20.01.2015 Views

מונחים בפוטומטריה והנדסת המאור - משרד האנרגיה והמים

מונחים בפוטומטריה והנדסת המאור - משרד האנרגיה והמים

מונחים בפוטומטריה והנדסת המאור - משרד האנרגיה והמים

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

פרופ'‏ דר'‏ אינג'‏ אליהו נאמן<br />

רחוב אבא קובנר 7, תל אביב<br />

טלפון:‏<br />

פקס:‏<br />

69373<br />

03-7411854<br />

03-7411220<br />

Email:arren01@tx.technion.ac.il<br />

HonFAEAI(IL), FCIBSE(UK), FSLL(UK), MIESNA(US)<br />

מהנדס יועץ ‏(הנדסת חשמל)‏<br />

הנדסת תאורה<br />

מ ו נ ח י ם ב פ ו ט ו מ ט ר י ה<br />

ו ה נ ד ס ת ה מ א ו ר<br />

2007 דצמבר


1<br />

תוכן הענינים<br />

עמוד<br />

2<br />

3<br />

7<br />

10<br />

11<br />

12<br />

13<br />

15<br />

16<br />

יסודות<br />

יחידות<br />

ראיה<br />

צבע האור<br />

תכונות של משטחים<br />

מקורות אור<br />

נורות למאור כללי<br />

מנורות ‏(גופי תאורה)‏<br />

מתקני תאורה<br />

.1<br />

.2<br />

.3<br />

.4<br />

.5<br />

.6<br />

.7<br />

.8<br />

.9<br />

17<br />

.10<br />

מאור טבעי


2<br />

1. יסודות<br />

1.1<br />

פוטומטריה<br />

Photometry<br />

1.2<br />

קרינה אלקטרומגנטית<br />

הגדרת ומדידת ערכים הקשורים באור.‏ המדידה יכולה להיעשות<br />

ע"י העין האנושית או באמצעות מכשירים הרגישים לקרינת האור.‏<br />

כלל הקרינות בטבע מוגדרות כקרינות אלקטרומגנטיות.‏<br />

מגדירים ומסווגים אותן לפי אורך הגל ו/או התדירות.‏<br />

Electromagnetic<br />

Radiation<br />

1.3<br />

אור<br />

קרינה אלקטרומגנטית עליה מגיבה העין האנושית הממוצעת.‏<br />

התחום הנראה מצוי בין אורכי הגל 400 ננומטר עד<br />

‏(בעבר כללו בתחום אורכי גל של 380 ננומטר עד<br />

700 ננומטר.‏<br />

780 ננומטר).‏<br />

Light<br />

אורך הגל λ נמדד בננומטרים<br />

.nanometer - nm -<br />

.1 nm = 10 -9 m היינו ,1 meter = 1,000,000,000 nm<br />

יחידות אורך אחרות:‏<br />

מיקרומטר - m .1 µm = 10 -6<br />

.1 Angstrom = 10 -10 m -<br />

.1 foot = 0.254 m – (foot)<br />

אנגסטרום<br />

רגל<br />

1.4<br />

קרינה אופטית<br />

קרינה הכוללת את כלל הקרינות בתחום האולטרה סגול,‏ התחום<br />

Optical Radiation הנראה והתחום האינפרה אדום.‏<br />

100 ננומטר<br />

UV -<br />

400 ננומטר.‏<br />

1.5<br />

קרינה אולטרה סגולה<br />

קרינה של אורכי גל הקצרים מהתחום הנראה,‏ בין<br />

מקובל לחלק את תחום הקרינה ה-א.‏ ס.‏<br />

עד<br />

לשלושה תחומי משנה:‏<br />

315 עד 400 ננומטר.‏<br />

280 עד 315 ננומטר.‏<br />

100 עד 280 ננומטר.‏<br />

UV-A<br />

UV-B<br />

UV-C<br />

Ultraviolet Radiation<br />

קרינה א.‏ ס.‏ להשמדת בקטריות וחיידקים<br />

220 עד 300 ננומטר.‏<br />

280 עד 320 ננומטר.‏<br />

320 עד 400 ננומטר.‏<br />

(germicidal ,bactericidal)<br />

שיזוף (erythemal)<br />

‏"אור שחור"‏ ("blacklight")<br />

1.6<br />

קרינה אינפרה אדומה<br />

קרינה של אורכי גל הארוכים מהתחום הנראה,‏ בין<br />

מקובל לחלק את תחום הקרינה ה-א.‏ א.‏<br />

עד<br />

IR לשלושה תחומי משנה:‏<br />

עד<br />

400 ננומטר<br />

-<br />

1,400 400 ננומטר.‏<br />

1,400 עד 3,000 ננומטר.‏<br />

3,000 עד 1,000,000 ננומטר.‏<br />

IR-A<br />

IR-B<br />

IR-C<br />

1,000,000 ננומטר.‏<br />

Infrared Radiation<br />

1.7<br />

סף<br />

הערך של גירוי פיזיקאלי ‏(גודל החפץ,‏ לומיננס,‏ ניגוד)‏ המאפשר<br />

לצופה לראות בברור.‏ לרוב נקבע ערך הסף בצורה סטטיסטית,‏<br />

למשל,‏ אם מבחינים בגירוי בדייקנות ב‎50%‎‏-‏ מן הניסיונות.‏<br />

Threshold


3<br />

2. יחידות<br />

2.1<br />

שטף אור-לומן<br />

F - luminous flux-lumen<br />

כמות האור המוקרנת בשנייה אחת ממקור אור בכל כיוון,‏<br />

או כמות האור הנקלטת במשך שנייה אחת במשטח מכל כיוון.‏<br />

2.2<br />

נצילות אורית-לומן לואט<br />

‏(של מקור האור)‏<br />

,(F)<br />

LUM EFFI =LE = K - luminous efficacy<br />

lm/W<br />

שטף האור הכולל בלומנים המופק ממקור האור<br />

מחולק בהספק בוואטים (P) המושקע ליצור האור.‏<br />

K<br />

= LE ( lm / w)<br />

=<br />

F(<br />

lumen)<br />

P(<br />

Watt)<br />

נצילות אורית =<br />

לומן<br />

-----------<br />

ווט<br />

2.3<br />

עוצמת הארה-לוקס<br />

שטף האור (F) המאיר יחידת שטח<br />

.(A)<br />

1lumen<br />

1lux =<br />

2<br />

1m<br />

1 לומן<br />

1 לוקס ------------=<br />

‏"ר מ 1<br />

E - illuminance-lux<br />

dF<br />

E =<br />

dA<br />

הביטוי הדיפרנציאלי:‏<br />

בשיטה האימפריאלית נמדדת עוצמת ההארה ביחידה:‏<br />

1lumen<br />

1 foot candle ( ft ⋅cd)<br />

=<br />

1square<br />

foot<br />

1m 2 = 10,76 ft 2 1 ft ⋅cd<br />

= 10. 76 lux<br />

2.4<br />

עוצמת הארה מתוחזקת<br />

ערך ממוצע של רמת ההארה ‏(בלוקסים)‏ במשך קיום<br />

המתקן ‏(במשך תקופה ארוכה),‏ על משטח מסוים.‏<br />

למשל,‏ שטח של החדר השלם או שטח עליו נמצאת<br />

מטרת הראיה,‏ לפיו מתכננים את מתקן התאורה כולו.‏<br />

- לוקס<br />

Ē m - maintained illuminance<br />

lux<br />

2.5<br />

עוצמת הארה מינימלית-לוקס<br />

הערך המינימאלי המותר של עוצמת ההארה השימושית<br />

‏(בלוקסים)‏ על משטח מסוים.‏ מונח זה מקובל בתקני המאור<br />

הישראליים הקיימים עבור ספריות,‏ בתי ספר ומשרדים.‏<br />

E min - minimal illuminance<br />

lux


4<br />

2.6<br />

עוצמת הארת שרות-לוקס<br />

עוצמת ההארה הממוצעת ‏(בלוקסים)‏ לאורך תקופת<br />

מחזור התחזוקה של ניקוי והחלפת נורות של המתקן,‏ וכן ממוצע<br />

לשטח הנידון.‏ שטח זה יכול להיות כל שטח החדר או השטח בו<br />

מתבצעת הפעילות הראיתית וסביבתו המיידית.‏<br />

מונח זה מקובל בהמלצות התאורה הבריטיות.‏<br />

E ser - Service illuminance<br />

lux<br />

הערה:‏ נא לשים לב כי עוצמת ההארה המינימאלית<br />

המקובלת בתקן הישראלי,‏ אינה זהה לעוצמת הארת<br />

השרות בהמלצות הבריטיות.‏ אי לכך,‏ אין להשוות את<br />

הערכים המספריים בין ההמלצות השונות לפני<br />

שבודקים את הגדרתם המדויקת של מונחים אלה.‏<br />

2.7<br />

חשיפה - כמות האור<br />

לוקס שעות<br />

המכפלה של עוצמת ההארה ‏(לוקסים)‏ במשך הזמן שהחפץ חשוף<br />

לאור ‏(שעות).‏ ערך חשוב לקביעת השפעת קרינת האור על<br />

חומרים,‏ ולהערכת הנזק הצפוי מחשיפה במשך זמן נתון.‏<br />

Exposure<br />

lux hours<br />

s<br />

R ω<br />

:R שרדיוסו (S)<br />

2.8<br />

- סטרדיאן<br />

Ω - solid angle<br />

steradian<br />

זוית מרחבית<br />

שטח מעטפת הכדור<br />

R = 1 -<br />

S = 4πR 2<br />

בכדור שרדיוסו הוא יחידה<br />

הרי:‏<br />

Ω מגדירה את כל הכיוונים האפשריים במרחב,‏ היינו,‏<br />

זווית מרחבית של<br />

זווית מרחבית כלשהי בסטרדיאנים,‏ מוגדרת ע"י השטח s<br />

שיוצר קונוס של אלומת אור הנפלטת ממקור ממרכז הכדור<br />

.(steradians) סטרדיאנים 4π<br />

,ω<br />

. S = Ω = 4π<br />

,<br />

כאשר רדיוסו הוא 1=R.<br />

s<br />

S = ω Ω<br />

ומכאן:‏<br />

s ω<br />

=<br />

2<br />

4πR<br />

4π<br />

לכן,‏ כאשר המרחק לשטח הנמדד s אינו יחידה:‏ =ω s<br />

R 2 2.9<br />

עוצמת האור ‏-קנדלה<br />

שטף האור המוקרן ממקור אור בזוית מרחבית<br />

אלמנטרית בכיוון נתון.‏<br />

הזוית המרחבית נמדדת בסטראדיאנים.‏<br />

I - light intensity<br />

candela<br />

1lumen<br />

1candela<br />

=<br />

1steradian<br />

1 לומן<br />

------------------<br />

1 סטראדיאן<br />

1 קנדלה =<br />

I<br />

dF<br />

=<br />

d ω<br />

הביטוי הדיפרנציאלי:‏


5<br />

2.10<br />

לומיננס - קנדלה למ"ר<br />

הלומיננס הינו הבהיקות הפוטומטרית,‏ ואינו תלוי<br />

בהסתגלות העין לרמת ההארה הכללית בשדה הראיה.‏<br />

זהו היחס בין עוצמת האור ‏(בקנדלות)‏ של מקור אור<br />

או של משטח מחזיר בכיוון מסוים לבין שטחו של<br />

המשטח האלמנטרי ממנו מוחזר או מוקרן האור.‏ אם<br />

הניצב למשטח נטוי בזוית ∝ לכיוון ההארה,‏ יש לקחת<br />

את היטלו,‏ לפי המשואה:‏<br />

L - luminannce<br />

candela/m 2<br />

cd/m 2<br />

2 I(<br />

candela)<br />

L( cd / m ) =<br />

2<br />

A(<br />

m )<br />

⋅cosα<br />

1 קנדלה<br />

1 קנדלה למ"ר=-----------‏ α. cos<br />

מ 1 ‏"ר<br />

2 dI d dF<br />

Lcd ( / m)<br />

= = ⋅ =<br />

dA dA dω<br />

2<br />

d F<br />

dA⋅dω<br />

הביטוי הדיפרנציאלי:‏<br />

2<br />

2 dE d dF d F<br />

Lcd ( / m)<br />

= = ⋅ =<br />

dω ω dA dω⋅dA<br />

1cd<br />

1 nit =<br />

2<br />

1 m<br />

1cd<br />

1stilb =<br />

2<br />

1cm<br />

: nit<br />

:stilb<br />

במקביל:‏<br />

יחידות נוספות:‏<br />

1lambert<br />

1 1cd<br />

⋅<br />

1cm<br />

2<br />

:lambert<br />

= π<br />

apostilb<br />

1apostilb<br />

1 1cd<br />

⋅<br />

2<br />

1m<br />

:<br />

= π<br />

footlambert<br />

1 1cd<br />

1 foot lambert = ⋅ π sq.<br />

ft<br />

:<br />

L<br />

rE = ⋅ π<br />

- מקדם ההחזר של המשטח ‏(להלן)‏<br />

- עוצמת ההארה הפוגעת במשטח<br />

אם יודעים את מקדם ההחזרה של משטח כהוי ‏(מאט),‏<br />

המחזיר באופן אחיד לכל הכיוונים,‏ ניתן לחשב את<br />

הלומיננס שלו ע"י מדידה של עוצמת ההארה הפוגעת<br />

:(Lambert-<br />

‏(לפי למברט<br />

r<br />

E<br />

π ‏(משמש להשוואת היחידות)‏<br />

= 3.14


6<br />

2.11<br />

בהיקות ‏(סובייקטיבית)‏<br />

הבהיקות הנקלטת בעין בהתחשב בהסתגלות העין לתנאי<br />

התאורה.‏ ערך זה תלוי הן בלומיננס של המשטחים והן בתנאי<br />

ההארה ברקע של שדה הראיה.‏<br />

Apparent brightness<br />

2.12<br />

- ואט<br />

E e -radiant flux - radiation<br />

W - Watt<br />

קרינה<br />

שטף הקרינה ‏(ג'אול)‏ במשך זמן נתון ‏(שניה-‏second‏).‏<br />

1Watt<br />

1joule<br />

1 ond<br />

1 ג'אול<br />

1 ואט = ----------<br />

1<br />

2.13<br />

אנרגית הקרינה<br />

אנרגיה המתפשטת בצורה של גלים אלקטרומגנטיים.‏<br />

יחידת המדידה ג'אול,‏ או קילוואט-שעה<br />

.<br />

Q - radiant energy<br />

(kWh) joule<br />

2.14<br />

עוצמת הקרינה<br />

הקרינה ‏(ואט)‏ המגיעה על יחידת השטח ‏(מ"ר)‏<br />

.W/m 2 -<br />

I - irradiance<br />

W/m 2<br />

- ג'אול<br />

2.15<br />

כמות הקרינה-ג'אול<br />

יחידת המדידה ‏(או ואט-שנייה)‏<br />

לרוב נמדדת כמות הקרינה ביחידות של ק"וטש.‏<br />

radiant energy<br />

(Watt hour, kWh) joule<br />

2.16<br />

טמפרטורה מוחלטת<br />

סקלת טמפרטורה המתחילה בטמפרטורה הנמוכה ביותר,‏<br />

הקרויה ‏"האפס המוחלט".‏ האפס המוחלט בקלוין שווה<br />

לטמפרטורה לפי צלזיוס:‏ 0 C<br />

.0 K = - 273.2<br />

Absolute temperature<br />

קלוין - Kelvin<br />

2.17<br />

טמפרטורת צבע-קלוין<br />

טמפרטורת הצבע של מקור אור היא הטמפרטורה המוחלטת<br />

בקלוין (Kelvin) של קורן שחור,‏ המפיק אור באותה כרומטיות<br />

(chromaticity) כמו זו של מקור האור הנידון.‏<br />

Color temperature<br />

K - Kelvin<br />

2.18<br />

טמפרטורת צבע מתואמת<br />

טמפרטורת הצבע המתואמת של מקור אור היא הטמפרטורה<br />

הקרובה ביותר לטמפרטורה של קורן שחור,‏ המפיק אור באותה<br />

כרומטיות (chromaticity) כמו זו של מקור האור הנידון.‏<br />

Correlated color temperature


7<br />

3. ראיה<br />

3.1<br />

ראיה<br />

Vision<br />

3.2<br />

ראות<br />

3.3<br />

מטרה ראיתית<br />

הכושר של העין לראות וליצור תמונה דמיונית של הנראה במוח.‏<br />

יכולת העין לראות חפצים או מראות.‏ בתנאי חוץ,‏ מוגדרת הראות<br />

כמרחק בו מסוגלת העין להבחין בברור בעצמים רחוקים.‏ בתנאי<br />

פנים,‏ מוגדרת הראות ע"י ניגוד ‏(קונטרסט)‏ והגודל הגבולי של<br />

החפצים בתנאי ראיה תקניים של החפץ הנבדק.‏<br />

מושג המגדיר את החפצים,‏ הפרטים והרקע שלהם,‏ שיש<br />

להסתכל עליהם בעת פעילות המחייבת ראיה.‏<br />

Visual task<br />

3.4<br />

תפקוד ראייתי<br />

הערכה איכותית של ביצוע הפעילות הראיתית.‏<br />

Visual performance<br />

3.5<br />

ראיה פוטופית<br />

ראיה בעוצמות הארה גבוהות יחסית,‏ המאפשרת דיוק בהבחנה<br />

וכן לראות צבעים ראה איור בדף הבא.‏ הקליטה נעשית<br />

באמצעות תאי החרוטים ברשתית העין,‏ בעוצמות אור<br />

העולות על קנדלות למ"ר,‏ ראה איור.‏<br />

(cones)<br />

,V λ -<br />

3.4<br />

Photopic vision<br />

3.6<br />

ראיה מזופית<br />

שלב המעבר בין ראיה פוטופית לראייה סקוטופית,‏ להלן,‏ כאשר<br />

עוצמות האור הן בין 3.4 קנדלות למ"ר.‏ העין עדיין<br />

מבחינה בצבעים,‏ אולם בהדרגה פוחתת הרגישות בתחום האדום<br />

וגוברת בתחום הכחול.‏<br />

0.034 ל-‏<br />

Mesopic vision<br />

3.7<br />

ראיה סקוטופית<br />

ראיה בעוצמות הארה נמוכות.‏ ניתן להבחין בעצמים ללא ראית<br />

צבעים.‏ הקליטה נעשית באמצעות תאי המקלונים<br />

ברשתית,‏ לאחר הסתגלות העין לעוצמות אור מתחת ל-‏<br />

קנדלות למ"ר,‏ ראה איור.‏<br />

(rods)<br />

0.034<br />

Scotopic vision<br />

3.8<br />

הסתגלות<br />

התהליך בו מסתגלת מערכת הראיה לרמת הארה גבוהה או נמוכה<br />

בהשוואה למצב ברגע קודם.‏ התהליך גורם להקטנה או להגדלה של<br />

רגישות מערכת הראיה,‏ בהתאם.‏<br />

Adaptation<br />

תהליך ההסתגלות מאור חזק לאור קלוש<br />

איטי יותר מאשר ההסתגלות מאור קלוש לאור חזק<br />

,dark adaptation -<br />

-<br />

.bright adaptation או ,light adaptation<br />

הינו<br />

3.9<br />

הסתגלות צבעית<br />

התהליך בו התכונות הצבעיות במערכת הראיה מתאימות את עצמן<br />

לגירויים הצבעוניים בהתאם לכרומטיות והלומיננסים.‏<br />

לדוגמה,‏ תוך זמן קצר,‏ מערכת הראיה מתאימה את עצמה<br />

ומתעלמת מעיוות הצבעים כתוצאה מהרכבת משקפי שמש<br />

צבעוניים או בחדר עם זיגוג בעל גוון.‏<br />

Chromatic adaptation<br />

3.10<br />

מיקוד<br />

התהליך לפיו משנה העין את המיקוד בהסתכלות<br />

‏(המטרה הראיתית)‏ ממרחק אחד למשנהו.‏<br />

Accommodation


8<br />

התחום הנראה<br />

גלי רדיו<br />

אינפרא אדום<br />

אולטרא סגול<br />

- קרני גמא<br />

גלי x<br />

10<br />

-12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3<br />

א .<br />

קרינה אופטית<br />

קרינה אינפרא אדומה<br />

אור<br />

הנראה<br />

קרינה אולטרה סגולה<br />

10 -7<br />

10 -6 10 -5<br />

ב .<br />

UVA<br />

קליטה תרמית<br />

קליטה פוטוכימית<br />

IRA<br />

קרינת<br />

השמש<br />

1<br />

0.8<br />

0.6<br />

0.4<br />

V' (λ)<br />

V (λ)<br />

ג .<br />

0.2<br />

0<br />

300 350 400 450 500 550 600 650 700 750<br />

אורך גל נ " מ<br />

הערכים של<br />

הערכים של<br />

555, nm יחסיים לאורך גל של V λ<br />

507, nm יחסיים לאורך גל של 'V λ<br />

עבורו<br />

עבורו<br />

V λ = 1.0<br />

V' λ = 1.0<br />

מכלול הגלים האלקטרומגנטיים,‏ אורך הגל במטרים<br />

. m -<br />

א .<br />

ב.‏<br />

קרינה אופטית,‏ אורך הגל במטרים<br />

.m -<br />

ג.‏<br />

עקומת הרגישות היחסית של העין האנושית הממוצעת כתלות<br />

באורך הגל , V λ מוגדרת לפי ה-‏CIE כראיה באור מלא<br />

פוטופית<br />

ככל שעוצמת ההארה קטנה,‏ נעה העקומה של לעבר עקומת<br />

זהו מצב מעבר,‏ המוגדר כראיה מזופית<br />

היינו,‏ ראיה באור שעוצמתו הולכת ופוחתת.‏<br />

בתנאי אור קלוש,‏ הראיה היא לפי עקומת<br />

זהו הגבול של הבחנה בצבעים.‏<br />

סקוטופית<br />

באור קלוש יותר,‏ למשל לאור הירח,‏ אפשר להבחין בעצמים אבל<br />

לא בצבעים.‏<br />

אורך הגל בננומטרים - .nm<br />

- ראיה<br />

V λ<br />

,mesopic vision -<br />

'V λ המוגדרת כראיה<br />

-<br />

.photopic vision -<br />

.scotopic vision -<br />

.V' λ


9<br />

3.11<br />

סנוור<br />

מצב שבו קיימת תחושה של אי-נוחות בראיה,‏ או<br />

הפחתה בכושר לראות עצמים,‏ או שני המצבים גם<br />

יחד,‏ הנגרמים עקב חלוקה בלתי נאותה של לומיננסים<br />

או קונטרסטים בשדה הראיה.‏<br />

Glare<br />

3.12<br />

סנוור מוחזר<br />

סנוור הנוצר מהחזרת אור ממקורות בוהקים ע"י<br />

משטחים מבריקים הנמצאים בקרבת או בסביבת המטרה<br />

הראייתית.‏<br />

Reflected glare<br />

3.13<br />

סנוור מטריד<br />

מצב בו העין מוטרדת מעוצמת ההארה ונגרמת<br />

התעייפות מצטברת.‏<br />

Discomfort glare<br />

3.14<br />

דרוג אחיד של הסנוור המטריד<br />

שיטת המדידה של הסנוור המטריד לפי ה-‏CIE‏.‏<br />

‏(ראה פרסום<br />

.(CIE 117 - 1995<br />

Unified glare rating - UGR<br />

3.15<br />

סנוור מכשיל<br />

סנוור המפחית באופן ניכר את כושר הראיה התקין.‏<br />

Disability glare<br />

3.16<br />

סנוור מצעיף<br />

ראה החזר מצעיף לעיל.‏<br />

Veiling glare<br />

.(the built environment)<br />

3.17<br />

הסביב המואר<br />

מושג המתייחס בעיקר לסביב הבנוי<br />

נועד לתאור כללי של תנאי התאורה לצורך מילוי התפקוד<br />

הראיתי בחלל נתון.‏<br />

The visual environment<br />

3.18<br />

איכות התאורה<br />

מושג המתייחס לפילוג הלומיננסים בסביב המואר.‏ משתמשים<br />

במונח כדי לתאר את התרומה של כל הלומיננסים לתפקוד<br />

הראיתי,‏ לנוחות הראיתית,‏ לקלות הראיה,‏ לבטיחות וההיבט<br />

האסטטי במהלך הפעילות הראיתית.‏<br />

Quality of lighting


10<br />

4. צבע האור<br />

4.1<br />

רגישות ספקטראלית יחסית<br />

של העין האנושית<br />

הרגישות הספקטראלית היחסית של העין האנושית,‏ בעוצמת<br />

הארה רגילה,‏ מוגדרת ע"י ה-‏CIE בעקומת איור בעמ'‏<br />

.7<br />

, V λ<br />

CIE relative spectral<br />

- Sensitivity of the eye<br />

V λ<br />

4.2<br />

פילוג ספקטראלי<br />

‏(של מקור אור)‏<br />

פליטת האור ממקור כתלות באורכי הגל בתחום הנראה.‏<br />

הפילוג הספקטראלי נמדד ביחידות µW/m 2 /nm<br />

Spectral distribution או ביחידות יחסיות.‏<br />

(of a light source)<br />

4.3<br />

דיאגרמת הכרומטיות<br />

של ה-‏ CIE<br />

דיאגראמה דו-מימדית בה מתואר כל צבע באמצעות שתי<br />

קואורדינטות,‏ קואורדינטה אופקית<br />

אנכית הקואורדינטה המשלימה היא כך ש:‏<br />

- x וקואורדינטה<br />

,z<br />

.y -<br />

= 1 z .x + y + שלוש הקואורדינטות הללו מתארות<br />

את המערכת השלוש-כרומטית system) .(trichromatic<br />

CIE chromaticity diagram<br />

הדיאגרמה מתוארת בצבעים בספרים העוסקים באור וצבע.‏<br />

4.4<br />

מקדם מסירת צבע של מקור<br />

מקדם מסירת הצבע של מקור אור לפי ה-‏CIE‏,‏ הינו שעור הסטייה<br />

הכוללת הניראת בצבע של 8 משטחים בעלי גוון מוגדר,‏ כאשר<br />

הם מוארים באור של מקור אור כלשהו,‏ ביחס להארה של אותו<br />

משטח ע"י מקור יחוס באותה טמפרטורת צבע.‏ שעור הסטייה<br />

מתורגם לאחוזים.‏<br />

Colour Rendering Index-<br />

% - CRI<br />

(10<br />

(Munsell)<br />

-<br />

-<br />

4.5<br />

שיטת מונסל להגדרת צבעים<br />

להגדרת צבעים של<br />

שיטה שפותחה ע"י מונסל משטחים.‏ היא מבוססת על שלושה משתנים:‏<br />

ניתן ע"י קבוצת גוונים שהוגדרו.‏<br />

גוון<br />

חלוקה ל‎10‎‏-‏ דרגות בין לבן ‏(ערך<br />

ערך<br />

לשחור ‏(ערך<br />

חוזק הצבע.‏<br />

רוויה<br />

.( 0<br />

- hue<br />

- value<br />

- Saturation -<br />

Munsell Colour System<br />

4.6<br />

נצילות אורית מרבית<br />

.K = 620 lm/W לערך של - Maximum luminous efficay<br />

K<br />

הנצילות האורית המרבית באורך גל של 555 ננומטר מגיעה<br />

4.7<br />

נצילות אורית מרבית ממוצעת<br />

לכל התחום הנראה<br />

הנצילות האורית המרבית הממוצעת לכל התחום הנראה<br />

400) עד 700 ננומטר)‏ מגיעה לערך של K’ = 370 lm/W<br />

K’ -


11<br />

5. תכונות של משטחים<br />

5.1<br />

ניגוד<br />

הניגוד C מחושב ע"י ההפרש בין הלומיננס של משטח המטרה<br />

מחולק בלומיננס הרקע<br />

הראיתית<br />

:L 1<br />

ולומיננס הרקע ,L 1 L 2<br />

C - contrast<br />

היחידה:‏ שבר או אחוז<br />

C L −<br />

=<br />

L<br />

L<br />

2 1<br />

1<br />

5.2<br />

החזר<br />

היחס בין שטף האור המוחזר מהמשטח לבין שטף האור<br />

המוקרן עליו.‏<br />

r - reflectance<br />

היחידה:‏ שבר או אחוז<br />

5.3<br />

החזר כהוי ‏(מאט)‏<br />

משטח כהוי ‏(מאט)‏ - משטח דיפוזי,‏ מחזיר אור באופן אחיד לכל<br />

הכיוונים,‏ ללא תלות בכיוון של האור הפוגע בו.‏ החזרה זו קרויה<br />

החזרה לפי למברט<br />

.(Lambert)<br />

Diffuse reflection<br />

היחידה:‏ שבר או אחוז<br />

5.4<br />

החזר מבריק<br />

במשטח מבריק,‏ או משטח ראי,‏ קרן האור הפוגעת בו בזוית<br />

Specular reflection כלשהי ביחס לניצב למשטח זה,‏ מוחזרת בזוית זהה לניצב.‏<br />

היחידה:‏ שבר או אחוז<br />

5.5<br />

החזר מצעיף<br />

מצב,‏ בו מתווספים להחזרים הרגילים בשדה הראיה,‏<br />

החזרים נוספים הגורמים לטשטוש מלא או חלקי<br />

של פרטים שהיה ניתן לראותם ללא השפעת ההחזרים<br />

המפריעים.‏ לתוצאה הנגרמת קוראים סנוור מצעיף.‏<br />

Veiling reflectance<br />

5.6<br />

החזרים הדדיים<br />

החזרים חוזרים ונשנים ממשטחים הנראים אחד לשני.‏<br />

Multiple reflections בחישובי תאורת פנים מקובל לחשב עד ההחזר השני.‏<br />

Inter-reflections<br />

5.7<br />

העברה<br />

החלק ‏(או האחוז)‏ של קרינת האור אשר חומר שקוף ‏(למשל<br />

זכוכית)‏ מעביר ממשטח אחד לצד השני.‏<br />

Transmission<br />

היחידה:‏ שבר או אחוז<br />

5.8<br />

בליעה<br />

החלק ‏(או האחוז)‏ של קרינת האור שחומר שקוף ‏(למשל זכוכית),‏<br />

בולע.‏ קרינה זו הופכת לחום.‏ בהמשך,‏ החום מתפזר לשני צידי<br />

החומר ביחס הפוך לטמפרטורת האוויר השוררת משני צידי<br />

החומר.‏<br />

Absorption<br />

היחידה:‏ שבר או אחוז


12<br />

.6<br />

מקורות אור<br />

התכונות העיקריות של מקורות אור חשמליים<br />

שיטת הפקת האור ‏(ראה להלן).‏<br />

הנצילות האורית בלומן לוואט ‏(ראה לעיל).‏<br />

תלויה במבנה הנורה,‏ במתח ההפעלה ובעיקר בהספק הנורה.‏ ככל שההספק גדול יותר,‏ גדלה<br />

הנצילות האורית.‏<br />

הפילוג הספקטראלי ‏(ראה נתוני היצרן).‏<br />

.1<br />

.2<br />

.3<br />

.4<br />

מסירת צבע.‏<br />

משך החיים הנקוב ‏(לפי נתוני היצרן).‏<br />

יש לציין כי משך החיים הנקוב אינו מוגדר חד-משמעית ע"י כלל היצרנים.‏ באירופה מקובל<br />

לנקוב את משך החיים עד לזמן שבממוצע סטטיסטי,‏ מגיעה הירידה בתפוקת האור של<br />

הנורות לאחוז מוגדר מתחת לערך ההתחלתי.‏ בארצות הברית,‏ מקובל יותר להגדיר את<br />

משך החיים כממוצע סטטיסטי של משך פעולת הנורות.‏<br />

.5<br />

.6<br />

גודל מקור האור<br />

ככל שהמקור קטן יותר ניתן להגדיל את היעילות הפוטומטרית מחזירי האור במנורות<br />

התאורה).‏<br />

‏(גופי<br />

מגוון הספקים - להתאמה ליישום הדרוש.‏<br />

מגוון גדלים פיזיים - להתאמה לתכנון הרצוי.‏<br />

הצורך באביזרי עזר ‏(נטל,‏ מדלק,‏ קבלים).‏<br />

כופל ההספק ‏(לפני התיקון באמצעות קבלים,‏ ואחריו).‏<br />

עלות הנורה ועלות ציוד העזר.‏<br />

ריצוד<br />

flicker -<br />

.7<br />

.8<br />

.9<br />

.10<br />

.11<br />

.12<br />

.13<br />

.14<br />

הפרעה תרמית<br />

הפרעה אקוסטית<br />

- חימום.‏<br />

רעש.‏ - זמזום,‏<br />

מקורות אור תקניים CIE Standard<br />

Sources -<br />

מקור תקני A<br />

נורת ליבון עם תיל מטונגסטן,‏ המחוממת לטמפרטורת צבע של<br />

המתארת בקרוב את אותה הטמפרטורה של קורן<br />

שחור.‏<br />

4,874<br />

2,856 קלוין,‏<br />

Standard source A<br />

מקור תקני B<br />

חיקוי של אור השמש בצהרי היום,‏ בטמפרטורת צבע של<br />

קלוין.‏ החיקוי נעשה בעזרת מקור A בתוספת מסננים מתאימים.‏<br />

6,500 קלוין.‏<br />

Standard source B<br />

מקור זה בוטל.‏<br />

מקור תקני<br />

אור הרקיע בטמפרטורת צבע של החיקוי<br />

נעשה ע"י מקור A בתוספת מסננים תקניים מתאימים.‏<br />

D65<br />

Standard source D65


13<br />

.7<br />

נורות למאור כללי<br />

7.1 נורות ליבון<br />

.7.1.1<br />

נורת ליבון ‏(נורת להט)‏<br />

נורה המייצרת את האור ע"י חימום תיל מטונגסטן באמצעות זרם<br />

חשמלי המוזרם דרכו.‏ התיל עשוי מסליל,‏ או אפילו מסליל עם<br />

סילסול כפול.‏ אגס הנורה עשוי מזכוכית סיליקה.‏ בתוך חלל האגס<br />

לומן<br />

עד מוכנס גז חנקן בלחץ אטמוספרי.‏ נצילות אורית לווט.‏<br />

18<br />

8<br />

Incandescent lamp<br />

7.1.2<br />

נורת הלוגן<br />

ברום או<br />

בדרך כלל יוד,‏ אשר נוסף בתוכה הלוגן.‏ נורת ליבון,‏ השפופרת או האגס עשויים<br />

תערובת של שניהם במצב גאזי.‏ 25 לומן לווט.‏<br />

מזכוכית קוורץ.‏ נצילות אורית 15 עד<br />

Halogen lamp<br />

אין לגעת בזכוכית בידיים.‏<br />

7.2 נורות פריקה<br />

7.2.1 נורות פריקה בלחץ נמוך<br />

Low Pressure Discharge Lamps - LPD -<br />

7.2.1.1<br />

נורה פלואורנית<br />

נורה בה מיוצרת בעיקר קרינה אולטרה סגולה ‏(א"ס)‏ ע"י פריקה<br />

של זרם חשמלי דרך אידי כספית בלחץ נמוך ‏(בערך אלפיות<br />

האטמוספירה).‏ הקרינה הא"ס פוגעת בשכבה הפלואורנית על<br />

הדופן הפנימי של השפופרת הופכת לאור ניראה,‏ ע"י שינוי באורך<br />

הגל.‏ הרכב האבקה ‏(הפוספור)‏ הפלואורנית קובע את גוון הנורה<br />

ואת ההרכב הספקטראלי של האור המופק ממנה נצילות אורית<br />

40 עד 100 לומן לווט,‏ כתלות בגודל ומבנה הנורה.‏<br />

4<br />

.<br />

Fluorescent lamp<br />

10 עד 16 מ"מ,‏<br />

7.2.1.2<br />

נורה פלואורנית קומפקטית<br />

השפופרת<br />

נורה פלואורנית בעלת קוטר של<br />

מכופפת כך שהגודל הפיזי הוא קטן יחסית.‏ נצילות אורית<br />

לווט.‏<br />

40 עד<br />

Compact fluorescent lamp<br />

70 לומן<br />

7.2.1.3<br />

- נל"נ<br />

Low pressure sodium lamp<br />

נורת נתרן בלחץ נמוך<br />

נורה בה נוצר האור ע"י פריקה של זרם חשמלי דרך אידי נתרן<br />

בלחץ נמוך.‏ זוהי הנורה היעילה ביותר ‏(נצילות אורית<br />

לומן לווט),‏ אולם האור שלה הינו חד צבעי,‏ בתחום הכתום צהוב.‏<br />

כל הצבעים מלבד הצהוב מעוותים לאורה של הנורה הזו.‏ עקב כך,‏<br />

השתמשו בה כמעט רק במתקני חוץ.‏ כיום ממעטים להתקין נורה<br />

זו.‏<br />

80 עד 200


7.2.2 נורות פריקה בעוצמה גבוהה<br />

14<br />

High Intensity Discharge Lamps - HID -<br />

7.2.2.1<br />

נורת כספית ‏(נורת אידי כספית)‏<br />

נורה בה נוצר האור ע"י פריקה של זרם חשמלי דרך אידי כספית<br />

נצילות אורית<br />

בלחץ גבוה ‏(עד<br />

לווט.‏<br />

40 עד 60 לומן<br />

10 אטמוספירות).‏<br />

80<br />

Mercury vapor lamp<br />

7.2.2.2<br />

נורת כספית הלידית<br />

זוהי נורת אידי כספי עם תוספות של עופרות נדירות מסוגים<br />

שונים.‏ התוספות משפרות את ההרכב הספקטראלי ואת הנצילות<br />

האורית ביחס לנורת הכספית.‏ אולם משך החיים קצר יותר,‏<br />

המחיר גבוה יותר,‏ והנורה עשויה לשנות את צבע האור במשך<br />

הזמן.‏ נצילות אורית 120 לומן לווט.‏<br />

70 עד<br />

Metal halide lamp<br />

7.2.2.3<br />

- נל"ג<br />

High pressure sodium lamp<br />

נורת נתרן בלחץ גבוה<br />

נורה בה נוצר האור ע"י פריקה של זרם חשמלי דרך אידי נתרן<br />

בלחץ גבוה.‏ הגודל הפיזי של הנורה קטן בהרבה ביחס לנורת<br />

הנל"נ,‏ ולכן המנורות קטנות וקומפקטיות יותר.‏ עקב הגדלת<br />

הלחץ,‏ יש פליטה בכל בתחום הנראה,‏ אולם עדיין מודגש הגוון<br />

הצהוב.‏ הנצילות האורית עד לומן לווט.‏ מנוצלת בעיקר<br />

למתקני חוץ,‏ אולם מתקינים אותה גם במקומות עבודה גדולים.‏<br />

150<br />

בדגמים משופרים של נורת הנל"ג השתפר הפילוג הספקטראלי,‏<br />

אולם הנצילות האורית יורדת במקצת.‏<br />

7.2.2.4<br />

נורת קסנון<br />

נורה בה נוצר האור ע"י פריקה דרך הגז האציל קסנון.‏ ספקטרום<br />

האור קרוב יותר מכל מקור אור אחר לספקטרום של אור היום.‏<br />

הנורה מנוצלת במבזקים אלקטרוניים לצילום,‏ וכן לזרקורים בעלי<br />

עוצמה.‏ בעבר התקינו נורות אלה לשטיפת אור של שטחים גדולים<br />

כמו שדות תעופה ואיצטדיונים.‏ אולם עקב הנצילות הנמוכה<br />

והסיבוך של מערכת ההפעלה,‏ יצאו הנורות הארה מכלל שימוש.‏<br />

נצילות אורית 25 לומן לווט.‏<br />

20 עד<br />

Xenon lamp<br />

7.2.3 נורות פריקה ללא אלקטרודות<br />

7.2.3.1<br />

נורה הלידית אינדוקטיבית<br />

נורת כספית הלידית ללא אלקטרודות.‏ האור נוצר ע"י השראה<br />

אינדוקטיבית בתדירות גבוהה.‏ צבע האור כמו נורת הכספית<br />

ההלידית,‏ בגוון חם או קר,‏ בהתאם לפוספור של האגס.‏ המיוחד<br />

בנורה זו הוא משך החיים הנקוב הגדול,‏ עד<br />

100,000 שעות.‏<br />

Induction lamp<br />

85 ואט,‏<br />

חברת פיליפס מציעה נורה בהספק של עם תפוקת אור<br />

של היינו,‏ נצילות אורית של 65 לומן לווט.‏<br />

5500 לומן,‏<br />

7.2.3.2<br />

נורת גופרית אינדוקטיבית<br />

דגם חדשני של נורה המפיקה אור מפריקה באינדוקציה,‏ ללא<br />

אלקטרודות.‏ החומר הפעיל הם אידי גופרית.‏ הנורה פותחה של<br />

בעידוד משרד האנרגיה ארצות הברית.‏ זוהי נורה המופעלת<br />

בתדירות גבוהה ביותר באמצעות מגנטרון נצילות אורית בסדר<br />

גודל של 110 לומן לווט,‏ פילוג ספקטראלי דומה לאור היום<br />

הטבעי,‏ ומשך חיים של למעלה מ‎60,000‎‏-‏ שעות.‏<br />

הנורה עדיין לא נמצאת בשימוש נרחב.‏<br />

.<br />

100 עד<br />

Sulphur induction lamp


7.3 דיודות פולטות אור<br />

15<br />

Light Emitting Diodes -LEDS<br />

-<br />

סוג של דיודה בעלת תכונות מותאמות.‏ היא עשויה ממוליך למחצה הפולטת אור כאשר מחברים<br />

אותה למקור מתח.‏ למשל,‏ הלד העשוי מתרכובת גאליום-ארסנט מפיק אור בתחום האדום.‏<br />

7.3.1<br />

לדים עם אור בצבע<br />

במשך זמן רב יצרו לדים בצבעים שונים:‏ כחול,‏ ירוק,‏ סגול,‏ אדום.‏<br />

הנצילות האורית הייתה נמוכה מאוד,‏ כ-‏‎5‎ לומן לואט.‏<br />

הן שימשו במערכות בקרה,‏ שילוט ורמזורים.‏ כמו כן התקינו אותם<br />

במכשירי שמע,‏ כאשר הן הבהבו לקצב המנגינה.‏<br />

הם עומדים בהדלקות רבות ומהירות בלי להינזק.‏<br />

Coloured LEDS<br />

7.3.2<br />

לד בצבע לבן<br />

בשנים האחרונות,‏ הצליחו לפתח לדים המפיקים אור לבן.‏ כמו כן,‏<br />

גדלה במידה ניכרת הנצילות האורית שלהם עד לומן לואט.‏<br />

משך החיים של הלדים מגיע כיום ליותר מ-‏‎50,000‎ שעות,‏ אם כי<br />

יש יצרנים המצהירים על משך חיים עד<br />

הלדים הלבנים מיוצרים בהספקים שונים,‏ הנפוצים ביותר היום<br />

ואט,‏ 1 ואט ו-‏‎3‎ ואט.‏<br />

הם לדים של<br />

50<br />

100,000 שעות.‏<br />

0.08 ואט,‏ 0.25<br />

תפקוד הלדים יורד באופן תלול עם עלייה בטמפרטורה.‏<br />

לכן חשוב להקפיד על תכנון שיבטיח פיזור יעיל של החום.‏<br />

פיתוח הלדים עדיין נמצא בעיצומו ומנבאים להם בעתיד נצילות<br />

שתגיע עד 200 לומן לואט.‏ במעבדות המחקר כבר מקבלים יותר!‏<br />

התחזית היא כי הלדים ייהפכו בעתיד למקור האור העיקרי<br />

לתאורה כללית.‏ מערכות הלד מאפשרות כבר כיום תכנון משולב<br />

של התאורה הכללית עם אפקטים אדריכליים של החלפת צבעים<br />

דינאמית.‏<br />

.8<br />

8.1<br />

מנורות ‏(גופי תאורה)‏<br />

מנורה ‏(גוף תאורה)‏<br />

Luminaire<br />

Fitting – Fixture<br />

8.2<br />

מחזיר אור<br />

מערכת אופטית המכוונת את האור של הנורות לכיוונים הרצויים<br />

ומונעת את ההארה לכיוונים בלתי מועילים.‏ המערכת כוללת בדרך<br />

כלל:‏ מקור אור,‏ מחזיר אור,‏ מפזר אור או רפפה ומעטפת המעצבת<br />

את הצורה של המנורה.‏<br />

החלק בתוך המנורה המיועד להחזרת האור והכוונתו לכיוונים<br />

הרצויים.‏<br />

Reflector<br />

8.3<br />

מפזר אור<br />

החלק בתוך המנורה המיועד לפיזור האור.‏ החומר יכול להיות<br />

חלבי,‏ או עשוי מפריזמות.‏<br />

Diffuser<br />

8.4<br />

רפפה<br />

מערכת מחיצות המונעת את הראיה של מקורות האור עד לזוית<br />

ההגנה הדרושה מל האופק.‏<br />

Louvre<br />

8.5<br />

רפפה פרבולית<br />

רפפה בעלת חתך פרבולי.‏ הרפפה עשויה עם גימור מבריק לשם<br />

החזרת האור כלפי מטה ומניעת סנוור.‏<br />

Parabolic louvre


16<br />

Light<br />

8.6<br />

רוחב אלומת האור<br />

רוחב האלומה במישור כלשהו ‏(אופקי,‏ אנכי וכו,)‏ מוגדר ע"י<br />

סיכום שתי הזויות ביחס לציר האלומה,‏ באותו המישור אשר בהן<br />

מגיעה למחצית העוצמה המרבית של<br />

‏(בקנדלות)‏ עוצמת האור ציר האלומה.‏<br />

beam width<br />

I max<br />

2<br />

I max<br />

2<br />

I<br />

max<br />

8.7<br />

אלומה סימטרית<br />

מנורה המפיקה את אותו פילוג עוצמות האור<br />

המישורים.‏<br />

‏(בקנדלות)‏<br />

בכל<br />

Symmetric beam<br />

8.8<br />

אלומה אסימטרית<br />

מנורה המפיקה אור בפילוג לא סימטרי,‏ בעיקר במישור האנכי,‏<br />

Asymmetric beam זאת,‏ כדי להגביר את ההארה לכיוונים מועדפים.‏<br />

8.9<br />

דרגת אטימות IP<br />

מקדם בעל 2 ספרות המגדיר את שעור האטימה של מנורה<br />

נגד חדירה של אבק,‏ לכלוך מים ולחות.‏<br />

תקן ישראלי<br />

- ת"י .IEC 529 ,981<br />

IP (Ingress Protection)<br />

9. מתקני תאורה<br />

9.1<br />

מקדם תחזוקה<br />

M - maintenance factor<br />

9.2<br />

תחזוקה תקופתית<br />

מקדם הנותן את היחס בין רמות ההארה לאחר שימוש ממושך<br />

במתקן ביחס לרמת ההארה של אותו המתקן במצב חדש.‏<br />

מקדם התחזוקה נקבע בעיקר ע"י שני גורמים עיקריים,‏ בלאי<br />

הנורות וההחזרים של מחזירי האור,‏ וכן בשיעור ההתלכלכות של<br />

המתקן.‏<br />

שיטת תחזוקה הנעשית לאחר פרקי זמן קבועים.‏ בעת התחזוקה<br />

Periodic maintenance מנקים את המנורות,‏ מתקנים תקלות ומחליפים את כל הנורות.‏<br />

9.3<br />

מקדם הניצול של החלל<br />

מקדם המגדיר את היעילות האורית היחסית של החלל כתלות<br />

בצורתו הגיאומטרית ומקדמי ההחזרה של המשטחים השונים<br />

תקרה,‏ קירות ורצפה.‏<br />

-<br />

Utilization factor<br />

UF


17<br />

9.4<br />

זוית הגנה<br />

הזווית ביחס לאופק אשר מעליה לא ניתן לראות את מקורות<br />

האור.‏<br />

Protection angle<br />

Cut-off angle<br />

9.5<br />

אחידות ‏(ההארה)‏<br />

מונח להגדרת השינוי בעוצמות ההארה בחלל.‏ מחושב על פי<br />

היחס שבין עוצמת ההארה המינימלית E min הנמדדת על מישור<br />

העבודה של חדר או מישור ייחוס כלשהו,‏<br />

לעוצמת ההארה הממוצעת על אותו מישור - ave E.<br />

-<br />

U -Uniformity<br />

U =<br />

E min<br />

E ave<br />

9.6<br />

מעגל הדלקה<br />

Lighting circuit<br />

9.7<br />

עימום<br />

קבוצת מנורות המחוברת למפסק אחד.‏<br />

בקרה אלקטרונית של עוצמת ההארה ממקורות האור.‏ העימום<br />

יכול להתבצע ברציפות או בדרגות,‏ לפי הצורך.‏<br />

בקרה המבוססת על הדלקה וכיבוי ידני של מגלי התאורה.‏<br />

Dimming<br />

9.8<br />

בקרה ידנית<br />

Manual control<br />

9.9<br />

ב ,<br />

Automatic control<br />

קרה אוטומטית<br />

בקרה על הדלקה וכיבוי של מעגלי התאורה באמצעות וסתים<br />

מפסקי זמן וכו'.‏<br />

9.10<br />

בקרה ממוחשבת<br />

בקרה על הדלקה וכיבוי של מעגלי התאורה באמצעות מחשב.‏<br />

Computerized control ניתן לתכנת את בקרת התאורה בהתאם לדרישות.‏<br />

10. מאור טבעי<br />

10.1<br />

קבוע השמש<br />

עוצמת קרינת השמש מחוץ לאטמוספירה ‏(קבוע השמש).‏<br />

Extraterrestrial solar irradiance<br />

-<br />

Solar Constant<br />

E eo (W/m 2 )<br />

10.2<br />

קבוע השמש האורי<br />

עוצמת ההארה מהשמש מחוץ לאטמוספירה ‏(קבוע השמש האורי).‏<br />

Extraterrestrial illuminance<br />

-<br />

Illuminance Solar Constant<br />

E vo<br />

(lux)


18<br />

10.3<br />

עוצמת הארה גלובלית<br />

עוצמת ההארה הטבעית המגיעה ישירות מן השמש וכן האור<br />

Global illuminance המפוזר המגיע מכל כיפת הרקיע,‏ ביחד.‏<br />

E vg (lux)<br />

10.4<br />

עוצמת הארה גלובלית<br />

כנ"ל,‏ כאשר המדידה נעשית על מישור אופקי.‏<br />

על מישור אופקי<br />

Global horizontal<br />

illuminance<br />

E vgh (lux)<br />

10.5<br />

עוצמת הארה ישירה מהשמש<br />

האור המגיע ישירות מן השמש,‏ לאחר הפיזור באטמוספירה.‏<br />

הזמינות של אור השמש תלויה במצב האטמוספירה.‏ במצב של<br />

עננות או אובך כבד בימי חמסין לא מגיע אור שמש ישיר אל פני<br />

כדור הארץ.‏<br />

Direct illuminance<br />

E vp (lux)<br />

10.6<br />

עוצמת ההארה הישירה<br />

כנ"ל,‏ כאשר המדידה נעשית על מישור אופקי.‏<br />

כנ"ל,‏ אולם כאשר המדידה נעשית על מישור הניצב לקרני השמש.‏<br />

של השמש על מישור אופקי<br />

Direct horizontal<br />

solar illuminance<br />

E vph (lux)<br />

10.7<br />

עוצמת ההארה הישירה<br />

של השמש על מישור ניצב<br />

Direct beam (normal)<br />

solar illuminance<br />

(lux) E vpn<br />

10.8<br />

עוצמת ההארה המפוזרת<br />

Diffuse illuminance<br />

האור (lux)<br />

E vd<br />

10.9<br />

עוצמת ההארה המפוזרת<br />

על מישור אופקי<br />

אור השמש,‏ המתפזר באטמוספירה,‏ מגיע בחלקו אל פני כדור<br />

הארץ.‏ אנו מכנים אור זה בשם ‏"אור הרקיע".‏ זהו מקור<br />

העיקרי לתאורה הטבעית בתוך בנינים.‏<br />

כנ"ל,‏ כאשר המדידה נעשית על מישור אופקי.‏<br />

Diffuse illuminance<br />

(lux) E vdh<br />

10.10<br />

עוצמת הארה מוחזרת<br />

ממשטחי החוץ<br />

עוצמת ההארה הטבעית החודרת דרך החלונות של בנינים,‏<br />

המגיעה מהחזרת אור השמש הישיר והאור המפוזר ממשטחי<br />

Externally reflected החוץ שממול החלונות.‏<br />

illuminance<br />

E vr<br />

(lux)


19<br />

10.11<br />

מקדם אור היום<br />

היחס באחוזים בין רמת ההארה הטבעית בנקודה כלשהי בתוך<br />

החלל המואר לרמת ההארה הטבעית השוררת באותו רגע<br />

בחוץ<br />

(E in )<br />

.(E out )<br />

Daylight factor<br />

DF (%)<br />

המדידות צריכות להיעשות ללא קרינת שמש ישירה<br />

וללא הסתרה של כל כיפת הרקיע.‏<br />

‏(רקיע מעונן)‏<br />

E<br />

in<br />

DF = ⋅100 (%)<br />

E<br />

out<br />

10.12<br />

שילוב תאורה טבעית וחשמלית<br />

שילוב של תאורה טבעית עם התאורה החשמלית בשעות היום.‏<br />

השילוב צריך להביא בחשבון את רמות ההארה,‏ ההרכב<br />

הספקטראלי של אור היום והתאורה החשמלית,‏ כיווני ההארה<br />

וכו'.‏<br />

Integration of daylight and<br />

electric light<br />

שילוב נכון מסייע ליצירת תאורה נוחה ונעימה<br />

וכן לחיסכון ניכר באנרגיה.‏<br />

10.13<br />

זוית מעל לאופק<br />

γ - altitude angle<br />

10.14<br />

זוית השמש מעל לאופק<br />

הזווית של נקודה על הרקיע מעל האופק ‏(מעלות).‏<br />

זווית השמש מעל לאופק ‏(מעלות).‏<br />

γ s - solar altitude<br />

10.15<br />

זוית האזימוט<br />

הזווית האופקית של נקודה על הרקיע ביחס לצפון,‏ בכיוון מחוגי<br />

α - azimuth angle השעון.‏<br />

10.16<br />

אזימוט השמש<br />

הזווית האופקית של השמש ביחס לצפון,‏ בכיוון מחוגי השעון.‏<br />

α s - solar azimuth<br />

10.17<br />

המסלול היחסי של קרן שמש דרך האטמוספירה בזווית כלשהי γ s<br />

מסה אטמוספרית<br />

,<br />

ביחס למסלול מהזניט ‏(כאשר השמש נמצאת בזוית של מעל<br />

בגובה פני הים<br />

לאופק,‏ כאשר היא מגיעה למשטח בגובה פני הים.‏<br />

0<br />

90<br />

Optical air mass<br />

At sea level - m 0<br />

m<br />

0<br />

1<br />

= = cosecγ<br />

sin γ<br />

s<br />

s<br />

, γ s<br />

10.18<br />

מסה אטמוספירית בגובה<br />

מעל פני הים<br />

המסלול היחסי של קרן שמש דרך האטמוספירה בזוית כלשהי<br />

ביחס למסלול מהזניט,‏ כאשר היא מגיעה למשטח בגובה<br />

z(km) מעל פני הים.‏<br />

z<br />

Optical air mass<br />

at any level z(km)<br />

mh<br />

= m0 ( 1−01 . z) = cos ecγ s( 1−<br />

01 . z)


20<br />

10.19<br />

מסה אטמוספירית לפי קסטן<br />

ערך ניסויי של המסה האטמוספירית כפי שנקבע ע"י<br />

קסטן<br />

Kasten –<br />

Optical air mass according<br />

to Kasten - m k<br />

m<br />

k<br />

1<br />

=<br />

−<br />

+ o 15 + 3885 1 .<br />

[sin γ . ( γ . ) 253 ]<br />

s<br />

s<br />

10.20<br />

מקדם העכירות לפי לינקה<br />

לקרינת השמש הכוללת<br />

מקדם העכירות לקרינת השמש מגדיר את שעור המעבר של<br />

קרינת השמש הכוללת דרך האטמוספירה בהתחשב בכמות אידי<br />

Linke's Turbidity Factor המים,‏ האירוסולים ושאר המזהמים באוויר.‏<br />

for the total solar irradiance<br />

-<br />

T eL<br />

10.21<br />

מקדם העכירות לפי לינקה<br />

עבור הספקטרום הנראה<br />

כנ"ל,‏ אולם עבור הספקטרום הנראה בלבד.‏<br />

Linke's Turbidity Factor<br />

for the visible spectrum<br />

(Illuminance Turbidity)<br />

– T vL<br />

10.22<br />

מקדם הפיזור של קרינת<br />

השמש הכוללת<br />

מקדם הפיזור של קרינת השמש הכוללת באטמוספירה לפי<br />

ריילי<br />

. (Rayleigh)<br />

Total solar extinction<br />

coefficient<br />

a eR<br />

10.23<br />

מקדם הפיזור של אור השמש<br />

מקדם הפיזור של קרינת השמש בתחום הספקטרום הנראה לפי<br />

ריילי<br />

.(Rayleigh)<br />

Illuminance extinction<br />

coefficient<br />

a vR

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!