نور در فضاهای آموزشی

چکیده

به منظور استفاده از روش هاي بهينه دست يابي به نور طبيعي و مصنوعي مطلوب در فضاهاي آموزشي، ابتدا كليه فعاليت هاي جاري اين نوع فضاها را بررسي و سپس روش هاي كاربرد نور طبيعي و مصنوعي را كه از شاخص هاي مهم عملكردي در معماري محسوب مي شوند، انتخاب مي نماييم.

در همه عرصه های زندگی و در سرتاسر دنیای کاری ، نور خوب و مناسب ، یک نیاز اصلی است که ما را قادر می سازد تا به وضوح ببینیم ، از حس سعادت لذت ببریم، کار بدون خستگی متمرکز شده ای را انجام دهیم و اطلاعات مهم و محیط اطراف خود را بدرستی درک و تفسیر کنیم. این بدنبال طرح روشنایی حرفه ای و خوبی است.وبرای این منظور از روش های علمی و با استفاده از جداول و نمودار ها برای رسیدن به هدف مورد نظر استفاده شده است.

واژهای کلیدی

روشنای,نورخیره کننده,بازتاب نور,شدت روشنای

1.مقدمه

از نکات مهم در طراحی معماری و به خصوص در معماری داخلی روشنای(نور) می باشد که با تکیه بر این انگاره می توان گفت قالبا طراحی ها و نگاره هایمان کامل نیست و برای استفاده کنندگان آن ایجاد مزاحمت می کند .بدین ترتیب هدف اصلی این مقاله همانا ساماندهی به وضعیت روشنای در ساختمان های آموزشی می باشد.

در ایران این مرز پرگهر در چهل سال گذشته و یا بهتر بگوییم در تمامی تاریخ دانش و فناوری این مرز و بوم به این امر مهم کمتر توجه شده است.

افرادي كه به فراگيري علوم و هنر در دانشگاه ها و مراكز آموزش عالي موفق مي شوند، تقريبا يك پنجم عمر خود را از مقطع ابتدايي تا پايان تحصيلات دانشگاهي در محيط هاي آموزشي سپري مي كنند. از اين رو طراحي مناسب اين فضاها و رعايت استانداردها و شاخص هاي كيفي از عوامل مهم و تاثيرگذار در بالا بردن سطح كيفيت فضاهاي آموزشي محسوب مي شود.

استفاده از شاخص هاي عملكردي و اصول و مباني زيباشناسي در طراحي فضاهاي كالبدي آموزشي، علاوه بر پاسخ گويي به نيازهاي روحي و جسمي دانش آموزان و دانشجويان، موجب پرورش استعدادها و شكوفايي خلاقيت هاي آنان خواهد شد.

شناخت امتيازات روشنايي طبيعي و همچنين استفاده بهينه از روشنايي مصنوعي در فضاهاي آموزشي به همراه توصيه هاي طراحي معماري كه در تامين نور مناسب فضاهاي آموزشي موثرند، براي طراحان و برنامه ريزان اين نوع فضاها كمك شاياني محسوب مي شود.

برخی از سوالاتی که در این مقاله مطرح شده است عبارت است از چه نوع روشنایی مورد نیاز است؟ نور چقدر مناسب است؟چه نوع سیستم روشنایی برای فراهم کردن آن لازم می باشد؟



2.روشنای و نیاز های انسان

برای طراحی نور خوب ابتدا می بایست برخی از فاکتور های کلیدی در این زمینه را شناخت که این عوامل به شرح زیر هستند.

2-1 .روشنای

در روز روشن ، نور یک سطح روشن بین lux 000’10 ( آسمان ابری)و lux 000’100 ( آفتاب تابان) است. در محیط های داخلی ما باید با روشنایی کمتری کار کنیم. برای خواندن و نوشتن، اگر نور مصنوعی ، روشنایی lux 500 را فراهم کند، به طور کلی این مقدار کافی است؛ برای نقاشی یا کارهای به لحاظ دیداری مشکل، روشنایی باید حداقل باشد.

.2-2 انتشار روشنایی

وقتی ما در اتاق هستیم نگاه خیره ما پیوسته از نزدیک (دسکتاپ) تا دور ( دیوار ها) تغییر می کند، جایی که تفاوت های چشم گیری در روشنایی بین این دو ناحیه وجود دارند، چشمان ما که به چیز ثابتی معطوف می شوند باید دورباه سازگار شوند و بنابراین سریع تر خسته می شوند. عملکرد دیداری و حس راحتی و رفاه کاهش می یابند.

با وجود این، جایی که تفاوت ها در روشنایی بقد کافی مشخص نیستند، اتاق حالت خسته کننده ای را ایجاد می کند. در این جا توصیه می شود که نور دسکتاپ نمی بایست کمتر از 3/1 روشنایی در محیط های نزدیک باشد. برای بخش های دورتر اتاق، اختلاف روشنایی می بایست 5/1 و حداکثر 10/1 باشد.

2-3.نورخیره کننده

نور خیره کننده یکی از ناراحت کننده ترین تاثیرات جانبی روشنایی است. نور خیره کننده مستقیم که توسط تفاوت های کنتراست بین سطوح خیلی روشن و خیلی تیره یا به خاطر لامپ های بدون حفاظ در مسری دید ما ایجاد می شود، چشمان ما را ناراحت می کند و به خستگی و اشتباهات ناشی از به هم ریختن تمرکر حواس، منجر می شود. برای اجتناب از نور خیره کننده مستقیم لامپ، می بایست در انتخاب چراق های روشن دقت شود که برای روشنایی محیط کار مناسب هستند.محدودیت نور خیره کننده مستقیم توسط شاخص نشان داده می شود که می بایست 19 باشد.

2-4. روشنای عمومی

مدارس و موسسات آموزشی، اماکن دارای ارتباط فشرده ای هستند که در آن ، شناسایی واضح چهره ها و اطلاعات لازم است. در اینجا ، شرایط لازم روشنایی ، نور عمودی می باشد به عبارت دیگر روشنایی یکنواخت سطوح عمودی مثل تخته سیاه یا اشیاء سه بعدی مثل صورت افراد.

برای روشنایی تخته سیاه، واشرهای دیواری، انتخاب مناسبی هستند زیرا آنها سطح نوشتن را بطور یکنواخت بدون سایه انداختن یا انعکاس نور، روشن می کنند.

3.روشنای برای یادگیری

بسیاری ار موسسات آموزشی امروزه از مجموعه های بزرگی از ساختمانهایی تشکیل می شوند که تعداد زیادی کلاس درس ویژه، سالن های ورزش و مسابقات، کافی شاپ ها و سالن های غذاخوری ، دفاتر اداری و سالن های کنفرانس دارند. به ویژه مدارس با این توصیف آشنا هستند زیراتعداد فزاینده ای از آنها اکنون کلاسهایی را در سرتاسر روز دائر می کنند.

هر کلاس در یک مدرسه یا موسسه آموزشی هدف خاصی دارد که راه حلهای معماری خاصی با شرایط لازم روشنایی برای آن وجود دارد.

برای هر کلاس در یک ساختمان جدید یا مرمت شده، هدف می بایست یافتن بهترین شیوه مهار روشنایی طبیعی روز ونور مصنوعی مورد نیاز باشد. با وجود این، در اینجا اهمیت نور مصنوعی غالبا دست کم گرفته می شود اگرچه در اکثر کلاسهای درس، این نور نقش مهمی را ایفا می کند. به ویژه در فصل زمستان، روشنایی روز قابل دسترس به طور ناکافی است. برای کار رسانه ای با پروژکتور، شیشه پنجره هامی بایست مات باشد. برای آزمایشات خاصی، محیط روشن خاصی همواره لازم است.

امروزه، عملکرد اقتصادی سیستم های روشنایی توسط لامپ های دارای انرژی کافی، و وسایل کاربردی ، چراغ های با کیفیت با نسبت های برون داد نور زیاد و سیستم های کنترل روشنایی تضمین می شود که به طور اتوماتیک روشنایی لامپ ها را سازگار می کنند تا به هنگامی که از کلاس استفاده نمی شود، روشنایی روز مولفه قابل دسترس و نور غیر فعال شده ای باشد.مدرنیزه کردن سیستم های روشنایی به هنگامی که ساختمان ها مرمت می شوند، می تواند هزینه های روشنایی سالانه مدارس قدیمی یا موسسات آموزشی دیگر را تا بیش از 60% کاهش دهد.

3-1 .کلاس های درس دارای ترتیب صندلی های ثابت

در کلاس های دس دارای چیدمانهای صندلی ثابت، مسیر دید اصلی به سمت تخته سیاه است. در اینجا ، میزهای تحریر عمود بر جداره پنجره گذاشته می شوند. روشنایی کلاس بطور توسط چراغ های کرکره ای فراهم می شود که موازی با پنجره ها منظم می شوند.

برای کلاس دارای پهنای 8 متر ، سه ردیف چراغ به طور معمول کافی می باشد؛ در کلاسهای بزرگتر، 4 ردیف چراغ یا بیشتر می بایست نصب شود.

بسته به سیستم سقف، چراغ های کرکره ای طولی یا مربعی شکل توصیه می شوند. در مورد سقف های بلندتر، چراغ های آویز با مولفه روشنایی مستقیم نیز یک انتخاب هستند. اینها سقف را خیلی روشن می کنند و به کلاس جلوه ای بازتر وبزرگتر می دهند.

به هنگام قرار دادن واشرهای دیواری، در تضمین روشنایی کافی باید دقت شود. در نتیجه تابلو را می توان بالا کشید و هر سمتی را می توان باز کرد بدون اینکه بخشی از تابلو بیرون از ناحیه روشن قرار گیرد. آلبوم نمودارها یا نقشه نصب شده در کنار تابلو نیز می بایست به طور یکنواخت توسط واشرهای دیواری روشن شوند. برای پروژکتور های بالای سر، نمایش های تلویزیونی یا نور افکن، واشرهای دیواری می بایست به طور جداگانه روشن شوند و قابل کم شدن باشند تا باعث شوند که روشنایی با محیط سازگار شود.

واشر های دیواری، روشنایی بدون سایه و یکنواختی را برای سطوح عمودی مثل تخته سیاه، فراهم می کنند. آنها از نور خیره کننده منعکس شده نیز اجتناب می کنند و خوانایی خوب در هر میز در کلاس درس را تضمین می کنند.(شکل 1)



شکل1:کلاس با ترتیب صندلی ثابت(کتاب

3-2. کلاس های درس دارای ترتیب صندلی های قابل تغییر

کلاس های درس، اغلب توسط کلاس هاس متفاوتی مورد استفاده قرار می گیرند. در بسیاری از موارد، آنها صبح هنگام توسط گروه های مدرسه، و توسط گروه های پروژه در بعداز ظهر پر می شوند و عصرها برای والدین یا آموزش بزرگسالان در هنگام غروب مورد استفاده قرار می گیرند.

روشنایی روز ونور مصنوعی باید مهار شوند تا برای این استفاده از اتاق ثابت، امکاناتی را فراهم کند.کنترل روشنایی رور در اینجا به طور خاصی مهم است. جایی که میزها در ترتیب های 18 شکل گذاشته می شوند یا دور هم قرار داده می شوند تا میزهای گروهی را شکل دهند، بسیاری از این میزهای گروهی رو به پنجره هستند. در یک روز آفتابی، روشنایی ـ تاثیر روشنایی ـ برای هر کسی که از پنجره به بیرونن گاه می کند احتمالا به اندازه دهها هزار شمع می باشد در حالیکه روشنایی برای چشمان برگردانده شده به سمت اتاق، به طور قابل توجهی کمتر است.

تغییرات ثابت کنتراست، خستگی زیادی را در چشمان ما ایجاد می کنند و باعث حواس پرتی می شوند.بنابراین طبق موقعیت آفتاب ، برای انتشار متعادل نور، چراغ های کرکره ای یاچراغ های عمودی برای کنترل روشنایی روز موردنیاز هستند. سیستم های کنترل روشنایی مدرن با حسگرهای روشنایی روز به طور اتوماتیک زاویه چراغ ها را سازگار می کنند و نور مصنوعی را تعدیل می کنند.

برای کار تیمی دارای ارتباط فشرده یا بحث گفتگویی که عصرها در مورد والدین انجام می شود ، روشنایی های مستقیم و غیرمستقیم مزیت زیاد فراهم کردن روشنایی خیلی یکنواخت در سراسر کلاس را دارند. مدل سازی متعادل تر است ونور ملایم تر و قابل قبول تر می باشد. به ویژه چهره ها در نور گیرا تر و طبیعی تری قرار دارند. لامپ های دارای رنگ روشن گرم به محیط دیداری مورد نیاز برای کلاس اضافه می شوند.

3-3 کلاس های کودکستان

ما در طول زندگیمان هیچگاه قدرت یادگیری ای که در کودکی داشته ایم را نخواهیم داشت. در بسیاری مواد پیشرفت ما در یادگیری در کودکی نقش بسیار جدی را در شکل گیری ما به یادگیری در سنین بالا ایفا می کند.

در طول مسائل پایه ای که به کودکان در کودکستانها و مراکز نگهداری کودک می آموزند آنها می بایست قدرت ادراک فضایی و فاصله ای داشته باشند. قدرت تشخیص رنگها اشیاء و افراد. نورپردازی صحیح نقش بسیار جدی را ایفا می کند.برای پرورش دید سه بعدی ما نور و سایه ( سایه روشن) نیاز داریم.

تشخیص رنگها و سطوح متون ونوسته ها و مواد یکی از مهمترین مسائلی است که دید و بینایی هر انسانی می طلبدوقتی مهارتهای ضروری را پرورش می دهیم می توانیم به درستی و با سرعت بگوییم که یک سطح است یا نه سنگین است یا سبک نرم است یا سخت.خصوصا شناسایی رنگ و سطح در اینجا بسیار مهم است.

رنگها بازتاب نور از سطح دیده می شوند.آنچه ما به عنوان رنگ از جسم ملاحظه می کنیم بازگشت نور از سطح با طول موج معین که توسط جسم جذب نشده می باشد. بنابراین برای دیدن و تشخیص اشیا نور و رنگ مناسب می بایست ایجاد شود.

در کودکستان ها و مراکز نگهدای کودک تاکید بیشتر بر روی فعالیت است که هم علمی و هم سرگرمی باشد. به اطراف دویدن و تشکیل گرروه و به کار گیری اجسام کوچک فعالیت هایی هستند که به نو مناسب در اتاق نیازمند هستند.

نورهای قابل تغییر وکاهش باعث می شود که نواحی فعالیت و استراحت قابل تمییز باشد.(شکل 2)



شکل 2 : تاثیر نور بر مبلمان

نتایج برنامه ریزی خوب: تمام اتاق بخ طور پذیفتنی و مناسبی روشن است و هماهنگ روشن شده است. حتی اسباب بازی های درخشان بازگشت نور زننده و خیره کننده ندارند و رنگها طبیعی دیده می شوند.(شکل 3)



شکل3 : نتیجه برنامه ریزی خوب

3-4 آزمایشگاه علوم

آزمایش احتراق هیدروژن و بازتاب نور در منشور تاثر طولانی مدت بر روی دانش آموز دارد. فیزیک ، شیمی و زیست برای دنیای تکنولوژی مدرن ودانش اتم ها و عنصر ها ونوترون ها راه را برای تحصیلات دانشگاهی و موقیعت های شغلی هموار می سازند.بنابراین یادگیری موثر و مشتاقانه در این جا حائز اهمیت است.

یک ست کامل وسایل آزمایش بر روی میز معلم و نمونه ی کوچکتر آن روی میز دانش آموزان ساختمان علوم در آزمایشگاه را تشکیل می دهد. بنابراین نور کافی در آزمایشگاه لازم است تا قطعات ووسایل کوچک نیز به رتحتی دیده شوند. 500 لواکس (واحد درخشندگی) برای نور استاندارد و مناسب حداقل تجهیزات است.

نور افکن ها با نور غیرمستقیم شدت روشنایی بالاتر را فراهم می آورد و توزیع نور هماهنگ را به همراه دارد و بازتاب خیره کننده و سایه های ملایم را دارد. در تمامی علوم تشخیص مناسب رنگها بسیار ضروری است. برای شیمیدان ها که در کمین تغییر رنگ، و یا مقدار ناچیز بی رنگی ظروف کشف میکروب هستند یاسیم های اتصال رنگی با کدهای متناوب نیاز به تشخیص رنگ دارند. تمامی لامپ ها با رنگ طبیعی مناسبی ارائه دهند. لامپ های فلوانسی با شاخص 90 و لامپ های سفید خنثی توصیه می شوند.

هم چنین توصیه شده است که قسمت های مختلف اتاق با سیستم های نور جداگانه تنظیم شده باشد. برای مثال این کار کمک می کند که جلوی کلاس در طول یک سمینار کم نور باشد و نو برای یادداشت برداری دانش آموزان کافی باشد.

برای اطمینان از درستی کلیه آزمایشات می بایست نور درست باشد. وقتی نور اتاق کم است و تیره است ورودی ها و پله ها می بایست روشن باشند. آزمایشات با آتش ومواد اشتعال پذیر و گازها می بایست در مکان های خاصی انجام شود. روی میز معلم و دانش آموزان می توان نور موضعی جداگانه نصب کرد.

3-5 اتاق های کامپیوتر

طراحی یک اتاق کامپیوتر نیاز به توجه به بسیار قواعد و اصول مهندسی دارد.دانش آموزان نیاز به کلاسی دارند که درآن از تجربه ی یادگیری لذت ببرند و بدون خستگی و بی حالی درس بخوانند. میز کامپیوتر باید به قدری بزرگ باشد کهنه تنها مونیتور بلکه ورقه ها و وسایل را بتواند در آن جای دهد. صندلی ها باید به گونه ای باشد که همه ی دانش آموزان ائم از کوتاه و بلند در وضعیت سلامتی بنشینند.

نور باید به گونه ای توزیع شود که صفحه کامپیوتر و نور اطراف میز کامپیوتر توجه شده باشد.تفاوت نورها در مکان های شخصی دانش آموزان و محلی که درس ارائه می شود خستگی دید ایجاد می کند. وقتی خستگی کار روزانه یک نفر پشت کامپیوتر است از پنجره باید نورکافی به درون بیاید. نورهای جداگانه ای برای افراد و تیره و تاریک بودن های جداگانه باعث در خور شدن نور می شود. برای دانش آموزانی که ساختارهایی را به طور همزمان دریافت می کنند بهتر است که جلوی کلاس تاریک باشد تا تصویر به درستی دیده شود.

برای جلوگیری از بازتاب میز و صندلی ها می بایست ستونی چیده شوند کنار پنجره نور از کنار می آید و بازتاب ایجاد نمی شود. نور افکن ها باید موازی پنجره ها باشند. نو افکن با نور مناسب برای راحتی توصیه می شود. نورهایی که به طور صاف و هموار از سقف می تایند یک روشنایی مناسب و طبیعی ایجاد می کنند.(شکل 4)



شکل 4: نور پردازی اتاق کامپیوتر

3-6. کلاس های آموزش عملی در مدارس فنی و حرفه ای

قسمت عمده کلاس های نطری این پیشه ها در کلاس های معمولی تشکیل می شود .کلاس های که آموزش عملی در آنها صورت می گیرد صرف نظر از فعالیت های بجا آورده شده .عدم خیره کنندگی چشم توسط نور ها با بازتاب از وسایل و ابزارهای که در کلاس وجود دارد حتما باید تضمین شودبنابر این لامپ ها باید ار نوع خوب با ارائه رنگ بسیار خوب باشند .

برای شدت تابش در مکان های کوچکتر از لامپ های LED می توان استفاده کرد.در جا های که گردو غبار است برای جلوگیری از دیده شدن این گرد و غبار ها در تابش نور باید برای این منظور گرد گیر نصب شود.

در اکثر کلاس ها 500 لوکس روشنای توصیه می شود هرچند که این مقدار برای فعالیت های بصری کافی نمی باشد.



3-7. سالن های اجتماعات و سخنرانی

برای دانش آموزان و معلمان سالن اجتماعات مکان مناسبی برای ارتباط و تبادل اطلاعات می باشد .این مکانی است که خود مدرسه آن را ترتیب می بیند.

بنابر این آنچه اینجا لازم است نور کافی می باشد برای دیدن کامل و احساس سلامتی و تندرستی کردن از اینکه خوب می بینیم .سالن اجتماعات برای فعالیت های بسیاری مورد استفاده قرار می گیرد.در طول روز محلی است یرای تمرین و در عصر ها مکانی است برای کل مدرسه که گرد هم آیندو جشن بگیرندیا بحث کنند و کنسرتی بینند.هر کدام از این فعالیت ها نور مخصوصی را می طلبد.

از اتفاق های اصلی این است که بلیط های فروخته شده ,کف ها دم در آویزان شد,نوشیدنی ها در محل ورودی سرو شده است .در این مرحله نور پردازی گرم احساس سلانت و تندرتی و اطمینان از اینکه کلیه وضایف اعم از بلیط ها و نوسیدنی ها به درستی انجام یافته حاصل می شود .در طول اجرا نور دم در ورودی می بایست تاریک شود.چراغ های که آویز هستند و هالوژن های که در دیوار های انتهای نصب شده اند بسیار مناسب هستند .برای اتاق های عمومی نور افکن های هواکش دارو چراغ های آویز با قدرت بالا ترجیع داده می شود.

برای سخنرانی ها سیستم نورپردازی بهتر است نزدیک تریبون باشد که مدیریت نور پردازی را قادر به تاریک و روشن کردن فعال و غیر فعال کردن سیستم ها و چراغ ها می کندو کار را اسان می کند.نورهای افقی و عمودی محل ارائه می بایست 1.5 برابر سایر محل ها باشد.(شکل6)



شکل 6 : سالن سخنرانی

4.نور افکن ها

از انواع مختلف نور افکن و نور پردازی در مدارس استفاده می شود که مهمترین فاکتور در همه ی آتها نوع معماری و نوع استفاده از مکان و سایز مکان می باشد در ادامه مشخصات تکنیکی کار به طور خلاصه بیان می شود نور افکن ها و رابطه آنها با سیستم نور پردازی بسیار حائز اهمیت هستند.

4-1. ویژگی های نور

شیوه ی که نور تولید و ارسال می شود مرتبط و اشاره گر نوع توزیع آن است .اینها فاصله توزیع و تابش را توصیف می کنند که بسیار برای براورد بازتاب مناسب است . برای نور اتاق ها نور های مستقیم و غیر مستقیم گزینه مناسبی هستند.

تابش مستقیم عموما بسیار به صرفه هستند در حالی که در یافتن تفاوت هزینه نور مستقیم و غیر مستقیم برای بسیاری افراد تحریک کننده است.به طور کلی نور های مستقیم به عنوان وال واشر و چراغ های سقفی که نور قابل توجهی برای تفاسیر معماری توزیع می کنند فراهم می اورد.

سوای مزایای یک نوع نوع نور پردازی با نور افکن ها گزینه ها می توانند با توجه به معماری و وضعیت سقف متغیر باشد.جمع بندی و سر هم آوردن یکی دیگر از اصول می باشد.

کیفیت نور به وسیله نور پردازی خوب حاصل می شود.



شکل7: نورافکن لووردار تورفته



شکل8 : نورافکن آویزدار مستقیم و غیر مستقیم



شکل9 : نور افکن دیواری

5.نتیجه

از کل مطلب این نتیجه حاصل می شود:

- ردیف هایی از چراغ ها که به طور جداگانه روشن می شوند را می توان طبق مقدار روشنایی روز قابل دسترس فعال یا غیر فعال کرد.

- واشرهای دیواری برای روشنایی تخته سیاه، آرامش دیداری را افزایش می دهند.

- وقتی که کلاس تعطیل می شود ، سیستم های کنترل فعلی با غیر فعال کردن اتوماتیک روشنایی ، در انرژی صرفه جویی می کنند.

- با سیستم های کنترل روشنایی، چراغ های کرکره ای و روشنایی را می توان برای استفاده در کلاس ـ همچنین برای نمایش رسانه ای بکار برد.

- درجایی که محل میز ها متغیر است و چیدمان متغیری دارد باید به جهت پنجره ها و تابش شدید نور از آنها توجه داشت

- می بایست کنترل نور صورت گیرد و پنجره ها می توانند تاریک شده تا جلوی نور شدید که دید را سخت می کند گرفته .

- نورهایی که به صورت هماهنگ توزیع می شوند وبرای دید سه بعدی مناسب ترند.

- چراغ های رنگی خوب که دارای رنگی مناسب هستند و رنگهای طبیعی را ارائه می دهند.

- اتاق روشن انگیزه ی یادگیری را تحریک می کند.

مسیر سایت