مشخصات فنی عمومی و اجرایی تاسیسات برقی ساختمان : ضابطه شماره 110 جلد 1 | ۷-۵- طراحی روشنایی

۱-۷-۵- معیارهای طراحی 

یک طرح روشنایی انسان محور مناسب باید علاوه بر تامین روشنایی محیطی مورد نیاز سایر نیازهای کمی و کیفی را نیز تامین کند. 

الزامات نورپردازی بر اساس سه نیاز اساسی انسان تعیین می شود : 

     ۱) آرامش دیداری در محلی که کاربران احساس راحتی و تندرستی دارند به روش غیر مستقیم سطح بهره وری افزایش خواهد یافت. 

     ۲) کارایی دیداری در این شرایط کاربران حتی در شرایط سخت و زمان طولانی کار می توانند به فعالیت خود ادامه دهند. 

     ۳) ایمنی کافی بودن نور محیط به منظور تامین آرامش روانی (کاهش سایه های دلهره آور و پیش بینی مخاطرات). 

۲-۷-۵- روشنایی محیط 

یک سیستم روشنایی می تواند با استفاده از وسایل کم سوساز و/یا کنترل کننده اضافی تنظیم شود. وسایل کم سوساز شار خروجی از چراغ را کاهش یا افزایش میدهد وسایل کنترل کننده می تواند دارای عملکرد اضافی نسبت به کار کرد چراغ ها مانند تغییرات دمای رنگ ایجاد سناریوهای روشنایی مختلف یا بر اساس روشنایی نور روز در یک طراحی روشنایی باشد. میزان نور می تواند بر اساس نیازهای کاربر قابل تنظیم باشد. این سیستم کنترلی می تواند تضمین کننده رسیدن به شدت روشنایی توصیه شده در جداول (5-9) باشد. بدترین حالت این سناریو در نظر نگرفتن روشنایی نور روز است. 

یادآوری - برخی از منابع نوری قابلیت تغییر دمای رنگ بر اساس نوع درایو مدار کنترلی را دارد. پارامترهای اصلی تعیین کننده روشنایی محیط به شرح زیر است: 

     • نور روز 

     • توزیع روشنایی 

     • شدت روشنایی

     • خیرگی 

     • جهت تابش نور (چراغ) 

     • دمای رنگ نور هم بسته 

     • شاخص نمود رنگ 

     • سوسو زدن (فلیکر) 

     • رعایت یکنواختی در سطوح کار 

     • ضرایب بازتابش روشنایی (سقف 0/7 تا ۰٫۹ ، دیوار 0/5 تا 0/8 و کف 0/2 تا 0/6 ).

یادآوری - توجه به بازتابش های سقف دیوار و کف از اهمیت ویژه ای برخوردار است. 

۳-۷-۵- توزیع روشنایی 

توزیع روشنایی در میدان دید سطح سازگاری چشم را کنترل می کند و بر قابلیت دیدن موثر است. 

یک توزیع روشنایی خوب باید موارد زیر را بهبود دهد :

     ۱) وضوح دید 

     ۲) میزان کنتر است 

     ۳) کارایی عملکردهای چشم 

۴-۷-۵- شدت روشنایی 

توزیع شدت روشنایی در میدان دید به راحتی بر بینایی تاثیر می گذارد از تغییرات ناگهانی در میزان شدت روشنایی باید اجتناب شود. 

شدت روشنایی و توزیع آن در ناحیه کاری و ناحیه پیرامونی تاثیر زیادی دارد که فرد به سرعت، ایمن و راحت ضمن رعایت شرایط تندرستی به درک درستی از فضا برسد و وظایف دیداری خود را انجام داده و همچنین طرح از لحاظ اقتصادی باید توجیه پذیر باشد. 

۱-۴-۷-۵- پله های شدت روشنایی

توصیه می شود پله های شدت روشنایی بر حسب 1x مطابق با استاندارد EN12665 به شرح زیر رعایت شود : 
10000,7500,5000,3000,2000,1500,1000,750,500,300,200,150,100,75,50,30,20,15,10,7/5,5 لوکس 

۲-۴-۷-۵- شدت روشنایی در ناحیه کاری 

شدت روشنایی در سطح کار ممکن است افقی عمودی استوانه ای یا مایل باشد. شدت روشنایی متوسط برای هر کار بدون در نظر گرفتن سن و شرایط نصب نباید کمتر از مقادیر جداول (5-9) باشد. 

شدت روشنایی مورد نیاز با توجه به شرایط زیر مطابق توصیه زیربند ۵-۷-۴-۱ باید افزایش یابد : 

     • کار دیداری مهم باشد. 

     • سوژه یا کاربر در حال حرکت باشد. 

     • خطاهایی که هزینه زیادی برای جبران دارند. 

     • دقت و بهره وری بالا از اهمیت زیادی برخوردار است. 

     • بینایی کاربر کم است (پایین تر از میزان نرمال است). 

     • جزئیات زیاد و خیلی کوچک هستند و یا کنتراست کم است. 

     • مدت زمان انجام کار طولانی است. 

شدت روشنایی متوسط مورد نیاز در شرایط زیر می تواند کاهش یابد : 

     • دقت کار از اهمیت زیادی برخوردار نباشد مثل شمارش کارتن در انبار و ...... 

     • جزییات (خوانایی سوژه) از یک اندازه غیر معمول بزرگتر یا کنتراست بالا باشد. 

     • کاری برای زمان خیلی کوتاه یا تنها در موارد خاص انجام شود. 

یادآوری - با کاهش شدت روشنایی متوسط نباید عدد یکنواختی کلی (U0) متناظر آن کاهش یابد. 

۳-۴-۷-۵- شدت روشنایی ناحیه پیرامونی 

شدت روشنایی ناحیه پیرامونی باید وابسته به شدت روشنایی ناحیه کاری بوده و باید توزیع شدت روشنایی در میدان دید متعادل باشد.

تغییر فاصله های زیاد در مقدار شدت روشنایی اطراف ناحیه کاری میتواند منجر به استرس و ناراحتی بصری شود. 

۴-۴-۷-۵- شبکه مجازی روشنایی 

در ناحیه کاری و ناحیه پیرامونی آن یک شبکه مجازی روشنایی در نظر گرفته می شود تا نقاطی که شدت روشنایی آنها محاسبه و تایید شده است در مکان های این شبکه مجازی مشخص شوند. 

۵-۴-۷-۵- یکنواختی

ناحیه کار باید به صورت یکنواخت روشن شود یکنواختی ناحیه پیرامونی نباید کمتر از 0/40 و در پس زمینه 0/10 باشد. همچنین برای سقف U0≥0/1 و برای دیوار U0≥0/1 باشد. 

۶-۴-۷-۵- خیرگی

محدود کردن خبرگی برای جلوگیری از اشتباهات خستگی و حوادث ناشی از اختلالات دیداری برای افراد مهم است. 

یادآوری - هنگامی که “جهت دید” بالاتر از سطح افقی است، توجه ویژه ای برای جلوگیری از انعکاس نور باید در نظر گرفته شود. 

با روش های زیر می توان خیرگی را کاهش داد یا از آن جلوگیری نمود : 

     ۱) تنظیمات مناسب و جانمایی چراغ ها در راستای محور قائم بر اساس محیط کاری 

     ۲) پرهیز یا کاهش استفاده از سطوح پرداخت شده به عنوان مثال استفاده از سطوح مات 

     ۳) محدود کردن پرتوهای تابشی از چراغ روشن 

     ۴) افزایش سطح تابش چراغ 

     ۵) استفاده از پخش کننده ها (دیفیوزر) 

۷-۴-۷-۵- نور مزاحم 

به جهت کاهش آلودگی نوری باید نورهای مزاحم را کنترل کرد آلودگی نوری مشکلات فیزیولوژیکی و زیست محیطی را می تواند در پی داشته باشد. ضمن اینکه باید توجه داشت. 

     • نشانه گیری و تنظیم چراغ به گونه ای باشد که هیچ گونه نوری به داخل ساختمان های همجوار به عنوان مزاحمت نوری با نور معارض ایجاد نکند؛ 

     • فراتاخت توری به سمت آسمان شب نداشته باشد تا از برافروختگی آسمان در شب جلوگیری شود؛ 

     • چراغ های محوطه یا فضای بیرونی از نوعی انتخاب شوند که دارای منحنی پخش نور کنترل شده (بسته) باشند. 

     • تنظیم چراغ های دوربین های حفاظتی باید به گونه ای باشد که هیچ گونه خبرگی را برای افراد در تردد خواه پیاده و خواه سواره به وجود نیاورد. 

۵-۷-۵- روش های نور پردازی 

روش های نورپردازی از نظر ترتیب استقرار منابع نوری به چهار دسته زیر طبقه بندی می شوند. 

۱-۵-۷-۵- نورپردازی موضعی 

شامل یک واحد روشنایی تکی با توان مصرفی کم شار نوری مناسب و میزان درخشندگی متعارف است و برای هر کار ویژه به عنوان روشنایی مکمل در نظر گرفته می شود در آن یکنواختی روشنایی مطرح نیست مانند: دستگاه ماشین افزار با میز کار در سطحی نزدیک به محل کار نورپردازی یک سردیس با تندیس و....

۲-۵-۷-۵- نورپردازی عمومی 

روشی است که در آن واحدهای روشنایی در سطحی نسبتاً نزدیک به سقف یا با فاصله مناسب از سطح کار نصب می شود. در این روش نورپردازی فواصل چراغ ها از یکدیگر یکسان بوده و بدون توجه به محل استقرار تجهیزات، مبلمان یا سایر وسایل به گونه ای تعیین می شود که روشنایی به صورت یکنواخت توزیع شود. 

۳-۵-۷-۵- نورپردازی گروهی 

روشی است بین نورپردازی موضعی و عمومی که در آن واحدهای روشنایی نزدیک به سقف یا با فاصله قابل ملاحظه از سطح کار نصب می شود. در این روش فواصل نصب چراغ ها یکسان نیست لیکن واحدهای یاد شده در ارتباط با محل استقرار سطوح کار، تجهیزات، موقعیت اپراتورها و مانند آن قرار می گیرد، به گونه ای که روشنایی کافی برای هر ایستگاه کاری اپراتور با سطوح کار دیگر تامین شود. در این سیستم تامین روشنایی یکنواخت مدنظر نیست. 

۴-۵-۷-۵- نورپردازی ترکیبی 

این روش ترکیبی از نورپردازی عمومی و موضعی است. روشنایی یکنواخت برای تمام محیط به وسیله واحدهای روشنایی که طبق روش نورپردازی عمومی نصب می شود تامین شده و در مواردی که شدت نور بیشتری با هدف گیری یک سوژه مورد نیاز است از چراغ های موضعی استفاده میشود مانند گالری ها و موزه ها و … 

۶-۷-۵- روش های محاسبه روشنایی 

در گذشته از چندین روش برای محاسبه روشنایی استفاده می شد، امروز با توجه به پیشرفت علوم کامپیوتر و دانش روشنایی محاسبات نرم افزاری به جهت سرعت و دقت بالاتر جایگزین محاسبات دستی شده اند. 

در این بخش تنها به توضیح روش نقطه ای یا روش وارون مجذور فاصله ها به عنوان رایج ترین روش محاسبه روشنایی دستی و موارد کاربرد آن اشاره می شود .

۱-۶-۷-۵- روش نقطه ای یا روش وارون مجذور فاصله ها

در این روش که بر اساس قانون وارون (معکوس) مجذور فاصله استوار است. شدت نور (I) بر حسب کاندلا و عکس  مجذور فاصله منبع نور از نقطه اندازه گیری (D) بر حسب متر تغییر می کند و شدت روشنایی (E) بر حسب لوکس در هر  سطح عمود و زوایای دیگر از یک منبع نور با استفاده از رابطه زیر قابل محاسبه است. 

یادآوری 1- در صورتی که منبع نور عمود بر نقطه اندازه گیری D باشد 1=cosα (حالت خاص) است. 

یادآوری 2- α زاویه زاویه بین چراغ و نقطه اندازه گیری شدت روشنایی است. 

با استفاده از شکل (۲۰۵) شدت روشنایی در سطوح افقی (Eh) و عمودی (Ev) به شرح زیر است : 

در صورتی که بخواهیم شدت روشنایی عمودی را بر مبنای شدت روشنایی افقی داشته باشیم می توان از رابطه زیر استفاده کرد. 

این روش غالباً در مواردی به کار می رود که یک منبع نور واحد در نورپردازی موضعی مطرح است (مانند روشنایی پروژکتوری یا جهت دار). در این روش محاسبه شدت روشنایی بر اساس شدت نور و فاصله تا سوژه انجام می شود.

۷-۷-۵- نرم افزارهای محاسباتی روشنایی 

امروزه نرم افزارهای طراحی روشنایی نسبتاً کامل و در عین حال ساده ای به همراه پایگاه داده و اطلاعات منحنی پخش نور توسط سازندگان چراغ ها (شامل انواع چراغ ها از قبیل اداری، تجاری، تزیینی ،صنعتی، فضای آزاد و مخصوص) در اختیار طراحان قرار دارد تا با استفاده از آن به مطلوب ترین نتایج روشنایی دست یابند. 

در طراحی روشنایی با استفاده از نرم افزارها و با توجه به کاربری محیط و هم چنین چگونگی مبلمان داخلی محل، شبیه سازی فضا با چراغ های متناسب انجام می شود. در نتیجه قبل از انجام هر گونه عملیات اجرایی و صرف هزینه با شبیه سازی محیط در نرم افزار میزان شدت روشنایی مشخص شده و بر اساس نتایج در صورت وجود آلودگی نوری و یا کمبود شدت روشنایی مناسب با تغییر در پارامترهای طراحی روشنایی فضا به نحو مطلوب تامین می شود. در برخی از این نرم افزارها قابلیت محاسبه نور روز و مقایسه نور در زمان های مختلف وجود دارد و از آنجا که سناریوهای مختلفی برای روشنایی یک فضا می توان ارایه نمود با شبیه سازی بهترین و کارآمدترین سناریو و طرح انتخاب خواهد شد. 

در صورت انتخاب صحیح ضرایب انعکاس ضریب تعمیر و نگهداری مقادیر استاندارد شدت روشنایی برای فضای مورد نظر و چراغ ها نتیجه محاسبات در تمام نرم افزارها مشابه خواهد بود. 

یادآوری - نرم افزار محاسبات روشنایی باید مورد تایید کارفرما و مشاور باشد. 

۸-۷-۵- تعیین نوع و تعداد چراغ ها در یک طرح روشنایی 

     • منابع روشنایی متناسب با نوع کاربری انتخاب شوند. 

     • میزان شدت روشنایی ها در تامین روشنایی عمومی متناسب با پیشنهادات جداول (5-9) در نظر گرفته شود. 

     • برای حفظ میزان شدت روشنایی مطلوب بر روی سطوح باید به سرویس و نگهداری صحیح سیستم روشنایی تمیز کردن چراغ ها و سطوح توجه شود. 

     • در طراحی روشنایی فضاهای مختلف به انتخاب دمای رنگ نور متناسب با کاربری فضا، دقت شود. 

     • در طراحی ها به محیط زیست توجه ویژه شود. 

     • امروزه آلودگی نوری در سیستم روشنایی و نورپردازی دارای اهمیت زیادی است طرح ها باید در جهت کاهش میزان آلودگی نوری باشد. 

     • در طرح روشنایی جنبه های اقتصادی که شامل تعداد هزینه چراغ منابع روشنایی و هزینه نگهداری و تعمیر آن است باید در نظر گرفته شود. علاوه بر این یک طرح روشنایی هنگامی قابل قبول است که اصول بهداشت حرفه ای در مورد آن رعایت شده باشد. در سیستم روشنایی باید به نوع کار از نظر میزان دقت و احتیاج به 

روشنایی سایه اندازی ارتفاع نصب ارتفاع محل کار و بهینه بودن مصرف الکتریکی توجه شود، یعنی در مرحله اول بایستی نور یکنواخت بوده و در قدم بعدی روشنایی کافی و تا حد امکان به نور روز نزدیک باشد. 

     • در هر طرح روشنایی به موازات اعمال و اجرای اهداف مورد نظر کارفرما بایستی محل چراغ ها، چگونگی قرار دادن، فواصل آن از یکدیگر و همچنین معماری محل از نظر رعایت اصول زیبایی مدنظر قرار گیرد. 

     • پس از انتخاب نوع چراغ و تعیین شدت روشنایی مورد لزوم از جداول (5-9) تعداد چراغ های لازم برای هر اتاق یا هر فضای مورد نظر تعیین می شود. 

۹-۷-۵- مدار روشنایی 

در طراحی مدار روشنایی ضوابط زیر باید ملاک عمل قرار گیرد : 

     • هر لامپ تخلیه الکتریکی در گاز (فلورسنت، متال هالید، سدیم و غیره) حتی اگر مجهز به خازن های تصحیح ضریب قدرت باشد، باید در محاسبه جریان مجاز مدار بدون خازن در نظر گرفته شود. توان وسیله راه اندازی و تثبیت جریان این لامپ ها نیز باید در تخمین درخواست منظور شده باشد. 

     • مدارهای تغذیه کننده چراغ ها با نقاط روشنایی نباید پریزها با هر گونه وسیله با دستگاه دیگر را تغذیه کند. 

     • با توجه به جریان راه اندازی در چراغ با منابع نوری تخلیه الکتریکی در گاز و LED حفاظت مدار با در نظر گرفتن جریان مذکور محاسبه و استفاده شود. (ر.ک فصل ۶ بند ۶-۱۳-۴) 

۱۰-۷-۵ جداول شدت روشنایی پیشنهادی برای نواحی کار بر حسب نوع فعالیت 

از آنجایی که جداول (5-9) دارای پارامترهای مختلف روشنایی است جدول راهنمای (5-8) به شرح زیر ارائه می شود. 

یادآوری - در تمام فضاهایی که صفحات نمایشگر وجود دارد توصیه میشود از ایجاد خیرگی بر روی این سطوح پرهیز شود.