تاثیر نور و روشنایی در معماری ساختمان

نور و روشنایی

نور در لغت، به انرژی تشعشعی ست که بین طول موج های مشخصی واقع شده، اطلاق می شود. نور، از جمله عناصر مهم طبیعت می باشد که بسیاری از خواص مادی، در آن دیده نمی شود.

تاریخچه

نور برای انسان نخستین، وسیله ای جهت محاسبه زمان محسوب می شد. از این رو از اهمیت خاصی برخوردار بود. نور، از دوران ماقبل تاریخ به عنوان شی ای پرستیدنی و مقدس مورد توجه بشر قرار گرفت. در ادیان مختلف، نور سمبل و نماد اعتقادات قلبی انسانی ست. این عنصر اولین شرط ادراک بینایی می باشد. در اغلب ادیان، به ویژه ادیان یکتاپرستی نور سمبلی از پاکی و نقطه تضاد تاریکی و اهریمن است. بدون تردید، خورشید منبع عظیم نور وروشنایی زمین است. منبعی قدرتمند و گسترده. خورشید، از دیدگاه انسان گذشته نورانی، مقدس و نمادی از خداوند به شمار می رفت. شی نورانی و سوزانی که به طبیعت زمینی انسان زندگی می بخشد، همواره مورد کاوش و بررسی انسان کنجکاو قرار گرفته است.
در قرآن شریف بارها از روشنایی آسمان و اجرام آسمانی نورانی سخن به میان آمده. سوره ای با عنوان نور در سینه کتاب آسمانی نهفته است که در آیات آن خداوند ماهیت خویش را برای درک بهتر انسان، به نور نسبت می دهد.
” الله نور السماوات و الارض ” خدا نور آسمان ها و زمین است.
نور، به طور کلی دارای دو منبع طبیعی و مصنوعی می باشد.

جایگاه نور در معماری

استفاده از نور در معماری، علاوه بر رفع نیازهای مادی و معنوی انسان، نوعی صرفه جویی در مصرف انرژی فسیلی ست.

نور و روشنایی در معماری گذشته
در معماری ابنیه سنتی، به ویژه ابنیه مذهبی، نور و روشنایی، جز لاینفک و مفهومی معماری به شمار می رود. نور با ورود به محیط به اجسام جان می بخشد و ماهیت و خواص آن ها را هویدا می سازد. زاویه و نوع تابش نور، می تواند تأثیر به سزایی در روح فضا ایجاد نماید و حتی به گونه ای سبب تغییر چهره یک مکان گردد. استفاده از عنصر شیشه در پیکره بنا، راهی ست تا با دعوت نور به فضای داخلی، میان ساختمان و محیط خارج از آن ارتباط برقرار شود. توجه معماران ایرانی به نورپردازی و ایجاد روشنایی در بنا، از دیر باز به وضوح در آثار آن ها مشاهده می شود.
پیشینه تاریخی کاربرد نور در معماری ایران، به سده سوم هزاره چهارم پیش از میلاد عیسی مسیح برمی گردد. در آن زمان، جهت ایجاد نور و سایه در بنا، از ایجاد اختلاف سطح در دیوارهای خارجی بنا استفاده می شد. در معماری سنتی ایران، استفاده از پنجره های مشبک طرح دار با شیشه های رنگی بسیار رواج داشته. شیشه های رنگی ارسی ها، گلجام ها، نورگیرها و روزنه ها از جمله عناصر معماری بنا بودند که به هدف نورپردازی مورد نیاز فضای داخلی بنا به کار می رفتند.
طی مطالعه ای بر روی ابنیه تاریخی ایران، مشخص گردید که شش سیستم نورپردازی دیواری و سقفی به همراه بیست و شش نوع نورگیر در معماری ابنیه ایرانی وجود داشته است. این نورگیرها بسته به شرایطی چون محل استقرار و نوع کاربری فضا، دارای اصول و ضوابط اجرایی خاصی بودند.

استفاده از نور و روشنایی در معماری به دوشیوه صورت می گیرد:

– برخورد نور به سطوح خارجی اجسام کدر و ممانعت از عبور آن، که در نتیجه این فرآیند سایه تشکیل می شود. سایه ها، در هنر و معماری نقشی اساسی برعهده دارند.
– برخورد نور به سطوح خارجی شفاف و نیمه شفاف و یا روزنه های موجود در سطوح و عبور آن از سطح به فضای داخلی. در معماری از بازی با نور، ایجاد شکست نور و بازتاب آن، نتایج فابل توجهی حاصل می شود.

نحوه قرارگیری نور و نوع نور افکنی

۱- شیوه مرکزی
۲- شیوه محوری
۳- شیوه حوزه یا شبکه ای

۱- مرکز، فضای درنگ و مکث است که حادثه را در خود جای می دهد و محیط را به درون خود کشیده و ساکن می کند. فضای مرکزی، آرامش و ثبات را القا می نماید.

۲- در نورپردازی به شیوه محوری، مسیری نورانی در جهتی خاص، خواهیم داشت. این مسیر از نقطه مشخصی آغاز، در امتداد خطی ادامه دارد و در نقطه ای در انتها به پایان می رسد. نقطه انتهایی می تواند روشن یا تاریک باشد.

۳- از برخورد محورهای نور، محدوده ای شکل می گیرد که نقاط برخورد، به شکل مراکزی از شبکه نمایان می شوند.

نور و روشنایی در معماری مدرن

در معماری مدرن، تنها نگرش انسان به نور و عناصر طبیعی تغییر یافته است. انتسان امروزی به آسمان و اجرام آسمانی به چشم اصلی مقدس و ماورا طبیعت نمی نگرد. از نظر او نور، عنصری کاربردی ست. نور در معماری سنتی موجب تمرکز و در معماری مدرن موجب تفرق است.
در معماری مدرن، نورطبیعی، بدون هیچ گونه تشریفات و مانعی از شیشه های ساده و بی رنگ عبور می کند و به داخل بنا روشنایی و گرما می بخشد. حتی گاها در معماری مدرن، انسان به نوعی افراط گری می رسد، محدودیت سازه ای پنجره ها حذف شده و دنیایی بی نهایت شفاف پدید می آید. حتی نور، به عنوان گزینه ای هیجان آفرین در معماری مدرن مورد استفاده قرار می گیرد. در معماری مدرن، نور طبیعی به صورت مستقیم و با اختصاص سطح زیادی از دیوار به بازشوهای شیشه ای، به درون بنا دعوت می شود.
مناسب ترین نورپردازی محیط باید به گونه ای باشد که صفحات مختلف، روشنایی مورد نیاز محیط را در شرایط متفاوت تامین کنند. نورپردازی امکان تفکیک فضا را فراهم می آورد. با استفاده از متمرکز کردن نور بر محیطی خاص در ساختمان به مفهوم متفاوتی دست خواهیم یافت.

با توجه به کاربری فضا و میزان نور مورد نیاز در فضا، از نور طبیعی و در غیر این صورت از نور مصنوعی، برای روشنایی محیط مورد نظر استفاده می شود. نور هدایت شده، محیط را زیباتر، آرامش بخش، متنوع و قابل استفاده می نماید. در معماری امروز، مبحث نورپردازی محیط، بسیار حائز اهمیت است، چرا که نور قابلیت دگرگونی اساسی، قدرت بیان و پویایی به فضای طراحی شده معمار می بخشد و با ورود به محیط زندگی بشر، بر کیفیت فضا اثر می گذارد. علاوه بر خواص این چنینی نور، نورپردازی نیاز اساسی محیط محسوب می شود. بدون وجود نور و روشنایی و عدم توانایی مشاهده پیرامون، معماری و خلق اثر، معنایی نخواهد داشت.

در ساختمان های امروزی، نورطبیعی مورد نیاز محیط داخلی بنا از دیوارها یا سقف تامین می شود.VOID امکان نوررسانی طبقاتی از سقف را در ساختمان فراهم می آورد. پیشرفت تکنولوژی در نحوه بهره وری انسان نسبت به گذشته تاثیر چندانی نداشته اما در معماری امروز، برای تامین نور مورد نیاز فضای شب و … از نور مصنوعی استفاده می شود. روشنایی مصنوعی (نور مصنوعی)، دامنه ی بسیار گسترده ای دارد. روشنایی، در طراحی فضای داخلی و خارجی ساختمان و طراحی محوطه نقش آفرین است.

انواع سیستم های روشنایی مصنوعی

– سیستم روشنایی عمومی
– سیستم روشنایی موضعی
– سیستم روشنایی ترکیبی

محاسبه روشنایی داخلی:

مسائلی که در طرح روشنایی مصنوعی در نظر گرفته می شوند:

الف-اصول اقتصادی
ب- اصول بهداشتی
ج-اصول زیبایی
د- تقاضای کارفرما

الف- اصول اقتصادی:
در بررسی اصول اقتصادی طرح روشنایی، نوع لامپ و نوع روشنایی مورد نظر است. در سیستم هایی که بیشتر به طرف سیستم مستقیم روشنایی تمایل دارند، جنبه اقتصادی بیشتر در نظر گرفته می شود و تعداد لامپ های کمتری در این گونه موارد لازم است. بدین جهت اگر مسئله را فقط از جنبه اقتصادی بررسی نماییم، سیستم مستقیم اقتصادی ترین نوع روشنایی است.

در رابطه با انتخاب نوع لامپ از نظر اقتصادی دو نوع هزینه مورد توجه است :

۱- هزینه اولیه
۲- هزینه نگهداری و تعمیر

به عنوان مثال هزینه اولیه لامپ های فلوئورسنت، از لامپ های رشته ای بیشتر است، در صورتی که عمر این لامپ ها بیشتر از رشته ای است و نگهداری آنها هزینه کمتری دارد. علاوه بر آن بهره نوری لامپ فلوئور سنت در مقایسه با لامپ رشته ای خیلی بیشتر است.

ب- اصول بهداشتی:

یک طرح روشنایی، هنگامی مورد قبول است که اصول بهداشتی در مورد آن رعایت شده باشد. در مرحله اول بایستی نور تولید شده یکنواخت باشد تا خیرگی برای چشم ایجاد نشود و از ایجاد سایه های مزاحم جلوگیری شود. در مرحله بعدی باید روشنایی کافی بوده و تا حد امکان به نور روز نزدیک باشد.  در طراحی و محاسبه روشنایی بایستی دو عامل اقتصادی و بهداشتی تواما در نظر گرفته شود.

ج-اصول زیبایی:

در رعایت اصول زیبایی بایستی شکل لامپ و محل لامپ ها و چگونگی قرار دادن آنها و فواصل لامپ ها از یکدیگر و نیز معماری محل مورد نظر قرا گیرد و هماهنگی لازم بین آنها وجود داشته باشد. این جنبه نیز با در نظر گرفتن اصول اقتصادی و بهداشتی بایستی بررسی شود.

انواع طراحی روشنایی :

برای طراحی روشنایی، با توجه به محل و هدف یکی از دو نوع روشنایی زیر را باید انتخاب نمود:

• روشنایی عمومی
• روشنایی عمومی- موضعی

در روشنایی عمومی، محیط کار به طور یکنواخت روشن شده و در آن سایه کمتر بوده، بهداشتی تر است. مانند روشنایی کلاس درس- اطاق نشیمن
در حالی که در روشنایی عمومی – موضعی، سطح کار نسبت به بقیه محیط از روشنایی بیشتری برخوردار است.
این روشنایی، اگرچه باعث خستگی چشم می شود، اقتصادی تر می باشد. مانند روشنایی کلاس رسم ،کارگاه تراشکاری ،کارگاه خیاطی و نظایر اینها.
در محاسبه روشنایی داخلی مراحل ذیل باید بترتیب رعایت گردد.

الف-تعیین شدت روشنایی
ب-انتخاب نوع روشنایی(عمومی یا عمومی-موضعی)
ج- انتخاب سیستم روشنایی
د-انتخاب نوع لامپ ها و نوع حباب آن
ه-انتخاب ضریب آلودگی
و- تعیین و محاسبه ضریب فضا
ز- مشخص نمودن وضع و رنگ سقف و دیوارها
ح-تعیین ضریب بهره روشنایی
ط-محاسبه جریان نوری کل
ی-تعیین فاصله حباب یا لامپ و تعداد لامپ ها
ک- تعیین و محاسبه روشنایی موضعی در صورت نیاز

الف-تعیین شدت روشنایی

ب-تعیین نوع روشنایی :
در یک طرح روشنایی، بایستی تعیین گردد که آیا تنها یک روشنایی عمومی باید به محیط داده شود یا در کنار روشنایی عمومی، روشنایی موضعی نیز مورد نظر است. در طرح روشنایی باید از تمام امکانات برای یکنواختی روشنایی و سایه اندازی مناسب استفاده نمود. روشنایی عمومی دارای یکنواختی بیشتری بوده اما متضمن تحمل مخارج بیشتری است . بایستی در نظر گرفت که روشنایی موضعی بدون روشنایی عمومی جایز نیست.

ج-انتخاب سیستم روشنایی:
با توجه به نوع کار از نظر دقت مقدار در روشنایی، سایه اندازی، ارتفاع نصب، ارتفاع محل کار، جنبه اقتصادی، جنبه بهداشتی و جنبه زیبایی باید سیستم روشنایی مورد نیاز را انتخاب نمود.

 د-انتخاب نوع لامپ و نوع حباب آن:
با توجه به بخش نور و در نظر گرفتن محلی که می خواهیم روشن نماییم و رعایت جنبه اقتصادی می توان لامپ و حباب آن را انتخاب نمود.