Lighting design

2. 1.0 – Internal lighting ‫الداخلية‬ ‫االضــــاءة‬
1.1–Calculation of luminaries ‫الكشافات‬ ‫حسابات‬
‫األرضية‬ ‫فراغ‬
‫الحجرة‬ ‫فراغ‬
‫السقف‬ ‫فراغ‬

3. Room Index (R.I ) = (L X W)
hrc (L + W)
- From above e equations, and table of luminaries we determine the utilization
factor according To the reflection of (ceiling, wall, floor)
- Nominal illuminance of interiors working premises acc. to table no. (1 )
-
‫االستخدام‬ ‫معامل‬ ‫تحديد‬ ‫يتم‬
(
UF
(
‫النعكاس‬ ‫طبقا‬ ‫وذلك‬ ‫بالكشافات‬ ‫الخاصة‬ ‫والجداول‬ ‫عاليه‬ ‫المعادالت‬ ‫من‬
‫واألرضية‬ ‫والحوائط‬ ‫السقف‬ ‫من‬ ‫الضوء‬
.
-
‫االضاءة‬ ‫شدة‬ ‫تحديد‬ ‫يتم‬
E )
(
‫رقم‬ ‫للجداول‬ ‫طبقا‬ ‫الداخلية‬ ‫لألماكن‬ ‫المستخدمة‬
(
1
)
‫المرفقة‬
Formula for calculation the a number of luminaries required
‫المطلوبة‬ ‫الكشافات‬ ‫عدد‬ ‫بحسابات‬ ‫الخاصة‬ ‫المعادلة‬
N = E x A .
n x Ø x UF x MF
Where :
N : number of luminaries ‫الكشافات‬ ‫عدد‬
E : nominal illuminance level (lux) ‫شدة‬ ‫مستوى‬
‫االضاءة‬
A : lighting area ‫اضائتها‬ ‫المراد‬ ‫المساحة‬
n : number of lamp / luminaire ‫الكشاف‬ ‫لمبات‬ ‫عدد‬
Ø : nominal luminous flux of lamp ‫لمبة‬ ‫لكل‬ ‫الضوئى‬ ‫الفيض‬
UF: coefficient of utilization ‫اإلستخدام‬ ‫معامل‬
MF: maintenance factor ‫الصيانة‬ ‫معامل‬
‫الغرف‬ ‫تصنيف‬ ‫معامل‬
‫ة‬

4. Nominal luminous flux of lamp, utilization factor, can be found in luminaire
manufacturers lists
‫َع‬‫ن‬‫المص‬ ‫لبيانات‬ ‫طبقا‬ ‫تحديدهما‬ ‫يتم‬ ‫االستخدام‬ ‫ومعامل‬ ‫لمبة‬ ‫لكل‬ ‫الضوئى‬ ‫الفيض‬ ‫شكل‬
‫ملحوظة‬
‫استرشادية‬ ‫جداول‬ ‫مرفق‬
‫رقم‬
(
2,3
)
‫األستخدام‬ ‫معامل‬ ‫آليجاد‬ ‫استخدامها‬ ‫يمكن‬
‫الحصول‬ ‫امكانية‬ ‫عدم‬ ‫حالة‬ ‫فى‬
‫على‬
‫لتحديدة‬ ‫الآلزم‬
.
(Room Index)
‫الغرفة‬ ‫تصنيف‬ ‫لمعامل‬ ‫طبقا‬ ‫وذلك‬ ‫الكتالوجات‬

5. Room
Room index
Reflectance's
C W F 0.75 1 1.25 1.5 2 2.5 3 4 5
0.5 NA 0.48 0.52 0.56 0.6 0.62 0.64 0.66 0.68
0.7 0.3 0.2 NA 0.44 0.49 0.52 0.56 0.59 0.61 0.64 0.66
0.1 NA 0.41 0.46 0.49 0.54 0.57 0.59 0.62 0.64
0.5 NA 0.47 0.51 0.54 0.58 0.6 0.62 0.64 0.65
0.5 0.3 0.2 NA 0.44 0.48 0.51 0.55 0.58 0.6 0.62 0.64
0.1 NA 0.41 0.45 0.48 0.53 0.56 0.58 0.61 0.62
0.5 NA 0.46 0.5 0.52 0.56 0.58 0.6 0.61 0.63
0.3 0.3 0.2 NA 0.43 0.47 0.5 0.54 0.56 0.58 0.6 0.61
0.1 NA 0.41 0.45 0.48 0.52 0.54 0.56 0.59 0.6
0 0 0 NA 0.39 0.43 0.46 0.5 0.52 0.54 0.56 0.58
‫رقم‬ ‫جدول‬
(
2
)
‫األستخدام‬ ‫ومعامل‬ ‫الغرفة‬ ‫تصنيف‬ ‫معامل‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫يبين‬
‫فلورسنت‬ ‫للكشافات‬

6. 0.72
0.7
0.66
0.63
0.59
0.53
0.49
0.44
0.37
0.3
UF (Y)
5
4
3
2.5
2
1.5
1.25
1
0.8
0.6
R. I. (X)
‫رقم‬ ‫جدول‬
(
3
)
‫صوديوم‬ ‫لكشافات‬ ‫األستخدام‬ ‫ومعامل‬ ‫الغرفة‬ ‫تصنيف‬ ‫معامل‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬ ‫يبين‬
250
‫أو‬ ‫وات‬
‫زئبق‬
400
‫وات‬
‫الحقيقية‬ ‫القيمة‬ ‫على‬ ‫للحصول‬ ‫المعادلةاألتية‬ ‫استخدام‬ ‫يمكن‬ ‫عالية‬ ‫بالجداول‬ ‫قيمتين‬ ‫بين‬ R.I.(X) ‫قيمة‬ ‫وقوع‬ ‫حالة‬ ‫فى‬
UF = Y1+ (Y2 - Y1) * ( X - X1 )
( X2 – X1 )

7. 1..2 – Case Study
A 9.00m length, 4.00m width and 3.00m height room , Luminary has 3 florescent lamps each 2300 lumen,
Assume utilization factor is 0.4, illumination level is 500 lux, and and maintenance factor is 0.8. Find the
number of luminaries.
‫مثـال‬
:
-
‫بعادها‬‫أ‬‫غرفة‬
9
‫طول‬ ‫متر‬
×
4.0
‫عرض‬ ‫م‬
×
3.0
‫عدد‬‫من‬ ‫مكون‬‫كشاف‬‫وكل‬ ‫تفاع‬‫ر‬‫أ‬‫م‬
3
‫لمبة‬‫لكل‬‫ألضوىئ‬‫ألفيض‬ ‫ن‬‫با‬‫علما‬،‫فلورسنت‬ ‫لمبات‬‫ثالث‬
2300
‫ليومن‬
,
‫أإلستخدأم‬‫معامل‬ ‫ن‬‫با‬‫علما‬
(
0.4
)
‫أإلضاءة‬‫شدة‬‫ومستوى‬،
500
LUX
‫ألصيانة‬‫ومعامل‬،
(
0.8
‫؟‬‫ألكشافات‬‫عدد‬‫وجد‬‫أ‬
.
Solution:
As N = where n = number of lamps / Luminaire
N = = 8.15 luminaries ~8
N.b.
a - we may use (8) lumenaries, and it are distributed as as shown in drawings
b- The distance between two luminaries is double the distance between lumenerie and
the wall.
c- The new illuminance level according to the number of luminaries as following :
‫أ‬
–
‫عدد‬ ‫إستخدام‬ ‫يمكننا‬
(
8
)
‫رقم‬ ‫بصفحة‬ ‫المبين‬ ‫للرسم‬ ‫طبقا‬ ‫كشافات‬
(
10,11
(
‫ب‬
-
‫متتاليين‬ ‫كشافين‬ ‫كل‬ ‫بين‬ ‫المسافة‬
=
‫والحائط‬ ‫كشاف‬ ‫أى‬ ‫بين‬ ‫المسافة‬ ‫ضعف‬
.
‫جـ‬
-
‫الجديد‬ ‫اإلنارة‬ ‫مستوى‬
[
‫للكشافات‬ ‫الجديد‬ ‫للعدد‬ ‫طبقا‬
(
8
] )
‫كالتالى‬ ‫حسابه‬ ‫يمكن‬
:
E =
F
F M
U
n
A
E





 
8
.
0
4
.
0
2300
3
9
4
500





LUX
A
M
U
N
n F
F
490
9
4
8
.
0
4
.
0
2300
3
8










 

10. 2.0 – External lighting
2.1 - Calculation of Luminaries
1 - determining the level of illuminance by using table number (4)
2 - Light uniformity along the roadway is the second element of
illuminance design. It is measured in terms of ratio of the average to
minimum illuminance along the roadway Uniformity .
3 - Determining the lamp type sodium, mercury, halogen,
4 - We select the height of pole acc. Table no (5) .
5 – If w ≤ h then select single side design
as shown in fig (1)
Where :- h = pole height, w = street width
‫الخارجي‬ ‫االضاءة‬
1
-
‫رقم‬ ‫الجدول‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫اإلضاءة‬ ‫مستوى‬ ‫تحديد‬ ‫يتم‬
(
4
)
‫الطريق‬ ‫نوعية‬ ‫حسب‬
.
2
–
‫متوسط‬ ‫بنسبة‬ ‫وتقاس‬ ‫اإلضاءة‬ ‫لتصميم‬ ‫الثانى‬ ‫العنصر‬ ‫هو‬ ‫الطريق‬ ‫طول‬ ‫على‬ ‫الضوء‬ ‫إنتظام‬ ‫إن‬
‫إلى‬ ‫اإلضاءة‬
‫الطريق‬ ‫طول‬ ‫على‬ ‫إضاءة‬ ‫أقل‬
.
- 3
‫أو‬ ‫هالوجين‬ ‫أو‬ ‫صوديم‬ ‫أو‬ ‫زئبق‬ ‫تكون‬ ‫أن‬ ‫اما‬ ‫المستخدمة‬ ‫اللمبة‬ ‫نوع‬ ‫تحديد‬ ‫يتم‬
......
-
‫رقم‬ ‫للجدول‬ ‫طبقا‬ ‫العمود‬ ‫ارتفاع‬ ‫اختيار‬ ‫يتم‬
(
5
) 4
w ≤ h ‫رقم‬ ‫بالشكل‬ ‫كما‬ ‫واحد‬ ‫جانب‬ ‫من‬ ‫التصميم‬ ‫اختيار‬ ‫يتم‬
(
1
)
‫كان‬ ‫اذا‬ - 5

11. ‫رقم‬ ‫شكل‬
(
1
)
‫الشارع‬ ‫عرض‬ ‫حيث‬
=
w
‫العمود‬ ‫ارتفاع‬ ،
=
h

12. 6 – If h<w < 1.5h then select zigzag design
- 6
‫كان‬ ‫اذا‬
h < w< 1.5 h
‫رقم‬ ‫بالشكل‬ ‫كما‬ ‫متداخل‬ ‫تصميم‬ ‫اختيار‬ ‫يتم‬
(
2
)
‫رقم‬ ‫شكل‬
(
2
)

13. 7- If w > 1.5 h then select double side design
- 7
‫كان‬ ‫اذا‬
w > 1.5 h
‫رقم‬ ‫بالشكل‬ ‫كما‬ ‫الجانبين‬ ‫من‬ ‫التصميم‬ ‫اختيار‬ ‫يتم‬
(
3
)
‫رقم‬ ‫شكل‬
(
3
)

14. 8 - A luminaire is composed of alight source, a reflector, and usually a glass or
plastic lens or refractor.
9 -In designing alighting system, maximizing spacing of luminaries consistent
with good illumination design.
10-We determine the lumen of lamp according to the lamp catalogue
11- Use the next Formula for calculation of the spacing between two poles
-
‫للضوء‬ ‫مصدر‬ ‫من‬ ‫الكشاف‬ ‫يتكون‬
(
‫اللمبة‬
)
‫أوالبالستيك‬ ‫الزجاج‬ ‫من‬ ‫العاكس‬ ‫ويصنع‬ ‫والعاكس‬
-
‫الكش‬ ‫بين‬ ‫مسافة‬ ‫أقصى‬ ‫االعتبار‬ ‫فى‬ ‫األخذ‬ ‫عند‬ ً‫ا‬‫جيد‬ ‫التصميم‬ ‫يعتبر‬ ‫اإلضاءة‬ ‫تصميمات‬ ‫فى‬
‫افات‬
-
‫اللمبة‬ ‫لكتالوج‬ ‫طبقا‬ ‫المستخدمة‬ ‫للمبة‬ ‫الضوئى‬ ‫الفيض‬ ‫تحديد‬ ‫يتم‬
-
‫المستخدمة‬ ‫األعمدة‬ ‫بين‬ ‫المسافة‬ ‫لحساب‬ ‫وذلك‬ ‫التالية‬ ‫المعادلة‬ ‫استخدام‬ ‫يتم‬
.
S = Ø x U x M
W x E
S = Luminaire Spacing
W = Road width
E = Nominal illuminance level.
M = maintenance factor.
U = Utilization factor
Ø =Initial lamp lumens
‫ألكشافات‬‫بين‬‫ألمسافة‬
‫ألطريق‬‫عرض‬
‫أالضاءة‬‫شدة‬‫مستوى‬
‫ألصيانة‬‫معامل‬
‫ستخدأم‬‫أال‬‫معامل‬
‫لمبة‬‫لكل‬‫أالبتدأىئ‬‫ألفيض‬

15. 2.2 Case Study
A road with the following data
1- Roadway Width (w) = 10m
2 – Total length of Roadway (L) = 480m
3 – Average illuminance level obtained
(E) = 20 lux from the table no. (4)
4 – High pressure sodium lamp 250w
with luminous flux 27000 lumen
5 – Assume that maintenance factor = 0.7
6 – Assume that utilization factor = 0.35
Solutions:
To find the luminaries spacing we use the following formula
‫اآلتية‬ ‫المواصفات‬ ‫له‬ ‫طريق‬
:
- 1
‫الطريق‬ ‫عرض‬
=
10
‫متر‬
- 2
‫للطريق‬ ‫الكلى‬ ‫الطول‬
=
480
‫متر‬
- 3
‫رقم‬ ‫الجدول‬ ‫من‬ ‫االستضاءة‬ ‫شدة‬ ‫متوسط‬
(
4
)
lux
20
=
E
‫صوديوم‬ ‫لمبة‬
(
‫عالى‬ ‫ضغط‬
)
‫مقدارها‬
250
، ‫وات‬
27000
‫ليومن‬
‫الحل‬
:
‫األتية‬ ‫المعادلة‬ ‫استخدام‬ ‫يتم‬ ‫الكشافات‬ ‫بين‬ ‫المسافة‬ ‫اليجاد‬
:
S = Ø x U x M = 27000 x 0.35 x 0.7 = 33 m
W x E 10 x 20
Number of luminaries = L = 480 = 14.5 15
S 33

17. 10-15 Lux
Residential area streets, industrial area streets
3
15- 20 Lux
Secondary rood /secondary streets
2
20- 30 Lux
Highway , main road and main streets
1
Lux level
Type of rood – way
item
Table no. (4)
> 9 meter
20
3
7-9 meter
10000 – 20000
2
6-7 meter
3000 - 10000
1
Mounting height of
luminaire
Luminous flux of luminaire (lumen)
item
Table no. (5)

18. References:
1.0 – Manufacturers Catalogues
2.0 – Internet reports
3.0 – Roadway Lighting Handbook
4.0 - Lighting fundamentals Handbook
5.0 - Illuminating Engineering of North
America.1993 IES Handbook