تعاریف و کمیت‌های اصلی روشنایی 
نور مصنوعی اختراع شد تا به آسایش انسان بیفزاید، زمان فعالیتش را افزایش‌دهد و شب‌های زیباتری را خلق کند. البته در آن روزگار امکان استفاده‌ی گسترده از نور مصنوعی ممکن نبود ولی رفته رفته پیشرفت‌هایی حاصل گردید و کم کم همگان از این نعمت زیبا برخوردار شدند. بشر با سرعت هر چه تمام‌تر به سمت جهانی صنعتی گام بر میداشت. استفاده از روشنایی آن قدر افزایش یافت که چهره شب به کلی تغییر کرد و آدمی آسمانی ساخت بدون ستاره.
اکنون نیروگاهها هر روز و هر شب کار می‌کنند تا بتوانند جوابگوی استفاده افزون برنیاز ما به انرژی باشند تا ما لامپهای بی حفاظِ پرنور و خیره‌کننده‌ای را بر سر در فروشگاههای شهرمان بیاویزیم.
متاسفانه مدت مدیدی است که در خیابانهای شهرمان به هر سو که می‌نگریم نشانی از این لامپها را بر سر در انواع واحدهای تجاری می‌یابیم. لامپهایی بدون حفاظ با نور زیاد که نگاه‌کردن به آنها می‌تواند برای چندین ثانیه قدرت بینایی را مختل کند. مطمئناً هدف صاحبان مشاغل در این مورد جلب نظر مشتری و رونق کسب و کار است ولی غافل از اینکه این عمل نه تنها نظر مشتری را چندان جلب نمی‌کند بلکه اثرات زیان آور بسیار دارد. در این مقاله سعی شده تا به طور خلاصه به شرح این معایب بپردازیم. به امید آنکه شبی در همه جای شهرمان شبی زیبا داشته باشیم.
خیرگی عامل کاهش تمایز میان اشیا و زمینه‌ی آن (سطح زمین) است و در واقع تراکم نور سطح شیء و زمین را به یکدیگر نزدیک می‌کند. خیرگی یکی از عوامل آزار‌دهنده در روشنایی است که باعث محدود شدن حوزه دید و ایجاد خستگی برای افراد می‌گردد. خیرگی در اثر تضاد شدید بین مناطق روشن و تاریک ایجاد شده و زمانی رخ میدهد که شعاع مستقیم نور منبع در محور دید ناظر قرارگیرد. در خیرگی به دلیل پر نور شدن پس زمینه عابر، امکان دیده شدن آن توسط راننده کاهش یافته و باعث افزایش تصادفات رانندگی می‌گردد.
همان گونه که مشاهده میشود محدود کردن خیرگی در روشنایی خیابانی فاکتور بسیار مهمی است واستانداردهای مختلفی در طراحی راههای متفاوت وجود دارد. حال چرا تا به حال به این مبحث توجه نشده خود جای سوال دارد. همچنین خیرگی بر روی افرادی که در آن مکان به طور مستمر فعالیت دارند باعث به وجود آمدن مشکلاتی همچون بیماری‌های چشمی، بروز استرس و افزایش پرخاشگری میشود.
بر طبق استاندارد داده شده از طرف انجمن مهندسی روشنایی آمریکای شمالی (IESNA) ویترین فروشگاه باید قدرت مجذوبیت بالایی داشته‌باشد. و عامل بالقوه‌ای در ارتباط بین مشتری و کالاهای داخل فروشگاه برقرار‌کند. روشنایی ویترین باید از محیط پیرامون آن بیشتر بوده و همچنین به کاهش اثر انعکاس که می‌تواند در محو کردن کالاهای به نمایش گذاشته بینجامد توجه شود. بسیاری از صاحبان مراکز تجاری به علت عدم آگاهی و در جهت جلب نظر مشتری منابع نوری بی‌حفاظ و خیره‌کننده را در ویترین ها یا بر سر در فروشگاههای خود نصب می‌کنند. در حالی که درخشندگی بیش از حد منابع نوری باعث می شود تا عابر یا مشتری به طور ناخود آگاه نگاه خود را از آن مکان برگردانده و به نقطه دیگری نگاه کند که این خود تاثیر ضد تبلیغاتی خواهد‌داشت. از سوی دیگر، این شیوه نورپردازی آشفتگی نوری شدیدی ایجاد کرده و زیبایی شبانه‌ی فضاهای شهری را ضایع می‌کند.
همانطور که می‌دانیم لامپ به تنهایی به عنوان منبع نوری به کاربرده نمی‌شود و بر طبق استاندارد برای استفاده باید در داخل چراغ قرارگیرد. مگر لامپهایی که طبق استانداردهای خاص قابلیت استفاده بدون چراغ را داشته باشند. از آنجا که بیشتر این لامپها از نوع گازی یا رشته ای می‌باشند، برای استفاده حتماً باید در داخل چراغ قرار گیرند.
از مشکلات ناشی از استفاده لامپ بدون حفاظ می توان به ترکیدن در اثر برخورد اجسام یا پاشیدن آب به آنها اشاره نمود. در این حالت تکه های لامپ ترکیده می‌تواند صدمات بسیار به افراد و عابران وارد نماید. همچنین لامپ بدون حفاظ مناسب همراه با رشته سیم آویزان می‌تواند عاملی برای به وجود آمدن برق گرفتگی باشد. اخیرا در بعضی موارد دیده شده، از لامپهای متال هالیدی که جداره خارجی آن دچارشکستگی شده استفاده میشود. چنانچه می‌دانیم جدار خارجی این لامپ وظیفه حفاظت از حباب داخلی وجلوگیری از انتشار اشعه ماورا بنفش را دارد. هر چند در این حالت لامپ هنوز روشن میشود، ولی استفاده از آن بسیار خطرناک است. زیرا که انتشار اشعه ماوراء بنفش می‌تواند آسیب‌های جدی به چشم و پوست انسان وارد نماید.
اولین کسانی که متوجه پدیده آلودگی‌نوری شدند و در جهت رفع آن تلاش کردند، ستاره شناسانی بودند که هر شب با ابزارهای رصدشان تعداد کمتری ستاره را مشاهده می‌کردند. زیرا که حتی تابش اندکِ نور به سمت آسمان تاثیر زیادی در پنهان شدن ستارگان می‌گذارد. اولین نشست علمی این گروه در سال 1995 در ایتالیا برگزار‌شد و در سال 1997 اولین قانون محلی مبارزه با آلودگی‌نوری در ایتالیا به تصویب رسید. از لحاظ علمی، نوری که به سمت آسمان جهت گیری شده یا در اثر بازتاب از سطوح مختلف به سمت آسمان تابیده شده باشد و مشاهدات نجومی یا احساس آسمان شب را مختل کند آلودگی‌نوری نامیده میشود. حال این لامپهای بدون حفاظ را در نظر بگیرید که هیچ گونه کنترلی در جهت دهی پرتوهای نوری آن به کار نرفته است. شما فکر می‌کنید هر کدام از این لامپها می توانند قاتل چند ستاره در شب‌های پر ستاره باشند.
ولی اثرات مضر ناشی از آلودگی نوری به همین جا خاتمه نمی‌یابد. تاکنون مقالات زیادی تحت عنوان آلودگی نوری و اثرات زیان آور آن بر روی سلامتی انسانها، گیاهان و جانوران انتشار یافته‌است. زندگی شبانه زیر نور مصنوعی می‌تواند باعث بروز بیماری‌های فیزیکی مثل سرطان گردد.
اخیراً وزارتخانه بهداشت روسیه با همکاری دانشگاه پتروزادوسک روسیه تاثیرات نور در شب را بر روی سلامتی انسانها بررسی کرده‌اند. بر طبق تحقیقات به دست آمده، بدن انسان به سیکل منظم شب و روز احتیاج دارد و برهم خوردن تعادل آن باعث بروز مشکلاتی می‌گردد. ترشح هورمون ملاتونین در بدن انسان که متناسب با ساعت داخلی بدن و ساعات روز است باعث کاهش سطح هوشیاری شده و به طور معکوس، کاهش سطح ملاتونین در خون، باعث افزایش هشیاری انسان می‌گردد. نور دائمی بر روی ترکیب هورمون ملاتونین اثر می‌گذارد. این هورمون می‌تواند از رشد و پیشرفت سرطان جلوگیری کند. بعضی از افراد حساسیت بیشتری نسبت به نور شبانه دارند. به طور کلی زنان بیشتر از مردان نسبت به این نور حساس‌اند.
آلودگی‌نوری می‌تواند باعث به وجود آمدن پیری زود رس، افزایش ریسک ابتلا به سرطان سینه و روده بزرگ در خانم‌ها شود. همچنین کسانی که در شب کار می کنند احتمال ابتلا به سرطان‌های قلبی عروقی و روده‌ی بزرگ را بیشتر دارند. از دیگر عوامل مضر سلامتی ناشی از آلودگی نوری می توان به ایجاد استرس، بروز بیماری‌های چشمی، عدم تمرکزحواس، افزایش پرخاشگری، تضعیف دستگاه ایمنی بدن، جوش‌زدگی و رنگ پریدگی، افزایش ابتلا به سرطان‌های پوستی و اختلال در خواب را نام برد.
همچنین این نورهای مزاحم تاثیرات مخربی بر روی گیاهان دارند. بسیاری از گیاهان بوسیله تعیین مدت زمان تاریکی، توانایی پیش بینی فصول را دارند و با اندازه‌گیری زمان تاریکی دوره شکوفه‌زنی و برگ‌ریزی آنها تعیین میشود. از نتایج برهم خوردن سیکل زندگی گیاهان می‌توان به درختان برگ‌ریزی اشاره‌کرد که توان نمایش رنگ‌های پائیزی خود را از دست می‌دهند. یا درختانی که بر اثر آلودگی‌نوری، فصل از دست دادن برگ خود را فراموش کرده و دیده شده تا نیمه‌های زمستان همچنان دارای برگهای زرد می‌باشند. خصوصا این پدیده را می‌توان در درختانی که در مجاورت چراغ‌های خیابانی قراردارند یا درختانی که به طور مداوم در زمان تاریکی توسط پرژکتورهایی با نور رنگی در شهر نوردهی شده‌اند مشاهده‌نمود.
حیوانات نیز ازاین مقوله مستثنی نیستند. نورهای مزاحم باعث مختل شدن تمرکز و جفت یابی آنها شده وچرخه زندگی آنها را بر هم می‌زند. از مهمترین مشکلات ناشی از آلودگی نوری بر روی حیوانات می‌توان به پرندگان مهاجری اشاره کرد که در مسیر حرکت خود به دلیل خیره شدن چشمهایشان در اثر نور شهرها مسیر خود را گم کرده و در اثر برخورد با موانع و آسمانخراشها جان خود را از دست می‌دهند.
نورپردازی و روشنایی نامناسب می‌تواند موجب کاهش امنیت و افزایش جرم و جنایت شود. این تصور به اشتباه در بین عامه مردم وجود دارد که نور بیشتر، امنیت بیشتری در پی دارد. اما جالب است بدانیم که با این شیوه نادرست نورپردازی سایه روشن های شدیدی به وجود می آید که در نتیجه، تطابق چشم را در گذر از روشنایی به تاریکی دچار مشکل می‌کند. در نتیجه این سایه‌های تاریک محل مناسبی برای مخفی شدن خلافکاران است.
مدت زمان تطابق چشم هنگامی که از محیط روشن به محیط تاریک وارد می‌شویم، بیش از30 برابر زمانی است که از تاریکی به روشنایی می رویم. که این می تواند عاملی در به وجود آوردن تصادفات رانندگی گردد. همچنین چنانچه بین درخشندگی محیطی که چشم فرد دایماً با آن سر و کار دارد ومحیط اطراف آن اختلاف قابل توجهی وجود داشته باشد، فرد دچار خستگی میشود.
در بسیاری از موارد می‌توان با جایگزین کردن چراغی مناسب با لامپ با توان بسیار پائین‌تر مثل 100 یا 150 وات در مقابل استفاده از یک لامپ 400 یا 1000 وات، نورپردازی مناسبی ایجاد کرد که هیچ یک از مشکلات ذکر شده را نداشته‌باشد. باید به این نکته توجه‌شود که برای هر مکانی استانداردها با در نظر گرفتن همه جوانب آن شدت روشنایی خاصی را ارایه کرده‌اند و به همین جهت استفاده بیش از اندازه آن توصیه نمی‌گردد. مطمئناً هزینه اصلاح سیستم‌های روشنایی در مدت زمان معینی بازگشت خواهد داشت. چنانچه تجربه انجمن بین المللی آسمان تاریک در شهر توسکان ایالت آریزونای آمریکا نشان‌داد که هزینه‌ی مصرف شده برای تغییر نورپردازی این شهر در مدت یک سال به دلیل جلوگیری از هدر رفتن انرژی دوباره به دست آمد.5
در آخر نظر شما را به مطالعه قسمتی از فصل اول نشریه 195 با عنوان «مشخصات فنی عمومی واجرایی روشنایی راههای شهری» انتشار یافته توسط سازمان توانیر، معاونت تحقیقات و تکنولوژی، دفتر استانداردها، جلب می‌نماییم. شما فکر می‌کنید چند درصد از این اهداف با این مقوله نسبت مستقیم داشته باشند؟
هدف اصلی از تامین روشنایی راههای عمومی در شب، ایجاد محیطی مناسب برای تردد وسایل نقلیه و اشخاص پیاده می‌باشد به طوری که دید سریع، دقیق و راحت آنها امکان‌پذیر شود.
در مورد وسایل نقلیه، روشنایی کافی معبر باعث میشود که راننده آن، موانع موجود را با جزییات کامل مشاهده کرده و با اطمینان و در فرصت زمانی کافی بتواند از خود عکس العمل نشان‌دهد. در مورد اشخاص پیاده نیز معابر باید به انداره‌ای روشن باشد که افراد بتوانند به راحتی و با جزییات کامل محیط اطراف خود را دیده و کارهای مورد نیاز را انجام‌دهند. همچنین آنها بتوانند به سهولت سایر افراد پیاده، وسایل نقلیه و اشیا موجود در محیط اطراف خود را مشاهده نموده و تشخیص دهند.
با تامین مناسب روشنایی معابر، منافع اقتصادی و اجتماعی زیادی نصیب عموم مردم میشود که عمده‌ترین آن به شرح زیر است:
الف-کاهش حوادث و سوانح عمومی که عمدتا ناشی از وقوع تصادفات و یا جرایم در اوقات شبانه می باشد.
ب- ایجاد امنیت و کاهش جرایم به علت نظارت بهتر نیروهای انتظامی.
ج- روانی تردد وسایل‌نقلیه.
د- امکان ادامه فعالیتهای تجاری و صنعتی در شب.
ﻫ- امکان گردش وتفریح مردم در شب.
بنابراین، تمامی قسمت‌های مختلف معبر یا “راه” که از نظر استفاده‌کنندگان آن (وسایل نقلیه، افراد پیاده و دوچرخه سوار، نیروهای انتظامی و…) اهمیت دارد باید از روشنایی کافی برخوردار باشد. برای رسیدن به این هدف باید سیستم روشنایی معابر مناسبی طرح و اجرا شود. طراحی این سیستم باید به گونه‌ای صورت‌گیرد که علاوه بر تامین روشنایی مورد نیاز، شکل ظاهری آن نیز در روز و شب از تشکل و زیبایی لازم بهره‌مند بوده و تاثیر مناسبی بر ساختمان‌ها و محیط اطراف داشته باشد.
اصل این مقاله قبلا یکبار در شماره 157-155 مجله دانش نما با همین عنوان چاپ شده است.
منابع:
1. The IESNA Lighting Handbook
2. www.wikipedia.com
3. The Royal Astronomical Society of Canada
4. www.medicalnewstoday.com
5. www.darksky.org
6. مشخصات فنی عمومی واجرایی روشنایی راههای شهری (نشریه شماره 195 )
7. مهندس کاوه احمدیان تازه محله/ آشنایی با اصول طراحی روشنایی/ نشر طراح
