راهکارهای کاهش آلودگی نوری در نورپردازی شهرها

در این مطلب می خوانیم:

تعریفی از نورپردازی و آلودگی نوری

سطوح آلودگی نوری کدامند؟

راهکارهای اجرایی کاهش آلودگی نوری در نورپردازی شهرها

انسان همواره به نور نیاز دارد، بدون وجود نور نمی تواند محیط اطراف خود را درک کند. در حال حاضر با توجه به شرایط زندگی شهرها و فضاهای آن به مکان های 24 ساعته تبدیل شده اند. بر این اساس ضروری است که کلیه ی نورپردازی ها به صورت کنترل شده و اصولی متناسب با مکان مورد نظر باشد، چرا که اگر نورپردازی در شهر از حد استاندارد و روند منطقی خارج شود، تهدید بسیار جدی علیه سلامت انسان، محیط‌زیست و همچنین اتلاف انرژی می‌شود به گونه ای که اگر آلودگی نوری کنترل نشود به بحران جدی برای شهرها تبدیل می شود.

بنابراین طراحی صحیح روشنایی و نورپردازی مناسب برای شهر و ساکنان آن در راستای کنترل آلودگی نوری امری ضروری به شمار می‌آید، که نیازمند انجام اقدامات جدی در راستای کاهش آلودگی نوری و در نظر گیری این امر به عنوان عامل جدی در نورپردازی ها می‌باشد.

تعریفی از نورپردازی و آلودگی نوری

نورپردازی ملقمه ای است از علم، فن و هنر که با مفاهیم، ایده‌ها و بخش های پیچیده علوم مهندسی، انسانی و هنری سروکار دارد. نورپردازی مطلوب در هر بخشی چه نورپردازی فضاهای داخلی و چه نورپردازی فضاهای شهری و بیرونی به فهم دقیق ویژگی‌های موضوع مورد نورپردازی بستگی دارد. این می تواند مهم‌ترین مرحله از مجموعه مراحل فرآیند نورپردازی باشد.

همچنین نورپردازی به این توجه دارد که مردم چگونه محیط اطرافشان را روشن می‌کنند، چگونه آن را احساس و چه واکنشی نسبت به آن نشان می‌دهند؟ بر این اساس می توان نورپردازی را مربوط به علوم زیستی و فیزیولوژی دانست که به جز انسان ها با موجودات زنده سر و کار دارد و تأثیر مستقیم بر زیست بوم آن ها دارد.

آلودگی نوری به نورهای مصنوعی که از استاندادهای لازم در برخی مکان ها و یا زمان های مختلف از حد مجاز خود خارج می شوند گفته می‌شود که این امر موجب پایین آمدن کیفیت محیط زیست و از طرفی باعث نامطلوب شدن آسمان می شود.
یک نور استاندارد باید از سه شاخص مهم زمان، مکان و کیفیت بهره مند باشد.
– مکان مناسب: مکانی است که نیاز به نور در آن محیط احساس شده و بودن نور در آن ضروری باشد.
– زمان مناسب: زمانی است که فقط در حده روشنایی به نور احتیاج است و در غیر آن بایستی نورهای اضافی حذف شود مثل معابر کم رفت و آمد در نیمه شب.
برخی عوامل که به صورت آگاهانه و یا ناآگانه موجب ایجاد آلودگی نوری می شوند اثرات نامطلوبی در شهرها و برای شهروندان ایجاد می کنند برای مثال با نورپردازی زیاد و خارج از استاندارد فضاها و معابر در شهر باعث افزایش آلودگی نوری در هوا شده به طوری که در عکس‌هایی که از زمین در شب توسط ماهواره‌ها مخابره می‌شوند، بیشتر نقاط زمین به نحوی در هاله‌ای از نور پوشیده شده است که رویت سطح آن امکان پذیر نیست که خود این موضوع موجب اتلاف انرژی و محروم نمودن شهروندان از مشاهده آسمان پر ستاره می شود.

دلایل مختلفی برای ایجاد آلودگی نوری می توان ذکر کرد ولی برخی از مهمترین دلایل آن استفاده از لامپ بدون حباب، چراغ رو به بالا، چراغ افقی، چراغ نامناسب، طراحی نادرست نور رو به بالا، چهل چراغ، لامپ اضافی، حباب پریسماتیک است که این امر باعث ایجاد اثرات مخرب بر بهداشت و سلامت اجتماع، حیات وحش و نیز ابعاد اقتصادی متعددی را در بر می‌گیرد که مهم ترین اثرات مخرب آن می توان به بر هم زدن سلامت روانی انسان اشاره نمود و اثرات دیگر آن بر هم زدن تعادل طبیعت، اختلال در رشد و نمو گیاهان و … مرگ‌ و میر حشرات و پرندگان مهاجر و حیوانات، ایجاد خیرگی و ایجاد حادثه، ایجاد مزاحمت نوری، مغایرت با اصول زیبایی‌شناسی، از دست رفتن آسمان شب و … است.

همچنین یکی از مسائل حائز اهمیت در بحث آلودگی نوری خیرگی است؛ خیرگی که خود باعث ایجاد آلودگی نوری می شود هنگامی به وجود می آید که مقدار روشنایی یا تفاوت درخشندگی از حد مشخصی بیشتر شود بنابراین احساس ناراحتی و آزار دید ناشی از روشنایی در میدان دید وقتی این روشنایی از میزانی که چشم می‌تواند با آن تطابق پیدا کند بیشتر باشد را خیرگی گویند. خیرگی در معابر شهری از اهمیت بیستری برخوردار است؛ برای مثال خیرگی که در شب از نوربالای یک ماشین در جاده به وجود می‌آید می‌تواند به صورت لحظه‌ای راننده‌ای را که در طرف مقابل رانندگی می‌کند ناراحت کند. این مزاحمت ناشی از خیرگی یک پدیده روانی است و مزاحمتی است که در یک دوره طولانی ممکن است ایجاد خستگی کند.

خیرگی به وسیله‌ی تضاد زیاد یا توزیع غیر یکپارچه از روشنایی در میدان دید ایجاد می‌شود که با کاهش روشنایی منبع نور یا افزایش روشنایی پس زمینه حول منبع یا اصلاح زاویه و راستای تابش منبع نور کاهش می‌یابد.

متأسفانه به این نوع آلایندگی‌ها و تأثیرات مخربی که دارند کمتر توجه شده است، با توجه به اینکه بر خلاف سایر آلاینده‌ها چندان آشکار نمی‌باشد، اما اثرات تخریبی زیادی دارند، بنابراین بررسی و آگاهی یافتن از اثرات این آلودگی، انواع آن و راه‌های پرهیز از آن‌ها در نورپردازی معابر ضروری می‌باشد. در ادامه آلودگی نوری از جنبه‌های مختلف اقتصادی، زیست‌محیطی، اجتماعی و بهداشتی و قانونی مورد بررسی قرار می‌گیرد.

سطوح آلودگی نوری کدامند؟

آلودگی نوری در سطح کلان، میانه و خرد مطرح بوده و قابل بررسی می باشد.
سطح کلان شامل آلودگی نوری در شهر و مناطق شهری است. هنگامی که آلودگی نوری در کلیه ی بخش های شهری و یا در یک منطقه ی شهری مثلاً در منطقه ی مرکزی و یا تجاری شهر مشاهده شود، از آنجایی که سطح فراتری را در بر می گیرد، جز سطوح کلان به شمار می آید.  
سطح میانه شامل آلودگی نوری در فضاهای شهری است. آلودگی نوری در سطح میانه در فضاهای شهری شامل خیابان ها (معابر و مسیرها)، میادین، بناهای شاخص و بلندمرتبه و … است.
سطح خرد شامل آلودگی نوری در احجام، نورپردازی ناصحیح نمای ساختمان ها حتی ساختمان های مسکونی، مغازه ها، المان های شهری و تابلوهای تبلیغاتی است.
هنگامی که در کلیه ی سطوح آلودگی نوری وجود داشته باشد، این آلودگی در سطح کلان و شهر مطرح مشاهدده می شود.

آلودگی نوری و مباحث مربوط به آن

آلودگی نوری از مسائلی است که از ابعاد مختلف قابل بررسی است، از به منظور اهمیت بیشتر موضوع این موارد بیان و بررسی می شوند:   

آلودگی نوری و مباحث اقتصادی مربوط به آن

یکی از جنبه‌های بسیار مهم آلودگی نوری، مسائل اقتصادی می‌باشد. با توجه به اینکه آلودگی نوری ناشی از روشنایی بیش از حد فضاها و بناها و یا نورپردازی نادرست این فضاها است، منجر به اتلاف بیش از حد انرژی می شود. بر این اساس مقدار زیادی از انرژی صرف روشن کردن فضاهایی می‌شود که نیازی به نور نداشته و هدف نورپردازی نبوده‌اند و در اغلب موارد نیز فضا یا ساختمان بیش از حد لازم نورپردازی شده‌اند.
در کنار این موضوع، این مسأله که نورپردازی نامناسب شهر، فضاها و معابر شهری، خیرگی و چشم زدگی ناشی از آن، موجب گریزان نمودن استفاده کنندگان از فضا و یا گردشگران می‌شود، باعث می شود در طولانی مدت اثرات نامطلوبی بر اقتصاد شهر بگذارد.

یکی از اثرات منفی آلودگی نوری هدر رفتن بیش از حد انرژی است. برای مثال حدود 30% برقی که برای روشنایی خارجی مصرف می‌شود، به آسمان هدر می‌رود. انجمن بین‌المللی آسمان تاریک  تخمین زده است که این مقدار اتلاف انرژی برق، سالانه حدود 5/1 بیلیون دلار خسارت ایجاد می‌کند و باعث تولید حدود 12 میلیون تن دی اکسید کربن می‌شود. در مطالعه‌ای که از سوی رصدخانه‌ی شهر پالمای اسپانیا و با حمایت دولت به انجام رسید، آلودگی‌های نوری ناشی از چراغ‌های خیابانی بررسی شد که نتیجه‌ی آن به تغییر در نحوه‌ی نورپردازی و تعویض قاب چراغ‌ها انجامید. در این راستا حدود نیمی از چراغ‌ها تعویض شد که این امر به کاهش 85% آلودگی نوری شهر منجر شد.

آلودگی نوری و مباحث زیست‌محیطی مربوط به آن

در واقع منظور از آلودگی نوری که توسط فعالیت‌های انسانی تولید می‌شوند همان نورهای اضافی یا مزاحمی هستند و مثل آلودگی‌های دیگر باعث مشکلات زیست‌محیطی می‌شوند و می‌توانند اثرات مضری بر سلامتی انسان و گیاهان و دیگر موجودات زنده داشته باشند.
برخی از عوامل تغییر رفتاری در موجودات می تواند ناشی از نورپردازی نامناسب باشد. آلودگی نوری، از یکسو فرآیند رشد گیاهان و گرده‌افشانی توسط پرندگان و حشرات را مختل نموده و موجب فعالیت بیش از حد حیوانات و شب کوری آن‌ها و خصوصاً حشرات می‌گردد. در برخی موارد نیز در تولیدمثل آن‌ها اختلال ایجاد می‌نماید. از دیگر سو، این نوع از آلودگی، موجب گمراهی در کوچ پرندگان مهاجر در شب به علت عدم توانایی در پیدا کردن مسیر و فرود در مکان‌های نامناسب می‌گردد. نمونه‌های مشکلاتی که حیوانات با نورهای مصنوعی پیداکرده‌اند، بسیار زیاد است.

لازم به ذکر است از مشکلات اساسی که آلودگی نوری برای پژوهش های کابردی ایجاد می کند می توان به مزاحمت آن در بحث مطالعات ستاره شناسان و رصدخانه ها را نام برد به نحوی که میزان زیاد نورهای مصنوعی به کار رفته در شهرها از 25 کیلومتری اطراف شهر قابل رویت است که نشان دهنده کاربرد ناصحیح نورهای مصنوعی  و افراط در استفاده از آن ها می‌باشد.

آلودگی نوری و مباحث اجتماعی- بهداشتی- روانی مربوط به آن:

با توجه به اثرات مستقیم و مربوط به آلودگی نوری، تحقیقات فراوانی در بخش های مختلف به صورت تخصصی انجام شده و یا در حال بررسی است؛ این موارد شامل بررسی اثرات بهداشتی آن مثل مداخله در بینایی، سر درد و افزایش ریسک ابتلا به سرطان و … است. بخشی از اثرات منفی آلودگی‌های نوری به اثرات مستقیم و غیرمستقیم بر روی شهروندان و هم چنین آلودگی‌های بصری سطح شهرها مربوط است.

آلودگی نوری می‌تواند باعث بروز اختلالات عصبی و فیزیولوژیکی در انسان و سایر موجودات زنده گردد. پژوهش‌ها بیانگر آن است که نور مصنوعی در شرایطی که به طور صحیح به کار گرفته نشود، خواب انسان را بر هم زده، باعث تغییر ساعات بیولوژیک بدن، کاهش ایمنی بدن، کاهش بینایی، سردرد و افزایش ریسک ابتلا به سرطان می‌گردد و از این لحاظ بر سلامتی جسمی انسان تأثیر نامطلوبی دارد. همچنین آلودگی نوری از آنجا که اغتشاش بصری بسیاری تولید نموده و انسجام و خوانایی را در شب کاهش می‌دهد، موجب تنش، استرس و کاهش عملکرد ادراکی شده و بر زیبایی و آرامش زندگی شبانه اثر منفی داشته و در نتیجه برای سلامت روانی افراد تهدیدی جدی محسوب می‌گردد.

آلودگی نوری و مباحث قانونی مربوط به آن:

در تاریخ 14 می سال 2008 جمعی از متخصصین محیط‌زیست و قانون‌گذاران با همراهی انجمن شهر نیویورک، قوانین جدیدی را برای نورپردازی خیابان‌ها ارائه کردند که به موجب آن نورپردازی معابر و خیابان‌ها باید به گونه‌ای انجام پذیرد که نور به طور مستقیم به طرف پایین هدایت شود تا تحت این شرایط از خیرگی پیرامون آن جلوگیری شده و از طرفی امکان مصرف کم‌تر انرژی نیز فراهم شود. اگر این اتفاق بیفتد میلیون‌ها دلار در مصرف انرژی صرفه‌جویی شده و تولید مقادیر زیادی از دی اکسید کربن و دیگر گازهای ناشی از تولید الکتریسیته جلوگیری می‌شود.

وضع این قانون نه تنها به مصرف بهینه انرژی کمک می‌کند بلکه کیفیت زندگی را ارتقا بخشیده و ضمن کاهش معنی‌دار تولید دی اکسید کربن، به کاهش سطح خیرگی در بین ساکنین آپارتمان-ها منجر شده است، که این امر راهی مطلوب برای صرفه‌جویی اقتصادی و هم چنین ایمنی معابر شهری فراهم می کند.

کاهش آلودگی نوری

اگر نورپردازی در شهر از روند منطقی خارج شود، تهدید بسیار جدی علیه سلامت محیط‌زیست، انسان و کم شدن امنیت و نیز هدر رفتن انرژی می‌شود. آلودگی نوری به معنی آلوده شدن فضا به دلیل وجود نور زیاد است که علاوه بر اثرات اجتماعی، اقتصادی و زیست‌محیطی مانع رصد آسمان نیز می‌شود. هرگونه منبع نوری که باعث شود در فضاهای شهری و به خصوص معابر نور به سمت بالا یا آسمان هدایت شود موجب آلودگی نوری می‌شود. برای افزایش کارایی نورافکن‌ها بهتر است بالای آن صفحاتی باشد تا از نور این لامپ‌ها استفاده بهینه شود، این فعالیت‌ها تلاش‌های جدیدی در راه کاهش آلودگی نوری است.

آلودگی نوری: راهبرد اجتناب

این حقیقت که سیستم های نورپردازی جدید می‌توانند بیشتر از سیستم های نورپردازی قدیمی کارایی داشته باشند به علت نوآوری‌ها در تکنولوژی لامپ و رشد دانش تأثیر فراوانی بر روی محیط‌های ضروری یا محیط‌زیست دارد. یک هدف بسیار مهم اجتناب از آلودگی نوری است. بسیاری از دستگاه‌های قدیمی درخشندگی آن‌ها کمی کاهش‌یافته و بازتابنده‌ای یا بازتابنده‌ی خوبی ندارند. اغلب نتیجه تابیدن نور آن‌ها در همه‌ی جهات، در واقع همان نورهای سرگردان است.

عمومی‌ترین مثال، حباب دستگاه نورافکن است، که به شدت طی یک دوره طولانی از زمان برای طراحی مهار آن رایج شد. اما حتی آن‌ها در مقابل آسمان روشن می‌شوند. در بسیاری از مناطق جهان، روشنایی مه آلود نور مانع از دید آسمان شب می‌شود. در سال 1988 انجمن بین‌المللی آسمان تاریک برای توسعه حمایت از آسمان شب و مبارزه در برابر آلودگی نوری تأسیس شد.

راهکارهای اجرایی کاهش آلودگی نوری در نورپردازی شهرها

پیشنهادات به صورت راهکارهای اجرایی و کاربردی به منظور کنترل و کاهش آلودگی نوری در نورپردازی شهرها در سطوح کلان، میانه و خرد شهری ارائه می شود:

 سطح کلان

• خاموشی یا کاهش شدت نور در ساعاتی از شب (به خصوص در ساعات نیمه شب)
• استفاده از نور در زمان نیاز و در صورت ضرورت
• کاهش و به حداقل رساندن نورهای بدون هدف
•  قطع کردن انتشارهای نور به سمت بالا
• جلوگیری از افراط در نورپردازی و هزینه های روشنایی بیش از حد در شب
• بهره گیری از فناوری های پیشرفته و جدید (لامپ های LED) در نورپردازی ها و منابع و تجهیزات آن ها در سطح شهر
• نورپردازی هر مکان بسته به کاربرد مورد انتظار از آن
• استفاده از منابع نورپردازی تا حدی که نور ضروری و مورد نیاز محدوده ی مورد نظر را تأمین کند
• کنترل و یا کاهش نورهای اضافی و سرگردان

 سطح میانه

• حذف نورهای اضافی از معابر شهری
• افزایش ارتفاع نصب منابع نوری در معابر و شریانی ها در راستای کاهش خیرگی
• مکان یابی دقیق دستگاه های نورافکن در فضاهای شهری به منظور حداقل نگه داشتن انتشار نور
• تنظیم زاویه ی چراغ و قرار گرفتن منابع روشنایی متناسب با مکان نورپردازی در فضای شهری
• کنترل و یا کاهش نورهای اضافی و سرگردان
• استفاده از منابع نورپردازی تا حدی که نور ضروری و مورد نیاز محدوده ی مورد نظر را تأمین کند
• بهره گیری از منابع نوری صحیح در سطوح نمای ساختمان ها
• تنظیم زاویه ی منابع روشنایی و استفاده از زوایای مناسب تابش نور برای کنترل آلودگی در نورپردازی فضاهای شهری

سطح خرد

• خاموش شدن تابلوهای تبلیغاتی در بافت مسکونی شهر در ساعات پایانی شب
• مکان یابی دقیق دستگاه های نورافکن به منظور حداقل نگه داشتن انتشار نور
• قطع کردن انتشارهای نور به سمت بالا در نورپردازی نمای ساختمان ها
• تنظیم زاویه ی چراغ و قرار گرفتن منابع روشنایی متناسب با مکان نورپردازی
• بهره گیری از منابع نوری صحیح در المان های شهری و یا جسم مورد نظر
• تنظیم زاویه ی منابع روشنایی و استفاده از زوایای مناسب تابش نور برای کنترل آلودگی

نتیجه گیری

شناخت فضاهای شهری و نورپردازی صحیح و مطلوب آن ها متناسب با ویژگی های مربوط به فضاها گام مهم و تعیین کننده در نورپردازی هر فضا به شمار می رود. در شهر هر فضای شهر متناسب به کاربری و کاربرد آن به مقدار معینی نور نیاز دارد. در سطح کلان عدم رعایت اصول نورپردازی و روشنایی و استانداردها در این خصوص، نبود راهنماها و طرح های مناسب اجرایی در خصوص نورپردازی فضاهای شهری و در سطوح پایین تر بی توجهی به نورپردازی صحیح متناسب با ویژگی های فضا، افراط در نورپردازی ها، انتخاب نادرست چرغ ها، قرارگیری نادرست منابع نوری، منجر به ایجاد آلودگی نوری می شود که اثرات جبران ناپذیری در بخش های اقتصادی، زیست محیطی، اجتماعی – بهداشتی – روانی و قانونی دارد.

با توجه به اهمیت فراوان کاهش آلودگی نوری در شهرها که امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است و اقدامات فراوانی در بسیاری از کشورها در این راستا انجام شده است، الزامی است به منظور کاهش آلودگی نوری اقدامات متعددی انجام گیرد، از جمله تهیه راهنماها، دستورالعمل های لازم، تبیین استانداردها، ضوابط و توصیه ها به منظور قانونمند نمودن مقادیر نورپردازی ها و سپس نظارت بر اجرای قوانین، که در ادامه راهکارهای اجرایی در این خصوص بیان می شود.