نورپردازی آموزش روشنایی و نورپردازی معماری

نورپردازی انسان محور، دانش و مفهومی جدید است یا نه؟

جواب :خیر.

نورپردازی انسان محور، دانش جدید و دست یافته ای نوین نیست.  بشر از آغاز تاکنون، هر چیزی را که ساخته است، اختراع و یا کشف کرده است، نهایتاً نیازهای خودش را مرتفع ساخته و به نوعی، تمام خدمات بشر تاکنون انسان محور بوده است.

در علم شیرین روشنایی و نور پردازی هم، بحث انسان محوری، بحث جدیدی نیست زیرا اولین منبع نور مصنوعی که توسط بشر ساخته شد نیز هدفش بر طرف کردن نیازهای انسان بود و نهایتاً محوریت، انسان بود.

نورپردازی انسان‌محور، دانش جدیدی نیست اما چیزی که جدید است این است که در حال حاضر، منابع نوری ساخته شده اند که به عملی کردن این دانش کمک کرده است و به همین خاطر عبارت نورپردازی انسان محور را بیشتر می شنویم.

هدف نورپردازی انسان محور

نورپردازی انسان محور بر اثرات رویتی  و غیر رویتی  نور تمرکز دارد.  اثرات رویتی نور، شامل خلق شرایط دیدن می شود. یعنی اولین خدمت نور به بشر، ایجاد شرایط دیدن است. در نورپردازی انسان محور، رفع نیازهای انسانی( کارایی بصری، آسایش بصری و نمود بصری)، هماهنگی با معماری و در نظر گرفتن هزینه های مالی و تبعات زیست محیطی نیز، در نظر گرفته می شود.

اما نور به غیر از اثرات رویتی،  اثرات غیر رویتی هم دارد ، یعنی علیرغم اینکه شرایط دیدن را برای ما فراهم می کند بر بدن انسان اثراتی می گذارد که با چشم قابل دیدن نیست.

اثرات غیر رویتی نور که در نورپردازی معماری، برای ما اهمیت دارند و باید آنها را بشناسیم شامل تنظیم ساعت بیولوژیک بدن و تنظیم دمای بدن است که توسط نور وارد شده به چشم کنترل می شود. نور با تاثیر بر ساعت بیولوژیک  و دمای بدن، بر رفتار، خلق وخو، انگیزه، کارایی و حتی بر سرنوشت انسان اثرگذار است.

گیرنده های نوع سوم

هر انسان در  شبکیه چشم خود، دارای سلول هایی به نام سلول های گانگلیون می باشد. سلول های گانگلیون توسط دیوید بیرسون، از دانشگاه براون آمریکا در سال ۲۰۰۲ معرفی شد  و او این سلول ها را گیرنده های نوری نوع سوم نامید. چون قبل از آن سلول های میله ای و مخروطی چشم کشف شده بودند.

سلولهای گانگلیون، به طول موج های آبی نور وارد شده به چشم حساس هستند. بیشترین حساسیت آنها به طول موج 480 نانومتر است. زمانی که طول موج های آبی نور، وارد چشم می شوند این سلول ها تحریک شده و پالس هایی را به مغز ارسال می‌کنند، پالس های عصبی هدایت شده، سبب تحریک غده پینه آل مغزشده وغده پینه آل، متناسب با میزان این پالس ها، ترشح هورمون ملاتونین را کنترل می کند.

هورمون ملاتونین به هورمون خواب معروف است و هنگامی که ترشح می شود، انسان خواب آلود می شود و به خواب نیاز پیدا می کند؛ بلعکس زمانی که میزان طول موج های آبی وارد شده به چشم زیاد شود، غده پینه آل، ملاتونین کمتری تولید می‌کند و شخص هوشیارتر می شود.

از سوی دیگر ترشح هورمون کورتیزول از قشر فوق کلیوی هم، باعث افزایش هوشیاری می گردد. هر دوی این هورمون ها، یعنی هورمون ملاتونین و کورتیزول با تأثیر بر ساعت بیولوژیک و دمای بدن می توانند بر کارایی، انگیزه،کیفیت خواب و سلامتی افراد تاثیر بگذارد.

یک سوال

ما در ساختمان هایمان از نور سفید گرم، سفید میانه یا سفید سرد استفاده می‌کنیم و از نور آبی استفاده نمی کنیم. تکلیف ساعت بیولوژیک بدن ما که نور آبی دریافت نمی کند چه می شود؟

پاسخ این است که وقتی نور خارج شده از چراغها را، توسط دستگاهی به نام اسپکترو رادیومتر، بررسی می کنیم متوجه می شویم که نور سفید( گرم، میانه و سرد)  خارج شده از چراغ ها، دارای مقادیرمتفاوتی از طول موج های آبی می باشند و همین طول موج های آبی پنهان شده در نور سفید است که ساعت بیولوژیکی بدن را تنظیم می کند.

اگر یک منشور و یا یک لوله خودکار را جلوی نور سفید به خوبی تنظیم کنید، خواهید دید که نور تجزیه شده دارای مقداری از طول موج های آبی می باشد.

فیلتر نور آبی

اگر دقت کرده باشید سیستم عامل ها از قبیل ویندوز، مک، اندروید و ios حالتی دارند که با فعال کردن آن صفحه نمایشگر به رنگ گرم تری نمایان می شود که به فیلتر نور آبی معروف هستند و با نام هایی مثل NIGHT MODE، NIGHT SHIFT و… آنها را دیده ایم. در واقع فعال کردن این حالت سبب کاهش طول موج های آبی ساطع شده از صفحه نمایشگر می شود تا ترشح هورمون های فرد دچار اشکال نشود و سلامتی و خواب کاربر به خطر نیفتد.این سیستم های عامل نیز به نوعی به نورپردازی انسان محور احترام گذاشته اند. اینستاگرام هم به چنین فیلتری مجهز شده است.

زندگی به دور از خورشید

انسانهای امروزی بیشتر ساعات عمر خود را در مکان های سرپوشیده و ساختمان ها سپری می‌کنند و این موضوع سبب شده تا از دریافت مستقیم نور خورشید، دور باشند. عدم دریافت نور خورشید تبعات متنوعی بر سلامتی انسان دارد که همه ما آنها را می شناسیم.

افسردگی، اضافه وزن، بیماری های قلبی و سرطان، درد استخوان ، ضعف سیستم ایمنی بدن، اختلالات خواب و غیره که بارها و بارها در گوش ما تکرار شده‌اند را شناخته ایم، اما چاره چیست؟؟

راهکارها

راهکار اول این است که خود را بیشتر از قبل در معرض نور خورشید قرار دهیم؛ اما این گزینه همیشه امکان پذیر نیست مثلاً کارمندی که در طبقه منفی 2 در یک اتاق بدون پنجره  مشغول بایگانی اسناد است، نمی تواند میز کار خود را به حیاط ساختمان ببرد و آنجا کار کند!!

راهکار دوم مصرف ویتامین D است، اما آیا یک قرص، تمام اثرات مفید خورشید را برای انسان فراهم می کند مثلاً ویتامین D می تواند اختلالات خواب را برطرف کند؟!!

راهکار سوم این است که ساختمان ها به گونه ای طراحی و اجرا شوند که حداکثر بهره را از نورخورشید ببرند. پنجره های بزرگتر و متعدد، جانمایی و جهت گیری ساختمان و سیستم انتقال نور خورشید به طبقات مختلف، راهکارهای خوبی هستند.

سوالی که پیش می آید این است که اگر شخصی در شهر ریوکان نروژ باشد که ۵ ماه از سال خورشید را نبیند، چه باید بکند؟

شهر ریوکان

شهر ریوکان نروژ، به دلیل موقعیت جغرافیایی خود، ۵ ماه از سال را بدون خورشید سپری می‌کند. در این شهر هر چقدر هم پنجره ها بزرگتر باشند، تاثیری ندارد چون ۵ ماه از سال خورشیدی دیده نمی شود. شهر ریوکان به دلیل کوه های اطرافش و موقعیت جغرافیایی اش، با این مشکل بزرگ دست و پنجه نرم می کند.

 نورپردازی انسان محور در اینجا به کمک ما می آید و با دانشی که از قبل داشتیم و چراغ هایی که امروزه ساخته ایم، این مشکل را برطرف می‌کنیم یعنی با نور مصنوعی، نور خورشید را شبیه سازی می کنیم.

شبیه سازی نور خورشید

نور خورشید، در زمان طلوع، دمای رنگ پایین و شدت نور کمی دارد. هر  چقدر که به ظهر نزدیک می شویم دمای رنگ نور خورشید افزایش یافته و شدت نور آن هم بیشتر می‌شود. در ظهر دمای رنگ نور خورشید به حدود ۶۵۰۰ درجه کلوین می رسد. از آن طرف هرچه به غروب خورشید نزدیک می شویم، دمای رنگ نور خورشید و شدت آن دوباره کاهش پیدا می کند تا هنگامی که شب فرا رسد.

همین رفتار نور خورشید را باید در مکان های مورد نظر پیاده سازی کنیم. با استفاده از چراغ هایی که  دمای رنگ نور آن ها از ۲۷۰۰ تا ۶۵۰۰ درجه کلوین به طور پیوسته قابل تغییر هستند، نورپردازی انسان محور را ایجاد می کنیم. اصطلاحاً به این چراغ ها Tunable white می گوییم.

نورپردازی انسان محور

روند تغییر دمای رنگ و شدت نور چراغ ها، باید مطابق خورشید برنامه‌ریزی شود؛ یعنی چراغ ها در ابتدای روز با دمای رنگ حدود ۲۷۰۰ درجه کلوین و شدت نور نسبتا زیاد روشن می شوند و رفته رفته دمای رنگ نور و شدت نور آنها افزایش یافته تا ظهر هنگام را شبیه سازی کنیم. از ظهر به بعد، با کاهش دمای رنگ نور و شدت نور، کم کم پایان روز را شبیه سازی کرده و غروب آفتاب را خلق می کنیم.

این  شبیه‌سازی باعث می‌شود تا تبعات نبود نور خورشید تا حد زیادی جبران شود و از افسردگی های فصلی، حواس پرتی، عدم تمرکز حواس و… جلوگیری کنیم و راندمان، تمرکزحواس، سلامتی و انگیزه افراد را به شدت ارتقا دهیم.

نکته ضروری

در کشور ما، ایران، به دلیل اینکه به خط استوا نزدیک است و نور خورشید را به وفور در اختیار داریم طراحی و پیاده سازی سیستم نورپردازی انسان محور به دلایل قوی و موجهی نیاز دارد زیرا هزینه اولیه و جاری سیستم نورپردازی انسان محور خیلی بیشتر از سیستم های نورپردازی معمولی می باشد.

 نتیجه گیری

نورپردازی انسان محور می تواند با شبیه سازی نور خورشید ساعت بیولوژیکی بدن را تنظیم کند و رفتار، خلق و خو، انگیزه و کارآیی افراد را ارتقا بخشد و حتی سرنوشت  انسان را تغییر دهد.

نورپردازی انسان محور، اگر چه بسیار جذاب، کارآمد و مفید است اما در کشور ما به دلیل در دسترس بودن نور پاک و رایگان خورشید، طراحی و پیاده سازی سیستم نورپردازی انسان محور، نیاز به دلایل و مستندات قوی و قابل دفاع دارد، زیرا هزینه های اولیه و جاری پروژه را به شدت افزایش می دهد.

نویسنده : سعید صادقیان از سایت بیش از نور