Doğal Aydınlatma: Yapma (Yapay) Aydınlatma: Bütünleşik Aydınlatma:

Transkript

1 AYDINLATMA Aydınlatma, bir işin yapılabilmesi için veya çevredeki her türlü nesneyi görebilmek için açık veya kapalı mekanlara ışık uygulamak, diğer bir deyişle yeterli aydınlık düzeyini sağlamaktır.

2 AYDINLATMA TÜRLERİ Doğal Aydınlatma: Ana kaynağı guneş olan gun ışığının, gorsel konfor gereksinmelerini karşılamak üzere tasarlanan aydınlatma sistemi olarak tanımlanabilmektedir. Yapma (Yapay) Aydınlatma: Yapma ışık kaynaklarından uretilen ışığın, görsel konfor gereksinmelerini karşılamak uzere tasarlanan aydınlatma sistemi olarak tanımlanabilmektedir. Bütünleşik Aydınlatma: Görsel konfor gereksinmelerini karşılamada, gün ışığının yetersiz kaldığı durumlarda takviye edici olarak yapma ışığın kullanıldığı aydınlatma sistemi olarak tanımlanabilmektedir.

3 Aydınlatılan yere göre sınıflandırmada ise, aydınlatmanın iki türde ele alındığını görüyoruz ki bu konuda yazılmış birçok kaynakta bu sınıflandırmayı gormemiz olasıdır. İç Aydınlatma: Ceşitli yapısal öğelerle dış cevreden ayrılmış, iç mekanların aydınlatma sistemini konu alır. Dış Aydınlatma: Bina dışı ceşitli olcekteki yapma cevrenin aydınlatma sistemini konu alır.

4 IŞIK VE IŞIK KAYNAKLARI Bilindiği gibi ışık, gözümüzü etkilemekle görme duyumunu doğuran bir enerji şeklidir. Bu enerji, her biri bağımsız iki anlayışın geliştirdiği teorilerle tanımlanmaktadır.işık kaynakları, çeşitli yayınlarda farklı sistemlerde sınıflandırılmaktadır. Işık üretimleri acısından ışık kaynakları şunlardır. Birincil ışık kaynakları; kendi kendilerine ışık yayabilen nesnelerdir, (guneş, mum, akkor telli lamba, vb.) İkincil ışık kaynakları; birincil ışık kaynaklarından aldıkları ışığı yansıtarak ya da gecirerek ışık yayan nesnelerdir, (ay, atmosfer, pencere, duvar yuzeyi, vb.) Bir diğer sınıflandırma, ışık kaynaklarının geometrik bicimlerine gore yapılmaktadır. Noktasal ışık kaynakları. Cizgisel ışık kaynakları. Yuzeysel ışık kaynakları olarak sıralanmaktadır.

5 Işığın kökenine göre ışık kaynakları sınıflandırıldığında; Doğal ışık kaynakları; güneş, gokyuzu, pencere, v.b. Yapma (yapay) ışık kaynakları; mum, akkor telli lamba v.b. olarak iki ana grupta toplandığını görmekteyiz.

6 İYİ BİR AYDINLATMANIN ÖNEMİ İyi bir aydınlatma bir çok gereksinime yanıt vermelidir. Bunun için amaca uygun aydınlatma yapılmalıdır. Doğru aydınlatma yapılabilmesi için öncelikle amaç belirlenmelidir. Örneğin fizyolojik aydınlatmada cisimler şekil, renk ve ayrıntılarıyla daha rahat ve hızlı görülebilir. Dekoratif aydınlatmada ise görülmesi istenen cisimler bütün ayrıntıları ile değil, estetik etkiler uyandıracak şekilde aydınlatılırlar. Amaca uygun aydınlatma yapıldığında: Gözün görme yeteneği (kontrast duyarlığı, şekil duyarlığı, hız duyarlığı vb. ) artar Göz sağlığı korunur İş kazaları ve buna benzer kazalar azalır Yapılan işin verimi yükselir Ticarette iş hacmi büyür Ekonomik potansiyel artar Güvenlik sağlanır Estetik hislere ve konfor gereksinimine cevap verilir

7 İYİ BİR AYDINLATMANIN ÖNEMİ Amaca uygun aydınlatma düzenleri kurulmadığında ise: Enerji boşa harcanır İş verimi azalır İş hacminde düşüş görülür İş kazalarında artış görülür Gözün görme yeteneği azalır Mimari ile uyumsuzluk olur Estetik, dekoratif ve konfor gereksinimlerine cevap verilemez Çeşitli istenmeyen sonuçlar ortaya çıkabilir

8 Lambalar ve Aygıtlar (Armatürler) Belirlenirken Dikkat Edilecek Hususlar Aydınlatma için gerekli olan ışık, doğal ışık kaynağı olan güneş ve göğün yayımladığı ışıkların değişen oranlarda bileşimlerinden oluşan gün ışığının olmadığı veya görsel algılama için yetersiz olduğu durumlarda yapay kaynaklar yani lambalar ve armatürler kullanılır. Gün ışığı gün boyu özellikleri değişen bir ışık türüdür. Lamba ışığı ise, özelliği kullanım süresince değişmeyen ve koşullara göre denetlenebilen bir ışıktır. Bu sayede lambalar ile, gerek azlık çokluk(nicelik) gerek renk, doğrultu, gölge(nitelik) bakımından belirlenen koşullara cevap verebilen aydınlatma elde edilebilir. Doğru ve uygun lamba ve armatürler seçilerek yapılan aydınlatma ile çevrenin görsel olarak algılanması kolaylaşır, iyi görme koşulları sağlanabilir.

9 Lambalar ve Aygıtlar (armatürler) Belirlenirken Dikkat Edilecek Hususlar Aydınlatma sistemlerinde, ışık kaynakları uygun bir armatürle kullanılmalıdır. Çünkü lambalar tek başına gereken verimi sağlayamazlar. Bir aydınlatma armatürü ışık kaynağını yönlendirerek kaynağa şekil vermeli, kamaşmayı önlemeli ve yüksek verimlilikte ışık sağlamalıdır. Sonuç olarak doğru aydınlatma sistemlerinde amaç belirlenerek aydınlatılacak mekan hakkında bilgi edinilmelidir. Bunun için: -Işık rengi ve renksel geri verim -Aydınlık seviyesi -Işık dağılımı -Kamaşma sınırlandırılması gibi özelliklerin belirlenmesi gerekir

10 Lambalar ve Aygıtlar (Armatürler) Belirlenirken Dikkat Edilecek Hususlar Ampul seçiminde dikkat edilecek noktalar ise: Işık akısı Etkinlik faktörü(verim) Işık rengi Renksel geri verim Ömür İlk yatırım ve kullanım giderleri Dış hava koşullarına dayanıklılık olarak sıralanabilir.

11 Lambalar ve Aygıtlar (armatürler) Belirlenirken Dikkat Edilecek Hususlar Armatürler belirlenirken ise şu hususlara dikkat edilmelidir: Prizmatik kapaklı büyük yüzeyli armatürler Petekli aynalı reflektörlü armatürler Önü camlı ve reflektörlü armatürler Işık kaynağının kamaşma yaratmaması için görme hizasından daha da içeri çekilmesi ve kamaşmanın ortadan kalkmasını engelleyici özel ışık kırıcılı armatürler Kolay tesis edilebilir ve bakım yapılabilir armatürler Estetik ve konfor gereksinimlerine cevap verebilen armatürler Çalışma ortamına uygun ışık dağılımına sahip armatürler Uzun yıllar özelliğini koruyan kaliteli malzemelerden üretilmiş armatürler seçilmelidir.

12 AYDINLATMA İLE İLGİLİ GENEL KAVRAMLAR Işık Göze etki eden özel bir enerji şekli olup dalga veya foton şeklinde yayıldığı kabul edilir. Elektromanyetik dalgalar dalga uzunluklarına göre sıralanacak olurlarsa elektromanyetik spektrum (tayf) elde edilir. Bu tayfın 380 nm ile 780 nm dalga uzunluklu kısmı ışık olarak adlandırılan görülebilir bölgedir.

13

14 Işık Şiddeti (candela) Bir ışık kaynağı, ışıksal akısını genelde çeşitli yönlere ve değişik yeğinlikte yayar. Belli bir yönde yayılan ışığın yoğunluğu, başka bir deyişle uzay açı içerisinde bulunan ışık akısının yoğunluğu ışıksal yeğinlik (ışık şiddeti) olarak adlandırılır ve ile gösterilir. Noktasal ışık kaynağının 1 str uzay açıdan geçirdiği 1 lm ışık akısı 1 m yarıçaplı (R = 1 m) kürenin merkezine, noktasal bir ışık kaynağı yerleştirilerek yapılan bir sistemde, 1 str (steradyan) lık uzay açıdan 1 lm (lümen) lik bir ışık akısı geçerse, ışık kaynağının şiddeti 1 cd (candela) dır.

15 Işık Akısı (lümen) Bir Işık kaynağının her doğrultuda verdiği toplam ışık miktarıdır. Işık kaynağına verilen elektrik enerjisinin, ışık enerjisine dönüşen kısmıdır. Buna kullanılan armatürün verimi de diyebiliriz. Işık kaynağından verilen ve tayfsal göz hassasiyeti ile değerlendirilen ışıyan güçtür. 1 metre yarıçaplı bir kürenin merkezinde bulunan 1 mum şiddetindeki ışık kaynağının, küre iç yüzeyindeki aydınlattığı 1 m 2 lik alana düşürdüğü ışık miktarına 1 lümen denir. Başka bir ifadeyle, 1 steradyanlık uzay açıdan çıkan ışık şiddeti 1 candela ise kaynağın ışık akısı 1 lümendir. ile gösterilir. Steradyan ise 1 m yarıçaplı bir kürenin merkezinde bulunan noktasal ışık kaynağı, belli bir yüzeyi, kürenin merkezinden aydınlattığını düşünürsek, aydınlatılan bu kısmın alanı, küre yarıçapının karesine bölünürse uzay açı birimi olan Steradyanı verir. Steradyan ile gösterilir.

16 Işık Akısı (lümen) Merkezine noktasal bir ışık kaynağı yerleştirilen küre 1 Steradyan = 4 R 2 / R 2 = 4 =12,57 sabit sayıdır =. Işık Şiddeti (candela)

17 Aydınlık Şiddeti (lux) Birim yüzeye düşen ışık akısı toplamına Aydınlık şiddeti denir. Bir ışık kaynağının her doğrultuda verdiği ışık seviyesini belirtir. Aydınlık şiddetinin birimi lükstür. 1 mum şiddetindeki ışık kaynağından 1 m uzaklıkta 1 m 2 lik alan aydınlatılmış ise bu alan üzerindeki aydınlık şiddeti 1 lux tür denir. E ile gösterilir. Düşen ışıksal akının aydınlatılacak yüzeye olan oranını bildirir. Işıksal aydınlık(aydınlık Şiddeti ), 1 lm değerinde ışık akısının 1m 2 yüzeye eşit yayılmış şekilde düştüğü durumda 1 lux değerindedir. noktasal ışık 1 m 2 1 lux 4 m 2 1/4 lux Noktasal Işık kaynağının 1m ve 4m yüzeylerdeki Aydınlık düzeyi etkisi E = / S S = m 2 = lm E = lux

18 Aydınlık Düzeyi Verileri

19 Etkinlik faktörü; E ile gösterilir, birimi lm/w' tır. Bir ışık kaynağından veya armatürden çıkan toplam ışık akısının kaynağın veya armatürün toplam gücüne oranıdır. Başka bir deyişle, ışık kaynağının veya armatürün şebekeden çektiği 1W güce karşılık verdiği ışık akısı değeridir.

20 Pırıltı (lüminans) Belli bir doğrultuda 1 cd lik ışık şiddetiyle, ışık kaynağı tarafından 1 m 2 lik yüzey alanı aydınlatılmış ise bu yüzeyin pırıltı değeri 1 nit tir. Yani beher m 2 ye düşen ışık şiddeti miktarıdır. L ile gösterilir. Işıksal ışıklılık da denir. Eğer yüzey alanı m 2 yerine cm 2 olursa pırıltı birimi stilb olarak alınır. Sb ile gösterilir. L = / S (nit) : ışık şiddeti (cd) S : yüzey alanı (m 2 ) Işıksal ışıklılık

21 Renk Beyaz ışık diğer renklerin karışımından oluşur. Güneş ışığı ya da enkandesan lamba gibi ışık kaynakları bütün renkleri içinde barındıran ışık kaynaklarıdır. Fakat bütün ışık kaynakları aynı şekilde spektrum içinde yer alan renklerin hepsini içermezler. Beyaz renk 3 ana renk olarak tanımladığımı Kırmızı, Yeşil ve Mavi rengin karışımından oluşmaktadır. Sarı, Eflatun ve Turkuaz ara renklerdir ve iki ana rengin karışımı ile oluşur.

22 Renk Beyaz ışığın bu elde ediliş yöntemi dikkate alındığında ne tür bir ışık kaynağı kullanmalıyız sorusu oldukça önemli bir hal almaktadır. Bir ışık kaynağının seçiminde en önemli kriter Lumen / Watt diye tanımladığımız verimlilik değeri olmakla beraber kullanım alanlarına göre ışık kaynağının renk kalitesininde belirlenmesi önemlidir. Bu konuda 2 önemli büyüklük aydınlatmacılar için önemlidir. 1-Renk Geri Verimi 2-Renk sıcaklığı Renk geri verimi yapay ışık altında nesnelerin renklerinin doğru algılanması açısından oldukça önemli bir değerdir. Renk spekturumunda mevcut renkleri içinde daha çok barındıran ışık kaynakları bu değer bakımından, daha az barındıran ışık kaynaklarına göre daha iyidirler.

23 Renk Sıcaklığı Bir ışık kaynağının renk sıcaklığı, "kara projektör" ile tanımlanır ve "Planck'ın geometrik yeri" ile gösterilir. Birimi K (Kelvin) dır."sıcak projektör"ün sıcaklığı arttığında, mavi rengin tayf içerisindeki payı büyür, kırmızının payı azalır. Sıcak beyaz bir ışığa sahip bir akkor lamba örneğin 2700 K değere sahipken, aynı değer bir gün ışığı flüoresan lambasında 6000 K olmaktadır.

24 Işık Rengi Işık rengi, renk sıcaklığı ile gayet güzel tarif edilmektedir. Burada üç ana grup bulunmaktadır: Aynı ışık rengine rağmen, lambalar, ışıklarının tayfsal bileşimleri nedeniyle çok farklı renksel geriverim özelliklerine sahiptirler.

25 Renksel Geriverim (CRI) Kullanılan yere ve görüş amacına bağlı olarak, yapay ışığın, renk algılamanın olabildiğince hassas gerçekleşmesini (gün ışığında olduğu gibi) sağlaması gerekir. Ortamlarda seçilen ışık ile birlikte beklenilen ambiyansın tamamen yaratılacağı düşüncesi hâkimdir. Oysaki ışıkla yaratılmak istenen ambiyansta ışık renginin önemi kadar Renksel Geriverim (CRI) de önemlidir. Bu iki parametre birbirinden tamamen bağımsızdır. Akşam saatlerinde mağazadan aldığınız elbisenin ya da mobilyanın, beğenerek aldığınız renk olmadığını ne zaman anladınız? Mağazalar yüksek ışıklar ile donatılırlar. Mankenlerin üzerlerinde ki elbiseler üzerine yansıtılan ışıklar CRI gözetmeksizin seçilmiş sadece aydınlatan ışıklar ise; akşam saatlerinde almış olduğunuz ürünün seçim yapmış olduğumuz renge sahip olmayıp tamamen alakasız bir renk olduğunu gündüz saatlerinde yani günışığında fark ederiz. Son derece rahatsız edici olan bu durumu önlemekte CRI ın önemini tamamen algılamış oluyoruz. Sonuç olarak, CRI genel olarak 3 kategoride değerlendirebiliriz. 90/100 CRI: Renklerin en doğru algılandığı mükemmel bir renksel geriverim değeridir. Renklerin doğru algılanmasının en önemli unsur sayıldığı yerlerde gereklidir. Matbaalar, serigrafi kuruluşları, boyahaneler gibi. 80/90 CRI: İyi olarak değerlendirilen bir değerdir. İyi bir renk sunumu olması gereken fakat renk algılanmasının ilk hedef olmadığı yerlerde kullanılır. Mağazalar, kuyum sektörü, gıda sektörü gibi. 80 ve Altı CRI: Kötü olarak değerlendirilir. Renk algılanmalarının hiç önemli olmadığı yerlerde kullanılır. Garaj, sokak aydınlatmaları gibi.

26 Renksel Geriverim (CRI)

27 Renk Sıcaklığı ve Renksel Geriverim (CRI)

28 Işık Üretimi Lambaların ışık üretimleri en genel halde termik, lüminesan ve elektrolüminesan olmak üzere üç ayrı grupta gerçekleşir. Termik Işık Üretimi Sıvı ya da katılar yüksek sıcaklıkta kızgın duruma geçtikleri zaman akkor hale gelirler ve ışık yayarlar. Enkandesen (akkor telli) lambalar bu esasa göre ışık üretirler. Bu ışığın tayfı süreklidir.

29 Lüminesan Işık Üretimi Atom ve moleküller uyarılmış durumdan temel duruma geçerken aldıkları enerjiyi ışınım olarak geri verirler. Bu durum iki katı elektrot arasındaki normalde yalıtkan halde bulunan gazın elektrik akımı ile iletken hale gelip, oluşan elektron akışının gaz atomlarını uyarması ya da iyonize etmesi ile gerçekleşir. Bir elektrottan diğerine akan elektronlar yollarına çıkan gaz atomları ile çarpışır. Elektronların hızı atomları uyarmak için yeterli büyüklükte ise elektronlar atomları uyarır ve atomlar temel durumlarına geçerken ışıma olur. Lüminesan ışık üretiminde termik ışık üretiminin aksine ışığın spektrumu sürekli değildir. Kullanılan gazların çeşidine ve kısmi basınçlarına göre belli dalga boylarında ışık yayarlar. Bu esasa göre çalışan lambalar, içindeki gazın basıncına göre yüksek basınçlı ya da alçak basınçlı olarak adlandırılır. Günümüzde kullanılan deşarj lambalarında genellikle civa ya da sodyum gazı kullanılmaktadır.

30 Elektrolüminesan Işık Üretimi: LED (Light Emitting Diode - Işık Yayan Diyot) Bu işlem elektrik enerjisinin doğrudan ışık enerjisine dönüştürülmesi esasına dayanır. LED'ler elektronların tek yönlü hareketine izin veren ve üzerlerinden elektrik akımı geçirildiğinde ışık yayan katı hal ışık kaynaklarıdır. Bir P- tipi yarı iletkenin, bir N-tipi yarı iletken ile birleşmesinden meydana gelen LED çiplerinde, elektronlar negatif taraftan pozitif tarafa geçerken boşluklar ile birleşerek foton yayarlar (elektro-lüminesan). Özellikle 1999 yılından sonra etkinlikleri hızla artan LED'ler günümüzde yüksek verimleri, iyi renk özellikleri ve uzun ömürleri ile ön plana çıkmaktadır. Tipik bir LED çipi aşağıdaki elemanlardan oluşur. Piyasada yaygın olarak bulunan LED çip türleri aşağıda gösterilmektedir.