نورپردازی موزه

برای نورپردازی موزه ها، توجه به ماهیت خاص نورها و اثرات مفید و مخرّب آنها، ملاک طراحی است چرا که هدف از ایجاد موزه ها، تلاش برای آموزش همگانی و حفاظت از مواریث فرهنگی و تاریخی است. لذا فرایند طراحی نور موزه ها از حساسیت فوق العاده ای برخوردار خواهد بود.

ادامه نوشته

نگهداری چراغ

ضریب نگهداری در نورپردازی

درخشندگی/شدت روشنایی اولیه ای که توسط تاسیسات روشنایی فراهم می شود، در طی طول عمر تاسیسات روشنایی رفته رفته کاهش می یابد. جهت اعمال کردن این کاهش در طراحی، از “ضریب نگهداری” استفاده می شود که به شکل زیر تعریف می گردد.

نسبت درخشندگی/شدت روشنایی متوسط در یک سطح مشخص بعد از یک دوره زمانی بکار گیری یک تجهیز روشنایی، به درخشندگی/شدت روشنایی متوسط بدست آمده تحت همان شرایط برای همان تجهیز در هنگام نو بودن آن را “ضریب نگهداری” گویند. عبارت “ضریب استهلاک” برای مقدار عکس این عبارت استفاده می شود.

البته لازم به ذکر است که در طراحی روشنایی، یکی از معیارها حداقل مقدار درخشندگی/شدت روشنایی متوسط در معبر بوده که با فرض انجام برنامه تعمیرات و نگهداری در «دوره زمانی مشخص» و با اعمال ضرایب نگهداری حاصل می گردد. اما در مورد فاکتورهای مربوط به خیرگی و نور مزاحم (مانندTI) ، طراحی روشنایی با مقادیر اولیه (حد اکثر) پارامترها صورت پذیرفته و در نتیجه ضریب نگهداری برای آن اعمال نمی گردد.

برنامه های نگهداری

برنامه منظم شستشوی سطوح داخلی و خارجی برای تجهیزات روشنایی از عوامل موثر بر ضریب نگهداری میباشد. تعداد تکرارهای متناوب این برنامه به موارد زیر بستگی دارد:

الف) نوع آلودگی محیط

ب) درجه حفاظت تجهیزات نوری

همچنین در این سیستم، مهمترین تجهیز نوری چراغ می باشد که با درجه حفاظت IPXX و براساس قابلیت ممانعت از ورود گرد و غبار و رطوبت به محفظه چراغ دسته بندی می شود. در این درجه بندی، عدد اول، اندازه ذره (گرد و غبار ریز یا سنگریزه درشت) را نشان میدهد. هرچه عدد بزرگتر باشد، ذره کوچکتری امکان ورود به محفظه را دارد. عدد دوم نیز درجه محافظت در مقابل نفوذ رطوبت، از پاشیده شدن غیر مستقیم به صورت فورانی پر فشار تا غوطه وری کامل را نشان می دهد. هر چه این عدد بزرگتر باشد، میزان نفوذ رطوبت کمتر و درزبندی بهتری را مشخص می کند.

برای این چراغ، درجه حفاظت قسمت های نوری به خصوص اگر در محیط هایی با آلودگی متوسط/بالا استفاده شود، نوع IP6X تعیین میگردد.

کاهش لومن لامپ

نور خروجی از تمامی لامپ ها در طول مدت زمان بهره برداری از آنها کاهش می یابد. نرخ دقیق این کاهش به نوع لامپ و سیستم بالاست آن بستگی دارد. این کاهش، با تعویض مکرر لامپ های سوخته و یا با تعویض گروهی آنها بهبود می یابد.

آلودگی لامپها و چراغ ها

وجود آلودگی روی لامپها و چراغ ها عموماً موجب بیشترین مقدار اتلاف نور م یشود. این میزان اتلاف نور بستگی به نوع و چگالی آلودگی موجود در هوا، طراحی چراغ و نوع لامپ دارد. تجمع این آلودگی بر روی سطوح منعکس کننده، با درزگیری محفظه لامپ چراغ در مقابل ورود گرد و غبار و رطوبت حداقل می شود. درزگیری قسمت های نوری چراغ با حداقل درجه حفاظت IP5X  تاثیر قابل توجهی در این خصوص دارد.

تکنیک ها و ترفندهای نورپردازی

نورپردازی فروتاب(Down Lighting)

در این روش منابع نوری در بالای مکان مورد نظر قرار گرفته و نور به سمت پایین هدایت می شود. این روش زمانی به کار می رود که نیاز به فراهم شدن نوری یک دست بر روی سطوح یا وسایل لازم باشد. مثل فراهم کردن فضایی جهت نشستن یا صرف غذا. این روش جهت نورپردازی گیاهان گلدار مناسب است، زیرا گل ها تمایل دارند رویشان را به طرف بالا بگیرند. در این روش نورپردازی، عموماً از توان های مصرفی پایین استفاده می شود تا از خیرگی در چشم جلوگیری شود.

‏نورپردازی فراتاب(Up Lighting)

زمانی که نیاز به توجه بر موضوع خاصی مطرح باشد، از نورپردازی از پایین استفاده می شود. در این حالت، چراغ های نورپردازی نباید در زاویه دید بیننده قرار گیرند. این نوع نورپردازی یکی از روش های موثر و قابل استفاده در نورپردازی فضاهای باز است، وقتی دیوار، درخت یا سکویی جهت استفاده برای نصب پرژکتورها وجود نداشته باشد. نورپردازی از پایین از ناحیه کناری در فضاهای باز زمانی توصیه می شود که نورهای خطی برای چشم مزاحمت ایجاد می کنند.

تاکید بافت سطحی (Grazing)

اگر بافت یک سطح مطرح باشد، نورپردازی با نورهای زاویه تنگ از ناحیه ای در نزدیکی سطح مورد نظر می تواند با ایجاد سایه های قوی آن را مورد تاکید قرار دهد. یک نور رو به بالا و واقع شده در نزدیکی تنه ی درخت می تواند بر رنگ، بافت و طرح پوست درخت تاکید داشته باشد. در حالی که یک نور مشابه و نصب شده در نزدیکی یک درخت ستونی، مانند درخت کاج، می تواند تاکیدی بر شاخ و برگ درخت باشد. قرارگیری ابزارهای نورپردازی نزدیک دیوار سطوح برآمده را روشن کند و از خلال بندکشی های میان دیوار به هم متصل شود و نقش های سطح را برجسته نماید.

پوشش دادن نور (Washing)

به یک پوشش کامل از نور به روی دیوار “washing” گفته می شود که در هدف های مختلفی به کار می رود. در فضاهای باز که دیواره ها رنگ شده هستند و بافت خاصی ندارند , پوشش دادن نور می تواند توجه را به رنگ معطوف و فضایی صمیمی ایجاد کند. جهت ایجاد چنین فضایی لازم است نور با توان کم استفاده گردد, به نحوی که در کنار های اطراف پخش شود. از این روش همچنین زمانی استفاده می شود که بخواهیم یک ارتباط چشمی یا پشت صحنه ای مهیا نماییم یا المان یا مجسمه خاصی را به تنهایی نورپردازی کنیم. این روش نور پردازی ارتباط مستقیم با نوع چراغ دارد به نحوی که چراغ مورد استفاده می بایست دارای منحنی پخش نور نامتقارن باشد.

نورپردازی عبوری (Cross Lighting)

در این روش بیشتر محل قرار گرفتن ابزارهای نورپردازی تعریف می شود تا جلوه های نوری. به این معنی که در این روش ابزارهای نورپردازی در کنار موضوع نورپردازی شده قرار می گیرند و در این حالت نور از جسم عبور می کند.

نورپردازی نورافکنی (Spot Lighting)

این روش گاهی اوقات با accent lighting اشتباه می شود و گاهی هر دو در واقع یکی هستند. ان امر بستگی دارد به شرایط نورپردازی, محلی که ادوات نورپردازی نصب می گردد و فاصله نصب از موضوع به ویژه زمانی که در بالای موضوع محل مناسبی جهت نصب ادوات وجود ندارد. برای مثال می توان نورافکن را در پیش آمدگی لبه ی بام نصب و کانونی را روی سطح زمین نورپردازی کرد یا وقتی می خواهیم چتر یک درخت را از وی یک لبه مشجر که با فاصله از بدنه ی درخت قرار دارد نورپردازی کنیم. به منظور جلوگیری از ورود به منطقه چمن, نورافکن های شدید با زاویه تنگ و باریک می توانند جهت تنظیم نور یا ایجاد یک حلقه تنگ نورانی روی موضوع, از فاصله دور استفاده شوند.

وارونگی انعکاس (mirroring)

وقتی یک المان که با فاصله از آب قرار گرفته، توسط یک نور شدید نورپردازی می شود، تصویری که در آب تولید می کند از ایوان مقابل یا خانه یا محل های خاص دیده می شود بهترین موضوعات برای این نحوه از نورپردازی المان هایی هستند که رنگ ملایم دارند و خطوط پیرامونشان واضح است مثل کوزه گلدان و اشکال کلاسیکی که انعکاس شکل آن ها در آب واضح خواهد بود همچنین انعکاس تصویر درختان بر روی آب نیز باعث ایجاد تصویر زیبا خواهد شد.

انعکاس یا وارونگی بحثی ساده در هندسه است اگر المانی نورپردازی گردد عکس منعکس شده حاصل ار آن در آب در صورت کافی بودن حجم آب کاملاً منطبق با المان اصلی است.

ضد نور سایه ی متن  (silhouetting)

این نمایش زمانی حاصل می شود که به وسیله ی نورپردازی تصویر یا سایه ای سیاه از یک جسم به سطح یک دیوار یا المان عمودی دیگری که در کنار آن است ایجاد گردد در این حالت رنگ و بافت جسم دیده نمی شودشکل ساده درختی کوچک و گیاه یا جسمی با خطوط بیرونی مشخص می تواند یک نقطه کانونی جالب توجه باشد یک گزینه محلی است که سطوح گیاهان روی یک دیوار بی رنگ ایجاد سایه می کنند تا یک پرده نقاشی تولید شود بامبوها عموما موضوع های خوبی برای این هدف هستند.

جلوه های نوری (the halo effect)

در این حالت منبع نوری در کنار جسم مورد نظر قرار داده می شود و نور پس از عبور از آن به سطح پشتی برخورد می کند هاله ی نوری ایجاد شده شکل و ساختمان جسم را از ورای سیاهی سطح پشتی نشان می دهد این روش زمانی به کار میرود که بخواهیم در میان درختان گونه های مختلف و گلهای آن ها را نشان دهیم.

نورپردازی محوطه ای (Area lighting)

نورپردازی محوطه ای به منظور فراهم کردن نور عمومی کافی برای یک منطقه است برای این کار یک روش اصلی نورپردازی وجود دارد در محل هایی که ار آنها برای صرف غذا یا آماده کردن آن استفاده می شود نور مستقیم به کار می رود برای این روش می توان از پوشش نوری (wall washing) در زیر پیش آمدگی ساختمان استفاده کرد.

سیل نوری (flood lighting)

سیل نور در واقع یک روش نهایی از نورپردازی محوطه ای است که به گونه ای طراحی شده که تقلیدی از نور شدید روز باشد از این روش گاهی اوقات به طور غلط استفاده می شود و برای دیگر افراد و نیز اتومبیل ها مزاحمت ایجاد می کند.

انتشار نور (spread lighting)

به این روش در اصطلاح نورپردازی قارچی هم گفته می شود. معمولا از این روش در مسیر های دسترسی آلاچیق ها و کنار برکه های آب استفاده می شود در این روش نور با ولتاژ پایین گه خیرگی ندارد به کار می رود معمولا از لامپ های هالوژن ۲۰ وات برای این منظور استفاده می گردد. در مکان هایی که دیواره یا ساختمانی برای قرار دادن ادوات نورپردازی وجود ندارد روش انتشار نور می تواند مفید باشد.

سایه سازی (shadowing)

سایه درخت یا گیاهی کوچک می تواند روی دیواری که در کنار آن است به تصویر کشیده شود در این روش ساده از چراغی با قدرت کم و زاویه باز که روی زمین ثابت شده است با توان ۲۰-۳۵ وات استفاده می شود فاصله چراغ تا جسمی که به آن نور می تابد بستگی به سایه تصویری دارد که می خواهیم از آن بسازیم.

آلودگی نوری

۱- خیرگی: ناتوانی چشم انسان در تطابق با تفاوت زیاد روشنایی بخشهای تاریک و روشن محدوده دید منجر به بروز پدیده خیرگی می شود. خیرگی ناراحت کننده (Discomfort Glare): بصورت مستقیم دارای خطر نبوده و تنها موجب آزار و ناراحتی چشم انسان می شود. با این وجود قرار داشتن در معرض آن برای مدت طولانی می تواند موجب آسیبهای جبران ناپذیر بر دید انسان گردد.

۲- گنبد نوری: آلودگی نوری برای ساکنین حومه شهرهای بزرگ معمولا بصورت گنبد نوری این شهرها در محدوده افق شهر دیده می شود تاجائیکه گنبد نوری گاهی تا محدوده ۲۰۰ کیلومتری شهر نیز مشاهده می شود بصورتی که معمولا ارتفاعات بالاتر آسمان در محدوده افق شهر روشن تر از ارتفاعات پایین دیده می شود.

۳٫ اضافه روشنایی (Over Illumination) : به معنای استفاده بیش از حد از روشنایی است که منجر به ایجاد هزینه های بسیار زیادی می شود و معمولا از دیدگاه صرفه جویی انرژی مورد بررسی قرار می گیرد. مباحث مربوط به اضافه روشنایی معمولا در بخش روشنایی معابر مورد مباحثه قرار می گیرد، با این وجود هر نور مصنوعی که در محلی داخل یا خارج از ساختمان وجود داشته باشد که نیازی به حضور آن نباشد، در مبحث اضافه روشنایی قرار می گیرد.

۴٫ تجاوز نور: عبور نور به محدوده ای خارج از محدوده مورد نظر روشنایی را تجاوز نور می نامند مانند روشن شدن حیاط یا داخل ساختمان بدلیل نور خیابان یا نوری مزاحم از ساختمانهای مجاور.
۵٫ سوسو زدن (Flicker): روشن و خاموش شدن متناوب نور که معمولا بصورت تعمدی بمنظور تبلیغات یا جلب توجه بکار می رود، می تواند موجب آزار گشته و مانند خیرگی موجب کاهش دید، ناراحتی و اضطراب شود. این پدیده بسته به شدت، رنگ و فرکانس خاموش و روشن شدن، باعث افزایش حملات عصبی و سردرد در اشخاص مبتلا به بیماریهایی نظیر میگرن می شود.
۶٫ ناهنجاری نوری (Clutter) : عبارت است از گروه بزرگی از منابع نور که می توانند موجب سردرگمی و پرت شدن حواس از هدف شده و موجب تصادف و خسارت گردد. ناهنجاری بویژه در معابر و جاده ها دیده شده و می تواند ناشی از نصب نامناسب تجهیزات سیستم روشنایی معبر و یا نور شدید تبلیغات محیط اطراف باشد.
۷٫ حضور نور (Light Presence) : عبارتست از دیده شدن نور ساطع شده از یک منبع روشنایی یا نور منعکس شده از سطحی نظیر یک ساختمان در منطقه ای خارج از محدوده آن. این پدیده تنها در برخی موارد باعث ناراحتی می شود ولی هیچگاه به محدوده آسیب رسانی وارد نمی شود.

نورپردازی در معماری ایرانی

در معماری ایرانی فضاهایی وجود دارد که ما اصطلاحاً آن را فضای خالی می نامیم. از آنجا که مفاهیمی چون ادراک، احساس و یا ارتباط، مفاهیمی اند که به خودی خود قابل رویت نیستند، پس هنرمند و در اینجا معمار، مفاهیم را از طریق متشابهاتی همچون فضا، نقش و در یک کلام معماری عرضه می کند. پس مفاهیم از طریق صورت معماری است که منتقل و مرتبط می گردند. اوج شفافیت در هنر معماری آنجاست که معمار آنچه را که فضای خالی اصطلاح کردیم، با انسان بدون واسطه روبرو می گرداند و از این تخاطب نتایج شگرفی می گیرد. چرا که انسان در فضاهای خالی به مانند آن دیوار صیقل داده شده، خود را مشاهده می کند و از آنجا که انسانها با یکدیگر متفاوتند در زمانهای مختلف روحیات و حالات هر انسان واحد نیز در این فضاها متفاوت است. از این طریق فضاها با حالات متعدد ادراک می شوند. ورود مقادیر مختلف نور در طول روز نیز یکی از عوامل تشدید کننده این حالات است. شادی، شعف و شوق به زندگی با ورود نور پرتوان ابتدای روز، ادراک گرما و شور زندگی با ورود نور ظهرگاه و آرامش و سکوت فضا جهت استراحت و سپری کردن زمانی در کنار خانواده حاصل نور آرامش بخش و کم توان عصرگاهان همه و همه حالاتی از فضای زندگی در معماری ایرانی است که با تغییر ساعات روز در تمام وجوه معماری ایرانی و در هر مقیاسی قابل تجربه است. این فضاهای خالی که در دل توده معماری در جریان است همچون نفس کش های بنا عمل کرده نور و هوا را به درون توده بنا می کشاند. نمونه این فضاها را در برخی معماری های مسکونی با تعدد فضاهای عملکردی می توان مشاهده کرد. فضاهای عملکردی پیرامون این حفره ها بواسطه نزدیکی شان به حوزه فضای باز بیرون، از نور بهری بیشتری دارند.

در معماری ایرانی فضاسازی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به نحوی که این مهم تنها از طریق تلفیق و ترکیب احجام صورت نمی پذیرد، بلکه تمهیداتی اندیشیده می شود که الزاماً احتیاج به ترکیب یا انفصال حجمی نمیباشد و در یک ترکیب پیوسته و فضاسازی یکسره هم امکان فضاسازی های گوناگون و گاه متضاد ممکن می گردد. معماری ایران برای نیل به این مقصود در درجه اول از پوشش فضا بهره می گیرد، که گاه پیوسته و گاه با بازشوها و حفره هایی فضا را بیش از آنچه هست می گستراند. در کنار این رهیافت علاوه بر پوشش فضا از سه عامل نقش، نور و رنگ نیز در فضاسازی دخالتی مستقیم و ناگزیر دارند، به این معنی که در فضای معماری ایرانی نقش به صور گوناگون همچون رسمی بندی و گوشه سازی بصورت متحد و لاینفک بر پوشش ها می نشیند. رنگ نیز به خودی خود ظهور نمی یابد مگر اینکه بر نقشی نشیند و سپس نور بر هر دو نمود بینایی دهد و این چنین است که هر سه در کنار هم منشا اثر می گردند و در فضاسازی معماری ایرانی خصلتی غیر قابل تفکیک می آفرینند. سومین عنصر این سه گانه یعنی نور که رنگ نشسته بر نقش را ظاهر می گرداند در ساخت فضا و ارتقاء آن تا سر حد مکان نقشی بی بدیل ایفا می کند. بدان جهت که بدون حضور و بروز آن همه رنگهای نشسته بر نقوش در ظلمت یکدیگرند و تنها انجذاب نور توسط سطوح نقوش است که رنگها را ظاهر می گرداند و طیف رنگین از کمرنگ به پررنگ و سایه روشن را می آفریند. بدین ترتیب عمق میدان و وسعت دید معنا و موجودیت می یابد. با تمام اهمیت و تاثیر بی نظیری که این سه گانه معجزه گر _ یعنی نقش و نور و رنگ_ در ساخت فضایی_ مکانی معماری دارند، در مقدمات معماری امروز در نقشه های تهیه شده امکان بروز و نمود نمی یابند.

نورپردازی و نحوه ظهور و بروز نور در فضای معماری ایرانی سنجیده و در خدمت فضاسازی است. به گونه ای که به ایجاد سایه روشن در مناظر انسانی بنا کمک شایانی می نماید. منابع نوری همگی از سمتی که محور قوی تر و به عنوان نقطه عطف فضاست تعبیه می گردند تا نور در ارجح ترین جایگاه خود در فضا نمود یابد و از این طریق در ارتقاء فضا تا حد یک مکان عمل نماید. این نحوه تازه از ادراک سایه-روشن و نقش نور در تعیین بخشی و سمت و سو بخشی به فضا همواره در تمام مراحل فضاسازی معماری ایرانی و از خردترین تا بزرگترین فضاها قابل تجربه است. نمونه های از این ظهور و بروز را در عناوینی که درمقاله بعدی می آید توضیح خواهیم داد.

نورپردازی سنتی ایران

در معماری سنتی ایران، بخش های گوناگون فضاهای معماری گاه به صورتی غیر همسان از عوامل و پدیده های متفاوت در شکل گیری فضا تاثیر می پذیرفته اند و برخی از بخش های فضا بیشتر بازتاب نیازها و خواسته های کارکردی بوده است. هر واحد معماری به عنوان یک فضای واحد، از اجزائی تشکیل می شود. برخی از این اجزاء را نیز می توان به عنوان یک واحد کوچکتر و مجموعه ای شامل اجزاء دیگر در نظر گرفت.

دکتر فلامکی در کتاب ریشه ها و گرایش های نظری معماری خود از بن مایه های تشکیل دهنده  معماری از چهار چیز بعنوان خالص ترین مصالح شکل دهنده معماری نام می برد که شامل نور، ماده، انرژی و زمان است و همان گونه که از نظم عناوین چهار گانه پیداست نور بعنوان اولین اصل این چهارگانه شناخته می شود. نور به عنوان یکی از بن مایه های معماری از ناب ترین عناصری است، که به دست معمار برش می خورد تا چنانکه وی شایسته می داند، به کارش گیرد، اندازه بگذارد و برایش تعیین شکل کند. به دیدن آوردن نور در فضای معماری در تعیین و تعریف شکلی خاصی به فضاها، قویاً نقش ساز می شود. نور در گستره معنایی خود حالتی از شعر یا تغزل برخوردار است. جایی که اندازه گذاری نور برای مشارکت دادن فعال آن در تدوین فضایی معماری هم در حیطه فضای داخل و هم ادغام شدن با پیکره کالبدی بنا، انعکاس دهنده وجهی از تعالی اندیشه انسانی را می نمایاند، و به همین معنا در تدوین شکل خارجی بنا مداخله داده می شود. جایی که چگونگی های تابش نور بر سطوح و احجام که هم اصلی و هم ثانوی اند تابیده می شود تا مفاهیمی ناب و نوظهور را به میدان تجربه های فردی آدمیان بیاورند. از این دیدگاه نور در ساخت فضای معماری به مثابه بن مایه ای که رسا است و روشنگر معناها و مفهوم ها در گستره های درونی و بیرونی نگریسته می شود.

در معماری ایرانی همواره با دو جنبه وجودی نور در ساخت فضاها و مکان ها مورد استفاده قرار گرفته است؛ وجه فیزیکی و وجه غیر مادی یا ماورائی نور، که در بیشتر موارد وجه دوم همواره بصورت عاملی معنایی در پیدایش نمونه های ارزشمندی از مکان های ماندگار و دیر آشنا در معماری این سرزمین مورد نظر بوده است. نور در بناهای ساخته شده متاثر از دیدگاه توحیدی با قدرت و اتکاء به جوهره این تفکر، وجوه متنوعی از فرهنگهای انسانی را از انواع نمونه های آئینی، نیایشی منعکس نموده است. این معماری با مدد جستن از رمز گرائی خاصی که نهفته در بطن اعتقادات توحیدی است توانسته است اشکال و فرم ها و دیگر عوامل فضا ساز همچون رنگ و نور را به قلمرو عرفانی الهی وارد کند و استفاده از این مضامین در فضای معماری برای تعمیق و روحانیت بخشیدن به محیط مادی و استغراق انسان در فضایی فوق حسی بکار گرفته می شود.

هنگامی که مفاهیم و عوامل فضاساز در این دیدگاه مورد کاوش قرار می گیرد تنها یک مفهوم ثابت یافت می شود و آن حضور ((امر متعالی)) یا نگاهی ((قدسی)) در وجه ماورائی این عناصر است که نور، در بالاترین حد از عناصر دیگر در بیان نمادین از روشنی ذات خود در فضای معماری سخن می گوید. نور در این مفهوم گوشه ای از تجربه ای زیبا شناختی از امر متعالی و قدسی است که از ساحتی فراتر از ماده و آسمانی صادر می شود. این دیدگاه در هر چهره و بیانی بر آن است تا حقیقت ذاتی اشیاء و پدیده ها و وقایع و رویداد ها را برملا سازد. این عیان نمایی به دو صورت انجام می گیرد، نخست بیان حقایق در قالب رمزی و نماد و به صورت تجرید و آبستره و دوم در صورتی رئالیستی یا ناتورالیستی، که در هنر معماری ایران این دو گونه بیان به تناسب جایگاه و هدف اثر بکار رفته است.

نقش نور در معماری اسلامی تاکید بسیار گسترده بر اصل تجلی است. اگر در معماری مسیحی و بودایی به دلیل اعتقاد به تجسد (صورت کالبدی یافتن خدا)  “کلیسا” و “استوپا” تن بودا یا عیسی تلقی می شود در اسلام (به دلیل حضور مطلق اصلی تجلی) معماری اسلامی در اندیشه کاربرد طرح ها و موادی است که اصلی ترین مظهر تجلی “او” یعنی “نور” را بازتاب دهند زیرا کارکرد ایده و ماده در این جهان بینی، کارکرد انعکاس است نه اصالت.

نقش نور شفاف کردن ماده و کاستن از صعوبت و سردی بنا (معماری مقدس) است تا همچون قلب، مامن و پناهگاهی برای روح گرفتار آمده در قلب ماده باشد

نورپردازی هوشمند

استانداردها و محاسبات روشنایی

در استانداردهای مهندسی برای هر مکانی با توجه به کاربری آن میزانی از شدت روشنایی در نظر گرفته شده است که جداول آنها به تفکیک کاربری های متفاوت، حداقل، حداکثر و شدت روشنایی مورد نیاز را تعیین کرده است و براساس آنها می توان شدت نور یک محیط را به صورت استاندارد با نرم افزارهای رایانه ای و یا به صورت دستی محاسبه و طراحی کرد. مکان هایی مانند هال و راه پله باید کافی برخوردار باشند به خصوص راه پله ها که در حفظ ایمنی و سلامتی اهمیت به سزایی دارد. در اینجا ایمنی مهم تر از زیبایی است و بهترین روش نورپردازی روشن کردن مسیر حرکت و سطح زمین با نورپردازی از سقف یا دیوار است. طبق استانداردهای بین المللی شدت نور استاندارد برای روشن کردن این مکان ها ۱۰۰ لوکس با دمای رنگ دلخواه و شاخص نمود رنگ ۵۰ می باشد.

نورپردازی تعاملی روی سطوح

یک سطح تعاملی به سطحی گفته می شود که یک تصویر ویدئویی روی آن نمایش داده شده است و افراد می توانند با آن تعامل داشته باشند. وقتی فردی در سطح تحت نمایش حرکت می کند سطح مورد نظر به بخشی از محیط دیجیتال اطراف خود تبدیل می شود. این سطوح، تعاملی از نوع بدون مانع دارند و افراد نیازی به دانش یا مهارت خاص برای تعامل ندارند و فقط لازم است وارد محیط شده و در ان حرکت کنند. سیستم، اطلاعات مرتبط با محل حضور وی را برای تغییر رابط کاربری منعکس شده روی سطح به کار می برد. کاربر به سرعت در می یابد که حرکات وی می تواند رابط کاربری محیط را تغییر دهد. با این روش سطح تعاملی یک حلقه بازخورد مستقیم را که بسیار مشابه یک رایانه عمل می کند تشکیل می دهد با این تفاوت که سطح نورپردازی شده نمایشگر و کاربر موشواره این رایانه خواهد بود. از این فن آوری می توان برای ایجاد یک روش نوآورانه برای تجربه ی تعامل کاربر استفاده کرد که واقعیت افزوده نامیده می شود. با اجرای این سیستم به عنوان یک روشنایی محیطی هوشمند می توان تعامل طبیعی را از طریق یک سیستم لمسی پیاده سازی کرد.

اجزای اصلی سخت افزاری این سیستم عبارتند از پروژکتور، دوربین و سیستم پردازش. طراحی نرم افزار به دو بخش ردیابی و رابط کاربری تقسیم می شود. بخش ردیابی، اطلاعات ورودی را که شامل حضور کاربر است به سیستم وارد می کند و بخش رابط کاربری مسئول پردازش داده های ورودی و تغییر دادن نمایشگر متناسب با ورودی است.

نورپردازی هوشمند

در جهان پیرامون ما فن آوری به سرعت در حال پیشرفت و تحول بخشیدن به محیط زندگی و کار انسان است. محصولات هوشمند به عنوان بخشی از این فن آوری به سرعت در حال گسترش هستند و آینده به سمتی پیش می رود که به تدریج شاهد ظهور محصولات هوشمند در همه جا خواهیم بود. حس بینایی مهم ترین حسی است که خداوند در وجود  انسان ها آفریده است. با پیشرفت فن آوری، منابع روشنایی و کنترل آن ها نیز روز به روز پیچیده تر می شود که سیستم های امروزی دیگر جوابگوی این نیازها نیست. مناسب ترین روش برای ارتباط انسان و ماشین، تعامل طبیعی است. برای دستیابی به این نوع ارتباط، به فرم های طبیعی از تعامل نیازمندیم تا این تعامل در هر دو طرف به صورت نیمه خودآگاه و بدون تلاش و بدون نیاز به مهارت و آموزش صورت گیرد. در تعامل طبیعی افراد جهان را با نگاه به اطراف خود کشف می کنند و توسط حالت بدن، بیان و حرکات و بر اساس دانسته های خود با آن ارتباط برقرار می کنند. در این مطالعه برای پیاده سازی تعامل طبیعی، از نورپردازی تعاملی روی سطوح استفاده می شود. در این نوع ارتباط کاربر وارد محیط شده و در آن حرکت می کند. با ورود سیستم، اطلاعات مرتبط با محل حضور وی را برای تغییر رابط کاربری منعکس شده روی سطح به کار می برد. هدف این تحقیق، طراحی یک سیستم روشنایی هوشمند است که با تشخیص شرایط شرایط محیطی و انجام تعامل مناسب با کاربر، نور مورد نیاز را تولید کرده و به محیط بتاباند. این سیستم هوشمند برای ایجاد یک محیط هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد.

محصولاتی که با رویکرد طراحی روشنایی هوشمند در سال های اخیر طراحی و ساخته شده اند به طورکلی به دو دسته تقسیم می شوند: ۱- محصولات با رابط کاربری فیزیکی که از نمایشگر های نوری برای تولید نور استفاده می کنند و تعامل آن ها با کاربر نیز در محیط این نمایشگر انجام می شود. در برخی از محصولات این دسته، سطوح روشنایی از  LED بسیاری تشکیل شده مانند روشنایی برج باد تویو ایتو ۲- محصولات با رابط کاربری مجازی که در آن ها کاربر با منابع نوری مجازی سر و کار دارد. در این محصولات نمایشگر خارج از دید کاربر قرار دارد ولی با حضور کاربر در محیط، تعامل انجام می شود.

تعریف محصول هوشمند

تعاریف مختلفی در مورد قابلیت های محصولات هوشمند صورت گرفته است اما این که چه چیزی این محصولات را از سایر محصولات متمایز می کند در یک تقسیم بندی توسط کی سون و همکاران در سال ۲۰۰۸ ارائه شد. در این تقسیم بندی محصول هوشمند به محصولی گفته می شود که قابلیت انجام عملیات محاسباتی را دارد. در مقاله بعدی به توضیحات بیشتری در رابطه با نورپردازی هوشمند خواهیم پرداخت.

نورپردازی مدرن

انواع سنسورهای تشخیص حضور

سنسورهای تشخیص حضور برای کنترل نورپردازی و سیستم های گرمایشی و سرمایشی استفاده می شوند. این سنسورها به سه دسته ی کلی تقسیم می شوند و حداکثر تا ۸۰ درصد می توانند در مصرف انرژی صرفه جویی کنند.

سنسورهای مادون قرمز

این سنسورها دمای بدن را اندازه گیری می کنند و بیشتر در ساختمان های اداری و مکان های با ارتفاع بلند از قبیل سالن سخنرانی و همایش ها استفاده می شوند.

سنسورهای فراصوتی          

این سنسورها یک موج فراصوتی با فرکانس بالا را ارسال می کنند که از سطوح اتاق بازتاب داده می شود. این سنسورها از حساسیت بالایی برخوردار بوده و کوچکترین حرکت ها را نیز تشخیص می دهند. این سنسورها مخصوص مکان با ساختار نامنظم بوده و به ویژه مخصوص جاهایی با مبلمان های بزرگ هستند. به دلیلی حساسیت بالا اگر سیستم تهویه یا مکان ها مجاور باعث ایجاد تلاطم در هوای محیط شوند ممکن است باعث تشخیص غلط این سنسورها شود.

سنسورهای آکوستیکی

این سنسورها به صدای انسان، صفحه ی کیبورد و دیگر صداهای روزمره وابسته هستند. البته صداهای ثابت و یکسان و صداهای با بلندی پایین نادیده گرفته می شوند. این تکنولوژی اغلب در مکان هایی با پارتیشن های بلند یا آشپزخانه ها و سرویس های بهداشتی بزرگ استفاده می شوند. البته سنسورهایی با تکنولوژی چندگانه نیز وجود دارند که خود را با اطلاعات چگونگی حضور افراد در زمان های مختلف تطبیق می دهند و این کار بعد از دوره ی آموزش دادن سنسور انجام می پذیرد.

میزان صرفه جویی انرژی

در تحقیقی که در سوئد انجام گرفته است به طور معمول یک ساختمان اداری چیزی در حدود ۲۳ کیلووات بر متر مربع در هر سال برای نورپردازی انرژی مصرف می کند که اگر در این نوع ساختمان از سنسورهای تشخیص حضور ساکنین و سنسورهای تشخیص نور طبیعی استفاده شود این میزان به ۵ کیلو وات بر متر مربع در سال کاهش می یابد که رقم قابل توجهی است.

سنسورهای نور طبیعی

یکی دیگر از انواع سنسورها برای کاهش مصرف انرژی در نورپردازی، سنسورهای نور طبیعی است که با توجه به میزان نور طبیعی موجود در محیط سیستم نورپردازی را خاموش یا شدت آن را کم می کنند. روش کار آن بدین صورت می باشد که ابتدا میزان شار نوری در محیط توسط سنسور اندازه گیری می شود و به کنترلر ارسال می شود. در کنترلر با توجه به نوع سیگنال دریافتی شدت کاهش نور سیستم نورپردازی تعیین می گردد. در واقع سیگنال نوری با شدت نوری محیط مقایسه می شود و کنترل کننده دستور مناسبی با توجه به نوع سیگنال صادر می کند. این سنسورها معمولاً روی سقف تعبیه می شوند. این سیستم کنترلی به ما این امکان را می دهد تا میزان نور لامپ ها را بین ۱۰ تا ۱۰۰ درصد توان خود تنظیم کنیم و از ولتاژ کمتری استفاده شود. یکی از مشکلات این سنسورها عدم کارکرد خطی در برخی موارد است که باعث شده تا قابلیت اطمینان این سیستم ها کاهش یابد. بدین معنا که نوع سیگنال دریافتی با میزان کاهش سیستم نورپردازی به صورت غیر خطی عمل می کنند.

نتیجه گیری

با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق بهینه ترین نوع سیستم نورپردازی برای یک ساختمان آن است که این سیستم ترکیبی از سیستم های نورپردازی طبیعی و مصنوعی باشد و برای صرفه جویی بیشتر از سنسورهای تشخیص حضور و سنسورهای نور طبیعی استفاده شود. با توجه به مزایای ذکر شده در این تحقیق، در سیستم های نورپردازی مصنوعی بهتر آن است که از ال ای دی ها استفاده شود. هر چند که در حال حاضر سیستم های نور طبیعی به دلیل هزینه اولیه نسبتاً بالا از اقبال چندانی برخوردار نیستند اما با توجه به کاهش قیمت این سیستم ها و چشم اندازی که در آینده با توجه به کاهش قیمت این سیستم ها مطرح نباشد به عنوان بهترین گزینه برای نورپردازی مدرن خواهند بود.

نورپردازی مدرن

روش های مهار نور طبیعی

اساساً برای استفاده از نور طبیعی در قسمت های عمیق ساختمان که خارج از ناحیه نوری پنجره ها می باشند دو روش کلی وجود دارد. یکی استفاده از مواد بازتاب دهنده به همراه فیبرهای نوری برای انتقال نور به داخل ساختمان است و دیگری استفاده از سیستم های هدایت نوری است که نوری را از طریق کانال هایی به داخل ساختمان انتقال می دهند. سه نوع عمده از سیستم های انتقال نوری وجود دارد که عبارتند از:

سیستم انتقال نور لوله ای: نوع لوله ای از یک جمع کننده ی نور گنبدی شکل پلی کربناتی بهره مند است که نور را دریافت می کند و یک قسمت لوله ای که با موادی از جنس نقره یا موادی با خاصیت بازتابش بسیار بالای منشوری مانند پوشانده شده است و قسمت سوم یک پخش کننده ی نوری است که وظیفه ی پخش نور را در داخل ساختمان دارد.

سیستم انتقال نور هیبریدی: در این سیستم سعی شده است که نور طبیعی و نور مصنوعی همزمان به داخل محیط داخلی ارسال شوند. در این سیستم قسمت جمع کننده ی نور خورشید میسر خورشید را دنبال می کند و نور را متمرکز کرده و از طریق کانال ها یا فیبرهای نوری به داخل ساختمان می فرستد.

سیستم انتقال نور چتری: در این سیستم که خود از سه قسمت تشکیل شده است، ابتدا مجموعه ای از آینه های متحرک نور خورشید را متمرکز می کنند و به داخل سیستم ارسال می کنند، آنگاه عدسی های مقعر داخل سیستم نور را به داخل مسیری در میانه ی سیستم هدایت می کنند و در نهایت یک نوار که در داخل سیستم تعبیه شده است نور را به داخل ساختمان می فرستد.

فیبرهای نوری

یکی از مشکلاتی که در ساختمان های بسیار عمیق (کف وسیع) و چند طبقه وجود دارد این است که امکان استفاده از نور طبیعی تنها محدود به ناحیه ی نوری اطراف روزنه ها و پنجره هاست و تنها راه توسعه ی ناحیه ی نوری استفاده از فیبر نوری است. یکی از مطالعات نشان داده است که میزان کاهش تولیدات دی اکسید کربن در یکی از شهر های انگلستان در صورتی که از مدل ترکیبی نورپردازی طبیعی و مصنوعی استفاده شود ۱۲۲ کیلوگرم به ازای هر متر مربع خواهد بود و در صورتی که به این مدل فیبر نوری هم اضافه شود به میزان کاهش سالانه ۱۳۸ کیلوگرم بر متر مربع خواهد رسید که نشان دهنده ی پتانسیل بالای فیبرهای نوری در محقق ساختن ساختمان های سبز خواهد بود. در اوایل دهه ی ۱۹۹۰ زمانی که فیبرهای نوری معرفی شدند کاربرد آنها محدود به استفاده در راهروهای خروجی تئاترها و هواپیماها بود، البته این گونه فیبرها از منبع نور مصنوعی برای انتقال نور استفاده می کردند. بر طبق شبیه سازی هایی که انجام شده است ایده آل ترین سایز اتاق برای نورپردازی با فیبر نوری اتاقی با نسبت ابعاد ۲ در ۱ است بدین ترتیب که نسبت ابعاد ۲ در ۱ است بدین ترتیب که نسبت ابعاد سمت پنجره به عمق اتاق ۱ به ۲ باشد.

مزایای استفاده از سیستم های نورپردازی طبیعی

یکی دیگر از دلایل گرایش به سمت نورپردازی طبیعی جلوگیری از آلودگی محیط زیست و تاثیرات مثبتی است که نور طبیعی بر سلامت انسان دارد. این سیستم ها مزایا و هزینه های محسوس و نا محسوس خود را دارند. مزایای محسوس استفاده از این سیستم ها صرفه جویی در مصرف انرژی و عدم نیاز به پرداخت هزینه ی نگه داری بابت سیستم های نورپردازی مصنوعی می باشد و مزایای نامحسوس شامل صرفه جویی در پرداخت هزینه بابت استفاده از سیستم های سرمایشی، گرمایشی، صرفه جویی در پرداخت مالیات ناشی از تولید کربن دی اکسید، تاثیر مثبت بر سلامت انسانی و بهبود وجهه ساختمان می باشد. در مورد هزینه های محسوس استفاده از این سیستم ها می توان به سرمایه گذاری اولیه و هزینه های جاری و نگه داری اشاره کرد. اشغال فضای پشت بام نیز به عنوان یکی از هزینه های نامحسوس این سیستم ها در نظر گرفته می شود.

سیستم نورپردازی خورشیدی منبع راه دور

سیستم نورپردازی خورشیدی منبع راه دور یکی از روش هایی است که بوسیله ی آن می توان مناطقی از ساختمان که خارج از ناحیه ی نوری نور طبیعی هست را با استفاده از نور طبیعی نورپردازی کنیم. این سیستم از سه بخش کلی تشکیل شده است. اولین بخش آیینه ی تختی است که وظیفه ی انعکاس نور خورشید را برعهده دارد. بخش دوم لنزهای همگرا کننده هستند که نور خورشید را متمرکز کرده و به سمت فیبرهای نوری هدایت می کنند. بخش سوم فیبرهای نوری با خاصیت نور افشانی هستند که وظیفه ی انتقال نور و نور افشانی را بر عهده دارند. فیبر نوری نور را با زاویه ی ۶۰ درجه به سمت پایین انتشار می دهد. البته می توان یک لامپ ال ای دی در انتهای فیبر نوری تعبیه کرد که در مواقع کمبود نور خورشید یا کاهش شدت نور طبیعی به عنوان مکمل سیستم عمل کند.

موانع پیش رو و چشم انداز برای آینده

با توجه به این که در ساختمان های بلند در هر طبقه برای نورپردازی از آیینه های تخت استفاده شود بایستی جهت گیری و محل قرار گرفتن آیینه ها به گونه ای باشد که بر روی آیینه طبقه ی پایین تر ایجاد سایه نکند. یکی دیگر از موانع بر سر راه مقبولیت سیستم های نورپردازی خورشیدی منبع راه دور سرمایه زیاد اولیه برای تهیه آن و زمان بازگشت سرمایه طولانی آن است که در بهترین شرایط و با در نظر گرفتن تولید انبوه ۵ سال به طول می انجامد. همچنین هزینه نگه داری این سیستم ها تقریباً ۱/۵ برابر سیستم های متداول است. دلیل بالا بودن هزینه ی اولیه برای خرید این سیستم ها این است که رشته های فیبر نوری هنوز در مراحل ابتدایی توسعه خود هستند و به مرحله ی تجاری سازی نرسیده اند. در نهایت می توان گفت که در صورتی که این تکنولوژی توسعه پیدا کند و تولید انبوه در دستور کار قرار گیرد این سیستم نورپردازی به عنوان گزینه ای بسیار مناسب و در عین حال سازگار با محیط زیست تلقی خواهد شد.

سنسورهای تشخیص حضور و نور طبیعی

سنسورهای تشخیص حضور ساکنین مدت زیادی است که برای مقاصد مختلفی من جمله ابزار های HVAC و نورپردازی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفته اند. استفاده از این سنسورها معمولاً در حد ۳۰ درصد در مصرف برق برای نورپردازی صرفه جویی می کنند. از مشکلاتی که در خصوص این سنسورها مطرح است وجود تاخیر زمانی در آنها می باشد که اگر بالا باشد در مصرف انرژی به اندازه ی کافی صرفه جویی نخواهد شد.