روشنایی محیط کار و یکنواختی آن

۱. چرا روشنایی یک عامل بهداشت حرفه‌ای است

روشنایی نامناسب کمتر از عوامل شیمیایی یا صدا توجه می‌گیرد، اما پیامدهایش در هر کارگاه و دفتری دیده می‌شود. نور کم یا ناهموار باعث خستگی چشم، سردرد، وضعیت بدنی نامناسب برای نزدیک‌شدن به کار و افزایش خطا می‌شود. در محیط صنعتی، دیده‌نشدن یک لبه تیز، پله، قطعه متحرک یا نشانگر دستگاه می‌تواند مستقیماً به حادثه برسد. از سوی دیگر، نور زیاد و کنترل‌نشده هم مشکل‌ساز است، زیرا خیرگی و بازتاب‌های مزاحم دید را مختل می‌کنند.

ارزیابی روشنایی سه پرسش اصلی دارد: آیا مقدار نور رسیده به سطح کار برای آن نوع کار کافی است؟ آیا این نور به‌قدر کافی یکنواخت پخش شده است؟ و آیا منابع نور یا سطوح براق باعث خیرگی می‌شوند؟ کیفیت رنگ نور، سوسو زدن و دسترسی به نور روز هم در طراحی خوب اهمیت دارند، ولی این سه پرسش هسته کار کارشناس بهداشت حرفه‌ای را می‌سازند.

مرجع اروپایی پرکاربرد در این زمینه استاندارد EN 12464-1 درباره روشنایی محیط‌های کار داخلی است. استاندارد بین‌المللی ISO 8995-1 که با سند CIE S 008 یکسان است، همان چارچوب را در سطح جهانی ارائه می‌کند. در ایران نیز حدود توصیه‌شده روشنایی در منابع وزارت بهداشت آمده است و برای قضاوت رسمی باید به ویرایش جاری آن مراجعه کرد.

۲. شدت روشنایی بر حسب نوع کار

شدت روشنایی یا illuminance مقدار شار نوری است که بر واحد سطح می‌تابد و یکای آن لوکس است. EN 12464-1 برای هر نوع فضا یا فعالیت یک «شدت روشنایی نگهداری‌شده» تعیین می‌کند که با نماد Em نشان داده می‌شود. واژه «نگهداری‌شده» مهم است: این عدد کمینه‌ای است که میانگین روشنایی ناحیه کار نباید در هیچ زمانی از عمر سیستم پایین‌تر از آن برود. چون لامپ‌ها با گذشت زمان افت می‌کنند و چراغ‌ها و سطوح اتاق کثیف می‌شوند، طراح باید روشنایی اولیه را بالاتر از Em در نظر بگیرد و برنامه تمیزکاری و تعویض را هم پیش‌بینی کند.

منطق جدول‌های استاندارد ساده است: هرچه جزئیات کار ریزتر، تضاد رنگی آن کمتر و پیامد خطا جدی‌تر باشد، روشنایی بیشتری لازم است. برای نمونه، در EN 12464-1 برای نوشتن، تایپ، خواندن و پردازش داده در دفتر کار مقدار ۵۰۰ لوکس آمده است، در حالی که راهروها و فضاهای عبور به مقدار بسیار کمتری نیاز دارند و کارهای بسیار ظریف مانند بازرسی دقیق یا مونتاژ قطعات ریز به مقادیر بالاتر. ویرایش ۲۰۲۱ این استاندارد افزون بر مقدار پایه، مقدار «اصلاح‌شده» را هم معرفی کرده است تا طراح بتواند در شرایطی مانند کار دقیق‌تر، توان بینایی کمتر کارکنان یا تضاد پایین، روشنایی را افزایش دهد.

استاندارد بین سه ناحیه تمایز می‌گذارد: ناحیه کار که فعالیت بصری اصلی در آن انجام می‌شود، ناحیه پیرامونی بلافصل که نواری به عرض دست‌کم نیم متر دور ناحیه کار است، و ناحیه پس‌زمینه که بقیه فضا را در بر می‌گیرد. روشنایی ناحیه پیرامونی می‌تواند کمتر از ناحیه کار باشد، اما نه آن‌قدر که چشم هنگام جابه‌جایی نگاه مدام مجبور به تطابق شدید شود. این ساختار نشان می‌دهد که روشن کردن فقط یک میز در اتاقی تاریک، راه‌حل خوبی نیست.

۳. نسبت یکنواختی

میانگین خوب به تنهایی کافی نیست. فضایی که نیمی از آن بسیار روشن و نیم دیگر تاریک است، می‌تواند میانگینی قابل قبول داشته باشد و همچنان برای کار نامناسب باشد. به همین دلیل EN 12464-1 شاخص یکنواختی را تعریف می‌کند که با U0 نشان داده می‌شود و برابر است با نسبت کمترین شدت روشنایی اندازه‌گیری‌شده در ناحیه به میانگین شدت روشنایی همان ناحیه، یعنی U0 = Emin / Ē. این نسبت همیشه بین صفر و یک است و هرچه به یک نزدیک‌تر باشد، توزیع نور هموارتر است.

استاندارد برای هر ردیف از جدول، کنار مقدار Em یک کمینه U0 هم تعیین می‌کند. برای کارهای دفتری مانند نوشتن و خواندن، کمینه یکنواختی ناحیه کار ۰٫۶ است و برای فضاهایی مانند راهرو مقدار کمتری پذیرفته می‌شود. یکنواختی پایین معمولاً نشانه فاصله زیاد بین چراغ‌ها، چیدمان نامناسب نسبت به میزها، سوختن یا افت شدید برخی لامپ‌ها، یا سایه‌اندازی تجهیزات و قفسه‌هاست.

گاهی نسبت دیگری هم در گزارش‌ها دیده می‌شود: نسبت کمینه به بیشینه. این نسبت سخت‌گیرانه‌تر است و با U0 یکی نیست؛ بنابراین در گزارش باید روشن نوشت کدام شاخص محاسبه شده است و با کدام مرجع مقایسه شده است.

۴. خیرگی و کیفیت دید

خیرگی وقتی رخ می‌دهد که بخشی از میدان دید بسیار روشن‌تر از سطحی باشد که چشم با آن تطابق یافته است. خیرگی ناتوان‌کننده دید را مستقیماً کاهش می‌دهد، مانند نور شدید چراغ یا خورشید در امتداد نگاه. خیرگی آزارنده ممکن است دید را به‌طور محسوس کم نکند، اما در طول روز باعث ناراحتی، خستگی و افت تمرکز می‌شود.

برای خیرگی آزارنده ناشی از چراغ‌ها در فضای داخلی، EN 12464-1 از شاخص UGR یا درجه‌بندی یکپارچه خیرگی استفاده می‌کند که روش آن در گزارش CIE 117 آمده است. استاندارد برای هر فعالیت یک بیشینه UGR تعیین می‌کند و هرچه این عدد پایین‌تر باشد، کنترل خیرگی سخت‌گیرانه‌تر است؛ برای نوشتن و خواندن در دفتر کار بیشینه ۱۹ آمده است. UGR معمولاً در مرحله طراحی و با داده‌های فتومتری چراغ محاسبه می‌شود و با یک لوکس‌متر ساده قابل اندازه‌گیری نیست.

در بازدید میدانی، کارشناس می‌تواند نشانه‌های خیرگی را به‌صورت کیفی بررسی کند: چراغ بدون پوشش یا شبکه کنترل نور در میدان دید، بازتاب چراغ روی صفحه نمایشگر یا سطوح براق، پنجره روشن پشت نمایشگر و شکایت کارکنان از ناراحتی چشم. اصلاح معمولاً با جابه‌جایی میز نسبت به پنجره و چراغ، استفاده از پرده یا سایبان، چراغ‌های با کنترل نور مناسب و سطوح مات انجام می‌شود.

۵. شبکه اندازه‌گیری و روش کار میدانی

اندازه‌گیری روشنایی با لوکس‌متری انجام می‌شود که حسگر آن برای پاسخ طیفی چشم انسان اصلاح شده و خطای زاویه‌ای آن تصحیح شده باشد. دستگاه باید کالیبراسیون معتبر داشته باشد و پیش از قرائت، حسگر چند دقیقه در معرض نور قرار گیرد تا پایدار شود. هنگام قرائت، فرد اندازه‌گیر نباید روی حسگر سایه بیندازد و لباس روشن او نباید بازتاب اضافه ایجاد کند.

برای به دست آوردن میانگین و کمینه، ناحیه به شبکه‌ای از نقاط تقسیم می‌شود و در مرکز هر خانه یک قرائت انجام می‌شود. EN 12464-1 اندازه خانه‌های شبکه را به ابعاد ناحیه وابسته می‌داند: ناحیه بزرگ‌تر خانه‌های بزرگ‌تر مجاز دارد، اما برای ناحیه کار کوچک، شبکه باید ریز باشد تا نقاط تاریک از قلم نیفتند. نقاط بسیار نزدیک به دیوار معمولاً کنار گذاشته می‌شوند. اندازه‌گیری روی صفحه کار یا در ارتفاع سطح کار انجام می‌شود و اگر کار روی سطح عمودی است، مانند قفسه انبار یا تابلو، روشنایی عمودی هم باید سنجیده شود.

برای ارزیابی فقط نور مصنوعی، اندازه‌گیری باید در تاریکی یا با پرده‌های بسته انجام شود؛ در غیر این صورت نتیجه به ساعت روز، فصل و ابری بودن آسمان وابسته می‌شود. در گزارش، شرایط اندازه‌گیری، نوع و شماره سریال دستگاه، تاریخ کالیبراسیون، نقشه شبکه، تک‌تک قرائت‌ها، میانگین، کمینه و نسبت یکنواختی ثبت می‌شود تا ارزیابی تکرارپذیر باشد.

نتیجه اندازه‌گیری تصویری از همان لحظه است. اگر قرار است درباره کفایت طراحی در طول عمر سیستم قضاوت شود، باید وضعیت لامپ‌ها، تمیزی چراغ‌ها و برنامه نگهداری هم در نظر گرفته شود. این ارزیابی جای طراحی روشنایی توسط متخصص یا تأیید انطباق قانونی را نمی‌گیرد و برای تصمیم‌های اصلاحی بزرگ، مشورت با طراح روشنایی پیشنهاد می‌شود.

منابع

1. EN 12464-1 Light and lighting — Lighting of work places — Part 1: Indoor work places — CEN (2021)
2. ISO 8995-1 / CIE S 008 Lighting of work places — Part 1: Indoor — ISO / CIE (2002)
3. CIE 117 Discomfort Glare in Interior Lighting — CIE (1995)
4. HSG38 Lighting at work — HSE (UK) (ed. 2nd, 1997)