6-8-12 ) هدایت نور با اسنفاده از پدیده شکست

فصل (( 7 )) « روشنایی تونل »

11-1 ) مقدمه

11-2) بحث جانبی اثر حفره سیاه و سطح تطابق

11-3) نواحی تونل

11-4 )  انواع روشنایی

11-5) طبقه بندی تونل‏ها

11-6 )  روشنایی ورود به ناحیه آستانه تونل

11 -7) روشنایی در ناحیه آستانه

11-8 ) روشنایی ناحیه داخلی

11-9 ) روشنایی ناحیه واسط

11-10 )  روشنایی در ناحیه خروجی

11-11 ) سایر نیازمندی‏

11-12 ) كاهش روشنایی ناحیه دسترس به وسیله پرده‏ها

11-13)  تغییرات سطوح روشنایی با سطوح روشنایی روز

11-14)  تونل‏های كوتاه

منابع

پیشگفتار
كاربرد جهانی كامپیوترهای شخصی در مهندسی روشنائی بصورت یك مصرف روزانه در دهه گذشته روز به روز افزایش یافته است. استفاده از كامپیوترها دیگر بعنوان پرستیژ شغلی نیست , بلكه استفاده گسترده ای از آنها در آزمایشگاهها و دفاتر مهندسی میشود . این بدین معنی است كه امروزه هر شخصی كه به كامپیوتر 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 كامپیوتری می تواند خطرناك باشد.
در این كتاب یك زمینه در رابطه با تكنیكهای 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 فوتومتریك بعنوان یك اطلاعات خروجی در زمینه طراحی و محاسبات مهندسی روشنائی برای چك كردن آن در اختیار خواننده قرار داده میشود . ما امیدواریم كه مطالب گفته شده در این كتاب مورد استفاده كسانی كه میخواهند شخصاً اقدام به نوشتن برنامه كامپیوتر خویش كنند قرار گیرد . كه كاری بس ارزشمند است .
اطلاعات داده شده در این كتاب با این فرض میباشد كه خواننده دارای یك اطلاعات مقدماتی از مهندسی روشنائی است .
قسمتهایی از مباحث این كتاب كه به روز شده از مطالب كتابی است كه در سال 1968 با عنوان Lighting Fittings – Performance and Designe (Pergamon Press)  منتشر كردیم . كتاب یاد شده مجموعه ای از اطلاعات و تجربیات همكاران ما در زمینه مهندسی روشنائی است . كتاب حاضر آمیخته ای از این مطالب و روشهای نوین محاسباتی است كه با كمك 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 كسانیكه مارا كمك كردند متشكریم .
     در اینجا جا دارد كه از آقای Jacques Lecocq از شركت Thorn Europhane  و آقای Simons بخاطر كارشان بر روی این موضوع و كمك به گردآوری و ویرایش محاسبات و آقای Kit Cuttle و آقای Kevin Mansfield بخاطر بازخوانی مطالب فوق و پیشنهادات سازنده شان و پرفسور Peter Tregenza و دكتر Paul Littlefair كه راهنمائیهای ارزنده ای در بحث روشنائی روز به من نمودند و همچنین از R.Lamb از NPL و آقای J.A.Lynes كه ما رادر بخش كتاب كمك نمودند تشكر میكنیم .
     دكتر Bean از همسرش بخاطر صبر و تحمل در انجام گردآوری و تدوین مطالب كتاب تشكر مینماید . هر دو نویسنده از همسرانشان بخاطر فراهم نمودن محیطی با آرامش در طی مدت نوشتن این كتاب قدردانی مینمایند .
A.R.Bean
R.H.Simons
13 December 1999
فصل (( 1 ))  « میدان روشنایی یک چراغ »
1-1 ) 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 .)  بطوركلی ،  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 كار 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 اینكه  سیستم كمیتها و واحدها باید طوری در نظر گرفته شود كه 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 كه منبع نور در مقایسه با ابزار اندازه گیری به اندازه کافی کوچک در نظر گرفته شود به طوری بتوان آنرا به شكل یك 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 كه 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 شكل یكسان شکل بگیرد.
     تخمین زده شده است كه برای بسیاری از منابع نوری اگر فاصله تا آشکارساز 5 برابر اندازه منبع نور باشد این وضعیت با دقت حدود یك درصد انجام می شود .
     این بدین معنی است كه میزان فاصله برای منابع بزرگ نور باید در حدود 12 متر باشد . برای چراغ ها و نورافکن ها با سیستم های نوری این فاصله ممكن است تا 30 متر( یا بیشتر) افزایش یابد . دلیل آن نیز این است كه محیط پخش نور بیشتر بستگی به تابش اجزاء نوری دارد تا اندازه نورافكن(بخش 15 را ببینید).
     قبل از اینكه ما به سیستمهای مرجع خاص قابل  قبول در این روش برگردیم یك توضیح قابل توجه  در مورد چگونگی اندازه گیری در فاصله ای مانند 12 متر وجود دارد كه میتواند در محاسبه نحوه عملکرد چراغ در كارگاههای داخلی که فاصله ها  ممكن است 2 یا 3  متر باشد استفاده شود.
     فرض بر این است كه یک منبع بزرگ نوری مثلا چراغ می تواند به صورت تعدادی چراغ کوچک در نظر گرفته شود كه هر كدام قسمت معینی از خروجی كل را ساطع میكند و خصوصیات پخش در فاصله نور سنجی درست (طولانی) را برای كل چراغ دارد.(شكل 1-1)
     در عصر كامپیوتری حاضر محاسبات متعدد ، دشواری كمتری  دارند.
شكل 1-1 برای انجام اهداف محاسباتی چراغ به صورت چند چراغ كوچك در نظر گرفته میشود.(در این شكل 24 عدد)
1-2 )  سیستمهای مختصات كاربردی
     هنگامیكه فرض را بتوان بر این گذاشت كه منطقه پخش نور یك نقطه است آنگاه آن نقطه میتواند در واقع  مركز كره فرض شود كه اندازه آن بستگی به فاصله اندازه گیری شده یعنی فاصله ی بین آشکارساز و مرجع نقطه ای چراغ دارد.
     اندازه گیری های انجام شده در جهت های مختلف می تواند با اعمال یک سیستم زاویه ای مناسب بر روی یک کره مشخص شوند . (شكل 1-2 را ببینید)
     سه نمونه از این سیستمهای مرجع زاویه ای در شكل 1-3 (  a ,b, c, d ,e, f )  نشان داده شده است. تمام این سیستمها دارای طول و عرض یکسان در مختصات کروی هستند ولی در جهت محور قطبی با هم فرق دارند.
     شكل 1-3( a ) سیستمی مشابه با آنچه بر روی نقشه های زمینی استفاده می شود را نشان میدهد.
     شكل 1-3( b ) همان سیستم بالا است كه 90 درجه اختلاف دارد.
     شكل 1-3 ( c ) شكل  1-3(b)  است كه 90درجه چرخیده است به طوری که  در آن تمام شکل1-3 (b) دیده می شود .
     در نتیجه سیستمهایی كه بر روی این سه روش آرایش مختصات زاویه ای پایه گذاری شده اند به وسیله CIE (CIE 121-1996) توضیح  داده شده اند و رقمها و نمادها مورد قبول هستند. لذا هنگامیكه از نمادها صحبت می شود سیستم مربوط به آن معلوم می گردد.
     سیستمی كه در شكل 1-3a نشان داده شده است سیستم  C و  را تعیین می كند.
     سیستمی كه در شكل 1-3b نشان داده شده است سیستم  A و  و شكل 1-3c نیز سیستم  B و  را تعیین می كند.
شكل 1-2  یک کره  با سیستم های مختصات زاویه ای ممكن
     از آنجائیكه هر كدام از این سیستمها به یك نقطه فضایی  درکره مربوط هستند برای انجام اندازه گیری از نور سنجی كه یك سیستم را دنبال می کند استفاده  می شود كه می تواند بوسیله تبدیلات مناسب زاویه به هر كدام از سیستمهای دیگر مربوط شود و خصوصیات آن سیستم را بیان كند.( به عنوان مثال یک برنامه كامپیوتری كه اطلاعات را از نور سنج دریافت می كند، بایستی اطمینان دهد كه اطلاعات پرینت شده به شكلی است كه مورد درخواست كاربر است ، اگر چه این اطلاعات می توانند امكان عدم دقت در فرآیند درون یابی را نیز به ما نشان دهد)
     ابتدا حروف انتخاب شده به سطح اندازه گیری شده نسبت داده می شود . برای مثال سطوح A, B, C،  حروف لاتین   ,    و   به زاویه اندازه گیری در سطح تعیین شده اشاره میكند.
     بعضی اوقات بهتر است برای كمك به فهم بهتر سطوح را به شكل صفحات كتاب تصور كنیم كه اطلاعات CIE به كار رفته به آن نزدیك هستند .شكل 1-3 ( d),(e) ,( f) روش گفته شده را نشان میدهند. استفاده از این سه سیستم مختصات به وسیله قراردادهای بیان شده زیر محدود می شوند.
 1) سیستم سطوح C در فضا به صورت  دقیقاً جهت دار در نظر گرفته می شود و بستگی به انحراف چراغ ندارد.
2 ) سیستم سطوح   A وB  به صورت دقیقاً زوج در چراغ در نظر گرفته می شود  و در نتیجه می تواند هر نوع انحناء را در چراغ دنبال کند.
شكل 1-3a - سیستم مختصات شبیه به مدل استفاده شده در گوی های کروی .  b - سیستم مختصات 90 درجه چرخیده است. ( به مبدا متفاوت برای اندازه گیری عرضی توجه شود .)  c - سیستم مختصات 90 درجه بیشتر چرخیده است تا نوك تصویر را نشان دهد .  -d مانند شكل  a است اما به روش صفحات كتاب نمایش داده شده است .  e -  مانند  b است و به روش صفحات كتاب نشان داده شده . f - مانند  c است و به روش صفحات كتاب نشان داده شده است.
1-3 )  تبدیل سیستمهای مختصات
     در بخش قبل توضیح داده شد که سه سیستم مختصاتی که تا کنون بیان شده اند ، حتماً به هم وابسته می باشند ؛ بنابراین تبدیل از یک سیستم به سیستم دیگر ممکن و آسان است . در این بخش جزئیات تبدیل سیستم ها به یکدیگر با استفاده از فرمول های لازم ارایه می شود .