AYDINLATMA TEKNİKLERİ

Transkript

1 AYDINLATMA TEKNİKLERİ Aydınlatma terimleri ve tanımı Aydınlatma çeşitleri Lamba türleri Armatür seçme Aydınlatma da faktörler(yansıma-yutma-geçirgenlik) İç ve dış mekan aydınlatma, yol aydınlatma teknikleri ve hesaplamaları Aydınlatma terimleri ve tanımları CIE : Uluslararası Aydınlatma Komisyonu (Commission Internationale de L eclairage) Işık Kirliliği : Işığın, enerji savurganlığına neden olacak, astronomi gözlemlerini engelleyecek ve doğal hayatı bozucu tehlikeler oluşturacak şekilde, yanlış yerde, yanlış miktarda, yanlış yönde ve yanlış zamanda kullanılmasıdır. Uzay açı : İçinden kısmi ışık akısı geçen koni veya piramit şeklindeki uzay parçasına denir. Birimi steradyan (sr) dır. Işık Dağılım (Polar Fotometri) Eğrisi : Noktasal bir ışık kaynağından geçen düzlem üzerinde, kaynağın çeşitli doğrultulardaki ışık şiddetlerinin uç noktalarının geometrik yeridir. Armatür Verimi (η) : Bir aydınlatma armatüründen çıkan ışık akısının armatür içindeki lambanın ürettiği ışık akısına oranıdır. Üst Yarı Uzay Işık Akısı Oranı (ULOR) : Armatürün üst yarı uzaya yaydığı ışık akısının, içindeki lambanın ürettiği ışık akısına oranıdır. Alt Yarı Uzay Işık Akısı Oranı (DLOR) : Armatürün alt yarı uzaya yaydığı ışık akısının, içindeki lambanın ürettiği ışık akısına oranıdır. Koruma Derecesi : Aydınlatma armatürlerinin toza, katı cisimlere ve suya, neme karşı dayanıklıklarının göstergesidir. Uluslararası kabullere göre IPX 1 X 2 kodları ile gösterilir. Koruma derecesindeki ilk rakam (X 1 ) katı cisimlere, ikinci rakam (X 2 ) ise suya karşı koruma derecesini gösterir ( TS 3033 ). Ekranlı Armatür : Maksimum ışık şiddeti düşeyle 65 lik açıda sınırlandırılmış, üst yarı uzaya hiç ışık yaymayan (ULOR = 0 ) aydınlatma armatürü. Yarı-ekranlı Armatür : Maksimum ışık şiddeti düşeyle 75 lik açıda sınırlandırılmış, üst yarı uzaya gönderdiği ışık akısı % 10'dan fazla olmayan (ULOR %10) aydınlatma armatürü.

2 Ekransız Armatür : Maksimum ışık şiddeti belli bir açı ile sınırlandırılmamış olan, ancak düşeyle 90 lik açıda ışık şiddeti, içindeki lambanın/lambaların ışık akısı ne olursa olsun, 1000 cd yı aşmayan armatür. Ekonomik Ömür : Bir tesisteki lambaların 100 saat kullanımdan sonraki toplam ışık akılarının, lambaların kullanılmaz hale gelmeleri ve ışık akılarındaki azalmalarından dolayı yaklaşık % 30 değer kaybettiği ana kadar geçen süredir. Etkinlik Faktörü (e) : Işık kaynağının etkinlik faktörü, kaynaktan çıkan toplam ışık akısının kaynağın gücüne oranıdır. Birimi lümen/watt (lm/w) dır. Işık ve Işınım :Işık, insan gözünde parıltılı bir duyum uyandıran, yani görülebilen,elektromanyetik ışınımın adıdır. 360 ile 830 nm arasındaki elektromanyetik ışınım, tayfının çok küçük bir parçasıdır. Işık akısı Φ: (Birim : Lümen (lm) ) Işık akısı (Φ) olarak, ışık kaynağından verilen ve tayfsal göz hassasiyeti ile değerlendirilen ışıyan güç olarak adlandırılır. Işık Şiddeti I: (Birim : Candela (cd) ) Bir ışık kaynağı, ışıksal akısını Φ genelde çeşitli yönlere ve değişik şiddette yayar. Belli bir yönde yayılan ışığın yoğunluğu, ışık şiddeti I olarak adlandırılır. Aydınlık Düzeyi E: ( Birim : Lux (lx) )Aydınlık şiddeti E, düşen ışıksal akının aydınlatılacak yüzeye olan oranını bildirir. Aydınlık şiddeti, 1 Lm değerindeki ışık akısının 1 m² yüzeye eşit yayılmış şekilde düştüğü durumda 1 lx değerindedir. Renk Sıcaklığı: (Birim : Kelvin (K) ) Bir ışık kaynağının renk sıcaklığı, Kara projektör ile tanımlanır ve Planck ın geometrik yeri ile gösterilir. 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. Işık Rengi:Işık rengi, renk sıcaklığı ile de tarif edilmektedir. Burada üç ana grup bulunmaktadır: * Sıcak beyaz < 3300 K (ww) * Doğal beyaz K (nw) * Gün ışığı beyazı > 5000 K. (tw) Aynı ışık rengine rağmen, lambalar, ışıklarının tayfsal bileşimleri nedeniyle çok farklı renksel geriverim özelliklerine sahiptirler. Renksel Geriverim:Kullanılan yere ve görüş amacına bağlı olarak, yapay ışığın, renk algılamanın olabildiğince hassas gerçekleşmesini (gün ışığında olduğu gibi) sağlanması gerekir. Bunun için ölçüt, bir ışık kaynağının renksel geriverim özellikleridir. Bu özellikler Genel Renksel Geriverim Endeksi nde Rа olarak ifade edilirler.

3 Ra = 100 değerine sahip bir ışık kaynağı tüm renkleri, referans ışık kaynağı altındaki gibi optimal gösterir. Veya Ra değeri azaldıkça renklerin doğru olarak yansımasıda giderek azalacaktır. Aydınlatma terimleri ve tanımlarından sonra RENKLER Öncelikle ışık renklerinden başlamamız gerekir.bu renk de güneş ışığıdır. ışık bir enerji türüdür.görme olayı ışıkla gerçekleşir. cisme gelen ışık, cisimden yansıyarak göze gelirse cisim görünür.. Ama bu cisim bir ışık kaynağı ise, hangi ortamda olursa olsun, çevresine ışık verdiğinden karanlıkta olsa da görülür. Işığın yayılması için ortam gerekmez; ışık, boşlukta da yayılır. Işık kaynağından çıkan ışık ışınları, homojen ve saydam ortamda ise doğrular halinde yayılır. 1. Maddeler üzerlerine düşen ışığı yansıtıp yansıtmamalarına göre üçe ayrılır: Üzerine düşen ışığı geçirebilen maddelere saydam maddeler denir. Ör: Cam, su, hava.. 2. Üzerine düşen ışığın bir kısmını geçirebilen maddeler yarı saydam maddeler denir. Ör: Yağlı kâğıt, buzlu cam.. 3. Üzerine düşen ışığı hiç geçirmeyen maddelere ise opak ( saydam olmayan) maddeler denir. Işık Bir Enerjidir: Metal bir çubuk ısıtılınca önce kızarır ve zayıf bir ışık yayar. Isıtılmaya devam edilirse akkor haline gelir. Bu olayda ısı enerjisinin bir kısmı ışığa dönüşmektedir. Işığın bir enerji olduğunu kanıtlayan bir başka olay da Dünyaya ısı ve ışık olarak ulaşan güneş enerjisidir. Güneş ışığı hesap makineleri, uzay araçları, tekneler gibi birçok sistemin çalışmasında enerji kaynağı olarak kullanılmaktadır. Işık enerjisi ; radyometre cihazı ile hareket,güneş pili ile elektrik,güneş panelleri ile ısı enerjilerine dönüştürülebilir. Işık Kaynakları: Işık kaynakları sıcak ve soğuk olmak üzere ikiye ayrılır. Güneş, ampul, mum gibi kaynaklar sıcak, floresan, lamba, ateş böceği gibi kaynaklar soğuk ışık kaynaklarıdır. Sıcak ışık kaynakları çevresini ısıtır. Güneşten dünyaya gelen ışık, üzerine düştüğü maddeye enerjisini aktarır. Işık, madde ile etkileşmesi sonucu soğurulabilir. Soğurulma, ışığın madde tarafından emilmesi olduğu için soğurulan ışık enerjisi ile madde ısınır. Isınan maddenin ise sıcaklığı artar.(soğurma: Maddelerin ışığı tutup, ısıya dönüştürmesine denir.) Koyu renkli cisimler, üzerlerine düşen ışığın büyük bir kısmını soğururlar. Açık renkli cisimler ise üzerlerine düşen ışığın büyük bir kısmını yansıtır, az bir kısmını soğururlar. Bu yüzden koyu renkler, açık renklerden daha çabuk ısınır.

4 RENKLER Güneşten bize ulaşan beyaz ışık, gerçekte birçok rengin bileşiminden oluşur. Beyaz aslında başlı başına bir renk değil, bütün renklerin bileşiminden oluşur. Güneş ışığını bir prizmadan geçirdiğimizde renklerine ayrıldığını ve bu renklerin de sırası ile kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor olduğunu biliyoruz. Cisimler güneş ışığı ile aydınlatıldığında, üzerine bu renklerin karışımı olan ışık düştüğünden, cisimler bunlardan bir kısmını yansıtırlar ve sonuçta değişik renklerde cisimler olarak algılanır. Bir cisim; Güneş ışığındaki tüm renkleri yansıtıyorsa beyaz Güneş ışığındaki hiçbir rengi yansıtmıyorsa siyah Güneş ışığındaki herhangi bir rengi yansıtıyorsa, o renkte görünür. Güneş ışığındaki renklerden kırmızı, mavi ve yeşil renge ana renk denir. Bu üç ışığın tek tek ya da değişik oranlardaki karışımı göze gelirse, göz, cisimleri bu karışımlara göre değişik renklerde algılar. Bu üç rengin, karışımları beyaz ışığı verir. ANA RENKLER: Kırmızı Mavi Sarı ARA RENKLER: Yeşil Turuncu Mor TARAFSIZ ( NÖTR ) RENKLER: Beyaz Siyah Gri İki ana rengin karışımıyla ortaya çıkan ara renk, karışıma katılmayan ana rengin tamamlayıcısıdır. Aynı zamanda birbirinin gerçek gücünü ortaya çıkartıp birbirlerini harekete geçirdiklerinden birbirlerine karşıt renklerdir. Kırmızı----Tamamlayıcısı -----Yeşil Mavi Tamamlayıcısı -----Turuncu Sarı Tamamlayıcısı Mor

5 RENK SPEKTRUMU OPTİK nedir? Fiziğin ışık olaylarını inceleyen dalına optik denir. IŞIĞIN YAYILMASI.. Işık ışınları homojen saydam ortamlar ve boşlukta doğrular halinde yayılır. 1. Işık Kaynağı Işık vererek çevrelerini aydınlatan cisimlere denir. Güneş ve yıldızlar doğal ışık kaynaklarıdır. Yanan lamba ve mum gibi cisimler de suni (yapay) ışık kaynaklarıdır.

6 2. Işık ışınları Işık kaynağından çıkan ve ışığın yolunu belirten doğrulara ışık ışınları veya kısaca ışınlar denir. 3. Aydınlatılmış Cisimler Bir ışık kaynağından ışık alarak görünür hale geçen cisimlere aydınlatılmış cisimler denir. 4. Saydam Cisimler Işığı tamamen geçiren cisimlere saydam cisimler denir. Cam, hava ve su gibi maddeler saydam cisimlerdir. 5. Yarı Saydam Cisimler Işığı kısmen geçiren cisimlere yarı saydam cisimler denir. Buzlu cam ve yağlı kağıt gibi maddeler yarı saydam cisimlere örnek verilebilir. 6. Saydam Olmayan Cisimler Işığı geçirmeyen cisimlere saydam olmayan cisimler denir. Tahta ve demir gibi maddeler saydam olmayan cisimlerdir. 7. Renkli ve Siyah Görme Bir cisim, üzerine düşen güneş ışığının tamamını yansıtıyorsa bu cisim beyaz görünür. Cisim, üzerine düşen ışığın tamamını tutuyorsa bu durumda cisim siyah görünür. Eğer cisim, üzerine düşen ışığın bir kısmını yansıtıyorsa bu durumda cisim yansıttığı ışığın renginde görülür. 8. Işık Hızı Işığın birim zamanda aldığı yola ışık hızı denir. Işık hızı, ışığın hareket ettiği ortama göre değişir. Aşağıdaki tabloda ışığın bazı ortamalardaki hızı verilmiştir. Tam Gölge - Yarı Gölge Kaynaklardan yayılan ışınlar, ortamda ilerlerken saydam olmayan cisimler üzerine düşerlerse, cisimleri geçemediklerinden dolayı, cisimlerin arka tarafında karanlık alanlar oluşur. Meydana gelen bu karanlık alanlara gölge denir. Gölgenin şekli, saydam olmayan cismin şeklinin en büyük kesiti gibidir. Bunun sebebi, noktasal ışık kaynağından çıkan ışığın doğrusal olarak yayılmasıdır.

7 Şekildeki ışık kaynağından çıkan ışınların hiç düşmediği yerlere tam gölge, kaynağın bazı bölgelerinden ışık düşüp bazı bölgelerinden ışık düşmediği yerlere de yarı gölge denir. Dünya güneş etrafında dönerken, ay dünya ile güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde, ayın gölgesi dünya üzerine düşer ve K noktasından bakan gözlemci güneşi göremez. Bu olaya güneş tutulması denir.

8 Dünya, güneş etrafında dönerken ay ile güneş arasına şekildeki gibi girdiğinde dünyanın gölgesi, ay üzerine güneş ışınlarının gelmesini engeller. Güneşten ışık alamayan ay,l noktasından bakıldığında görülmez, bu olaya da ay tutulması denir. CRI nedir? CRI - (Color Rendering Index, Renk Sunum İçeriği) - Renk Sunumu bir ışık kaynağının cisimlerdeki renk üretimidir arasında değerlendirilir. 100 en canlı rengi gösterir. 80 CRI lık bir ışık kaynağı 60 CRI lıktan daha canlı ışık verir. Kelvin nedir? Fizikte kullanılan sıcaklık ölçeklerinden biri. Basıncı değişmeyen bir gazın hacminin ya da hacmi değişmeyen bir gazın basıncının sıfır olduğu mutlak sıfır noktası. Buna göre 0 C sıcaklıktaki bir gazın sıcaklığı sabit basınç altında t C ye yükseltilirse bu sıcaklıktaki hacmi Vt-Vo + Vo.t. dır. Vt hacminin sıfır olduğu t sıcaklığı t = -i / ya eşittir. Bu sıcaklık sabit ve Celsius ölçeği cinsinden C ye eşittir. (t=- i /= ). Buna göre Celsius ölçeğine göre 0 C lik bir sıcaklığın mutlak sıfır noktası ölçeğine göre değeri, T = t( C) dur. Mutlak sıcaklık adı verilen T nin birimi, Kelvin derecesi ( K) dir. Bu nedenle mutlak sıcaklık ölçeğine Kelvin ölçeğide denir. [ingiliz fizik ve kimyacısı Lord Kelvin (esas adı William Thomson) Kelvin nedir? Kelvin Sıcaklığı ışık kaynağının kendisinin genel rengini ifade eder. Bir ışığı sıcak ya da soğuk olarak ifade ettiğinizde onun kelvini hakkında bilgi vermiş olursunuz. Düşük kelvinler (ör. 3000K) sıcak ışığı, yüksekler ise ör (8000K) düşük sıcaklığı belirtir arası Kelvin gün ışığına karşılık gelir K: kandil, yağ lambası 2000 K: Gün batımı, gün doğumu. Yüksek basınçı sodyum lambalar.

9 2700 K: Sıcak beyaz florasanlar K: Klasik telli ev ampülleri 3000 K: Stüdyo lambaları 3500 K: Kuartz halojen lambalar K: Flaş ampüller K: Soğuk beyaz florasanlar K: Mavi flaş lambaları, elektronik flaş, ortalama gün ışığı K: Açık öğlen güneşi, standart Metal Halide (HID) lamba K: Biraz kapalı gökyüzü K: Bulutlu, sisli gökyüzü. 10,000 K: Tam kapalı gökyüzü. 11,000 K: Güneşsiz, mavi gök yüzü. 20,000 K: Açık havada, dağdaki gölgeler. Lümen nedir? Işık Enerjisinin ölçüsüdür. Diğer bir deyişler bir ışık kaynağından toplam çıkış lümenle ifade edilir. Lümen ne kadar yükse ışık o kadar parlak gözükür. 1 lumen= W dır. Lüks nedir? Özgül ışık miktarıdır. Metrekare başına düşen lümenden hesaplanır. Watt nedir? Watt güç birimidir. Genellikle lümenle karıştırılır. Lümen bir lambanın parlaklığını belirtir, watt ise o lambanın yanarken harcadığı gücü. AYNI TİPTE BİR LAMBA'NIN yüksek wattlısı yüksek lümen, düşük wattlısı düşük lümen verir. Aydınlatma çeşitleri 1. İÇ AYDINLATMA 2. DIŞ AYDINLATMA 3. YOL AYDINLATMASI ÖNCELİKLE ARMATÜR CİNSLERİNİ VE ÖRNEK OLARAK OPTİK DİAGRAMLARINI İNCELEYELİM. Aşağıda birtakım örnek armatürlerin özelliklerini inceleyelim.

10 METAL HALİDE ARMATÜR ŞEKLİ. Tavan yüksekliği fazla olan atölye, spor salonu fabrika gibi yerlerde kullanılan yapısında yaklaşık 40 cm çapında 1mm sacdan emaye fırın boyalı, kontak iticili ve soket sıkıştırma yayı, porselen duyu bulunan armatürdür. Tavan armatürü

11 Avize armatürü Spor salon armatürü Projektör armatür Ampuller Acil aydınlatma armatürü Elektrik enerjisini ışığa çevirmek için kullanılan aydınlatma gereçlerini temel olarak üç grupta toplayabiliriz. Akkor flamanlı ampuller Normal akkor flamanlı ampuller Halojen akkor flamanlı ampuller Floresan ampuller Normal floresan ampuller

12 Akkor Flamanlı Ampuller Enerji tasarruflu(kompakt) Floresan ampuller Gazlı deşarjlı ampuller Civa buharlı deşarjlı ampuller Sodyum buharlı deşarjlı ampuller Neon ampuller Metal hâlide ampuller Akkor Flamanlı ampuller iki çeşittir. Normal Akkor Flamanlı Ampuller İç mekânlarda en çok kullanılan akkor flamanlı ampulde elektrik akımı, ısıya dayanıklı ve direnci yüksek bir metal tel üzerinden, havası alınmış bir ortamda geçirildiğinde metal tel akkor hâle gelerek ısı üretirken aynı zamanda ışık yayarak çevresini aydınlatır. Cam tüp içerisindeki hava boşaltılıp yerine kripton, argon veya azot gazı kullanılırsa uzun süre çalışan aydınlatma tesisatlarında kullanılan ampuller elde edilmiş olur. Akkor flamanlı ampullerin yapısında kullanılan metal ise wolfram (tungsten ) adı verilen maddedir. Üstünlükleri: Akkor flamanlı ampul Bağlantısı kolaydır. Az yer kaplar. Anında ışık verir. Montaj maliyeti ucuzdur. Doğru akımda ve alternatif akımda kullanılabilir. Ampulün çalışma gerilimi değiştirilerek (dimmer anahtarla) ampulün ışık akısı ayarlanabilir. Kullanım alanı geniştir. Ortam sıcaklığından etkilenmez. Az kullanılan (yılda 500 saatten az) tesisler için uygundur. Ampul sık sık yakılıp söndürülmeye uygundur.

13 Sakıncaları: Verimi düşüktür, ısınır. Ömrü kısadır (yaklaşık 1000 saat). Armatürsüz kullanıldığında göz kamaşmasına neden olur. Halojen Akkor Flamanlı Ampuller Akkor ampullere oranla yaklaşık % 20 daha fazla ışık veren ampullere halojen akkor flamanlı ampul adı verilmektedir. Halojen akkor flamanlı ampullerin yapısında flaman olarak wolfram (tungsten) maddesi, cam tüpteki gazın içinde de iyot ya da brom gibi bir halojen bulunur. Özellikleri: Halojen ampuller Halojen akkor flaman ampullerin cam tüplerinde kararma oluşmaz. Kararma oluşmadığı için ışık şiddeti zamanla sabit kalır. Bu ampuller vitrin aydınlatmasında,fotokopi makinelerinde, tarayıcılarda, taşıtlarda, projektörlerde kullanılır. Floresan Ampuller Floresan ampuller iki çeşittir. 1.Normal Floresan Ampuller Bu ampullerin cam tüpünün içi floresan maddeyle sıvanmıştır. Bu madde ampul içinde oluşan ultraviyole ışınları görülebilir ışığa çevirir. Floresan madde olarak silikatlar, fosfatlar ve wolfram bileşikleri kullanılır. Floresan ampullerin iki ucunda elektrotları taşıyan metal başlıklar bulunur. Başlıkların iç kısmında üzeri baryum oksitle kaplanmış wolfram elektrotları yer alır. Ampulün içinde ise civa buharı ve argon gazı mevcuttur.

14 Uzun floresan ampul Yuvarlak floresan ampul Uzun ve yuvarlak floresan ampuller devreye direkt olarak bağlanamazlar. Floresan lamba devresi floresan ampul, starter, soket, balast ve armatürden oluşur Üstünlükleri Kullanılışı ekonomiktir. Fazla ısınmaz. Yüksek aydınlıklar elde edilir. Armatürsüz kullanıldığında göz kamaştırmaz. Ömrü uzundur(yaklaşık saat). Sakıncaları Yardımcı araçlara ihtiyaç gösterir (balast,starter). Hemen ışık vermezler. Tesis maliyeti pahalıdır. Verdiği ışığa göre boyu büyüktür. Doğru ve iyi bağlantı yapılmadığı zaman ışığın titremesi ve stroboskopik (ışıksal görüntü yanılmalarını) etki görülür. Enerji Tasarruflu Ampuller Normal ve soket duylu olarak üretilirler. Kompakt floresan ampullerin fonksiyonları floresan ampuller gibidir, ama daha az yer kaplarlar. Cıva buharı, elektrotlar arasındaki elektrik alanı tarafından görünmeyen mor ötesi ışınlarını göndermesiyle uyarılırlar. Camın iç tarafında bulunan floresan bir madde bu ışığı görünür hâle getirir. Bu arada farklı renklerdeki floresan maddeler, farklı ışık renkleri oluştururlar. Bu ampullerin içyapısında ayrıca balast görevini yapan bir elektronik devre bulunur. Bu devre duy (veya soket) ile cam tüp arasındadır. Bu ampullerdeki elektronik devre, ateşlemeyi sağladığı için starter bulunmaz. Bu ampuller ışığın uzun süreli kullanıldığı ve çok sayıda ışık kaynağına ihtiyaç duyulan yerlerde kullanılır. Bu konu Öğrenme Faaliyeti 4 te

15 geniş olarak ele alınacaktır. Özellikleri Standart şeffaf ampullere göre %80 daha az enerji harcarlar. Ömürleri uzundur (yaklaşık 5000 saat). Gerilim ve ısı değişiminden etkilenmezler. Soket duylu enerji tasarruflu (kompakt) floresan ampul Resim 1.16: Normal duylu enerji tasarruflu (kompakt) floresan ampul Gazlı Deşarj Ampulleri Gazlı deşarj ampulleri genellikle dış aydınlatmada kullanılır. Ama özel durumlarda endüstriyel işletmelerde ve reklamcılık gibi iç aydınlatma tesislerinde de kullanılır. Çeşitleri Civa Buharlı Ampuller Civa buharlı ampul Sodyum buharlı ampul, Metal hâlide ampul Neon ampul, şeklindedir. Civa buharlı ampuller balast ile çalıştırılır. Güçleri Watt arasında değişir. Ampulün içinde çift elektrotlu deşarj tüpü mevcuttur. Tüpün

16 içinde ise civa buharı vardır. Ampul çalışırken elektrotların bulunduğu hazne mavi ve ultraviyole ışık yayar. Bu nedenle ampulün camının iç yüzeyi ultraviyole ışınları görülür ışına çeviren floresan maddeyle kaplanmıştır. Özellikle beyaz giysilerin bu ampulün altında parlak bir görünümünün olması ultraviyole ışınlardan kaynaklanmaktadır.

17 Resim 1.17: Civa buharlı ampul Üstünlükleri Şekil 1.3: Civa buharlı ampul Işık etkinliği fazladır. Ömrü uzundur ( saat). Kullanımı ucuzdur. Verimi yüksektir. Sarsıntı ve darbelere karşı dayanıklıdır. Sakıncaları Işık verme süresi uzundur (ısınması gerekir). Armatür bağlantısı zordur. Özellikle kırmızıya bakan renkleri göstermez. İlk tesisi pahalıdır.

18 Sodyum Buharlı Ampuller Sodyum buharlı ampuller sıcak katotlu, alçak basınçlı ve alçak gerilimle çalışan deşarj ampulüdür. Bu ampul balast üzerinden devreye bağlandığında, bulunduğu ortam sıcaklığında ışık yayamaz. Çünkü soğuk sodyum katı hâldedir. Ampulün iç sıcaklığı flamanlardan geçen akımın etkisiyle C'ye yükseldiğinde sodyum buharlaşır. Bu esnada tüp basıncı düşer. Deşarj işlemi önce yardımcı bir gaz içinde (argon ya da neon) oluşur. Bu sayede tüpün içi asal gazla dolar. Ampul elektrotları, baryum oksitle kaplı wolframdan oluşan spiral şeklindedir. Ampulün içindeki elektrotlar küçük bir transformatörle ısıtılır. Tüpün her iki ucunda da aynı tip elektrot bulunur. 240 Volt'luk şebeke gerilimi sodyum buharlı ampulün ışık yaymasını sağlayamaz. Bu nedenle tüp içine, elektrotları birbirine yaklaştıran madeni bir tutuşturma teli konmuştur. Gerilim uygulandığında küçük ışıltılı boşalma yolları oluşur ve ön boşalma sağlanır. Ön boşalma ana boşalmayı başlatır ve ampulün tüpü ısınır. Sodyum buharlaşır ve ışıklı plazma dolgu gazından sodyum buharına geçer. Bu lambaların çalışma gerilimi 240 Volt tur. Fakat bu lambalar 240 Volt a kadar olan gerilimlerde de çalışabilir. Sodyum buharlı ampul Sodyum buharlı ampul yapısı Üstünlükleri Işık etkinliği en fazla olan ampuldür. Uzun ömürlüdür ( saat). Kullanımı ucuzdur. Verimi yüksektir. Sisli havalarda görüşe yardım eder. Sakıncaları; İlk tesisi pahalıdır. Renklerin ayırt edilmesine olanak vermez.

19 Metal Hâlide Ampuller Metal hâlide ampullerin yapısında kuvars tüp ve bu tüpün içinde sodyum ve talyum ile birlikte kalay iyodür halojenleri bulunmaktadır. Kuvars deşarj tüpü tek veya çift uçludur. Bu ampuller çift zarflıdır. Çift uçlu olan ampuller saydam ve silindirik bir kuvars tüpün içine yerleştirilmiştir ve dış zarfının havası alınmıştır. Metal hâlide ampul iç yapısı Metal hâlide ampuller Ampulün yanması için bir ateşleyici ve bir balasta ihtiyaç duyarlar.

20 Metal hâlide ampul balastları Metal hâlide tip ampullerin güçleri watt arasında değişir. Metal hâlide ampuller dekoratif iç aydınlatma, mağaza, vitrin ve müze aydınlatmasında kullanılır. Ayrıca şeffaf camlı olan bu ampuller çok güçlü ışık verebilir. Bu özellikleri sayesinde büyük alanların, spor sahalarının aydınlatılmasında kullanılırlar. Neon Ampuller Neon ampuller dağıtım tablo ve panolarında sinyal lambası olarak kullanılır. Flamanları bulunmaz. Sadece iki elektrot birbirine yakın yerleştirilmiştir. Bu lambaların havası alınmış ve içerisine neon, helyum ve azot gazı doldurulmuştur. Neon ampuller Bu lambaların çalışma gerilimi 240 Volt ve 415 Volt tur. 4-5 ma gibi küçük akım çekerler. Güçleri ise 1W civarındadır.

21 AYDINLATMA BİRİMLERİ VE HESAPLARI: DENKLEM SEMBOL AÇIKLAMA n T L a b k h a b n T L k a b h H h 1 E A Ampul sayısı Gerekli toplam ışık akısı (lm) Bir ampulün verdiği ışık akısı (lm) Bölge (oda) indeksi (boyutlara bağlı olarak) Uzunluk (m) Genişlik (m) Işık kaynağının çalışma düzlemine yüksekliği (m) Işık kaynağının zeminden yüksekliği (m) Çalışma düzleminin zeminden yüksekliği (m) Gerekli aydınlık düzeyi (lux)-tablodan seçilir. Aydınlatılacak bölgenin alanı (m²) T E A d d Tesisin kirlenme (bakım) faktörü Tesisin aydınlatma etkinlik faktörü (verimi). Aydınlatma alanını sınırlayan duvar, tavan ve zeminin yansıtma faktörlerine, seçilen armatür tipine ve bölge indeksine göre tablodan seçilir. ÇALIŞIRKEN VEDİNLENİRKENAYDINLATMAŞARTLARI FARKLIDIR. BU FARKLAR BASİTOLARAK AŞAĞIDAGÖSTERİLMİŞTİR. İNSAN DURUMU ÇALIŞIRKEN DİNLENİRKEN YER DURUMU İŞYERİ KONUT AYDINLIK ŞİDDETİ 1000 LUX 100 LUX GÖLGELER AÇIK KOYU DÜZGÜNLÜK FAKTÖRÜ ½ 1/10 IŞIK RENGİ BEYAZ SICAK BEYAZ

22 ODA AYDINLATMA VERİMİ TAVAN 0,80 0,50 0,30 DUVAR 0,50 0,30 0,50 0,30 0,10 0,30 ZEMİN 0,30 0,10 0,30 0,10 0,30 0,10 0,30 0,10 0,30 0,10 Oda indeksi k= axb ODA VERİMİ hx(a b) 0,60 0,24 0,23 0,18 0,18 0,20 0,19 0,15 0,15 0,12 0,15 0,80 0,31 0,29 0,24 0,23 0,25 0,24 0,20 0,19 0,16 0,17 1,00 0,36 0,33 0,29 0,28 0,29 0,28 0,24 0,23 0,20 0,20 1,25 0,41 0,38 0,34 0,32 0,33 0,31 0,28 0,27 0,24 0,24 1,50 0,45 0,41 0,38 0,36 0,36 0,34 0,32 0,30 0,27 0,26 2,00 0,51 0,46 0,45 0,41 0,41 0,38 0,37 0,35 0,31 0,30 2,50 0,56 0,49 0,50 0,45 0,45 0,41 0,41 0,38 0,35 0,34 3,00 0,59 0,52 0,54 0,48 0,47 0,43 0,43 0,40 0,38 0,36 4,00 0,63 0,55 0,58 0,51 0,50 0,46 0,47 0,44 0,41 0,39 5,00 0,66 0,57 0,62 0,54 0,53 0,48 0,50 0,46 0,44 0,40 Aşağıda kullanılacak yere göre gereksinilen ampul sayısını bulmak için bir örnek tablo düzenlenmiştir. Hesaplama yapmadan önce bu tablo dikkatle incelenmelidir. ARMATÜRÜN KULLANILDIĞI YERLER BÜRO GENİŞLİK a (m) 8 UZUNLUK b(m) 10 ALAN A=axb(m 2 ) 80 YÜKSEKLİK H(m) 3 ARMATÜRLE ÇALIŞMA YÜZEYİ ARASINDAKİ YÜKSEKLİK h=h-0.85 (m) 2.15 ODA İNDEKSİ k= axb hx( a+ b) k= 8x x( 8+ 10) ODA VERİMİ ( ) Tavan-Duvar-Zemin GEREKLİ AYDINLATMA ŞİDDETİ E(Lux) 300 ARMATÜR TİPİ ARN 140 LAMBANIN IŞIK AKISI Ø (Lümen) 2100 ODA AYDINLATMA VERİMİ 0.46 LAMBA SAYISI n= 1. 25xExA 1.25x300 x80 n= 31 Φ xn 2100 x0.46

23 ÖRNEK AYDINLATMA HESAPLARI: h H h 4, 00 0,85 3,15m 1 a b 12 8 k 1,52 h a 0, 45 d 1,25 b 3, A a b m E A d ,25 T lm 0, 45 T n L YAPILAN BİR AYDINLATMADA DÜZGÜNLÜK KATSAYISI İYİ İSE ONUN IŞIK DAĞILIM EĞRİSİ DÜZGÜN OLUR.ÖRNEK AŞAĞIDADIR. ÖRNEK BİR AYDINLATMA HESABI OFİS istenen aydınlık = 300 odanın boyu = 19,7 m odanın eni = 9,9 m armatür yüksekliği = 3,25 m cet. 2'den oda indexi = A Lamba sayısı = cet. 3'den oda randımanı = 0, X 19,7 X 9,9 / ( 0,68 X 0,75 X 4000 ) = armatür randımanı = 0,75 28,68 = 4000l m 29 Adet 80W flo. Lamba lümeni = 80w floresant lamba kullanılacaktır.

24 SHOW ROOM istenen aydınlık = 300 odanın boyu = 18,1 m odanın eni = 13,5 m armatür yüksekliği = 4,8 m cet. 2'den oda indexi = E Lamba sayısı = cet. 3'den oda randımanı = 0, X 18,1 X 13,5 / ( 0,91 X 0,75 X ) = armatür randımanı = 0,75 5,11 = 80w floresant 400w Metal halide lamba Lamba lümeni = lm kullanılacaktır. 5 Adet Armatürler Dış aydınlatmada kullanılacak armatürler, verimi yüksek ve koruma derecesi en az IP olan tiplerden seçilecektir. Armatürlerin her birinin içinde güç katsayısını en az 0,95 olacak şekilde ayarlayan teke tek veya merkezi kompanzasyon üniteleri bulunacaktır. Armatürler ve donanımları,ilgili standartlara uygun olmalıdır. Armatürlerin üst yarı uzaya (gökyüzüne) gönderdikleri ışık miktarı, Aydınlatma Bölgeleri kısmında verilen yüzdeleri aşmayacak ve ışık dağılım eğrileri de kamaşma problemine yol açmayacak şekilde ekranlanmış olacaktır. 10m'den alçak direklerle yapılan uygulamalarda, kullanılan armatürlerin düşeyle 85º lik açı yapan doğrultudaki ışık şiddeti değerleri Tablo 1'deki değerleri aşmayacaktır. Tablo metreden alçak direk yüksekliklerinde kamaşma sınırlaması Düşeyle 85ºlik açıda ve üstünde parıltı değeri cd/m 2 Direk yüksekliği 4,5 m 4,5m ~ 6,0m 6m ~ 10m 85ºlik açıda ışık şiddeti cd cd cd 10m'den yüksek direklerle yapılan aydınlatmalarda ise, EK-4 te verilen aydınlatma kriterleri sağlanacaktır. Park ve bahçelerde büyük ölçüde üst yarı uzaya ışık gönderen glop (küre) tipi armatürler kullanılmaması tavsiye edilir. Glop tipi armatürler ancak uygun ekranlarla ışıkları alt yarı uzaya yönlendirildiğinde kullanılabilir. Bina dış cephe ve reklam panoları aydınlatılması amaçlı kullanılan projektör tipi armatürler uygun açılarla sadece aydınlatılmak istenen alanı aydınlatacak tipte seçilecek ve yönlendirilecektir. Aydınlatmalar yukarıdan aşağıya doğru yapılacaktır.

25 Aydınlatma Bölgeleri Güvenlik, ulaşım, ticari ve turizm gereksinimleri dikkate alınarak, gerek enerji tasarrufu sağlanması gerekse doğal hayatın ve astronomik gözlemlerin etkilenmemesi amacıyla dış aydınlatma uygulamalarında aşağıda belirtilen kurallar esas alınır. I. Bölge : Gözlemevleri çevresindeki 30 km. yarıçaplı alanlar, köyler hariç yerleşme alanları dışında kalan alanlar ile doğal hayatın, tarihi ve kültürel yapının korunması gereken koruma alanlarını kapsar. Bu bölgelerde üst yarı uzaya gönderdikleri ışık akısı yüzdeleri % 0 (ULOR=% 0) olan yüksek verimli armatürler içinde sadece alçak basınçlı sodyum buharlı lambalar kullanılması tavsiye edilir. II. Bölge : Belediyelere bağlı alanları ile kentsel çalışma ve gelişme alanları, imar ve yol istikamet planı bulunmayan köy sınırlarını kapsar. Bu bölgede kullanılacak armatürlerin üst yarı uzaya gönderdikleri ışık akısı yüzdeleri % 5'den az ( ULOR %5 ) olacaktır. III. Bölge : Belediyelerin sınırları içindeki kentsel yerleşik ve gelişme alanları ile bağlı bulundukları alanları kapsar. Bu bölgelerde güvenlik amaçlı yol aydınlatması armatürlerinin üst yarı uzaya yaydıkları ışık akısı % 5'den az ( ULOR %5 ), eğlence ve reklam amaçlı dış aydınlatma armatürlerinin üst yarı uzaya gönderdikleri ışık akısı yüzdeleri ise % 15 den az ( ULOR %15 ) olacaktır. IV. Bölge : Dış aydınlatmanın ve reklam aydınlatmalarının yoğun olarak kullanılması gerekli olan kentsel çalışma alanlarından ticaret bölgelerini ve turizm bölgelerini kapsar. Bu bölgelerde, güvenlik amaçlı yol aydınlatmaları için kullanılan armatürlerin üst yarı uzaya gönderdikleri ışık akısı yüzdeleri % 5'den az (ULOR %5) olmalıdır; turizm ve ticaret amaçlı sürekli aydınlatmalarda kullanılan armatürlerin üst yarı uzaya gönderdikleri ışık akısı yüzdeleri en fazla %15 (ULOR %15) olmalıdır. Yine turizm ve ticaret amaçlı olarak ve kısa süreler için yapılacak aydınlatmalarda ise, armatürlerin üst yarı uzaya gönderdikleri ışık akısı yüzdelerinin en fazla %20 (ULOR %20) olmasına müsaade edilebilir. Yol Aydınlatma Projelerinde Yapılacak İşler Bir yol aydınlatma projesi için herşeyden önce aşağıdaki bilgilere ihtiyaç vardır. 1) Yolun planı, kesiti, yakın çevre durumu, sınırları hakkında ayrıntılı bilgi, 2) Yolun mevcut ve gelecekteki trafik durumu, 3) Yol için gerekli ortalama parıltı düzeyi, 4) Gerekli parıltı düzgünlük faktörleri, 5) Yol kaplamasının yansıtma özellikleri, 6) İstenilen görsel ve optik kılavuzlama.

26 Yol Yüzeyinin Ortalama Parıltısı (Luminans) Bir yol üzerinde aydınlık etkisi bakımından en önemli büyüklük parıltı (Luminans)dır. Parıltı uluslararası notasyonlara göre L harfi ile gösterilir ve birimi cd/m 2 'dir. Yolun Cinsi Çevre Parıltı Seviyesi Ort. Parıltı L ( cd/m 2 ) Düzgünlük Faktörleri Toplam U o Boyuna U 1 Kamaşma Sınırlama Sayıları Psikoloji Fizyolojik k T G Otoyol ve Serbest Ekspres Yollar Ana Yollar aydınlık karanlık Çevre ve Radyal aydınlık Yollar karanlık Yaya Trafiği aydınlık Yüksek Yollar Toplayıcı ve Şehir aydınlık İçi Yollar karanlık Genel olarak her türlü yolda aynı ortalama parıltı değerleri muhafaza edilmelidir. Ancak ekonomik düşünceler çok kez muhtelif yol türlerinde 2 cd/m 2' lik ortalama parıltı düzeyinin tutulmasına imkan vermez. Onun için ortalama parıltı düzeyleri trafik yoğunluğu ve yol türüne göre Tablo'da gösterildiği gibi 2 cd/m2 'den 0,5 cd/m2 'ye kadar basamaklandırılmıştır. Yol Yüzeyi Parıltısının Düzgünlüğü Cisimlerin iyi görülebilmeleri ve sürücünün görme konforu bakımından yol yüzeyinde mümkün olduğu kadar düzgün bir parıltı dağılımı istenir. Parıltı dağılımı iki faktörle verilir. Bunlardan birincisi bileşke veya toplam parıltı faktörü, yolun gözlemciden itibaren 60 m ile 160 m arasında 100 m'lik hesap alanında en küçük parıltı değerinin ortalama parıltı değerine oranı ile boyuna düzgünlük faktörü de her şeritin orta çizgisi üzerinde bulunan bir gözlemci için o şeritin orta çizgisi boyunca iki lamba arasındaki en küçük ve en büyük parıltı değerlerinin oranı ile tanımlanır ve U1 = Lmin/Lmax ile gösterilir. Yolun Yakın Çevresinin Aydınlık Düzeyi Yol yüzeyi parıltı düzeyi ve düzgünlüğünün ölçülmesi kolay olduğu halde, çevre parıltısının ölçülmesi oldukça zordur. Bu nedenle CIE yolun yakın çevresini aydınlık ve karanlık çevreler diye ikiye ayırmaktadır. Çevre, karanlık olduğunda aydınlık ve düzgün bir yol üzerinde giden sürücü bu aydınlık düzeyine adapte olduğundan, karanlık alanlardaki seçiciliği çok azalır. Bu nedenle karanlık çevrelerdeki yolların parıltı düzeyi biraz daha düşük tutulmalıdır.

27 Yapılan çalışmalar 5 m genişliğindeki bir yol parçasının buna komşu 5 m'lik çevrede parıltısının %50'den az olmayan bir seviyede düşmesi halinde, kalitesinin iyi olduğunu göstermektedir. Buna göre makul değerde yol dışına ışık yayan armatürler, yakın çevrelerin aydınlanmasına ve çevre fonunda cisimlerin görülmelerine katkıda bulunabilirler. Kamaşma Durumu Bilindiği üzere kamaşma, sağlam bir gözün dış etkilerle geçici olarak etrafındaki cisimleri göremez hale gelmesine denir. Kamaşmanın çok nedenleri vardır. Yol aydınlatmasında iki türlü kamaşma söz konusudur. 1) Psikolojik kamaşma, 2) Fizyolojik kamaşma Psikolojik Kamaşma Görme yeteneğinde herhangi bir azalma olmaksızın sürücüde rahatsız edici bir duygu uyandırır ve seyahat konforunu önler. Psikolojik kamaşma G kamaşma sınırlama sayısı ile tanımlanır. Eğer G=1 ise kamaşma tahammül edilemeyecek kadar fazladır. G=3 ise rahatsız edicidir. G=5 ise müsaade edilebilir. G=7 ise kamaşma yeterince kısıtlanmıştır. G=9 ise kamaşma farkedilmeyecek kadar azdır. G<1 ve G>9 değerlerinin pratik bir anlamı yoktur. Fizyolojik Kamaşma Fizyolojik kamaşma, gözün görme yeteneğini azaltır. Bununla ilgili çalışmalar Holladay tarafından yapılmıştır. Holladay'e göre kamaşma gözde dağılmış ışık etkilerine eşdeğer örtü parıltısından ileri gelir. Görsel ve Optik Kılavuzlama Yol güvenliği bakımından sürücünün önünde uzanan yol parçası, yol sınırları, karşılaşılabilecek engeller, kavşaklar, köprüler vb. Bütün özellikleriyle açıkça görülebilmelidir. Aydınlatma, trafik işaretleriyle birlikte yolun çevreye göre görülebilirliğini arttırarak görsel kılavuzlamaya katkıda bulunur. Ayrıca armatür düzeni ile yol gidişi ve özel noktalar daha belirgin hale getirilerek optik kılavuzlamada yapılmalıdır.

28 Görsel Kılavuzlama 1) Tesisat, aydınlatmanın esas bölümü sürücü doğrultusuna gelecek şekilde düzenlenmelidir, 2) I 80 ve I 88 ışık şiddeti değerleri düşük olan armatürler kullanılmalıdır, 3) Yağışlı havalarda da etkili olmaları için yol işaretlerinin yapımında kullanılan malzemeler pürüzlü ve kaba yapıda olmalıdır. Optik Kılavuzlama 1) Etrafı açık, geliş ve gidişi ayrı olan yollarda armatürler orta refüjde yerleştirilmelidir, 2) Virajlarda direkler, virajın dış tarafına dikilmelidir, 3) Farklı karakterli yollar, farklı renkli ışık kaynaklarıyla aydınlatılmalıdır; (Örneğin oto ve ekspres yollar sodyum buharlı lambalarla aydınlatılırsa iyi bir görsel kılavuzlama elde edilir) 4) Kavşaklara gelen farklı karakterli yollarda farklı renkli ışık kaynakları kullanılmalıdır, 5) Mümkün olan yerlerde iyi bir kılavuzlama sağlayan boyuna askı düzeni (katener sistem) uygulanmaya çalışılmalıdır. Işık Rengi Yol aydınlatmasında büyük ölçüde yüksek ve alçak basınçlı civa buharlı lambalar ve daha az sayıda da halojen-metal buharlı lambalar ve floresant lambalar kullanılır. Yaya trafiğinin olmadığı oto yollar ve ekspres yollar ışık rengi çiğ yumurta sarısı olan alçak basınçlı sodyum buharlı lambalarla aydınlatılırsa, daha büyük şekil duyarlığı, aynı parıltıda daha büyük aydınlık etkisi, daha hızlı görme, daha az psikolojik kamaşma elde edilir. Çevre yolları, şehir içi ana yollarda ışık rengi tatlı sarı olan yüksek basınçlı sodyum buharlı lambalar, alış-veriş caddeleri ve diğer yollarda da sırasıyla ışık rengi mavimsi beyaz olan yüksek basınçlı civa buharlı lambalarla halojen-metal buharlı lambalar ve floresant lambalar kullanılır.

29 ÖRNEK OLARAK 2 TARAFLI BİR YOL 15m ARALIKLARLA 100W YÜKSEK BASINÇLI BİR SODYUM ARMATÜRÜ İLE AYDINLANIRSA IŞIK DAĞILIM EĞRİSİ YAKLAŞIK OLARAK AŞAĞIDA GÖRÜLDÜĞÜ GİBİ OLUR.