یکی از اهداف نورپردازی فضاهای آموزشی، تامین فضای بصری کافی برای دانش آموزان و مربیان می باشد که عامل مهمی در جهت یادگیری به شمار می آید.

مقدمه :

یکی از اهداف نورپردازی فضاهای آموزشی، تامین فضای بصری کافی برای دانش آموزان و مربیان می باشد که عامل مهمی در جهت یادگیری به شمار می آید. روشنایی یکنواخت افقی به دلیل انجام فعالیت های مختلف در یک مرکز آموزشی نمی تواند به تنهایی گزینه مناسبی باشد و باید از نور های تاکیدی برای مواقع لازم استفاده شود؛ البته که سطح نورهای مورد نیاز و فعالیت های بصری از مدارس ابتدایی تا مقاطع بالاتر تغییر می کند. فعالیت های بصری،اغلب می تواند شامل نگاه کردن دانش آموزان به سمت میز و چرخش صورتشان به سمت تخته باشد که در این حین نباید درخشندگی و خیرگی باعث آزار چشم آنان شود. همچنین روشنایی تخته نیز باید استاندارد باشد که از هرجایی در کلاس، قابلیت دیدن به آسانی فراهم شود.

نقش مربیان در فراهم کردن محیط بصری :

  1. ابزار نوشتن را به گونه ای انتخاب کنند که باعث ایجاد خطوط خاص و براق روی کاغذ و یا تخته نشود.
  2. از کاغذ های مات برای کتاب های کاری و درسی استفاده شود که درخشندگی به حداقل برسد.
  3. از فونت های خیلی کوچک برای چاپ استفاده نشود.
  4. معلمان هنگام نوشتن بر روی تخته باید از حروف و ارقام بزرگ استفاده کنند و در صورت استفاده از تخته سیاه، از گچ های با رنگ سفید استفاده کنند. تخته های سفید، به دلیل ایجاد بازتاب شدید و کنتراست بالا، خیلی پیشنهاد نمی شوند. این کنتراست به علت استفاده از ماژیک های تیره بر روی سطح سفید تخته ایجاد می شود.

این اقدامات تأثیرات مثبت قابل توجهی در بهبود روشنایی محیط و کاهش صورت حساب انرژی روشنایی دارد.

مدیریت و حفظ انرژی :

چراغ ها و منابع نوری باید با دقت انتخاب شوند؛ چرا که ترکیب آن ها با نور طبیعی روز، روشنایی با کیفیتی را فراهم می کند.

کیفیت و کمیت در نورپردازی به هم وابسته هستند؛ یعنی یک سیستم ممکن است سطح روشنایی مناسبی را برای کار فراهم کند و کمیت مطلوبی داشته باشد اما وجود تابش های خیره کننده، بازتاب های شدید و درخشندگی بیش از حد در زمینه ی دید، می تواند آزار دهنده باشد و نشان دهنده ی این موضوع می باشد که این سیستم از کیفیت روشنایی مطلوبی برخوردار نیست.

 

میزان بازتاب سطوح مختلف یک محیط آموزشی :

دیوارهایی که دارای کمد یا قفسه می باشند دارای 60%40% درصد بازتاب هستند و رنگ پرده ها و دیوار ها روشن انتخاب می شوند و دارای بازتاب های یکسانی هستند. دیوارهای کنار پنجره باید به گونه ای بازتاب کنند که تناسب روشنایی بین پنجره و سطوح دیوار رعایت شود و آن قسمتی از دیوار که بالاتر از لامپ قرار می گیرد، به میزان 80% نور را بازتاب کند. اهمیت بازتاب کف به اندازه سایر سطوح اتاق نیست؛ اما در ایجاد محیطی دلپذیر تاثیرگذار است و نباید از آن غافل شد، 25% بازتاب برای کف قابل قبول می باشد.

دوره سازگاری چشم :

میزان روشنایی سطوح مختلف باید در حد مجاز باشد. هنگامی که چشم بر روی کاری تمرکز می کند، یک سطح سازگاری برقرار می شود. که هنگام جابجایی قرنیه از یک سطح روشنایی به روشنایی دیگر، مانند تغییر نگاه از کتاب به تخته سیاه، باید با آن سطح جدید سازگار شود. اگر بین این دو سطح، تفاوت زیادی وجود داشته باشد، یک دوره زمانی لازم است که چشم خود را با وضعیت جدید تطبیق دهد ، که طولانی شدن این زمان، می تواند عملکرد بینایی را کند کند و باعث خستگی شود.

تصویر شماره 1 : بازتاب های پیشنهادی برای سطوح مختلف یک کلاس آموزشی

برای بهبود عملکرد بینایی، روشنایی هر سطحی که مشاهده می شود، نباید از پنج برابر روشنایی کل فضا بیشتر باشد و روشنایی هیچ منطقه بزرگی در اتاق نباید از یک سوم کل روشنایی کمتر باشد. روشنایی سطوح مجاور سطح کار، مهم تر از نقاط دورتر می باشد و تفاوت روشنایی بین سطوح مجاور در محیط بصری باید تا حد امکان کم باشد.

 

تصویر شماره 2 : بیشترین و کمترین میزان روشنایی در فضای آموزشی

 

در یک فضای آموزشی، باید میزان خیرگی را به حداقل رساند. منابع نوری خیلی روشن می توانند باعث آزار رساندن به چشم و کم شدن بینایی چشم شوند؛ همچنین سایه ها می توانند فضای بصری را تحت تاثیر قرار دهند و اگر خیلی به میز کار نزدیک باشند، عملکرد منفی در بینایی می گذارند.

 

انتخاب ضریب بازتاب نمود رنگ مناسب برای محیط های آموزشی :

انتخاب رنگ مناسب برای سطوح دارای اهمیت بسیاری است. غالب بودن بازتاب های شدید و رنگهای روشن برای برخورداری از روشنایی یکنواخت در محیط ضرورت دارد. با رعایت کردن نسبت های روشنایی و بازتاب های پیشنهاد شده دیوارها، زمین و مبلمان بیشترین بازتاب را خواهند داشت. گرچه در صورت استفاده ی خیلی زیاد از رنگ های روشن، نتیجه جالبی نخواهیم داشت اما استفاده محدود از رنگ های نسبتاً روشن، مطابق با توصیه‌های کلی که در بالا ذکر شد، می تواند باعث ایجاد نشاط دریک فضا شود.

در محیط های آموزشی مانند اتاق های هنر که طیف رنگ ها اهمیت بسیاری دارند باید از منابع نوری با شاخص رنگی بالا (CRI>75) استفاده شود. در کارگاه ها، استفاده از منابع نوری روشن که دارای طیف محدود تری هستند می توانند رضایت بخش باشند. جنبه های بی شماری از نور طبیعی روز وجود دارد که باعث شناخت آن به عنوان یک منبع نور مطلوب می شود. سیستم هایی نیز به طور خاص طراحی شده اند که نور طبیعی روز را فراهم کنند و به این علت که نور روز متغیر است باید قابلیت کنترل داشته باشند و در مواقع نیاز استفاده شوند.

تصویر شماره3 : یک کلاس آموزشی دارای پنجره که کنترل تابش مستقیم(خیرگی) در آن رعایت شده است.

منابع نوری پرکاربرد در روشنایی محیط های آموزشی :

در قلب هر سیستم روشنایی الکتریکی، منبع نور قرار دارد که از بین دسته لامپ های پرکاربرد فلورسنت، تخلیه ای،رشته ای و منابع نوری ال ای دی،لامپ های فلورسنت و ال ای دی در روشنایی کلاس های آموزشی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد که به علت بازده و CRI بالا جز منابع نوری پرکاربرد در این زمینه به شمار می روند؛ همچنین به فلورسنت هایی که به تازگی تولید شده اند، قابلیت کم و زیاد شدن نور به وسیله بالاست های الکتریکی اضافه شده است.

طراحی محیط های آموزشی :

محیط های یادگیری، باید هماهنگ با نیازهای روحی و خواسته های روانی دانش آموزان طراحی گردد. عمده ترین فعالیتی که در یک فضای آموزشی صورت می گیرد، فعالیت های بصری، توجه، تمرکز و یادگیری است؛ امروزه با ورود کامپیوترها به کلاس های درس و الکترونیکی شدن آن ها، نحوه نورپردازی کمی تغییر کرده است. در طراحی یک کلاس درس به شیوه قدیمی جهت ایجاد یکنواختی روشنایی در سرتاسر کلاس، میزان روشنایی 300 تا 500 لوکس کافی است. همچنین مطالعات اخیر نشان می دهد که میزان یادگیری در کلاس هایی که دارای نور طبیعی هستند بیشتر است.

تصویر شماره4 : تامین روشنایی یک موسسه آموزشی با استفاده از نور طبیعی روز

تامین روشنایی کلاس های آموزشی :

برای یک کلاس درس بزرگ، باید میزان نور مناسب جهت انجام فعالیت های گوناگون مانند خواندن، نوشتن، تدریس معلم و استراحت تامین شود. البته که میزان نور مورد نیاز برای مدراس ابتدایی، دبیرستان و فضای دانشگاهی متفاوت است و هریک خواستار نورپردازی های متفاوتی است. یکی از فضاهای مورد توجه در مراکز آموزشی، کلاس های دانشگاهی است که مساحت کف هریک از طبقه های آن، از 61 تا 83 مترمربع متفاوت است. میزان لوکسی که برای روشنایی کلاس ها پیشنهاد می شود بسته به نوع فعالیت های خواندن، نوشتن، نگاه کردن به تخته که در کلاس های آموزشی انجام می شود، متفاوت خواهد بود؛ لذا علاوه بر تامین روشنایی مطلوب، باید از تجهیزات جانبی مناسب برای بالا بردن کیفیت یادگیری استفاده شود.

چراغ های مورد استفاده در محیط های آموزشی :

پس از مشخص شدن میزان روشنایی مطلوب و محاسبات روشنایی، برای انتخاب چراغ و لامپ باید فاکتورهای دیگری مانند خیرگی و بازتاب های شدید، سایه ها و رنگ مورد توجه قرار گیرد؛ نوع چراغ انتخاب شده به ارتفاع سقف و جنس آن بستگی دارد؛ در فضاهایی که دارای سقف بلند هستند استفاده از چراغ های آویز با نور مستقیم و غیرمستقیم می تواند گزینه مناسبی برای تامین نور فروتاب و روشنایی بازتاب شده از سقف باشند. همچنین با استفاده از چراغ هایی که فقط دارای نور غیرمستقیم هستند،روشنایی کمتر ولی بدون ایجاد هیچگونه سایه ای خواهیم داشت. در کلاس هایی که سقف آن ها ارتفاع کوتاهی دارد، استفاده از چراغ های لبه دار و سقفی از الزامات می باشد.

تصویر شماره 5: استفاده از چراغ های آویز و سقفی جهت تامین روشنایی یک کلاس آموزشی

عوامل موثر در انتخاب چراغ های کلاس های آموزشی :

موقعیت و جهت گیری میزها (ممکن است این مورد قابل پیش بینی نباشد)

محل قرارگیری تخته سیاه یا تخته سفید

موقعیت و مقدار نزدیکی پنجره ها به یکدیگر

ارتفاع سقف

ویژگی ها و مشخصه های نوری چراغ ها

روشنایی محیط های سمعی و بصری در محیط های آموزشی :

تلویزیون ، فیلم و اسلایدها در کلاسهای درس بسیار استفاده می شود. برای بالا بردن کیفیت مشاهده، امکان کاهش نور و یا گاها خاموش کردن روشنایی الکتریکی ضروری است. پرده ها می توانند توانایی کنترل کردن نور روز را مهیا کنند. از آنجا که انتظار می رود دانشجویان هنگام ارائه سمعی و بصری یادداشت برداری کنند، اتاق نباید کاملاً تاریک شود. با کنترل کردن مناسب مدار های روشنایی، برخی از لامپ ها، به ویژه آنهایی که در نزدیکی صفحه نمایش تصویری هستند، می توانند به طور جداگانه از همه ی آنهایی که روشنایی محیط را تامین می کنند خاموش و یا کم نور شوند.

تصویر شماره6 : چراغ های نزدیک صفحه نمایش تصویری باید قابلیت خاموش و روشن شدن جداگانه داشته باشند.

معیار های طراحی نورپردازی برای کلاس های درس با فضا های دیگر در مدرسه تفاوت دارد. ممکن است بیشتر به تفاوت رنگ ها ، مدل سازی سه بعدی یا تغییر در سطوح روشنایی توجه بیشتری شود.

روشنایی اتاق های خیاطی در محیط های آموزشی :

خیاطی یکی از دشوارترین کارهای تصویری است؛ زیرا نخ باید با پارچه تطابق پیدا کند و تفاوت های خاص در نخ و پارچه را نشان دهد؛ پس در این فضا رنگ نور و CRI دارای اهمیت می باشند.

روشنایی اتاق های هنری در محیط های آموزشی :

ظاهر رنگ ها در یک اتاق هنری از اهمیت بالایی برخوردار است ، بنابراین لامپ هایی با قابلیت CRI بالا در رنگ مورد نیاز هستند.

استفاده از منابع جهت دار قابل تنظیم توسط نمایشگرها می تواند مفید واقع شود؛ زیرا روشنایی بسیاری ایجاد می کند و برخی نقاط را برجسته و سایه های مورد نظر را برای مدل سازی ایجاد می کند.

روشنایی کلاس های درس برای معلولین :

کلاسهایی به طور خاص برای دانش آموزان معلول طراحی می شود. در اکثر موارد افرادی که از سطح بینایی ضعیف تری برخوردارند، نیازمند سطح روشنایی بالاتر از حد نرمال هستند ، با این وجود نیز باید تابش نور مستقیم و بازتاب شده با دقت کنترل شود. البته که استثنائاتی وجود دارد و باید برای کسانی که به سطوح پایین تری از نور نیاز دارند، مقررات ویژه ای اعمال شود.

دانش آموزانی که دچار اختلال شنوایی هستند، بیشتر درک آن ها به خواندن گفتار (لب خوانی) بستگی دارد؛ پس لازم است که چهره گوینده به خوبی روشن شود. همچنین نورپردازی باید الگوی کافی برای حرکات لبها و سایر ویژگی های صورت را ارائه دهد تا به راحتی قابل درک باشد؛ همچنین کنترل کردن تابش نور طبیعی روز در این فضاها بسیار اهمیت دارد.

روشنایی آزمایشگاه های علوم در محیط های آموزشی :

بیشتر آزمایشگاه ها مجهز به ابزارهای اندازه گیری مبتنی بر رایانه هستند، دستگاه ها و ابزارهایی که دانش آموزان با آن ها آزمایش انجام می دهند نیازمند روشنایی بیشتری می باشند.

روشنایی مراکز یادگیری و کتابخانه ها :

کتابخانه ها در مدارس دارای انواعی هستند که می توانند دارای اتاق هایی ساده باشند که دورتا دور به وسیله ی کتاب ها احاطه شده اند و دارای محوطه ای برای مطالعه هستند و یا پیچیده تر که شامل اتاق های سمعی-بصری، اتاق های سمینار و کنفرانس هستند و برخی از کتابخانه ها نیز ممکن است دارای اتاق های تجهیزات پردازش کلمه برای استفاده دانش آموزان باشند. محاسبات روشنایی هریک از این ها، مشکلات خاص خودش را دارند و نیاز به دقت بالا دارند.

یکی از کارهای مهمی که در کتابخانه ها انجام می شود جستجو در میان کتاب ها می باشد که معمولا کتاب ها در قفسه هایی با ارتفاع کم و حداکثر تا 2/5 متر با راهرو هایی محدود نگهداری می شود.روشنایی عمودی در این فضاها اهمیت بسیاری دارد؛ چراکه ممکن است نسخه های قدیمی و چاپی نیز در آن میان وجود داشته باشد و باید وضوح کافی برای مشاهده فراهم شود.

سیستم های روشنایی در محیط های آموزشی :

طراح باید هدف خود را فراهم کردن روشنایی کافی جهت انجام دادن معمول ترین کارهای تصویری در یک محیط قرار دهد. اگر یک کار بصری دشوارتر در بخش کوچکی در آن محیط انجام شود که نیازمند نورپردازی اضافی است باید از چراغ های سقفی اضافی یا تجهیزات روشنایی تکمیلی در نزدیکی کار استفاده شود. همچنین باید سطح روشنایی بالاتری در مناطق پرکاربرد برای افراد با بینایی ضعیف تر ارائه شود. جستجو و شناسایی کتاب ها و نام نویسنده آن ها می تواند بین انبوه کتاب ها کار دشواری باشد.؛ ازین رو پیشنهادی که می تواند جهت تامین نور کافی فضا مفید واقع شود، استفاده از چند ردیف لامپ فلورسنت یا منابع نوری ال ای دی در بالای قفسه ی کتاب ها می باشد.

تصویر شماره 7: استفاده از لامپ های فلورسنت در بالای قفسه کتاب ها

روشنایی تربیت بدنی و فضاهای چند منظوره در محیط های آموزشی :

معمولا سالن های تربیت بدنی دارای فضاهای بزرگی هستند؛ لذا ممکن است برای فعالیت های گروهی دیگری نیز مورد استفاده قرار گیرند. برای رویدادهای ورزشی مانند بسکتبال ، یکنواخت بودن نور و به حداقل رساندن سایه ها از ملاحظات مهم است. منابع نوری فلورسنت برای سقف های بلند سالن های ورزشی می تواند پیشنهاد خوبی باشد. در برخی مدارس، سالن های ورزشی به عنوان سالن های اجتماعات، تئاتر و سخنرانی مورد استفاده قرار می گیرند. لامپ های تخلیه فشار بالا که به آن ها HIV گفته می شود؛ به دلیل ایجاد  سر و صدای زیاد توسط بالاست، نمی تواند برای بسیاری از کارها قابل قبول باشد و امروزه به جای آن ها می توان از منابع نوری ال ای دی استفاده کرد.

تصویر شماره 8: تامین روشنایی یک سالن ورزشی توسط منابع نوری ال ای دی

روشنایی سالن های سخنرانی :

سالن های سخنرانی در دانشگاه ها و دانشکده ها معمولا دارای ظرفیت هایی از 50 نفر تا بیش از صدها نفر هستند. کف سال ها ممکن است مسطح ، اندکی شیب دار و یا کاملاً شیب دار باشد که مشکل روشنایی این محیط با افزایش مساحت کف، شدت پیدا می کند؛ چرا که باید روشنایی به گونه ای باشد که از هرکجای سالن،فرد ببینده به راحتی و بدون هیچگونه خیرگی، سخنران را مشاهده کند. یک سالن سخنرانی باید دارای یک سیستم روشنایی عمومی باشد که به اندازه کافی انعطاف پذیر باشد چون باید حداقل دو سطح روشنایی را در محیط تامین کند: یک سطح بالاتر برای یادداشت برداری و یک سطح روشنایی یکنواخت برای نمایش فیلم.

تصویر شماره9 : نورپردازی یک سالن سخنرانی

روشنایی اتاق های خوابگاه :

در نورپردازی اتاق های خوابگاه، بیشتر توجه به تامین روشنایی میزها است؛ چرا که کار اصلی در آن محیط، مطالعه کردن می باشد. همچنین باید به جانمایی چراغ ها نیز توجه شود که روشنایی کافی جهت خواندن و نوشتن تامین شود و از به وجود آمدن هرگونه سایه در محیط جلوگیری شود. علاوه بر این موارد توجه به رنگ نور انتخابی برای چراغ ها نیز اهمیت دارد که باعث انتقال احساس خستگی و خواب آلودگی نشود.

روشنایی راهروها در محیط های آموزشی :

توجه ویژه به نورپردازی عناصر معماری بر دلپذیری و سر زندگی راهروها می افزاید. روشنایی راهرو باید به اندازه کافی باشد که باعث افزایش ایمنی و نظم در مجموعه شود، باید از تابش مستقیم نور لامپهای سقفی که باعث خیرگی می شود، جلوگیری گردد. با استفاده از طرح های جذاب برای راهرو های مدرسه می توان علاقه ی دانش آموزان را برای گذراندن زمان بیشتر در مدرسه تقویت کرد؛ همچنین توجه را به پوستر ها و تابلو اعلانات در راهرو ها جذب کرد.

تصویر شماره10 : نورپردازی راهروی یک فضای آموزشی

روشنایی کافه تریا  در محیط های آموزشی :

در کافه های محیط های آموزشی، رنگ ها از اهمیت زیادی برخوردار هستند؛ زیرا انتخاب صحیح رنگ در فضای رستوران و کافه باعث لذت بردن بیشتر از غذا و افزایش اشتها می شود.

در محل آماده سازی غذا که دارای سطوح متفاوتی می باشد، باید تلاش کرد جانمایی چراغ ها و نوع آن ها به گونه ای باشد که باعث ایجاد خیرگی و انعکاس های آزاردهنده نشود.

روشنایی اضطراری در محیط های آموزشی :

روشنایی تأمین شده توسط سیستم روشنایی اضطراری باید کافی باشد تا امکان خروج منظم و عاری از هرگونه استرس از ساختمان را فراهم کند.

روشنایی فضای باز و روشنایی امنیتی :

یک سری از ساختمان ها نیز بعد از تاریک شدن هوا مورد استفاده قرار می گیرند و کارکنان در تاریکی هوا شروع به کار می کنند که در این موارد، علاوه بر روشنایی داخلی، روشنایی خارجی نیز حایز اهمیت می باشد که نمای ساختمان و پارکینگ، مناطقی که برای انجام فعالیت های شبانه مورد استفاده قرار می گیرند، همگی باید دارای روشنایی کافی باشند تا امنیت عمومی برقرار شود و از سرقت و خسارات احتمالی جلوگیری شود.

مراجع:

  1. 1. IES. School and College Lighting Committee. 1978. American national standard guide for school lighting, ANSI/IES RP-3-1977. Light. Des. Appl. 8(2):12-42.
  2. 2. IES. Design Practice Committee. 1974. Factors to be considered in lighting design. Light. Des. Appl. 4(4):38-39.
  3. 3. IES. School and College Committee. Subcommittee on Lighting for Audiovisual Aids. 1966. Guide for lighting audiovisual areas in schools. Illum. Eng. 61(7):477-491.
  4. 4. Herron, P. L., and F. F. LaGiusa. 1975. Brightness variations affect deaf learners’ attention. Light. Des. Appl. 5 (2):30-34.
  5. 5. Rea, M. S. 1991. Solving the problem of VDT reflections. Progressive Arch. 72(19): 35-40.
  6. 6. IES. Committee on Institutions. Subcommittee on Library Lighting. 1974. Recommended practice of library lighting. J. Illum. Eng. Soc. 3(3):253-281.
کارشناس تحقیق و توسعه: پرستو هراتی