اصول اندازه گیری و طراحی سیستم های روشنایی

 

 

مقدمه

نقش روشنایی در محیط کار چیست؟

نور، بخشی از طیف الکترومغناطیس است که در برخورد با سلولهای گیرنده شبکیه چشم انسان دریافت و پس از ارسال به مغز، کمیت و کیفیت آن درک میگردد. طیف دریافت شده از محیط اطراف بر مبنای خصوصیات آن در مغز بهصورت نور، رنگ یا شی درک می شود.

تأمین کیفیت روشنایی در محیط نیازمند یکپارچه سازی سه عامل مهم شامل: نیازهای انسان، عوامل مربوط به معماری و ملاحظات اقتصادی-زیست محیطی است. نیازهای انسان به طور عمده شامل قابلیت و راحتی دید، کارایی شغلی، امکان ارتباط مناسب با محیط اطراف، زیبایی شناسی و تأمین ایمنی، بهداشت و آسایش میباشد. کارایی شغلی خود نیازمند کارایی ذهنی مطلوب می باشد و تأمین بهداشت و ایمنی نیز نیازمند قابلیت دید، تأمین کمیت وکیفیت روشنایی متناسب برای درک کامل و به موقع از عوامل محیط است.

 

مخاطبان دوره روشنایی در محیط‌های کاری

• دانشجویان بهداشت حرفه ای
•  مدیران و کارشناسان
• مهندسین طراحی روشنایی محیط های کار
• کارشناسان بهداشت حرفه ای
• مدیران سازمان ها و شرکت ها
• کارمندان در محیط های کاری

 

 

سرفصل های دوره روشنایی در محیط‌های کاری

رفتارهای امواج نوری

• بازتابش
• تفرق
• انحراف
• تداخل
• شکست

 

عوامل زیان آور محیط های کار

•   عوامل فیزیکی محیط کار
•   عوامل بیولوژیکی محیط کار
•   عوامل مکانیکی محیط کار
•   عوامل ارگونومیکی محیط کار
•   عوامل روحی، روانی و اجتماعی محیط کار
•   عوامل شیمیایی محیط کار

 

انواع چراغ

چراغ ها از نظر کاربرد دارای انواع مختلف می باشند:

• چراغ های ویژه
• چراغ های زینتی
• چراغ های خیابانی
• چراغ های التهابی، هالوژنه و بازتابی
• چراغ های فلورسنت و فلورسنت فشرده
• چراغ های کارگاهی (کاسه ای، زنگوله ای یا چهار گوش)

 

کمیات سنجش روشنایی

• شار نوری منبع: شار نورانی منبع یا توان نوری منبع عبارتست از توان نوری ساطع شده از منبع نورانی که با واحد لومن (lm) بیان می‌گردد و با Φ نشان داده می‌شود.
• شدت نور منبع: شدت نور منبع، با نماد I و با واحد شمع استاندارد یا کاندلا (cd) بیان می‏ گردد. بطور عملی یک کاندلا، شدت نور ناشی از یک منبع نورانی با سطح  cm2 (1/60) از جسم سیاه در درجه ذوب پلاتین در فشار یک اتمسفر است. شدت تابش نور از این منبع را به عنوان شمع استاندارد می‌گیرند.
• شدت روشنایی: شدت روشنایی با نماد E، عبارتست از میزان شار نورانی دریافت شده توسط یک سطح معین می‌باشد، واحد‌های آن فوت کاندل (fc) و لوکس (Lx) می‌باشد. واحد بین‌المللی شدت روشنایی لوکس (lx) است.
• درخشندگی یا چگالی نور: مقدار روشنایی است که از یک سطح یا از یک منبع روشنایی ساطع می‌گردد. به عبارت دیگر این کمیت بیان کننده چگالی نور در منبع تولید یا در روی سطوح بازتابشی است. واحد اصلی این معیار cd/m2 یا nit است.
• ضریب بهره نوری: این ضریب اختصاصا برای منابع الکتریکی در نظر گرفته می‌شود و نسبت بین توان نوری منبع به توان الکتریکی آن است، واحد این ضریب لومن بر وات است.
• ضریب بهره الکتریکی: برای معین کردن میزان تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی نورانی نسبت به صد در صد یک لامپ ایده‌‌‌آل از ضریب بهره الکتریکی استفاده می‌شود. در این تعریف ضریب بهره نوری لامپ ایده‌آل 680 لومن بر وات در نظر گرفته می‌شود.

 

اصول طراحی سیستم روشنایی طبیعی

• پوشش سطوح داخلی باید دارای رنگ و ضریب انعکاس مناسب برای توزیع بهتر روشنایی باشند.
• عمق فضا به حداقل ممکن کاهش یابد. در صورت لزوم پنجره های قائم سقفی می توانند مفید باشند.
• طراحی بنا باید به گونه ای باشد که پنجره های اصلی در سمت جنوب، جنوب غربی و جنوب شرقی قرار گیرند.
• کلیه دستگاه ها و تجهیزات باید دارای پوشش رنگ ملایم با ضریب انعکاس حدود 0.5 بوده و دائما نظافت گردند.
• در صورتی که امکان طراحی پنجره به سمت جنوب نباشد بایستی از پنجره های سقفی که به صورت قائم نصب شده اند استفاده شود.

 

ضریب بهره روشنایی  چراغ

به دلایل مختلف تمام شار نوری تولید شده توسط چراغ به محل استفاده تابش نمی‏کند. ضریب بهره روشنایی چراغ (CU) بیان کننده نسبتی است از شار نوری عملی چراغ به شار نامی آن. عوامل متعددی روی بهره روشنایی چراغ مؤثر هستند:

خصوصیات فنی و جنس چراغ، جذب نور در داخل کاسه چراغ، ضریب انعکاس سطوح مکان کاربرد چراغ، ارتفاع طراحی مهمترین آنها هستند.

به طور عملیاتی این ضریب هرگز به یک نمی‏رسد.

 

اصول طراحی و نگهداری سیستم روشنایی مصنوعی

      سیستمهای تامین روشنایی مصنوعی شامل:

• طراحی روشنایی داخلی
• طراحی روشنایی جاده ای
• طراحی روشنایی محوطه ای
• طراحی روشنایی خاص و تبلیغاتی

 

روشهای اندازه گیری و ارزیابی روشنایی عمومی و موضعی در محیط کار

اندازه‏گیری موضعی در محل کار کارگر و نیز دقیقا بایستی در محل دید کارگر انجام شود مثلا اگر میز کار است روشنایی روی میز کار اندازه‏گیری گردد زاویه‏ها و فاصله‏ها دقیقا بایستی مراعات گردد و اندازه‏گیری با حضور کارگر انجام شود تا در صورت وجود نیم‏سایه یا عوامل دیگر شرایط عیناً لحاظ گردد.

 

      نکات مهم در ارزیابی روشنایی شامل:

• زمان اندازه‏گیری

• تعیین هدف اندازه‏گیری
• تعیین روش مناسب اندازه‏گیری
• انتخاب وسیله مناسب اندازه‏گیری و کالیبراسیون
• شناخت و توجه به استانداردهای روشنایی عمومی و موضعی
• گردآوری اطلاعات مورد نیاز از محل و نیازهای استفاده کنندگان

 

پیامدهای کار تحت سیستم روشنایی نامطلوب

• خستگی چشم
• افزایش حوادث 
• خیرگی و صدمه به شبکیه
• اختلالات اسکلتی عضلانی
• کاهش بهره‌وری و کارایی شغلی
• اشکال در تطابق و دید اشیاء و رنگها

 

ویژگیهای روشنایی مطلوب

• نگهداری صحیح منابع و سطوح

•  شدت روشنایی مطابق استاندارد
• تناسب چیدمان منابع و یکدستی توزیع روشنایی
• تناسب منابع روشنایی با ماهیت کار و رنگ دهی مناسب طیف
• عدم مزاحمت درخشندگی سطوح، پنجره ها و منابع روشنایی
• رنگ و انعکاس مناسب سطوح داخلی بمنظور توزیع روشنایی

 

مشخصه های اصلی لامپ ها

• شار نورانی برحسب لومن
• ضریب بهره نوری
• عمر لامپ
• درخشندگی لامپ
• رنگ دهی لامپ

 

اظهار نظر نهایی در مورد ارزیابی سیستم روشنایی

وضعیت روشنایی مطلوب است.

وضعیت روشنایی معیوب و نیاز به اصلاحات دارد.

وضعیت روشنایی نامطلوب است و نیاز به بازمهندسی دارد.

 

خصوصیات چراغ ها

  خصوصیات فنی چراغ ها برای انتخاب آنها متناسب با مکان مورد استفاده، دارای اهمیت زیادی است. مسئولیت انتخاب بهترین چراغ همواره با طراح روشنایی است. مهمترین خصوصیات فنی که در طراحی روشنایی مد نظر است، شامل موارد زیر می‏باشد:

• مشخصات مکانیکی
• استاندارد ساخت

• نوع و مشخصات لامپ (توان الکتریکی لامپ)
• درجه حفاظت
• وضعیت تهویه برای تبادل حرارت با محیط
• محدودیتها یا ویژگیهای خاص
• نحوه نگهداری و تعمیرات
• مشخصات مربوط به منحنی قطبی با توجه با هدف استفاده

 

 

جهت مشاهده سایر دوره ها کلیک نمایید