Lecture 5: Architectural Lighting Course - Lighting Design 1

Lighting Design 1

Mohammed Mayhoub

Associate ProfessorArchitecture Department

Faculty of EngineeringAl-Azhar University

2020-2021

اإلضاءةتصمــيم

محمـــد صالح ميهـــوب. د

أستــاذ مســاعد

ارةــم العمـــقس

ةــندسـة الهـكليرهـة األزـجامع

عنـــاصر املحـــاضــرة

شروط تصميم اإلضاءة

التحليل والفكرة

اختيار المصابيح والوحدات

الحساب والتوزيع

أمثلة

شروط تصميم اإلضاءة 1

Visibility achievementتحقيق القدرة على الرؤية

Lighting design conditions

Quality characteristicsتحسين جودة اإلضاءة

شروط تصميم اإلضاءة 1 Lighting design conditions

مستوى اإلضاءةIlluminance level (lux)20هو الحد األدنى الذى يمكن عنده تمييز األشخاصالكس

200هو الحد األدنى المطلوب لممارسة العملالكس

2000 الحد األقصى لإلضاءة المفيدةالكس


شروط تصميم اإلضاءة Lighting design conditions

Recommended illuminance

1


مستوى اإلضاءةIlluminance level (lux)



Lighting design conditions

مستوى اإلضاءةالسطوع

(السرعة)الزمنالحجم

التباين

العمر

1

Illuminance level (lux) Luminance Time (Speed) Size Contrast Age



Lighting design conditions1

اللونىدقة التمثيلColor rendering

شروط تصميم اإلضاءة Lighting design conditions1


اللونىدقة التمثيل

غبالفراتوزيع اإلضاءة تجانس

Color rendering

Spatial distribution of light




غبالفراتوزيع اإلضاءة تجانس

راغالفعلى أسطح السطوع تباين

Color rendering


Luminance contrast

Luminance Ratio

1 : 3 : 10




غبالفراتجانس توزيع اإلضاءة


بالفراغتجسيد العناصر

Color rendering


Luminance contrast

Object modelling




غبالفراتجانس توزيع اإلضاءة


بالفراغتجسيد العناصر

واالرتعاشاإلبهارتجنب

Color rendering


Luminance contrast

Object modelling

Avoid Glare & Flicker


اإلبهارGlare Disability glare Discomfort glare

1



اإلبهارGlare1. Direct glare2. Reflected glare from

HORIZONTAL surface3. Reflected glare from

VERTICAL surface

1


التحليل والفكرة

التحليل والفكرة 2

Project analysisتحليل المشروع

Analysis and Concept

استخدام الفراغUtilization of space- Task -Time (speed)- Size - Contrast- Color - Age

االحتياجات النفسيةPsychological needs- Time of day and weather- Orientation- Clearly structured environment- Defined spatial zones






المعمارىالشكلArchitectural form






المعمارىالشكلArchitectural formالجو العامAmbience and atmosphere




تحديد استخدامات اإلضاءةLighting tasks تحديد األماكنLighting locations تحديد الوقتLighting time

Lighting conceptالفكرة التصميمية

Outline lighting qualitiesاإلضاءة خصائص تحديد

داتاختيار المصابيح والوح

Halogen - MH - CFL

داتاختيار المصابيح والوح 3 Lamps & Luminaires

Lamp selectionاختيار المصابيح

الفيض الضوئىLuminous flux

اللونىدرجة إظهار اللونColor rendering

درجة حرارة اللونColor temperature

التكلفة األولية وتكلفة التشغيلInitial/running Cost

نظم التحكم المحتملةApplicable control system


Luminaire selectionاختيار وحدات اإلضاءة وحدات جاهزة أم مصنعة

Standard product or custom designed





وحدات مضافة أم مدمجة

Integral or additive lighting







وحدات ثابتة أم متحركة

Stationary or movable lighting







ثابتة أم متحركةوحدات


الشكل والحجم والمقياسShape, size and scale










المكان وطريقة التثبيتLocation and mounting method










المكان وطريقة التثبيتLocation and mounting method

(التوجيه وزاوية االنتشار)توزيع اإلضاءةLight distribution


الحساب والتوزيع

الحساب والتوزيع 4 Calculations & layout

Lighting calculationحساب اإلضاءة

اللومنطريقةLumen method

طريقة نقطة بنقطةPoint by point method

Illuminance (E) (amount of light falling onto an object measured in foot candles) = Lumens divided by Area (in sq. ft.)


Lumen methodاللومنطريقة

Illuminance (lux) = Luminous flux ÷ Area (sq. m)

E = F ÷ A

Example: Illuminance levelRoom 3 x 4 m4 down lights1200 Lumens/down light

E = F ÷ AE = (4 x 1200) ÷ (3 x 4)E = 4800 ÷ 12E= 400 lux / m2




UF = Utilisation Factor





MF = Maintenance Factor





MF = Maintenance Factor

F x n x UF x MF

AE =

Example: Number of lampsProduction Hall 60 x 24 mRequired illuminance 200 luxFlux 18000 Lumens/lampUF = 0.4 MF = 0.74

n =

n =

n = 54 lamps

E x A

F x UF x MF

200 x (60 x 24)

18000 x 0.4 x 0.74

E = F ÷ A



Lighting Layoutتوزيع وحدات اإلضاءة

الغرض من اإلضاءةLighting tasks الجوانب التقنيةTechnical aspects الجوانب المعماريةArchitectural aspects الفكرة التصميميةDesign idea




Regular Different source Linear Pattern



للحصول على إضاءة متجانسةSpacingحساب المسافات بين الوحدات

توىنسبة أقل مستوى لإلضاءة إلى أعلى مس

معدل المسافة إلى االرتفاع(D:H)

Spacing D

He

igh

t H



Spacingحساب المسافات بين الوحدات



70%↓Max. level

↑ Min. level



Example: Luminaires LayoutProduction Hall 60 x 24 mNo. of luminaires 54Mounting height 4mSpacing to height ratio 3:2




Spacing = ???



Spacing D 3=

Height 4 2




Spacing = (3/2) x 4 = 6mNo. of rows = ???




60m

24

m


6m

6m

6m

6m



60m

24

m


6m

6m

6m

3m

3m




Spacing = (3/2) x 4 = 6mNo. of rows = width / spacing

= 24 / 6 = 4 rowsNo. of luminaires in each row = 54/4 = 13.5 = 14No. of columns = 14 columns




Half Spacing 4 Rows 14 Columns

60m

24

m

4.28m

6m

2.14m

3m


Total No. of luminaires =

564.28m




Spacing = (3/2) x 4 = 6mNo. of rows = width / spacing

= 24 / 6 = 4 rowsNo. of luminaires in each row = 54/4 = 13.5 = 14Space between columns = 60/14 = 4.28m




Half Spacing 4 Rows 14 Columns

60m

24

m

4.28m

6m

2.14m

3m



564.28m

6 m x 4.28m


الحساب والتوزيع 4 Calculations & layout4

.8m


55

60m

24

m

5 Rows

5.45m

11 Columns


أسئــــلـة


المصابيح.م4.30القاعةارتفاعويبلغم،8×20أبعادهتبلغللقاعةاألفقىالمسقطمتجانس،نحوعلىإضاءتهايراداطالعقاعة

سطحعنالعملمستوىوارتفاعالقاعة،سقفمنم0.40بُعدعلىمثبت،الجبسيةاأللواحمنمستو صناعىسقففيمثبته

نظامويؤدىللمصابيح،الضوئىالفيضمن%55مناالستفادةمنتمكننااإلضاءةووحداتالقاعةخصائص.م0.75األرض

Spacingالضوئى،الفيضمنفقط%13فقدإلىبالقاعةالصيانة to Height ratio 2:3

[درجتين]من مستويات اإلضاءة التالية أنسب للوظيفة األساسية لهذه القاعة؟أي . 1

E=100 lux, E= 200 lux or E= 400 lux

[درجات3]المصباحين التاليين أنسب لتحقيق أقل استهالك للطاقة؟ ولماذا؟منأي . 2

Fluorescent lamp 40W, 2000 lm - Fluorescent lamp 32W, 1920 lm

تين باستخدام اإلجابات في الفقرالعدد الالزم من المصابيح إلضاءة هذه القاعة إضاءة متجانسة عند مستوى العمل، هوما . 3

[درجات6]؟السابقتين

ة، سم، يحتوى كل منهم على مصباحين، قم بتوزيع هذه الوحدات على شبكة متعامد60× 60وحدات إضاءة أبعادها باستخدام . 4

[درجات6].مع حساب المسافات بين خطوط هذه الشبكة في االتجاهين لتحقيق أفضل تجانس ممكن لإلضاءة

أسئـــــــلة5 Problems


اإلضاءةوحدات.م5.20ارتفاعهاويبلغم،8.40×24.00األفقىمسقطهاأبعادتبلغمحاضراتقاعة

تبلغنشائىاإلوالسقفالمعلقالسقفبينالمسافة،الجبسيةاأللواحمنمستو معلقسقففيمثبته

الضوئىالفيضمن%30فقدانيتم.م0.80يبلغاألرضسطحعنالعملمستوياتوارتفاعم،0.50

من%15فقدانإلىبالقاعةالصيانةنظامويؤدىاإلضاءة،ووحداتالقاعةخصائصبسببللمصابيحWhiteاألبيضاللوحباستخدامإماالقاعةفيالمحاضراتإلقاءيتم،الضوئىالفيض boardوإما

Dataمرئىعرضبجهازباالستعانة show.

عندالقاعةبالعامةاإلضاءةمستوىمتوسطيبلغبحيثبالقاعة،متجانسةعامةإضاءةنظامتصميميراد

.الكس150المرئىالعرضجهازاستخداموعندالكس،450األبيضاللوحاستخدام

باستخدامقاعة،الفيالمطلوبةالعامةاإلضاءةومستوياتنوعلتحقيقأنسبالتاليةالكشافاتمنأيا 1.

[درجتين]ولماذا؟القاعة؟استخدامحالتىفيالكشافاتعددنفس

تىحالفيالعملمستوىعندمتجانسةإضاءةالقاعةهذهإلضاءةالكشافاتمنالالزمالعددهوما2.

[درجات6]؟السابقةالفقرةفيالمختارالكشافباستخدامأعاله،المذكورتيناالستخدام

فيةالشبكهذهخطوطبينالمسافاتحسابمعمتعامدة،شبكةعلىالكشافاتهذهبتوزيعقم3.Spacing)لإلضاءةممكنتجانسأفضللتحقيقاالتجاهين to Height ratio [درجات6].(3:4

5

ن إضاءة تستوعب مصباحيوحدة Halogen, 900 lm

إضاءة تحتوى على وحدة

مصباحين CFL, 1420 lm

ة ثالثإضاءة تحتوى على وحدة

مصابيح

Fluorescent, 1180 lm

أسئـــــــلة Problems


×28.00األفقيمسقطهاأبعادتبلغالفنيةاألعماللعرضبصالةاألرضمستوىعندمتجانسةعامةإضاءةنظامتصميميراد

المسافةتبلغمستو معلقسقفمنم0.70بمقدارتتدلىالمستخدمةاإلضاءةوحدات.م5.50اإلنشائىسقفهاارتفاعويبلغم،9.00

منفقطائةبالمستينمناالستفادةتتيحالفراغلخصائصباإلضافةالمستخدمةاإلضاءةوحدات.م1.00اإلنشائىالسقفوبينبينه

.للمصابيحالضوئىالفيضمن%10فقدانإلىبالمعرضالمصابيحوتقادماألتربةتراكمويتسببللمصابيح،الضوئىالفيض

كيزلترأخرىإضاءةوحداتهناكبأنعلما بالمعرض،العامةاإلضاءةلتحقيقأنسبالتاليةاإلضاءةمستوياتمنأي1.E=150)المعروضات؟علىالضوء lux - E= 450 lux - E= 750 lux)[واحدةدرجة]

[درجتين]المصابيح التالية أنسب لالستخدام بالمعرض؟ ولماذا؟منأي 2.

فقرتينالفياإلجاباتباستخدامبالصالة،األرضمستوىعندمتجانسةإضاءةلتحقيقالمصابيحمنالالزمالعددهوما3.

[درجات5]؟السابقتين

مسافاتالحسابمعمتعامدة،شبكةعلىالوحداتهذهبتوزيعقممصباحين،علىمنهاكليحتوىإضاءةوحداتباستخدام4..لإلضاءةممكنتجانسأفضللتحقيقاالتجاهينفيالشبكةهذهخطوطبين

(Spacing to Height ratio 4:5)[6درجات]


Compact Fluorescent Lamp (1200 lm, CRI 84)Metal Halide Lamp (1000 lm, CRI 70) Halogen Lamp (800 lm, CRI 96)


أبعادتبلغة،الدقيقاإللكترونيةاألجهزةصيانةأعمالفيتستخدمبقاعةالعملمستوىعندمتجانسةعملإضاءةنظامتصميميراد

سقففيغاطسةالمستخدمةاإلضاءةوحداتم،3.80للقاعةاإلنشائيالسقفارتفاعيبلغم،5.60×16.00للقاعةاألفقيالمسقط

%25منيستفادالالتشطيب،مستوىمنم0.90ارتفاععلىالعملومستوىاإلنشائي،السقفأسفلم0.80بعدعلىمستو معلق

.المصابيحعلىاألتربةتراكمنتيجةأخرى%10تفقدكمااإلضاءة،ووحداتالقاعةخصائصبسببللمصابيحالضوئىالفيضمن


Fluorescent Tube (1250 lm, 14W, CRI 84)Metal Halide Lamp (5000 lm, 70W, CRI 70) Tungsten Bulb (800 lm, 60W, CRI 96)

أعمالألداءالمناسبةالعملإضاءةلتحقيقأنسبالتاليةاإلضاءةمستوياتمنأي1.E=500)؟بالقاعةالدقيقةالصيانة lux - E= 1000 lux - E= 2500 lux)

[واحدةدرجة]

[درجتين]؟المصابيح التالية أنسب لالستخدام بالقاعة؟ ولماذاأي من2.

العملمستوىعندمتجانسةإضاءةلتحقيقالمصابيحمنالالزمالعددهوما3.

[درجات5]؟السابقتينالفقرتينفياإلجاباتباستخدامبالقاعة،

توزيعومنحنىمصابيح،4أقصىبحدمنهاكلتستوعبإضاءةوحداتباستخدام4.

لىعالوحداتهذهبتوزيعقمالمقابل،بالشكلموضحهوكمابهاالخاصاإلضاءة

حقيقلتاالتجاهينفيالشبكةهذهخطوطبينالمسافاتحسابمعمتعامدة،شبكة[درجات5].لإلضاءةممكنتجانسأفضل

References • Light in designwww.ies.org/pdf/education/lightindesign.pdf

• Handbook of Lighting Designhttp://www.erco.com/download/en/media/handbook

• Lighting design basicsBy: Mark Karlen and James Benya

• iGuzzini Catalogueshttp://www.iguzzini.com/Catalogues

Dr. Mohammed Mayhoub

https://al-azhar.academia.edu/MohammedMayhoub

Lecture 5: Architectural Lighting Course - Lighting Design 1

Documents

Transcript of Lecture 5: Architectural Lighting Course - Lighting Design 1