م.م رغده علي ناصر<br /><br />المقدمة<br /><br />يلعب تصميم الإضاءة دوراً حاسماً في كفاءة الطاقة وجودة البيئة الداخلية في المباني. يمكن لتبني استراتيجيات تصميم مناسبة (مثل اختيار مصادر ضوئية فعّالة، أنظمة تحكم ذكية، واستغلال الإضاءة النهارية) أن يخفض استهلاك الطاقة للإضاءة بشكل كبير ويحسّن الراحة البصرية للمستخدمين. <br />ASHRAE<br />+1<br /><br />المبادئ الأساسية لتصميم إضاءة موفِّرة للطاقة<br /><br />التركيز على الاحتياج البصري الفعلي: تحديد المستويات المطلوبة من الإضاءة (لوكس) لكل نشاط أو مساحة وعدم الإفراط في الإضاءة. تُعدّ جداول المستويات الموصى بها مرجعاً أساسياً عند التصميم. <br />Scribd<br /><br />اختيار مصادر ضوئية عالية الكفاءة: استخدام مصابيح LED ومصادر ذات كفاءة لومن/واط مرتفعة يقلل من استهلاك الطاقة ويطيل العمر التشغيلي. <br />zumtobel.com<br /><br />التحكم الذكي: دمج أجهزة استشعار الحركة، حساسات الإضاءة النهارية (daylight sensors)، وأنظمة التعتيم لتحقيق خفض استهلاك الطاقة أثناء الاستخدام الفعلي للمساحات. دراسات حديثة تُظهر وفورات ملحوظة عند الجمع بين ضوابط الحركة وبيانات الإضاءة النهارية. <br />DesignLights<br />+1<br /><br />استثمار الإضاءة النهارية: تصميم فتحات نوافذ، عتبات، وأجهزة توزيع ضوئي (مثل العواكس والستائر الذكية) بحيث تُوفِّر ضوء نهاري كافٍ مع تقليل الوهج واكتساب الحرارة الزائدة. دلائل التصميم المتخصصة تقدم إرشادات عملية للاستفادة من الضوء الطبيعي. <br />cibse.org<br /><br />مقاييس ومفاهيم تصميمية مهمة<br /><br />لوكس (lux): وحدة الإضاءة المعيارية لقياس تدفق الضوء على سطح؛ تُحدَّد القيم التصميمية للمساحات العملية (مكاتب، قاعات، مرافق إنتاجية) وفق دلائل مهنية مثل IES وCIBSE. <br />Scribd<br />+1<br /><br />كثافة القدرة الضوئية (Lighting Power Density — LPD): واط لكل متر مربع أو واط لكل قدم مربع؛ معيار يستخدمه كود الطاقة لتقييد أقصى قدرة مسموح بها لكل نوع مساحة ويُحدّث دورياً (مثلاً في ASHRAE 90.1). الامتثال إلى جداول LPD يعد خطوة أساسية لتحقيق أداء طاقي مطلوب. <br />ASHRAE<br />+1<br /><br />عامل استخدام (CU) وعوامل الخسارة (LLF, LLD): تُستخدم في طريقة "اللومن ميثود" (Lumen Method) لحساب عدد واستطاعة المصابيح المطلوبة لتحقيق متوسط إضاءة معين داخل الغرفة. <br />SDGE<br />+1<br /><br />طرق حساب وتصميم (نظري/تطبيقي)<br /><br />طريقة اللومن (Lumen method): مناسبة لتصميم إضاءة المساحات الداخلية. المعادلة الأساسية تربط بين مجموع التدفق الضوئي للمصابيح، معامل الاستفادة، عوامل الخسارة، ومساحة الغرفة للحصول على متوسط الإضاءة (E_avg). يمكن الاعتماد على جداول CU وRoom Cavity Ratio لاستخلاص القيم. <br />SDGE<br />+1<br /><br />النمذجة والمحاكاة الضوئية: استخدام برمجيات (مثل DIALux, Relux, Radiance) لمحاكاة توزيع الإضاءة، تقييم الوهج، وحساب وفورات الطاقة عند استخدام ضوابط أو تقنيات نهارية.<br /><br />التحقق الواقعي والقياس: بعد التنفيذ، يُنصح بإجراء قياسات ميدانية (lux meters) والتأكد من مطابقة الأداء للتصميم ومعايير LPD.<br /><br />تقنيات وأنظمة فعّالة<br /><br />مصابيح LED ومصادر ضوئية صلبة: توفر كفاءة طاقة عالية، تحكم أفضل في توجيه الضوء، وعمر تشغيلي طويل، ما يقلل تكاليف التشغيل والصيانة. <br />zumtobel.com<br /><br />أنظمة تحكم متكاملة: تضمّ تحكماً زمنياً، حساسات حركة/احتلال، حساسات إضاءة نهارية، وتعتيم رقمي (DALI أو 0–10V أو شبكات ذكية). توصيات الصناعة تشير إلى أن الجمع بين استراتيجيات التحكم يوفر أكبر وفورات. <br />DesignLights<br />+1<br /><br />التحكم القائم على تفضيلات المستخدم والذكاء الاصطناعي: أساليب متطورة قادرة على تعلم أنماط الاستخدام وتعديل الإضاءة لتحقيق توازن بين راحة المستخدم وكفاءة الطاقة. دراسات تجريبية أبلغت عن وفورات طاقية كبيرة عند تبني هذه الأنظمة. <br />Taylor & Francis Online<br />+1<br /><br />الامتثال للمعايير والكودات (أمثلة مهمة)<br /><br />ASHRAE 90.1: معيار مركزي لمتطلبات كفاءة الطاقة في المباني التجارية، يتضمن تحديثات دورية لجداول LPD ومتطلبات تحكم الإضاءة. يجب مراجعة النسخة المطبّقة في بلد المشروع والالتزام بجداولها. <br />ASHRAE<br />+1<br /><br />CIBSE / IES: دلائل تصميمية وتوصيات لمستويات الإضاءة، جودة الإضاءة، وتصميم الإضاءة النهارية. تُستخدم كمعايير مهنية مرجعية في التصميم. <br />cibse.org<br />+1<br /><br />استراتيجيات عملية للتطبيق في المباني<br /><br />تصميم حسب المساحة (Space-by-space approach): تحديد LPD ومستويات الإضاءة لكل نوع غرفة بدل التعامل مع قيمة موحّدة للمبنى كله — طريقة تقلل الهدر في المساحات ذات احتياج إضاءة منخفض. <br />ASHRAE<br /><br />دمج الإضاءة النهارية مع الضوابط: تركيب حساسات ضوئية تربط ضوء النهار بإضاءة المصابيح لتفعيل إطفاء/تعتيم تلقائي عندما يتوفر ضوء نهاري كافٍ. <br />cibse.org<br />+1<br /><br />منهجية صيانة وتحكّم دورية: جدول صيانة للمصابيح وتنظيف المشتتات الداخلية، ومراجعة البرمجيات والبرمجة لأنظمة التحكم للتأكد من استمرار الوفورات.<br /><br />تقييم التكلفة والعائد (LCC/Payback): حساب فترة استرداد الاستثمار لاتخاذ قرار بين البدائل (مثلاً تبديل مصابيح قديمة إلى LED مع نظام تحكم مقابل استبدال جزئي).<br /><br />التحديات والاعتبارات العملية<br /><br />تكلفة الاستثمار الأولي: أجهزة التحكم المتقدمة والنُظم الذكية قد ترفع التكلفة المبدئية، لكنها غالباً ما تُعوّض من خلال وفورات الطاقة والصيانة. <br />zumtobel.com<br />+1<br /><br />تكامل الأنظمة: ضرورة ضمان توافق أنظمة الإضاءة مع أنظمة BMS وIoT الموجودة في المبنى لتفعيل وظائف متقدّمة للتحكّم والقياس.<br /><br />تصميم يراعي راحة المستخدم: تجنّب التعتيم المفرط أو التذبذب، ومراعاة CRI ودرجة حرارة اللون (CCT) لتأمين بيئة مريحة وصحية.<br /><br />خاتمة موجزة<br /><br />تصميم أنظمة إضاءة موفِّرة للطاقة يستند إلى مزيج من اختيار مصادر ضوئية فعّالة، اعتماد تحكمات ذكية، واستغلال الإضاءة النهارية مع الالتزام بالمعايير مثل ASHRAE وCIBSE. تطبيق هذه العناصر بطريقة متكاملة يحقق وفورات طاقية كبيرة ويحسّن جودة البيئات الداخلية ويقلل تكاليف التشغيل على المدى الطويل. <br />ASHRAE<br />+2<br />cibse.org<br />+2<br /><br />مراجع (APA) مختارة للرجوع إليها<br /><br />ASHRAE. (2022). ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1-2022: Energy standard for buildings except low-rise residential buildings (and associated lighting changes guide). ASHRAE. <br />ASHRAE<br />+1<br /><br />Chartered Institution of Building Services Engineers (CIBSE). (2014). Lighting Guide 10 (LG10): Daylighting — A guide for designers. CIBSE. <br />cibse.org<br /><br />DesignLights Consortium. (2024). A guide to lighting control strategies. DesignLights Consortium. <br />DesignLights<br /><br />SDG&E / Training materials. (2019). Basic lighting calculation techniques — Lumen method. <br />SDGE<br /><br />Weng, Q., & others. (2023). Advancing smart lighting: sensors, controls and energy savings (example study). MDPI. <br />MDPI<br />+1.<br />جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق