LED ، آخرین مرز در نورپردازی معماری

در اين بخش مي‌توانيد در مورد تمامي مسائل مرتبط با معماري و شهرسازي به بحث بپردازيد

مدیران انجمن: hani1459, شوراي نظارت

ارسال پست
Moderator
Moderator
نمایه کاربر
پست: 2952
تاریخ عضویت: پنج‌شنبه ۱ اسفند ۱۳۸۷, ۴:۲۷ ق.ظ
سپاس‌های ارسالی: 2399 بار
سپاس‌های دریافتی: 12644 بار

LED ، آخرین مرز در نورپردازی معماری

پست توسط hani1459 »

نور یکی از مهم­ترین عوامل کیفیت، پویایی و سرزندگی آثار معماری است و از نظر مفاهیم کیفی و نمادین و نیز از نظر کارکرد عملی از جایگاه ویژه­ای در رشته معماری برخوردار است اگرچه اولین وظیفه نور روشن کردن فضا و فرم­های ساختمانی است، با این­حال نور، چه طبیعی و چه مصنوعی، علاوه بر این کارکرد اصلی خویش، می­تواند نبوغ معمارانه را برجسته­تر نماید، اشتباهات را بپوشاند و پنهان کند، توجه بیننده را جلب نماید و یا اینکه باعث شود مکانی مقدس یا امن به نظر برسد.LED ها، یکی از جدیدترین فناوری­های نورپردازی در خدمت نورپردازی معماری هستند که در سال­های اخیر مورد توجه طراحان بسیاری در اقصی­نقاط جهان قرار گرفته­اند.


نور یکی از مهم­ترین عوامل کیفیت، پویایی و سرزندگی آثار معماری است و از نظر مفاهیم کیفی و نمادین و نیز از نظر کارکرد عملی از جایگاه ویژه­ای در رشته معماری برخوردار است. بی­جهت نیست که لوکوربوزیه در کتاب «به­ سوی یک معماری نوین» می­نویسد: «معماری بازی استادانه، صحیح و باشکوه احجام ترکیب­شده زیر نور می­باشد. چشمان ما تربیت شده­اند که فرم­ها را زیر نور ببینند. سایه و روشن است که این فرم­ها را آشکار می­سازد.» اگرچه اولین وظیفه نور روشن کردن فضا و فرم­های ساختمانی است، با این­حال نور، چه طبیعی و چه مصنوعی، علاوه بر این کارکرد اصلی خویش، می­تواند نبوغ معمارانه را برجسته­تر نماید، اشتباهات را بپوشاند و پنهان کند، توجه بیننده را جلب نماید و یا اینکه باعث شود مکانی مقدس یا امن به نظر برسد. فناوری­های جدید نورپردازی، ابزارهایی در خدمت نورپردازی معماری هستند که در سال­های اخیر مورد توجه طراحان بسیاری در اقصی­نقاط جهان قرار گرفته­اند. آنچه در ادامه می­خوانید، اختصاص دارد به معرفی LED ها، یکی از جدیدترین فناوری­های نورپردازی، که با استناد به مقاله­ای از Emilie W. Sommerhoff در نشریه The Architect’s Newspaper، شماره ویژه نورپردازی معماری، نوشته شده است:

تصویر
متداول­ترین کاربرد LEDها، تغییر رنگ زمینه صحنه­ها و همچنین استفاده به عنوان عناصر و جزئیات تزئینی در محیط­های­ بزرگ و وسیع است. Jim Benya، طراح نورپردازی و مدیر Benya Lighting Design در Tigard، Oregon که اخیراً مشغول طراحی و اجرای منظره آسمان نیمه­شب برای اتاق MRI یک بیمارستان، با استفاده از LEDهای آبی­رنگ است، می­گوید: «من اگر در کارم به یک رنگ اشباع­شده نیاز داشته باشم، به استفاده از LEDها روی می­آورم.» Ken Douglas، طراح نورپردازی و مدیر Illumination Arts در نیوجرسی، نیز مشغول طراحی و اجرای منابع توکار نور در نمای تاریک ساختمانی ساخته­شده از آجر قرمز است که شب­ها جلوه و ابهت­اش را به دلیل فقدان نورپردازی مناسب از دست می­دهد. او می­گوید: «ما در طرح­هایمان از LEDها بیشتر یا به عنوان یک عنصر زیبایی­شناسانه فرعی و به اصطلاح چاشنی کار، و یا به عنوان یک عنصر اصلی و کاملاً برجسته استفاده می­کنیم.»
تصویر

بازسازی ساختمانPaco Rabannesque در سئول، کار UN Studio و Arup Lighting (شرکت­های مستقر در آمستردام): این ساختمان بتنی متعلق به دهه 1970 که سبک معماری آن را نمی­توان در یکی از طبقه­بندی­های مشخص جای داد، پشت لایه­ای متشکل از 4330 دیسک شیشه­ای یخ­زده که با همین تعداد LED پوشش داده شده، پنهان گشته است. هر دیسک همچون یک پیکسل بسیار بزرگ عمل می­کند و در نتیجه ساختمان به یک صفحه نمایش بزرگ تبدیل می­شود.
لامپ­های دیگر مثل لامپ­های metal halide نیز از قابلیت­ تغییر رنگ برخوردارند، بطوری­کهHorton Lees Brogden از این لامپ­ها برای نورپردازی ساختمان Met Life در نیویورک استفاده نموده و به نتایج بسیار جالبی نیز دست یافته است. لیکن Douglas در­­باره این لامپ­ها نظر دیگری دارد: «به همراه این لامپ­ها بایستی یا یک چرخ رنگی وجود داشته باشد یا یک عنصر فیزیکی که دور لامپ حرکت می­کند یا شیشه­ای که عقب و جلو می­رود، و هرگاه شما در نورپردازی یک عنصر متحرک داشته باشید، نتیجه کار خوب از آب درنمی­آید.»


تصویر

فلورسنت­های RGB از گذشته منبع نور مناسب برای ایجاد جلوه­های تغییر رنگ بوده­اند و هنوز هم در برخی پروژه­ها همچون نمای برج 41 طبقه Deutsche Post در بن آلمان که در سال 2003 توسط Helmut Jahn طراحی شده است، با نتایج بسیار موفقیت­آمیز مورد استفاده قرار می­گیرند. با این وجود، طراحان زیادی همچون Darren Nolan، معمار شرکت Peter Marino + Associates، که اخیراً طراحی و اجرای یک ساختمان هشت­طبقه برای Chanel را در توکیو به پایان رسانده است، از LEDها برای نورپردازی نمای ساختمان­هایشان استفاده می­کنند. Nolan در این خصوص می­گوید: «ما مقایسه­هایی میان فلورسنت و LEDها انجام دادیم و در نهایت توجه به نتایج این مقایسه­ها در مقولاتی همچون قابلیت نگهداری، میزان تولید گرما و ثبات دمای رنگ، ما را متقاعد ساخت که از فناوری جدید استفاده کنیم.» یکی دیگر از قابلیت­های LEDها که معماران را به استفاده از آنها ترغیب می­کند، این است که LEDها می­توانند در نماهای مدرنیستی مرکب از شیشه و فلز جاسازی شوند و این امکان را بوجود بیاورند که طرح نورپردازی ساختمان در هر شب تغییر کند. با اینکه هزینه­های اولیه LEDها بیشتر است، اما به گفته Nolan، معماران به این نتیجه رسیده­اند که LEDها در درازمدت، به لحاظ اقتصادی باصرفه­تر هستند.


عمر بی­نهایت طولانی LEDها، آنها را به یک گزینه کاملاً بی­عیب ­و ­نقص، جهت نورپردازی در محل­هایی که تعمیر و نگهداری لوازم و تأسیسات در آنها دشوار است، تبدیل می­کند. بر این اساس است که Paul Gregory، مدیر Focus Lighting در نیویورک، برای نورپردازی برخی قسمت­های هتل جدید Semiramisدر آتن یونان، از جمله نواحی که کاربرد انواع دیگر لامپ­ها در آنجا به دلیل محدودیت فضا دشوار و غیرممکن می­باشد، به استفاده از LEDها روی آورده است. Gregoryو کریم رشید، همکار او، با آگاهی و اطمینان کامل LEDها را برای این پروژه انتخاب کرده­اند، چرا که چهار سال قبل برای نورپردازی رستوران Morimoto در فیلادلفیا نیز از LEDها استفاده کرده بودند و به گفته خودشان هزینه نگهداری آنها در طول این مدت بی­نهایت پایین بوده و هنوز به خوبی کار می­کنند.

تصویر
هتل Semiramis در یونان، کارPaul Gregory از Focus Lighting و کریم رشید: کاربرد LEDها به همراه شیشه رنگی به منظور افزودن جلوه­های تزیینی به کار

با اینکه شدت کلی نور خروجی از منابع LED موجود پایین است، اما LEDهای بسیار روشنی نیز، برای استفاده در فضاهای کوچک از قبیل جعبه­های نمایش یا فضاهای محصور، وجود دارند.همچنین LEDها برای کاربرد در سطوح واقع در هوای آزاد، مثل پله­ها و کف­­ها، یک محصول کاملاً ایده­آل هستند، زیرا فناوری آنها بگونه­ای است که در طیف وسیعی از دماها کارآیی خود را حفظ می­کنند، بر خلاف فلورسنت­ها که در سرما به خوبی کار نمی­کنند و نیز بر خلاف لامپ­های HID که در سرما سریع روشن یا خاموش نمی­شوند.از طرف دیگر چون LEDها برق کمی مصرف می­کنند، می­توانند با استفاده از نور خورشید و یا باتری نیز کار کنند که این ویژگی آنها را برای استفاده در محل­هایی که تأمین پیوسته و لاینقطع روشنایی در آنجا از اهمیت خاصی برخوردار است، به یک محصول کاملاً مناسب تبدیل می­کند. با توجه به همین ویژگی، Erco Lighting که اخیراً به تولید محصولات کاربردی مبتنی بر فناوری LED روی آورده، لوازم روشنایی خاصی برای راهنمایی و تعیین موقعیت به بازار عرضه کرده است که به عنوان چراغ­های راهنما در راه­ها و نیز چراغ­های ایمنی در ورودی­ها و پله­ها مورد استفاده قرار می­گیرند.

تصویر
مرمت FAO Schwarz، کارPaul Gregory از Focus Lighting و David Rockwell: سقفی با 80000 LED که می­توانند برای طرح­های مختلف برنامه­ریزی شوند.

از آنجایی که LEDها تابش گرمایی ندارند، در محیط­هایی که گرما ممکن است به برخی اشیاء نورپردازی شده، همچون آثار هنری یا شکلات، آسیب برساند، کارآیی خوبی از خود نشان می­دهند. به همین علت در لامپ­های مورد استفاده در محیط­های کاری نیز کم­کم از این فناوری بهره جسته می­شود، چون عموماً در این محیط­ها کاربران کاملاً نزدیک به منبع نوری هستند و در نتیجه ممکن است دچار سوختگی شوند.لامپ Arkettoکه در سال 2004 توسط Luxo به بازار عرضه شد، طبق ادعای سازنده، تقریباً گرمای محسوسی تولید نمی­کند و دارای طول عمر 50000 ساعت است.البته از دیدگاه Benya، «اینکه LEDها به هیچ­وجه گرمایی تولید نمی­کنند، یک تصور غلط است. وقتی یک LED گرمایی تابش نمی­کند، در واقع به این معنی است که نمی­تواند خود را به این طریق خنک کند، اما همان­طور که می­دانیم، بایستی گرما از منبع نور به بیرون هدایت شود و هر چه قدرت روشنایی لامپ بیشتر باشد، مشکل گرمای ناشی از آن بغرنج­تر خواهد بود.» او خاطرنشان می­کند، خنک نشدن منبع نوری LED، تأثیرات منفی بر شدت نور خروجی و طول عمر لامپ می­گذارد، در نتیجه اگر بتوان این مشکل را حل کرد، LEDها کاربردهای معمارانه استانداردتری خواهند یافت.

شکایت عمده طراحان از LEDها درباره نحوه کارکرد آنها نیست، بلکه به کاربردهای معمارانه آنها مربوط است، زیرابرخی کاستی­ها و ضعف­های موجود در LEDها که به آنها اشاره شد، از جمله پایین بودن شدت کلی نور خروجی، نداشتن تابش گرمایی و قیمت بالا، آنها را از وارد شدن به جریان اصلی کاربرد­های معمارانه دور نگهداشته­ است. البته واحدهای پژوهشی کارخانجات سازنده LEDها رفع این ضعف­ها را در کانون توجه خود قرار داده­اند. برای مثال، Color Kinetics بتازگی محصول جدیدی بنام IntelliWhite را به بازار معرفی کرده که در طیف گسترده­ای از دماها کارآیی دارد. همچنین طبق گفته Dave Shepard، مدیر فروش کارخانه صنایع نورپردازی Luxo که اخیراً یک چراغ کار LEDبه بازار عرضه کرده است، به نظر می­رسد قیمت قطعات و اجزاء LED حول­وحوش هر شش ماه پایین بیاید. از دیدگاه او، این صنعت در حال حاضر در آستانه یک کاهش قابل توجه در قیمت­هاست.

تصویر
ساختمان جدید اداره مرکزی Chanel در توکیو، طرح Peter Marino: نمای تماماً شفاف این ساختمان از شیشه (با دید کنترل­شده) و LEDها تشکیل شده است که ساختمان را در طول روز کاملاً شفاف و در شب همچون فانوس نورانی می­سازند. این ساختمان دارای یک مدیر هنری است که طرح­های مختلفی را برای نمای آن برنامه­ریزی می­کند.

Benyaدر خصوص پیشرفت قابل توجه فناوری LEDها می­گوید: «من تا بحال هرگز در رشته کاری­مان، فناوری­ای ندیده­ام که در چنین دوره زمانی کوتاهی، به این اندازه توسعه یافته باشد. هر وقت شما بایستید و اندکی مکث و تأمل کنید، درمی­یابید آنچه امروز مشخص می­کنید، در آینده­ای نزدیک، سریع­تر از کامپیوتری که همین حالا خریده­اید، کهنه و منسوخ می­شود.» البته این سخن با آنچه که به اعتقاد Benya هدف نورپردازی معماری است، یعنی طراحی چیزی پایدار و بادوام، کاملاً در تعارض می­باشد. او همچنین با دیده شک به آینده LEDها می­نگرد و می­گوید: «ما از آنها تنها تا مدتی به عنوان ابزارهای مناسب برای نورپردازی یاد خواهیم کرد.» استدلال او برای این گفته خویش، وجود برخی معایب در LEDهاست، از جمله اینکه وقتی منبع نوری خراب می­شود، اغلب بایستی کل سیستم عوض شود، نه فقط یک لامپ. از آنجا که دیودها باید با استفاده از لحیم یا روش­های دیگر به یک سیستم الکتریکی پیچیده متصل شوند، در نتیجه وقتی یکی از آنها خراب می­شود، ممکن است کل سیستم نورپردازی آسیب ببیند. با این حال به اعتقاد او، این سیستم نورپردازی در نوع خود یک ابتکار نمونه و ماندگار است، چرا که در این روش، بر خلاف روش­های معمول، عامل روشنایی پوششی به دور یک حباب گرانقیمت است که می­توان پس از استفاده آن را دور انداخت.Douglas نیز دیدگاه متفاوتی درباره رشد استفاده از LEDها در چند سال گذشته دارد: «همچنان­که در اوایل دهه 1990، مهم­ترین ابزار نورپردازی لزوماً لامپ­های MR16 بودند و اهمیتی نداشت که آنها ابزارهای شایسته و مناسبی هستند یا نه، LEDها نیز در حال حاضر از چنین وضعیتی برخوردار هستند.»

با توجه به دیدگاه­های مختلف طراحان نورپردازی و بررسی مختصری که از مزایا و معایب LEDها در کاربردهای معمارانه به عمل آمد، این سؤال مطرح می­شود که آیا در آینده فناوری دیگری قادر خواهد بود که LEDها را از صحنه نورپردازی معماری کنار زند و جانشین آن شود یا اینکه این فناوری با تغییرات و اصلاحاتی چند، جای پای خود را در این عرصه محکم­تر خواهد کرد؟



[External Link Removed for Guests]
[FONT=Times New Roman] [FONT=Times New Roman]  و ایران را دوست میدارم    
New Member
پست: 1
تاریخ عضویت: یک‌شنبه ۱۴ فروردین ۱۳۹۰, ۱۱:۵۹ ق.ظ

Re: LED ، آخرین مرز در نورپردازی معماری

پست توسط firetooth »

فناوری ال ای دی و کاربرد آن در ساخت لامپ و پروژکتورعبارت ال ای دی (LED) مخفف کلمات Light Emitting Diode است و به معنی «دیود ساطع کننده‌ی نور» است. دیودهای ساطع کننده‌ی نور جزء خانواده‌ دیودها و آنها نیز در زیرگروه نیمه هادی‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. خاصیتی که LEDها دارند این است که با گذر جریان از آنها، مقداری انرژی به صورت نور از محل اتصال دو نیمه‌هادی ساطع می شود. پروژکتورهای LED نوعی از لامپ‌های حالت جامد هستند که از فناوری دیود نورافشان استفاده می‌کند و به عنوان منبع روشنایی برای نورپردازی فضای داخلی خانه، خیابان‌ها، نمای ساختمان، باغ، ویلا، پل‌ها و … به کار می رود.
 اکنون با توجه به مصرف برق کم نسبت به سایر لامپها، عمر بسیار بالا و فناوری جدید ساخت رنگهای دیگر، این لامپها توانسته اند جای خود را در صنعت روشنایی در دنیا باز کنند.
تفاوت پروژکتور و لامپ‌های LED با فناوری های لامپ‌های فلورسنت کم مصرف (LCF)، لامپ‌های رشته ای و هالوژنهنگام خرید چراغ، [External Link Removed for Guests] و پروژکتور برای نورپردازی فضاهای داخلی و خارجی ساختمان‌ها باید در انتخاب صحیح منبع نور دقت داشته باشید. انتخاب صحیح می‌تواند علاوه بر کاهش مصرف انرژی، جلوه محیط و سوژه نورپردازی را جذاب و خاطره‌انگیزتر کند. پیش از آنکه با مزایای ویژه پروژکتورهای LED آشنا شویم بهتر است سایر فناوری‌ها تولید نور را مرور کرده و معایب آن‌ها را بشناسیم.
پروژکتور و لامپ های رشته ایتصویر
این نوع روشنایی دارای بیشترین تاریخچه و کمترین کارایی (بازدهی انرژی) هستند. عملکرد آن‌ها را می‌توان مشابه با یک بخاری برقی دانست، به گونه ای که با عبور جریان برق از یک رشته‌ سیم بسیار نازک از جنس تنگستن، سیم داغ شده و ضمن تولید گرما، شروع به درخشش می‌کند. در روش تولید نور بخش عمده‌ای از انرژی تبدیل به گرما می‌شود. گرم و سرد شدن مداوم تنگستن طول عمر آن را کاهش می‌دهد. طبق آزمایش‌های انجام شده، بطور میانگین تنها 10 درصد از انرژی در چراغ و پروژکتورهای رشته‌ای تبدیل به نور مرئی می‌شود.
 نکته بعدی در مورد این لامپ‌ها، تولید زیاد امواج مادون قرمز (IR) و ماوراء بنفش (UV) است که می‌تواند به بافت گیاهان و آثار هنری آسیب بزند. نور مرئی خروجی از این لامپ‌ها معمولا زرد است و امکان تولید چند نور رنگی توسط یک لامپ وجود ندارد. طول عمر لامپ نیز حدود 1200 ساعت است.
هالوژنتصویر
پروژکتور و لامپ‌های هالوژن بسیار مشابه با نمونه ‌های رشته‌ای هستند. با این تفاوت کا به آن‌ها گازهای فشرده و خنثی و مقدار اندکی از عناصر هالوژن مانند ید و برم اضافه شده‌ است. چرخه موجود در لامپ‌های هالوژن که موجب ته‌نشین شدن مجدد تنگستن بخار شده بر روی رشته می‌شود، نقش مؤثری در افزایش طول عمر این نوع لامپ‌های دارد. در این لامپ‌ها به علت وجود همین چرخه، امکان بالا بردن دمای رشته بدون کاهش یافتن عمر لامپ نسبت به لامپ‌های معمولی نیز به وجود می‌آید که به افزایش بهره‌وری این لامپ‌ها می‌انجامد.
 حباب استفاده شده در لامپ‌های هالوژن معمولا از جنس کوارتز است که قابلیت تحمل دمای بالاتری را دارند.
 مشابه با لامپ‌های رشته‌ای، هالوژن نیز مقدار زیادی امواج مادون قرمز (IR) و ماوراء بنفش (UV) است که می‌تواند به بافت گیاهان و آثار هنری آسیب بزند. گرمای زیاد تولید شده توسط آن‌ها معمولا از طریق شیشه و بدنه فلزی  دفع می‌شود. بنابراین لمس آن می‌تواند به شدت خطرناک باشد. همچنین نصب آن در کنار [External Link Removed for Guests] می‌تواند باعث آسیب رسیدن جدی به آن‌ها شود. طول عمر هالوژن معمولا 3600 ساعت است.
لامپ فلورسنت فشردهتصویر
لامپ فلورسنت فشرده (CFL) که معمولا با نام لامپ‌های کم مصرف شناخته می‌شوند، نوعی لامپ از خانوادهٔ لامپ‌های فلورسنت هستند. لامپ‌های کم‌مصرف برای جایگزین‌شدن با نمونه‌های رشته‌ای که پرمصرف طراحی شده‌اند و در مقایسه با آن‌ها تقریباً همان نور را تولید کرده، اما مصرف برق کمتر و عمر طولانی‌تری دارند، اگرچه قیمتشان بالاتر است. طول عمر یک لامپ CFL می‌تواند تا 12000 ساعت باشد. لامپهای فلورسنت با تبدیل انتشار ماوراء بنفش با یک پوشش فلورسنت در قسمت داخلی لوله ، نور تولید می کنند.
 لامپ‌های CFL شامل یک لوله شیشه‌ای پر از گاز و مقدار کمی جیوه هستند. دو الکترود در دوسر لامپ وجود دارد عبور الکتریسیته از آن‌ها باعث تحریک جیوه شده و بدین‌ ترتیب جیوه یک نور ماوراء بنش تولید می‌کند. برخورد این نور با پوشش سفید قرار گرفته در سطح داخلی لوله شیشه‌ای لامپ، یک نور مرئی را در خارج از لامپ ایجاد می‌کند.
 لامپ‌های کم مصرف معمولا در دمای سرد عملکرد خوبی ندارند و دیر روشن می‌شوند. حتی در نمونه‌های بی کیفیت ممکن است لامپ در این شرایط اصلا روشن نشود. یک مشکل دیگر این لامپ‌ها وجود جیوه و فسفر در داخل آن‌ها است که در صورت شکسته شدن بلافاصله آزاد می‌شود.
 خاموش و روشن شدن مکرر CFLها می‌تواند به سرعت عمر آن‌ها را کاهش دهد. همچنین روشن بودن طولانی مدت لامپ نیز می‌تواند به سوختن آن منجر شود.
 یک عیب دیگر لامپ‌های کم مصرف در مقابل لامپ و [External Link Removed for Guests]، همه جهته بودن انتشار نور است. در واقع این لامپ‌ها نور را به یک جهت خاص نمی تابانند و در صورتی که بخواهیم یک نقطه خاص را نورپردازی کنیم، استفاده از CFLها نیازمند ابزار جانبی برای متمرکز کردن نور است که امری غیراصولی خواهد بود.
لامپ و پروژکتور LEDتصویر
فناوری ال ای دی با استفاده از روشنایی حالت جامد (SSL) استفاده می‌کنند. این بدان معنی است که بجای گرم کردن رشته سیم یا استفاده از گازهای خطرناک، با عبور جریان برق از یک نیم‌هادی، نور تولید می‌شود. این فناوری باعث می‌شود تولید نور با گرمای کمتری همراه بوده و مصرف انرژی نیز کاهش یابد. نتیجه استفاده از پروژکتورهای ال ای دی افزایش طول عمر منبع نور و کاهش هزینه‌های انرژی است. در کنار این مزایا، قابلیت‌های جدیدی نیز برای نورپردازی ایجاد می‌شود.
 تصویر
ارسال پست

بازگشت به “معماري و شهرسازي”