مقدمه
برای بیشتر دوره های زندگی بشر از انسان نخستین تا قرن 18، همواره 2 منبع نوری وجود داشته است. نوع اولیه از این دو، روشنایی روز می باشد که ساختار چشم سال هاست با آن اقتباس پیدا کرده است، و بعد از گذشت زمان قابل توجه بالاخره در دوره عصر حجر که انسان توانایی ساخت و استفاده از ابزار را بدست آورد، نور شعله را به عنوان دومین منبع نوری مورد استفاده قرار داد و از این دوره شرایط روشنایی برای مدت زمان قابل ملاحظه ای یکسان باقی ماند تا اینکه توماس ادیسون در سال 1879 میلادی لامپ الکتریکی را اختراع کرد که در پی آن تحول بزرگی در زندگی شب انسان بوجود آمد.
با توجه به اینکه در زندگی امروز بخش عمده ای از زندگی ما زیر نور مصنوعی لامپ ها سپری می شود، نورپردازی و نحوه طراحی روشنایی می تواند تاثیر چشمگیری بر سلامت جسمی و روحی انسانها داشته باشد. علاوه بر این روشنایی به عنوان یکی از فاکتورهای مهم و تاثیرگذار در زیبایی یک محیط به شمار می آید.
به همان اندازه که می توان با کمک نورپردازی صحیح یک محیط بسیار زیبا خلق کرد، نورپردازی نامناسب می تواند تمام زیبائی های موجود را از بین ببرد.
هدف اصلی این مقاله بررسی اصول روشنایی در معماری داخلی می باشد و به همین منظور سعی شده مطالب پایه ای و اصولی محاسبات روشنایی تا حد امکان بیان شده و سپس طراحی روشنایی برخی از فضاهای درونی مورد بررسی قرار گیرد.
آشنایی با اصول روشنایی آشنایی با ماهیت نور طبق نظریه پلانک ، چنانچه به الکترون های یک ماده در حال دوران به دور هسته آن اتم انرژی داده شود الکترون ها از تراز اصلی خود خارج و به تراز بالا تر انرژی منتقل می شوند.با توجه به این که تراز جدید تراز پایدار برای الکترون ها نیست ، با حذف منبع انرژی ،الکترون ها تمایل به بازگشت به تراز اصلی خود را دارند. بر طبق نظریه پلانک انرژی ذخیره شده در طی این فرایند جابجایی، در حین بازگشت به تراز اصلی خود به صورت نور منتشر می شوند. در حال حاضر دو نظریه برای انتشار نور وجود دارد:
- نظریه انتشار ذره ای و 2- نظریه انتشار نور به صورت امواج الکترومغناطیس
در کاربردهای مربوط به روشنایی، نظریه انتشار نور به صورت امواج الکترو مغناطیسی طرفداران بیشتری دارد. بر اساس این نظریه، امواج الکترومغناطیس، با طول موج 780-380 نانومتر که توسط چشم قابل رویت هستند را نور مرئی می نامند. در دو سر طیف آن مادون قرمز و اشعه ماوراء بنفش قرار دارند. نورهای مربوط به طول موجهای مختلف وقتی به طور مجزا دیده شوند به رنگهای مختلفی مشاهده خواهند شد و نور سفید ترکیبی از طول موج های مختلف است. شکل زیر طیف امواج الکترومغناطیس (سمت راست) و طیف رنگ نورهای مختلف (سمت چپ) را نشان می دهد. 
آشنایی با اصطلاحات مربوط به نور دمای رنگ (Color Temperature) دماي رنگ یا درجه حرارت رنگ که با واحد کلوین سنجیده می شود ، بیان کنندۀ روشنی و رنگ نور است. همۀ لامپها اعم از فلورسنت یا متال هالید یا رشته ای نورشان را با رنگ خاصی متصاعد می کنند.
در واقع رنگ نهایی نوری را که ما مشاهده می کنیم متشکل از رنگهای مختلفی است که هر کدام دارای طول موج متفاوتی می باشند. این رنگها با یکدیگر ترکیب شده و رنگ نهایی را تشکیل می دهند که ما آن را مشاهده می کنیم.
پدیده ترکیب رنگهای مختلف با طول موجهای متفاوت و تشکیل یک نور جدید را درجۀ حرارت رنگ می نامند وآنرا با واحد کلوین (k) مي سنجند.
هرچه درجۀ کلوین بالاتر باشد نور متصاعد شده خنک تر و روشن تر خواهد بود و به همین نحو درجۀ کلوین پایین تر بیانگر نورهای گرم مانند زرد و قرمز است.
به طور مثال دمای رنگ لامپ رشته ای 2700K و دمای رنگ نور لامپ فلورسنت 4000K می باشد.
شکل زیر تفاوت دمای رنگ را نشان می دهد. 
ضریب بازتاب رنگ (Color Rendering Index) انسان چون موجودی زمینی است و در زندگی پایه خود از نور خورشید به عنوان منبع اصلی نور استفاده می کند ، لذا بهترین و طبیعی ترین حالت دید برای بشر در زیر نور خورشید است. از این رو ، بهترین منابع نوری از لحاظ بصری ، منابعی هستند که شبیه ترین طیف نور را به طیف نور طبیعی خورشید داشته باشند.در همین راستا،برای نشان دادن کیفیت یک منبع نور از درصدی به نام اندیس نمود رنگ استفاده می کنند که بین صفر تا صد متغیر است و مقدار آن با کیفیت تولید نور سفید متناسب است. طیف نور خورشید دارای طیف طول موج کاملی (غیر طول موج هایی که در طی مسیر خود تا زمین تضعیف می شوند) از رنگ ها است و این موضوع باعث می شود ، که هر رنگی، در زیر نور خورشید جلوه و نمای خود را به خوبی نشان دهد.منابع نوری مختلف نیز هر کدام طیف های خاصی از رنگ های متفاوت را تولید می نمایند.
- لامپهای بخار سدیم: 40%-20
- لامپهای فلورسنت: 80%-50
- لامپهای متال هالید: 90%-80
برای جاهایی که نمایش واقعی رنگ اهمیت زیادی دارد نظیر صنایع نساجی، اتاق رنگ صنایع خودرو سازی، اتاق گریم و آرایش و … استفاده از لامپهایی با درصد بازتاب رنگ بالا توصیه می شود. و برای جاهایی نمایش واقعی رنگ اهمیت زیادی ندارد نظیر اتوبان ها و … استفاده از لامپهایی با درصد بازتاب رنگ پائین که بازده بالایی دارد نظیر بخار سدیم توصیه می شود. شکل زیر تفاوت بین ضریب نمود رنگ را نشان می دهد (سمت راست ضریب نمود رنگ پایین و سمت چپ با ضریب نمود رنگ بالا) 
آشنایی با اصطلاحات مربوط به محاسبات روشنایی شار نوری (Luminous Flux)
عبارتست از کل نور خارج شده از یک منبع نور در هر ثانیه ( و یا کل نور دریافت شده توسط یک جسم در هر ثانیه) که آنرا باا Φ نشان می دهند
واحد شار نوری لومن lumen است و با lm نمایش داده می شود.
شار نوری را نباید با شار تابشی اشتباه گرفت، چون شار تابشی کل امواج الکترومغناطیس ساطع شده از منبع را نشان می دهد در حالیکه شار نوری امواج مرئی اش را بیان میکند.
شار نوری جزو مشخصات یک لامپ است و در کاتالوگ لامپ درج می شود. به شار نوری لامپهای زیر توجه کنید (مقادر تقریبی است) 
شدت نور (Luminous Intensity)
مقدار نور خارج شده از منبع نور را در يک جهت خاص مشخص میکند و با (l) نشان می دهند و واحد آن کندل یا شمع است که با cd نشان می دهند.
میزان نور لامپ های معمولی را با لومن آن مشخص می کنند، ولی میزان نور لامپ های رفلکتور دار را با کندل آن مشخص می نمایند. شدت نور یک شمع معمولی تقریبا یک کندل است.
شدت روشنایی (Illuminance)
عبارتست از ميزان شار نوراني دريافت شده توسط واحد سطح. E=Φ/A
که در آن Φ شار نوری و A اندازه سطح دریافت کننده نور است. واحد بين‌المللي شدت روشنايي لوكس lx است.
لوکس شدت روشنايي است كه از يك شمع استاندارد در فاصله يك متري توسط سطح يك متر مربعي دريافت مي‌شود (بر آن سطح تابيده میشود).
واحد دیگر شدت روشنایی بنام فوت کندل است: فوت کندل شدت روشنايي است كه از يك شمع استاندارد در فاصله يك فوتي توسط يك فوت مربعي دريافت شود. میزان شدت روشنایی لازم برای کاربردهای مختلف، در مراجع پیشنهاد می شود. این پیشنهادات بر اساس دقت پیچیدگی کارهایی که باید انجام شود، ارائه می گردد. به عنوان مثال برای کارهای ساده ای مانند راه رفتن در راهرو شدن روشنایی مورد نیاز 120 لوکس و در مورد کارهایی مانند مونتاژ ماشین ها و ابزار بسیار ریز که میزان دید انسان اهمیت زیادی دارد، شدت روشنایی بالا در حدود 1000 لوکس مورد نیاز است. سطح خيابان 50 لوكس اطاق نشيمن 200 لوكس اطاق كار 300 لوكس سطح زمين در خورشيد زمستان 10000 لوكس سطح زمين در خورشيد تابستان 100000 لوكس برای اندازه گیری شدت روشنایی ابزار هایی ساخته شده اند.در ساخت این ابزارها سعی می شود که نزدیک ترین مشخصات به چشم انسان لحاظ شود.این ابزار ها عموما لوکس متر نام دارند (هر چند ابزارهایی تخصصی تر هم برای این اندازه گیری وجود دارند). لوکس متر ها دارای یک قطاع از کره هستند که در مقابل نور قرار می گیرند.این قطاع از کره به وسیله ابزارهایی که در آن وجود دارند شدت روشنایی را اندازه می گیرد. بهره نوری (Luminous efficacy)
این عدد که در واقع شار نوری خارج شده از لامپ به توان مصرفی آن است، نشان دهنده کارایی و بهره وری لامپ است. هر چه این عدد بالاتر باشد به این معنی است که لامپ با مصرف انرژی کمتر، شار نوری بیشتری تولید می کند و به عبارت دیگر هرچه بهره نوری یک لامپ بیشتر باشد، آن لامپ از نظر مصرف انرژی مقرون به صرفه تر است. واحد بهره نوری لومن بر وات است.
درخشندگی (Luminance) اثر فيزيولوژيکي نور روي چشم می باشد. اين پارامتر در طراحي روشنايي اهميت بسيار زيادي پيدا مي کند. واحد سنجش درخشندگي کندل بر متر مربع (cd/m2) است. واحد غیر SI (غیر متریک) آن «نیت» است. در دستگاه واحدهای سانتیمتر-گرم-ثانیه، واحد درخشندگی استیلب نام دارد که برابر است با یک کاندلا بر سانتیمتر مربع . درخشندگی در نورسنجی، معیار سنجش شدت نور در واحد مساحت در یک جهت مشخص است. درخشندگی بیانگر میزان نور عبوری از یک سطح، یا گسیل‌یافته از آن، در یک زاویه فضایی مشخص است. اگر دو منبع نورانی با شدت نور برابر و اندازه فیزیکی متفاوت پشت سر هم دیده شوند منبع کوچکتر درخشنده تر بنظر می رسد. درخشندگی اغلب برای بیان ویژگی گسیل نور یا بازتاب آن از سطوح صاف و پخشنده نور به کار می‌رود. درخشندگی نشان می‌دهد که چه میزان توان نوری توسط چشم انسان از یک زاویه دید مشخص قابل تشخیص است. بنابراین درخشندگی معیاری است برای اینکه آن سطح تا چه حد درخشان به نظر خواهد رسید؛ در این مورد زاویه فضایی مورد بررسی زاویه فضایی‌ای است که توسط مردمک چشم بسط می‌یابد. نور تابیده شده بیک سطح منعکس شده به چشم ما میرسد. هر چه این سطح صاف تر باشد نر بیشتری به چشم منعکس شده و سطح براق تر بنظر میرسد. یک نمایشگر رایج رایانه، چیزی بین ۵۰ تا ۳۰۰ کاندلا بر متر مربع گسیل می‌دهد. درخشندگی خورشید در ظهر تقریبا برابر ۱٫۶×۱۰۹ cd/m۲ است. درخشندگی مناسب برای چشم انسان 65 الی 6500 نیت می باشد درخشندگي به دو صورت تعريف مي شود:
- درخشندگي حاصل از يک منبع نور: برابر است با شدت نور منتشر شده از منبع به مساحت آن.
- درخشندگي حاصل از يک سطح روشن: متناسب است با ميزان شدت روشنايي در سطح و ضريب انعکاس آن.
فاکتور های مهم برای ارزیابی کیفی سیستم روشنایی 1-آرامش بصری (Visual Comfort) : آرامش بصری یعنی اینکه با قرار گرفتن در محیط، احساس خستگی نکنیم. عواملی که در حصول آرامش بصری موثر هستند، عبارتند از نمود رنگ خوب و توزیع یکنواخت درخشندگی. 2-کارایی بصری (Visual Performance) روشنایی محیط باید به گونه ای باشد که نیازهای چشم انسان را برای رویت اشیا تامین نماید. به این معنی که محیط باید به اندازه کافی روشن باشد و عواملی که باعث خیرگی می شوند، محدود گردد. 3-نمود بصری (Visual Ambience) یکی از اهداف ما از قرار دادن سیستم روشنایی در یک محل، به دست آوردن نمود بصری است. منظور از نمود بصری این است که با انتخاب مناسب جهت تابش نور و انتخاب رنگ نور مناسب، اشیا را بتوانیم به صورت سه بعدی تشخیص دهیم. 4-خیرگی (Glare) خیرگی یکی از عوامل آزار دهنده در روشنایی است که باعث محدود شدن حوزه دید و ایجاد خستگی برای افراد می شود که باید تا آنجا که ممکن است محدود شود. عواملی که می توانند باعث خیرگی شوند عبارتند از:
- استفاده از چراغ نامناسب
- قرارگیری چراغ یا پنجره در موقعیت نامناسب
- انعکاس بالای سطوح مختلف
5-یکنواختی (uniformity) چنانچه بین درخشندگی محیطی که چشم فرد دایماٌ با آن سر و کار دارد و محیط اطراف آن اختلاف قابل توجهی وجود داشته باشد، فرد خسته می شود. به طور کلی توصیه می شود درخشندگی محیط اطراف یک فرد، کمتر از یک سوم درخشندگی سطح کار نباشد. از سوی دیگر در صورتی که بین درخشندگی نقاط مختلف در یک محیط اختلاف قابل توجهی وجود نداشته باشد، محیط یکنواخت به نظر رسیده و باعث احساس خستگی در فرد می شود. بررسی طراحی روشنایی چند نمونه از فضاهای داخلی در این بخش پیشنهاداتی مبتنی بر استانداردهای بین المللی و نیز کمیته بین المللی روشنایی (CIE) برای منازل مسکونی، دفاتر اداری، مراکز آموزشی، فروشگاه ها و مراکز تجاری و .. ارائـه شده است. منازل مسکونی طراحی روشنایی در منازل مسکونی تا حدود زیادی به عادات جامعه ، سلایق شخصی افراد و نوع دکوراسیون منزل مرتبط است. به عنوان مثال در کشورهای اروپایی، مقدار شدت روشنایی متوسط بسیار کمتر از مقدار شدت روشنایی متوسط مرسوم در ایران است. همچنین در کشورهای اروپایی افراد اغلب استفاده از نور غیر مستقیم را برای محیط های مسکونی ترجیح می دهند ولی در ایران، استفاده از لوسترهای آویزی با نور مستقیم و نیمه مستقیم بیشتر رایج است. اتاق نشیمن 
نورپردازی در اتاق نشیمن و پذیرایی كه محل تجمع افراد خانواده است اهمیت ویژه‌ای دارد. در نورپردازی اتاق نشیمن به این نکته باید توجه کرد كه آرامش، آسایش و انرژی را به اهل خانه القا كند، بنابراین بهتر است چراغهای دیواری و سقفی (هالوژن) كه نور ملایم دارند و با انعكاس نور از سقف به فضا گرمی خاصی به اتاق می‌بخشند، به كار برده شود. در عوض، برای اتاق پذیرایی كه باید بسیار پرنور و درخشان باشد از لوسترهای كمی بزرگ‌تر و طرح دار استفاده شود كه علاوه بر نور، زیبایی خاصی به اتاق می‌دهد.در اتاق نشیمن استفاده از نور گرم مثل لامپ های رشته ای یا لامپ هالوژن توصیه می شود.در صورت استفاده از لامپ های فلوروسنت فشرده باید توجه شود رنگ نور گرم گزینه مناسبی است. اتاق پذیرایی 
اتاق پذیرایی، قسمتی از منزل است که معمولاٌ برای پذیرایی از میهمانان از آن استفاده می شود. در طراحی نور اتاق پذیرایی نکات زیر یهتر است مورد توجه قرار گیرد: – در پذیرایی مقدار شدت روشنایی بیشتر از هر قسمت دیگری در منزل است.با توجه به علایق جامعه ایرانی به شدت نور بالا ، حداقل شدت روشنایی برای اتاق پذیرایی برابر300 لوکس توصیه می شود. – نمود رنگ در سالن پذیرایی اهمیت بسیار زیادی دارد. استفاده از لامپهای با نمود رنگ پایین، زیبائیهای طرح و نقش فرش ایرانی و لباسی که افراد به مناسبت میهمانی پوشیده اند را از بین می برد. – با توجه به اینکه ممکن است در سالن پذیرایی انواع تابلو های تزئینی نصب شوند، نورپردازی موضعی برای این تابلوها نمود بهتریبه انها می بخشد. – در صورتی که فضای اتاق نشیمن و پذیرایی مشترک باشد، بهتر است هر دو روشنایی در نظر گرفته شود، یعنی برای نشیمن، نور غیر مستقیم با شدت روشنایی پایین و برای پذیرایی از میهمان، نور مستقیم و نیمه مستقیم با شدت روشنایی زیاد استفاده شود. آشپزخانه 
که طراحی روشنایی مناسب برای آن اهمیت بالایی دارد.آشپزخانه فضایی است که هم به روشنایی عمومی مناسب فضای کار نیاز دارد و هم نورپردازی دکوراتیو در آن اهمیت دارد.برای تامین روشنایی آشپزخانه بهتر است نکات زیر مورد توجه قرار گیرد. – نور عمومی برای آشپزخانه نور سفید است. از این رو توصیه می شود در آشپزخانه توصیه می شود از لامپ های فلوروسنت یا فلوروسنت فشرده با رنگ نور سفید استفاده شود.با توجه به وجود وسایلی که تولید حرارت می کنند استفاده از لامپ های رشته ای و هالوژن باعث انتشار مقدار زیادی حرارت در محیط می شود. همچنین با توجه به اینکه در فرهنگ ایرانی ساعات زیادی از روز در آشپزخانه سپری می شودلازم است از لامپ هایی با مصرف پایین استفاده شود تا در مصرف انرژی نیز صرفه جویی شود. – در صورتیکه آشپزخانه اپن باشد معمولا نوعی سقف کاذب در آن استفاده می شود.در چنین حالتی از لازمات است نورهایی به صورت فروتاب با استفاده از لامپ های هالوژن رفلکتور دار و یا لامپ های رشته ای در نظر گرفته شوند.این نورها بیشتر جنبه دکوراتیو بودن دارند و در مواردی که سقف کاذب وجود نداشته باشد از لوسترهای آویزیک نور را به سمت پایین هدایت می کنندبرای روشن نمودن این ناحیه استفاده می کنند. – برای تامین نور بیشتر در هنگام کار در آشپزخانه، بهتر است از چراغ هایی با لامپهای فلورسنت T5 (باریک با قطر 16 mm ) در فضای زیر کابینت استفاده شود اتاق خواب 
برای طراحی اتاق خواب باید به نکات زیر توجه شود – چراغ اتاق خواب باید به گونه ای باشد که باعث خیرگی نشود بنابراین آویزان کردن یک لوستر موجب اذیت کردن چشم انسان در هنگامی که بر روی تخت دراز کشیده است شود. – برای تامین روشنایی عمومی معمولاٌ از چراغهای دیواری و چراغ های ایستاده (آباژور) استفاده می شود. – از آنجایی که معمولا یک میز توالت نیز در اتاق خواب قرار می گیرد، بهتر است نوعی روشنایی موضعی بر روی دیوار و نه بالای سر فرد در نظر گرفته شود. رای روشنایی موضعی میز توالت بهتر است از لامپ های هالوژن و رشته ای به کار برده شود که نمود رنگ خوبی دارند و در هنگام آرایش رنگ واقعی چهره را نشان می دهد. – نوع روشنایی اتاق خواب باید موضعی و گرم در نظر گرفته شود.لامپ های عمومی و آباژور می تواند از نوع فلوروسنت و فلوروسنت فشرده باشد. سایر فضاها برای سایر فضاهای منزل نظیر سرویس بهداشتی و حمام ، استخر ، راهروها و راه پله ها نیز لازم استروشنایی مطلوب در نظر گرفته شود. برای راه پله ها قرار دادن یک چراغ در وسط پاگرد کافی است.معمولا قرار دادن چراغ هایی در کنار پله یا زیر پله باعث زیباتر شدن محیط شده و دید بهتری ایجاد می کند که از چراغ های LED برای این نوع روشنایی استفاده می شود. برای روشنایی پارکینگ بهتر است از لامپ های کم مصرف و فلوروسنت استفاده شود.در این محیط رنگ اهمیت ندارد. در سایر فضاها که میتواند در منازل مسکونی وجود داشته باشد نظیر نمای بیرونی ساختمان ، فضای استخر و سنا و جکوزی ، حمام و سرویس های بهداشتی متناسب با نوع نیاز روشنایی مخصوص طراحی می شود.در منازل لوکس ممکن است از سیستم فیبر نوری برای نورپردازی دکوراتیو ایجاد شده که جلوه خاصی به محیط می بخشد.وجود نور در فضاهایی نظیر باغچه هم از نظر زیبایی و هم از نظر امنیتی اهمیت دارد.بهتر است از لامپ های کم مصرف استفاده شود تا در مصرف انرژی صرفه جویی شود. دفاتر اداری 
حس بینایی یکی از مهمترین حسهای انسان اسن و در محیط کار این حس از هر چیز دیگری اهمیت می یابد در نتیجه طراحی روشنایی مناسب در محیط کار بیش از هر جای دیگری اهمیت دارد.تحقیقات و بررسی ها نشان می دهد که رابطه مستقیمی بین کیفیت روشنایی و میزان کارایی افراد وجود دارد به همان میزان که روشنایی نامطلوب می تواند باعث ایجاد خستگی در کارکنان شود و خواب ۀودگی را افزایش داده و منجر به کاهش راندمان آنها شود و در عین حال روشنایی مطلوب در محیط کاری باعث شادابی و نشاط بیشتر و کاهش احساس خستگی می شود.این موضوع در دفاتر کار مدرن که در آنها اغلب کامپیوتر استفاده می شود اهمیت بیشتری پیدا می کند بنابراین در طراحی روشنایی برای دفاتر اداری تامین شدت روشنایی مورد نیاز به تنهایی کافی نیست و پارامترهای کیفی دیگر نظیر محدود کردن خیرگی مستقیم و انعکاس یافته ، توزیع مناسب درخشندگی و … اهمیت می یابد.برای داشتن روشنایی مناسب در محیط های اداری شاخص نمود رنگ باید بالاتر از 80% باشد.بنابراین استفاده از لامپ های فلوروسنت معمولی با نومد رنگ 50%-70% با استاندارد های امروز همخوانی ندارد.دمای رنگ مناسب برای اغلب محیط های اداری سفید سرد است. منابع:
- آشنایی با اصول طراحی روشنایی نوشته مهندس کاوه احمدیان
- نور پردازی برای طراحان امروز نوشته فای سوییت، ترجمه عباس حبیبی
- Handbook of Lighting Design, Ruddier Ganslandt , Erco Edition
- IESNA Lighting Handbook, 2007 edition
- Lighting Handbook, Zumtobel edition
