اصول طراحی روشنایی برای کارگاه‌های پیش‌ساخته چیست؟

تقسیم‌بندی عملکردی و روشنایی لایه‌ای برای بهره‌وری کارگاه پیش‌ساخته

تطبیق مناطق کاری با نیازهای روشنایی محیطی، کاری و تاکیدی

شروع خوب برای روشنایی، تقسیم کارگاه‌های پیش‌ساخته به مناطق مختلف است که هر کدام به نوع خاصی از نور نیاز دارند. نقاط مونتاژ به نورهای روشن با شدت حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ لوکس نیاز دارند تا کارگران بتوانند کارهای دقیق و نزدیک را به خوبی ببینند. فضاهای انبارداری تنها به روشنایی ملایم‌تری در محدوده ۲۰۰ تا ۳۰۰ لوکس نیاز دارند تا افراد روی جعبه‌ها سقوط نکنند. برای راهروهای باریک ماشین‌آلات، نورپردازی‌های ویژه‌ای نصب می‌کنیم که بازتاب نور (برقت) را کاهش داده و نور را به صورت یکنواخت با نسبت تقریبی ۴ به ۱ از نظر عمودی نسبت به افقی پخش می‌کنند. این امر به شناسایی مناطق خطرناک کمک می‌کند بدون آنکه کسی را کور کند. مطالعات نشان می‌دهد که این نوع تنظیم روشنایی، فشار چشمی را حدود ۳۲٪ کاهش می‌دهد. علاوه بر این، تجهیزات مدرن ال‌ای‌دی به مدیران اجازه می‌دهد تا شدت نور را در مناطق خاص بر اساس نیاز تنظیم کنند. وقتی کارگاه‌ها میزان نور را با فعالیت در حال انجام تطبیق می‌دهند، مثلاً ایستگاه‌های کنترل کیفیت را به حدود ۷۵۰ لوکس تنظیم می‌کنند، هم پول خود را در مصرف برق صرفه‌جویی می‌کنند و هم ضمن رعایت مقررات ایمنی باقی می‌مانند.

هماهنگی توزیع نور با چیدمان ماژولار و الگوهای جریان کار

نحوه قرارگیری چراغ‌ها باید متناسب با حرکت مواد در سرتاسر تأسیسات باشد تا از ایجاد سایه‌های آزاردهنده در مناطق کاری مهم جلوگیری شود. هنگام نصب چراغ‌های دهانه بالا، فاصله‌گذاری آن‌ها به میزان حدود ۱٫۵ برابر ارتفاع نصب، منجر به همپوشانی مخروط‌های نوری می‌شود که تقریباً نقاط تاریک را در طول نوارهای نقاله از بین می‌برد. در خطوط تولید U شکل، طراحی خاص عدسی‌ها حدود ۷۰ درصد از نور را مستقیماً به سطوح کار هدایت می‌کند و در عین حال ضمن حفظ توزیع یکنواخت نور، نسبت یکنواختی حداقل ۰٫۷ را در سراسر فضا حفظ می‌کند. سنسورهای حرکتی نیز امروزه بسیار هوشمند شده‌اند. این سنسورها می‌توانند تشخیص دهند که آیا افراد در مناطق خاصی مشغول کار هستند و تنها چراغ‌های آن مناطق را روشن کنند که این امر در مقایسه با روشن نگه داشتن تمام چراغ‌ها، حدود ۴۵ درصد در هزینه‌های انرژی صرفه‌جویی ایجاد می‌کند. رعایت صحیح این موضوع در زمینه روشنایی تفاوت بزرگی برای کارگرانی که روزانه با جابجایی مواد سروکار دارند ایجاد می‌کند. مطالعات منتشر شده در مجله ایمنی صنعتی نیز این موضوع را تأیید می‌کنند و نشان می‌دهند که پس از اجرای چنین سیستم‌هایی، خطاهای ناشی از دید ضعیف حدود ۱۹ درصد کاهش یافته است.

راحتی بصری، ایمنی و انطباق در روشنایی کارگاه‌های پیش‌ساخته

دستیابی به دید مناسب به معنای حل مشکلات ناشی از کرۀ نور، توزیع یکنواخت نور و رعایت دستورالعمل‌های OSHA و IES است که همه ما با آنها آشنا هستیم. زمانی که چراغ‌های سقفی خیلی شدید می‌شوند، کارگران مجبور می‌شوند چشم خود را تنگ کنند و نقاطی را که نیاز به دید دقیق دارند از قلم بیندازند. به همین دلیل، بسیاری از تأسیسات از عناصری مانند صفحه‌های بافل یا لوور روی تجهیزات نورپردازی استفاده می‌کنند یا به جای آن از راه‌حل‌های روشنایی غیرمستقیم بهره می‌برند. IES توصیه می‌کند که سطح نور در مناطق مختلف باید در محدوده نسبت 0.6 تا 0.7 حفظ شود تا کسی در سایه کنار دستگاه‌ها قرار نگیرد. جوشکاران معمولاً طبق مقررات OSHA به حداقل 500 لوکس نور نیاز دارند، اما برقکارانی که روی جزئیات ریز کار می‌کنند، اغلب به دلایل ایمنی به بیش از 750 لوکس نور نیاز دارند. همچنین فراموش نکنید که سطوح نقش مهمی دارند — استفاده از سطوح مات بازتاب‌های ناخواسته را کاهش می‌دهد و تعیین مناطق نورپردازی خاص بر اساس وظایف واقعی، به جلوگیری از حوادث در طول فرآیند تولید کمک می‌کند.

کنترل نور خیرگان، نسبت‌های یکنواختی و استانداردهای روشنایی OSHA/IES برای کارهای صنعتی

ایمنی کارگاه منوط به هماهنگی سه اصل فوتومتریک اصلی است:

• سرکوب نور خیرگان از طریق زوایای محافظتی 25 تا 30 درجه در پروژکتورهای نصب شده در ارتفاع بالا، جهت جلوگیری از اختلال بصری در حین کار با تجهیزات
• کالیبراسیون یکنواختی با ضریب بیش از 0.6 در سراسر پلان فضا، که با استفاده از تحلیل فوتومتریک نقطه‌به‌نقطه تأیید می‌شود
• هماهنگی پویا با معیارهای روشنایی چندسطحی OSHA: 300 لوکس برای مناطق انبار، 500+ لوکس برای محوطه‌های مونتاژ و 1000 لوکس برای ایستگاه‌های بازرسی

این پروتکل‌ها خطر حوادث را در عملیات حمل و نقل مواد به میزان 19٪ کاهش می‌دهند (شورای ملی ایمنی، 2023) و در عین حال تضمین می‌کنند که سازه‌های پیش‌ساخته مشمول گواهی‌های ایمنی ماژولار می‌شوند.

طراحی فوتومتریک نور در ارتفاع بالا بهینه‌شده برای سازه‌های کارگاهی پیش‌ساخته

فاصله‌گذاری نگهدارنده‌ها، ارتفاع نصب و کاهش سایه در محیط‌های داخلی با قاب فولادی

در تنظیم چراغ‌های های‌بی در کارگاه‌های پیش‌ساخته که با قاب‌های فولادی مشکلات عجیب نوری ایجاد می‌شوند، رعایت دقیق مشخصات فوتومتریک بسیار مهم است. ارتفاع نصب این چراغ‌ها به شدت بر فاصله مناسب بین آن‌ها تأثیر می‌گذارد. در بیشتر مکان‌هایی که ارتفاع سقف زیر ۳۰ فوت است، بهترین عملکرد با فاصله حدود ۱۵ تا ۲۰ فوت بین هر دستگاه ال‌ئی‌دی های‌بی حاصل می‌شود. اما اگر ساختمان از این ارتفاع بیشتر باشد، باید دستگاه‌ها را به هم نزدیک‌تر نصب کرد تا لکه‌های تاریک در اطراف ستون‌های نگهدارنده ایجاد نشوند. نگهدارنده‌های خطی معمولاً در فضاهای طولانی و مستطیلی که در طراحی کارگاه‌های ماژولار دیده می‌شوند، عالی عمل می‌کنند. الگوی نور کشیده آن‌ها به خوبی با تیرهای سازه‌ای در فضا هماهنگ است و از ایجاد سایه‌های آزاردهنده که ممکن است دید روی خطوط مونتاژ را که کارگران به دید واضح نیاز دارند، مسدود کند، جلوگیری می‌کند.

• نگهدارنده‌ها را عمود بر مسیرهای اصلی کار قرار دهید
• نسبت ارتفاع به فاصله‌گذاری را 1:1.5 حفظ کنید تا روشنایی یکنواخت تضمین شود
• از زاویه پرتو 120° یا بیشتر استفاده کنید تا نور در اطراف اعضای فولادی پراکنده شود

شبیه‌سازی‌های فوتومتریک نشان می‌دهند که قرارگیری استراتژیک به‌طور قابل توجهی سایه‌های منطقه کار را در مقایسه با چیدمان شبکه‌ای تا 40٪ کاهش می‌دهد و باعث بهبود دید برای کارهای دقیق مانند جوشکاری یا عملیات ماشین‌آلات می‌شود. این رویکرد در راستای رعایت نسبت یکنواختی 50 تا 100 فوت-کندل توصیه‌شده توسط IES برای محیط‌های صنعتی نیز کمک می‌کند.

ادغام روشنایی انرژی‌کارآمد و هوشمند برای کارگاه‌های پیش‌ساخته

انتخاب تجهیزات روشنایی LED، کنترل‌های اینترنت اشیا (IoT) و راهبردهای بهره‌برداری از نور طبیعی

صرفه‌جویی در انرژی با تعویض لامپ‌های قدیمی به لامپ‌های ال ای دی پربازده آغاز می‌شود که مصرف برق را حدود ۷۵٪ نسبت به لامپ‌های قدیمی کاهش می‌دهند. علاوه بر این، عمر بسیار طولانی‌تری دارند و گرمای قابل توجهی تولید نمی‌کنند. هنگامی که سیستم‌های کنترل هوشمند اینترنت اشیا (IoT) را نیز اضافه کنیم، وضعیت بهبود بیشتری می‌یابد. این سیستم‌ها به صورت خودکار روشنایی را بر اساس حضور یا عدم حضور افراد تنظیم می‌کنند و همچنین طبق برنامه‌های تعیین شده عمل می‌کنند تا از هدررفت انرژی پس از ساعات کاری جلوگیری شود. مدیران تأسیسات می‌توانند تمامی فعالیت‌ها را از طریق یک داشبورد مرکزی پایش کنند و هر زمان که لازم باشد تنظیمات را به صورت ر mote تغییر دهند. همچنین نباید از فناوری جذب نور روز نیز غافل شد. این فناوری با تشخیص مقدار نور طبیعی ورودی از پنجره‌ها، روشنایی لامپ‌های برقی را به‌طور متناسب کاهش می‌دهد. ترکیب همه این عوامل منجر به صرفه‌جویی سالانه بین ۲۰ تا ۴۰ درصد در قبض برق می‌شود. نکته مهم اینجاست که روشنایی همواره متناسب با نوع فعالیت‌های در حال انجام حفظ می‌شود، بنابراین هیچ‌کس از بیش‌روشنایی یا کم‌روشنایی برای انجام کارش شکایت نخواهد کرد.

سوالات متداول

• سطح روشنایی ایده‌آل برای فضاهای مونتاژ چیست؟ فضاهای مونتاژ معمولاً به سطح روشنایی بین ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ لوکس نیاز دارند تا کارگران بتوانند برای انجام وظایف دقیق، دید کافی داشته باشند.
• چگونه روشنایی می‌تواند هزینه‌های انرژی را در یک کارگاه کاهش دهد؟ استفاده از تجهیزات LED، سنسورهای حرکتی و استراتژی‌های بهره‌برداری از نور طبیعی می‌تواند بین ۲۰ تا ۴۰ درصد از هزینه‌های انرژی صرفه‌جویی کند.
• چه استانداردهای روشنایی برای ایمنی در کارگاه مهم هستند؟ استانداردهای ایمنی کارگاه شامل کنترل کردن خیرگی، کالیبراسیون یکنواختی با نسبت بیش از ۰٫۶ و انطباق با معیارهای لوکس OSHA برای مناطق مختلف است.
• چرا کنترل خیرگی در محیط‌های کارگاهی مهم است؟ کنترل خیرگی با جلوگیری از اختلال در هنگام کار با تجهیزات و کاهش خستگی چشم کارگران، به حفظ راحتی بصری و ایمنی کمک می‌کند.