روشنایی

روشنایی چیست ؟

در مورد نور و روشنایی نظریه‌های مختلفی مانند نظریه ذره‌ای، نظریه الکترومغناطیسی، نظریه موجی و … وجود دارد. طبق نظریه الکترومغناطیسی نور به صورت تابش امواج الکترومغناطیسی است. نور مریی در محدوده طول موج ۳۸۰ تا ۷۶۰ نانومتر قرار دارد و در دو سر طیف آن امواج فرو سرخ و فرا بنفش قرار دارند. نورهای مربوط به طول موج‌های مختلف وقتی به طور مجزا دیده شوند به رنگهای مختلفی مشاهده خواهند شد. با دانش کافی در مورد این حوزه، می‌توان در زمینه های طراحی روشنایی ، روشنایی استاندارد ، اصول روشنایی ، روشنایی نور مصنوعی نیز به صورت علمی پیش رفت.

نظریه‌های الکترومغناطیسی و کوانتومی علاوه بر پدیده‌های مربوط به تابش بسیاری از پدیده‌های دیگر را نیز تشریح می‌کنند سرشت نور کاملاً شناخته شده‌است اما در مورد واقعیت نور هم‌چنان پرسش وجود دارد.

طراحی روشنایی

در تامین روشنایی (lighting) در طی روز می‌توان از نور خورشید استفاده کرد. نور خورشید دارای طیف کاملی بوده و سازگاری مناسبی با سیستم بینایی انسان‌ها از لحاظ فیزیولوژیکی و روانی دارد.  اما در کنار بهره مندی از نور روز می‌توان از نور الکتریکی یا ترکیبی از هر دو آن‌ها بهره گرفت.

اهداف روشنایی مطلوب

در این حوزه اهداف مختلفی را باید داشته باشد، از جمله:

• کمک و تسهیل در انجام کار
• ایجاد یک محیط مناسب برای فرد
• کاهش حوادث احتمالی در محیط کار
• از بین بردن عوارض و استرس‌های روانی
• کاهش بیماری یا ناراحتیهای چشمی
• افزایش بهره وری
• و …

ویژگی های روشنایی استاندارد

شدت روشنایی براساس استانداردهای بین المللی پیشنهادی تعیین می‌گردد. بطور مثال شدت‌ استاندارد برای راهروها بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ لوکس و برای دفاتر اداری ۳۰۰ تا ۶۰۰ لوکس می‌باشد. منابع‌روشنایی مورد استفاده جهت تأمین‌روشنایی بایستی دارای رنگ نور مناسب باشند. این عامل با رنگ نور روز که عدد ۱۰۰ در نظر گرفته می‌شود مقایسه می گردد. بطور مثال لامپ های رشته ای مورد استفاده در منازل رنگ دهی حدود ۱۰۰ و لامپ های جیوه ای رنگ دهی حدود ۲۴ دارند. از جمله ویژگی های روشنایی استاندارد می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• عدم وجود سایه روشن در محل دید فرد یا محیط کار
• عدم ایجاد فشارهای چشمی سوزش یا سردرد برای فرد در محیط کار
• نبود تلاش اضافی از سوی فرد برای دیدن سطح کار که پیامد آن بوجود آمدن وضعیتهای نامطلوب بدنی و دردهای کمری و گردنی می‌باشد
• عدم قرارگیری منابع روشنایی درناحیه دید مستقیم فرد نبود سطوح انعکاس دهنده مزاحم در ناحیه دید فرد در محیط کار

برای مطالعه بیشتر در این حوزه لطفا مطلب اهمیت شناخت شار نوری و اهمیت شناخت دمای رنگ در انتخاب لامپ ال ای دی را مطاله بفرمایید.

انواع طراحی روشنایی

طراحی روشنایی طبیعی

در تأمین روشنایی‌منازل مسکونی، اماکن عمومی و محیط های کار، اولویت با نور روز می‌باشد. یکسری از مواردی که در طراحی روشنایی‌طبیعی باید در نظر گرفته شود که به شرح زیر می‌باشد:

• وضعیت قرارگیری پنجره‌ها یا نورگیرها مناسب باشد.
• مساحت پنجره‌ها بایستی برای نورگیری مکان کافی باشد
• پوشش سطوح داخلی بایستی دارای رنگ و ضریب انعکاس مناسب در جهت توزیع نرمال روشنایی باشند
• موقعیت‌های اقلیمی فصول سال و ساعاتی از شبانه روز که فعالیت صورت می پذیرد در نظر گرفته شود
• محل نصب پنجره‌ها تا حد امکان در نزدیکی سقف باشد
• تمامی دستگاه‌ها و ابزارالات مورد استفاده یا سطوح کار دارای پوشش رنگ مناسب با ضریب انعکاس حدود ۰.۵ باشند
• پیش‌بینی روشنایی‌مناسب از نوع مصنوعی جهت مواقع مورد نیاز مانند روزهای ابری
• نظافت مرتب و دوره‌ای سیستم روشنایی مصنوعی ، سطوح کارگاه و ابزار وماشین آلات

طراحی روشنایی مصنوعی

مسئله‌ای که در طراحی روشنایی مصنوعی بایستی در نظر گرفت این است که اثر نور طبیعی روز در این نوع طراحی دخالت داده نشود تا سیستم روشنایی ما در شب یا زمان‌هایی که اثر نور روز حداقل است کارایی کافی داشته باشد.

انواع سیستم‌های روشنایی مصنوعی

• سیستم روشنایی‌عمومی
• سیستم روشنایی‌موضعی
• سیستم روشنایی‌ترکیبی (عمومی و موضعی )

اصول طراحی روشنایی مصنوعی

یکی از روش‌های بکاررفته در طراحی روشنایی مصنوعی روش لومن می‌باشد که توسط هریسون و آندرسون در آمریکا پایه‌گذاری شد. هدف از محاسبه‌روشنایی به این روش تعیین تعداد منابع نور و محل نصب منابع در راستای تأمین شدت‌روشنایی متوسط می‌باشد. مهمترین فاکتورهای دخیل در طراحی‌روشنایی به روش فوق به شرح ذیل می‌باشد :

• تعیین سیستم توزیع روشنایی‌مطلوب
• سیستم توزیع نور مستقیم
• سیستم توزیع غیر مستقیم
• سیستم توزیع نیمه مستقیم

تعیین نوع لامپ

تعیین منبع نور مناسب با کار و کیفیت نور مورد نظر از مهم‌ترین فاکتورهای طراحی سیستم‌های روشنایی مصنوعی می‌باشد. در تعیین نوع لامپ عواملی از قبیل توان الکتریکی لامپ، ضریب بهره نوری لامپ و نوع کار در حال انجام دخیل می‌باشد. بطور مثال لامپ های رشته ای با وجود توان الکتریکی بالا و رنگ دهی بسیار خوب، موجب ایجاد حرارت بالا شده در حالیکه ضریب بهره نوری پایینی دارند. لامپ های فلورسنت بهره نوری بالاتر اما رنگ دهی پایینتری نسبت به نوع رشته ای دارند. اما لامپ ال ای دی علاوه بره رنگ دهی مناسب، بازده و بهره وری بالایی نیز دارند. برای آشنایی با برخی از این مزیت ها، ۴ دلیل برای استفاده لامپ ال ای دی به جای لامپ رشته ای را مطالعه بفرمایید.

مشخصات مدنظر لامپ ها

مهمترین مشخصات مد نظر در لامپ ها، جهت دستیابی به یک روشنایی استاندارد شامل موارد زیادی می باشد، از جمله:

• توان نوری منابع
• ضریب بهره نوری لامپ
• رنگ دهی لامپ
• درخشندگی لامپ
• عمر لامپ