لوکس نور چیست؟ میزان روشنایی مورد نیاز محیط های مختلف چقدر است؟

چشم به طیف بسیار وسیعی از شدت نور حساس است، اما توانایی تشخیص جزئیات را در سطوح پایین از دست می‌دهد. امروزه لامپ‌های مختلفی مانند لامپ ال ای دی تولید می‌شود. کار در نور کم باعث خستگی و خطا می‌شود. وقتی سطح نور کم باشد، احتمال وقوع حوادث بیشتر است. علاوه بر این، شدت نور خوب تعیین می‌کند که مردم چقدر می‌توانند نمایشی را دقیق ببینند و عکس‌های باکیفیتی بگیرند.

همیشه سؤالاتی در مورد نور وجود دارد که برای پاسخ به آنها به اطلاعات جامع و علمی نیاز داریم.

بسیاری از ما برای روشن کردن محیط خود حتماً با این سؤال روبرو شده‌ایم:

چه میزان روشنایی برای روشن کردن ناحیه مورد نظر توصیه می‌شود؟ برای ایجاد آن به چند چراغ نیاز داریم؟ این چراغ‌ها چقدر باید روشن باشند؟ با چه واحدی و با چه وسیله‌ای باید اندازه گیری شود؟ لوکس نوری چیست؟ و سؤالاتی از این قبیل که همگی از اهمیت بالایی برخوردارند.

اگر کمی در این زمینه مطالعه کرده باشید، شاید با کلمه لوکس یا لومن مواجه شده باشید. اینکه معنای علمی این دو کلمه چیست و آیا متفاوت است یا نه شاید سؤالی باشد که نیاز به اطلاعات کمی دارد. در ادامه اطلاعاتی در مورد آن در اختیار شما قرار می‌دهیم که مطمئناً برای شما مفید خواهد بود و در عملیات نورپردازی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

میزان روشنایی مورد نیاز مکان های مختلف چقدر است؟

نور محیط نقش مهمی در دستیابی به حداکثر راحتی در محیط زندگی یا کار ما دارد. علاوه بر این، کنترل میزان نور در محیط می‌تواند از خستگی جلوگیری کند که برای افزایش بهره وری و کارایی ما به خصوص در محیط کار ضروری است. در این مقاله، روشنایی معمولی هر محیط را نشان می‌دهیم و مفاهیم لوکس، لومن و غیره را توضیح می‌دهیم.

با توجه به اهمیت نورپردازی در معماری و موضوعات مطرح شده در سایت؛ دو مفهوم اصلی که مهندسان ساختمان می‌بایست در نورپردازی‌ها مورد توجه قرار دهند عبارت است از:

1- سطح نور
2-تراکم قدرت نورپردازی

میزان تابش نور در ساختمان‌ها

بیایید با مفهوم “شدت نور” آشنا شویم. به علاوه باید مشخص کنیم که در چه محیطی و با چه نوع کاربری می‌خواهیم نورپردازی کنیم. به‌عنوان‌مثال، سطح نورپردازی در یک استادیوم بر روی زمین است، اما برای تأمین نور کافی برای مطالعه افراد، باید نور به سطح میز مطالعه آنها برسد.

واحد اندازه گیری شدت نور، لوکس (Lux) یا FC است. یک FC برابر است با یک لومن نوری که از فاصله یک فوتی به منطقه‌ای برابر با یک فوت مربع ساطع می‌شود. در اصل، این مقدار برابر با یک لومن در هر فوت مربع است.

با این توصیف، لوکس نور، واحد اندازه گیری شدت نور است. در واقع با واحد لوکس نور، میزان نوری که به سطح می‌تابد را می‌دانیم. شاید متوجه شده باشید که شرکت‌های تولیدی علاوه بر مصرف انرژی، اطلاعات دیگری را نیز در کارت فناوری لامپ‌ها و چراغ‌ها منتشر می‌کنند. یکی از مهم‌ترین جنبه‌های هر لامپ، ارزش نوری است که از خود ساطع می‌کند.

واحد لوکس همان واحد استاندارد برای بیان میزان روشنایی استاندارد است.

تفاوت لوکس و لومن

لوکس واحد SI برای شدت نور است. با لوکس می‌توانیم مقدار شار نور ساطع شده در واحد سطح را تعیین کنیم. در مهندسی روشنایی، لوکس مقیاسی برای اندازه گیری شدت نور قابل مشاهده با چشم انسان است.

یکی از اولین تعاریف واحد لوکس در گذشته توسط دانشمندان ارائه شد: “لوکس برابر است با شدت نوری که از یک شمع در فاصله 1 متری قابل مشاهده است”. بعدها، دانشمندان دریافتند که نور ماه در آسمان صاف نیز نزدیک به یک لوکس است.

واحد “لومن” میزان نور لامپ را نشان می‌دهد.

این واحد استاندارد اندازه گیری نور محیط در کشور ما می‌باشد. برای درک بهتر باید بدانید که 1 لوکس برابر با یک لومن در واحد متر است. یعنی نوری که از فاصله یک متری به سطح یک متر مربع می‌تابد. پس می‌توان نتیجه گرفت که یک لوکس برابر با یک لومن در هر متر مربع است. این واحد در علوم رادیومتری معادل واحد وات تقسیم بر متر مربع است، اما در لوکس هر طول موج یک ضریب وزنی دارد که طبق تابع درخشندگی محاسبه می‌شود.

“لومن” یک واحد اندازه گیری برای “میزان نور” یک منبع نور است. همان‌طور که گفته شد، یک لوکس، شدت نور مربوط به یک لومن نور است که روی یک متر مربع از سطح تابیده می‌شود؛ بنابراین، اگر 1000 لومن در هر متر مربع تابش شود، شدت نور 1000 لوکس خواهد بود و اگر همان 1000 لومن در 10 متر مربع تابش شود، این شدت برابر با 100 لوکس خواهد بود. امیدواریم اکنون در پاسخ به سؤال “لوکس نور چیست؟” بتوانید پاسخ قانع‌کننده‌ای داشته باشید.

وقتی از روشنایی صحبت می‌کنیم باید بدانیم که برای یک منبع نور فقط مقدار شار یا لومن نور ثابت است و لوکس حاصل از آن به فاصله منبع نور تا سطح مورد نظر و نوع محیط بستگی دارد. همچنین جالب است بدانید که اگر ذرات معلق در هوا یا آلودگی وجود داشته باشد که امروزه همه ما با آن دست و پنجه نرم می‌کنیم، لوکس نور دریافتی در جهت کاهش می‌یابد.

طبیعی است که ذرات معلق مقداری از نور حاصل از منبع نور را جذب کنند. به‌عنوان‌مثال در شهر اهواز (که متأسفانه در سال‌های اخیر دچار آلودگی هوا و ریزگردها شده است) اگر به پروژکتورهای نصب شده در فضای باز نگاه کنید، مسیر نوری که پروژکتور می‌تابد را مشاهده می‌کنید که نتیجه کاهش لوکس نوری است.

همچنین، عواملی مانند مه می‌توانند از دریافت نور شدید بر روی زمین جلوگیری کنند. خروجی نور یک لامپ یا پروژکتور LED باید با توجه به ابعاد محیط مورد نظر و مواد به کار رفته در آن انتخاب شود. اگر بخواهیم با توجه به نکات ذکر شده برای انتخاب نوع لامپ یا پروژکتور برای روشنایی یک محیط تصمیم بگیریم، ابتدا باید ابعاد دقیق محیط را بدانیم. البته باید به نکات دیگری مانند نوع مصالح به کار رفته در محیط، رنگ آنها، میزان براقی یا تیرگی سطح آنها و ضریب جذب دیوارها و کف‌ها نیز توجه داشت.

چرا دانستن سطح روشنایی مناسب محیط مهم است؟

برای داشتن بهره وری لازم از یک محیط و رعایت اصول ارگونومی در آن لازم است که یک روشنایی مناسب در محیط ایجاد کنیم تا افراد حاضر در آن احساس راحتی داشته باشند و با تمرکز بیشتری به امور خود بپردازند.بگذارید مثالی بزنیم؛گاهی ما به عنوان کارفرما وظیفه هایی نظیر نقشه‌کشی و طراحی را به کارمندانمان واگذار کرده ایم.در این صورت نیاز است که برای انجام این وظایف به نحو احسن با توجه به این که به دقت فراوانی هم نیاز دارند، نور کافی و مطلوبی را در محیط ایجاد کنیم. در برخی مواقع هم کارهای عمومی مانند غذاخوردن و … در فضا انجام می پذیرد که انجام این گونه موارد با نور کم نیز امکان‌پذیر است. اما مساله، اندازه گیری و دانستن حد استاندارد این روشنایی است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت.
قابل ذکر است که یکی از معتبرترین مراجع برای تعیین سطح نور مورد نیاز مکان‌های مختلف “انجمن مهندسی روشنایی ایالات متحده” می باشد.این انجمن هر ساله این اطلاعات را به صورت یک کتابچه منتشر کرده و در دسترس عموم قرار می‌دهد.

تراکم قدرت نورپردازی چیست؟

تراکم قدرت نورپردازی یا LPD، مقدار انرژی مورد استفاده برای روشنایی در هر واحد سطح در ساختمان است. واحد اندازه گیری تراکم قدرت نورپردازی وات در هر متر مربع است. در اندازه‌گیری این مقدار، انرژی مصرفی توسط هر کدام از چراغ ها و به طور کلی انرژی مصرفی هر دستگاهی که وظیفه روشنایی را بر عهده دارد بایستی به وات، محاسبه و لحاظ گردد.

ابزارهای اندازه گیری شدت روشنایی

اندازه ‌گیری شدت روشنایی نیاز به دستگاه‌های خاص نورسنج است، در کل مقدار شار نور خروجی که برای ما قابل مشاهده است بدین صورت است که شدت نور ناشی از یک منبع در یک سطح کوچک در فاصله یک متری را اندازه می‌گیریم و بعد در مساحت آن سطح ضرب می‌کنیم و بر روی سطح بسته کل انتگرال می‌گیریم.

دستگاه اندازه گیری لوکس را لوکس متر می‌گویند. با به‌کارگیری لوکس متر در قبل و بعد از انجام محاسبات روشنایی، می‌توان به صحت محاسبات پی برد. لوکس مترها دارای یک قطاع از کره هستند که در مقابل نور قرار می‌گیرند این قطاع از کره به وسیله ابزارهایی که در آن وجود دارد شدت را اندازه می‌کند.

روش های اندازه گیری

برای محاسبه LPD دو روش کلی وجود دارد.

یک روش تعیین تراکم قدرت نورپردازی بر حسب نوع سازه (مسجد،کتابخانه،سینما و …) است که روش سازه ای نام دارد و یک مقدار تقریبی به دست می دهد.در روش بعدی که فضا به فضا نام دارد، تراکم نور هر اتاق در ساختمان، جداگانه محاسبه شده و یک مقدار بسیار دقیق را در اختیار ما قرار می دهد.

لازم به ذکر است که توضیح جزئیات محاسبه LPD با دو روش گفته شده ،مبحثی بسیار مفصل است که از موضوع بحث ما کمی خارج است؛ اما شما عزیزان می توانید برای کسب اطلاعات بیشتر در این باره، مقاله Lighting Power Density (LPD) Public User’s Manual را مطالعه کنید.

دلیل اصلی اندازه‌گیری نوردهی، اطمینان از رعایت حداقل استانداردهای نوردهی و تعیین زمان‌های نوردهی مناسب در عکاسی و فیلم‌برداری است. این چهار حالت رایج هستند:

• ارگونومی و امنیت

حداقل سطوح روشنایی برای اکثر محیط‌ها توصیه می‌شود. در برخی سازمان‌ها، شدت نور فقط به صورت واکنشی اندازه گیری می‌شود (معمولاً پس از سقوط یا رویدادهای دیگر). یک رویکرد محافظه‌کارانه‌تر، بررسی نور است که سطوح نور در محل کار را مستند می‌کند. اگر نواحی زیر حداقل سطح قابل قبول یافت شود، می‌توان طرح بهبود را اجرا کرد.

• گرفتن عکس و فیلم

شدت نور کلید اصلی عکاسی است. نور کم عکاسان را مجبور می‌کند زمان نوردهی را افزایش دهند یا دیافراگم لنز را باز کنند، گاهی اوقات هر دو. بسیاری از دوربین‌های مدرن دارای نورسنج داخلی هستند، اما هنوز هم دانستن سطح نور اطراف سوژه، به خصوص برای عکاسی استودیویی یا پرتره، مفید است. دانستن سطح روشنایی همچنین به اطمینان از تکرارپذیری عکس‌ها کمک می‌کند، یعنی همان چیزی که عکاسی به آن می‌پردازد. با اندازه گیری سطوح نور، فیلم‌برداران می‌توانند از نتایج ثابت و تداوم اطمینان حاصل کنند.

• رصد آب‌وهوا

شما باید تأثیر هوا بر شدت نور را بدانید. اگرچه بسیاری از فتومترها برای نور رشته‌ای کالیبره شده‌اند، اما هنوز برای مقایسه در فضای باز مفید هستند. نقشه برداری از شدت نور یک منطقه در نظر گرفته شده برای تابش خورشیدی می‌تواند به تعیین مکان بهینه برای هر پانل کمک کند.

• طراحی داخلی

تغییر شدت نور راهی مؤثر برای پرت کردن حواس مخاطب است. یک طراح می‌تواند برای یک صحنه بر روی یک نقش خاص یا یک اثر سایه بزند و در صحنه بعدی آن را برجسته کند. تعیین سطوح نور همچنین به بازتولید ظاهری خاص کمک می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که نور کافی برای تماشاگران برای دیدن اثر مورد نظر و ویژگی‌های مناسب وجود دارد.

شدت روشنایی توصیه شده برای فضاهای مختلف

پس از درک مفهوم لوکس و آشنایی با آن،اکنون لازم است بدانید که استاندارد لوکس موردنیاز برای هر فضا در چه حدودی قرار دارد. اطلاعاتی که در ادامه تقدیم شما می گردد، راهنمای شدت نور مطلوب برای فضاهای مختلف است که توسط انجمن مهندسی روشنایی ایالات متحده تدوین شده است.البته لازم به ذکر است این مقادیر برای شرایط نورپردازی عادی مطرح گردیده است و در صورت وجود نورپردازی های خاص در طرح اولیه روشنایی ساختمان بایستی محاسبات لوکس مورد نیاز را دوباره انجام داد.

اطلاعات زیر یک راهنمای کلی و کارآمد جهت نورپردازی ساختمان است.

شدت نور مورد نیاز(لوکس)                       فضای موردنظر 

300-750                        –                          فروشگاه بزرگ

200-500                                                  فروشگاه کوچک

200-500                        –                          اتاق تأسیسات الکتریکی و مکانیکی نظیر موتورخانه یا پست‌های برق

300-500                                                  کتابخانه و اتاق مطالعه

200-300                        –                          اتاق خواب و خوابگاه ها

200-300                                                  کافه تریا و رستوران

330-500                        –                          کلاس درس و محیط عمومی

330-500                                                  اتاق کنفرانس و ملاقات

50-100                          –                           راهرو

300-500                                                  اتاق ارائه مطلب

200-300                        –                          باشگاه و محل تمرینات ورزشی

300-500                                                  ورزشگاه و میدان های بازی و سرگرمی

300-750                        –                          آشپزخانه و تهیه غذا

500-750                                                  آزمایشگاه و کلاس درس

750-1200                      –                         آزمایشگاه و کارگاه تخصصی

200-500                                                  کتابخانه و فضای داخل قفسه کتاب ها

50-200                         –                           انبار و سوله

100-300                                                  محل تخلیه بار

200-300                       –                           لابی ،دفتر و اماکن عمومی

100-300                                                  رختکن،سالن و اتاق استراحت

200-500                       –                           دفتر کار محیط بسته و شخصی

50-100                                                   پارکینگ و فضای داخلی

50-100                        –                           راه پله

50-200                                                   انبار و سوله

200-500                      –                           دفتر کار-مکان باز

100-300                                                 سرویس بهداشتی

جمع بندی

با توجه به کلیات گفته شده، آشنایی با شدت نور تابیده شده در مکان‌های مختلف، به درک عمیق‌تر از آن ناحیه و لذا، مهندسی صحیح نورپردازی آن محل می‌انجامد. چه این دانش بابت راحتی و ایمنی محیط کار باشد و چه پای مقاصد تجاری در میان باشد، درک میزان شدت نوری از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

برای مشاوره رایگان در زمینه طراحی نورپردازی، تماس بگیرید.

سؤالات متداول