FTR 331 Ergonomi Aydınlatma yrd. doç. dr. emin ulaş erdem
GİRİŞ Gün ışığında araba sürerken, golf oynarken, tarla da çalışırken kısacası hayattaki pek çok aktivite için ışık kaynağı olarak güneşe bağlıyız. Bununla birlikte insan aktiviteleri içeride ve akşamları devam ederken bazı suni aydınlatma kaynakları sağlamak gereklidir. Fakat yine de iğne iplik geçirmek veya kâğıtları tasnif etmek gibi basit görülebilir işlerin performansı için suni aydınlatmayla doğal gün ışığı arasında fazla fark görülmez. Aydınlatma mühendisi sanat ve bilimin her ikisinden oluşur. Bilimsel yönleri çeşitli aydınlatma parametreleri ve yeterli enerji aydınlatma sistemlerinin tasarımını içerir. Bir mağazada sergiye ışık tutmak veya belli bir renk tasarımını tamamlamak gibi işin sanatsal boyutu ise ışık kaynaklarının birleşiminde rol oynar.
GİRİŞ İş kazaları ve üretim kayıpları yönünden büyük önem taşıyan yorgunluk türü göz yorgunluğudur. İşçinin en çok enerji ve dikkatle çalışmaya katılan ilk organı gözüdür. Göz yorgunluğu çok zaman iyice anlaşılmaz, genel bir rahatsızlık olarak hissedilir. Gözün yorulmasında, göz hastalıkları ve uygunsuz bakış dışında en önemli etken ışık unsurudur. Kapalı iş yerlerinde ışık unsuru çok daha fazla önem kazanır. Gözün yorulmasını önlemek için, görme işinin kolaylaştırılması, rahat görme koşullarının yaratılması gerekir.
GENEL KAVRAMLAR Gözün ağ tabakasını uyarabilen ve görsel duyu oluşturabilen ışınım enerjisine ışık denilir. Işınım enerjisi (radiant energy) tayfının yalnız, yaklaşık olarak 380-760 nanometre (1 nm = 10-9 m) dalga boyu bandında bulunan ışınımlar görsel duyu oluşturabilir. Bir ışık kaynağından yayımlanan toplam ışık akışının, yayımlanma süresi ile çarpımına ışık miktarı veya ışık enerjisi denir, sembolü Q ve birimi ise lümensaniye (1m.s) dir. Işık akışı (Luminous flux) ise birim zamanda yayılan veya üretilen ışık miktarı olup, sembolü Ø ve birimi ise lümen (lm) dir. Bir ışık kaynağının ürettiği toplam ışık akışı veya bir yüzeye gelen ışık akışı lümen cinsinden ölçülür. Lümen (lümen), uluslararası birim sisteminde ışık akısının birimidir. Her yönde üniform olarak 1 kandela (cd) ışık yeğinliğinde ışık yayan bir nokta ışık kaynağından, birim katı açı (1 steradyan) içerisinde yayılan ışık akışı 1 lümen olarak tanımlanmıştır.
GENEL KAVRAMLAR Aydınlatma (illumination), nesnelerin görülüp algılanabilmeleri için yüzeylerine ışık uygulanmasıdır. Aydınlatma düzeyi (illuminance level, illumination level), üniform aydınlatılmış bir yüzeyin, birim alanına gelen toplam ışık akışıdır. Işıklılık (luminance), parıltı ya da parlaklılık (brightness), bir ışık kaynağı ya da aydınlatılmış bir yüzey üzerindeki bir noktanın, herhangi bir doğrultudaki ışıklığı, söz konusu noktayı çevreleyen sonsuz küçük yüzey alanından, o doğrultuda yayımlanan ışık yeğinliğinin, bu yüzey alanının o doğrultuya dik bir düzlem üzerindeki iz düşüm alanına oranıdır.
GENEL KAVRAMLAR Işıklılık (parıltı) kontrastı (luminance contrast), aydınlatılmış bir nesnenin ışıklılığı ile nesneyi çevreleyen fonun ışıklılığı arasindaki farkın sübjektif olarak değerlendirilmesidir. Işık verimi (luminous efficacy of a source) ise ışık kaynağının, tüketmiş olduğu birim enerji başına ürettiği ışık akışı miktarıdır
GÖRME Cisimlerin görülebilmesi, cismin büyüklüğü, ışıklık ve renk kontrastı, bakma süresi ve ışıklılığı yani aydınlık düzeyi ile orantılıdır. Göz bir cismi, diğer cisimlere göre farklı ışıklılıkta ve farklı renkte olduğu için görür. Yani görme ışıklılık ve renk kontrastı ile olur. Eğer kâğıt ile yazı arasında ışıklılık veya renk kontrastı yok ise yazılar okunamaz veya her yönden eşit düzeyde aydınlatılmış bir cismin şeklini ve dokusunu algılayıp görmek çok zordur.
GÖRME Işık tayfında birbirine yakın olmayan yani farklı renklere boyanmış iki yüzey arasında renk kontrastı oluşur. Yüzeyleri kontrast renklere boyanmış bir cismin şekli veya fona göre kontrast renkli bir cisim, renk kontrastı nedeniyle kolayca algılanıp görülebilir. Gözün, cisimlerin en ince şekil ve doku ayrıntılarını, en küçük ışıklılık ve renk kontrastlarını ve görüş alanı içerisindeki en zayıf hareketleri ayırt edip algılama yeteneğine görme keskinliği (visual aquity) denilir.
GÖRME Otomobil farı, güneş gibi çok parlak ışık kaynaklarından gelen veya kötü yerleştirilmiş bir ışık kaynağından yansıyan ışık, göz içerisinde saçılarak görme alanını perdeler. Gözün görme yeteneğinin azalmasına, görüntünün bozulmasına neden olan bu olaya göz kamaşması denilir. Göz kamaşması, gözün ışıklılık uyum sınırlarının veya hızının yetersiz kalmasının sonucunda gerçekleşmektedir. Örneğin güneşe veya çıplak ışı kaynağına bakılamamasının nedeni, göz merceğinde ve ağ tabakada yapılan ayarlamalara rağmen, göze giren ışık miktarının değerlendirilemeyecek kadar yüksek olması, yani gözün güneş veya çıplak lamba ışıklılığına uyum sağlayamamasıdır.
RENK KAVRAMI Renk, gözün ışık tayfını oluşturan çeşitli dalga boyu bantlarına karşı göstermiş olduğu psikolojik bir tepkidir. Bir nesnenin, algılanan rengi, onu aydınlatan ışığın tayfsal bileşimine, nesnenin, üzerine düşen ışığın tayfsal bileşenlerini yansıtma özelliğine ve nesneyi çevreleyen fon rengine göre değişmektedir. Aydınlık bir iç mekânın genel renk görünümü, kullanıcının psikolojisini etkileyen ve ortamın atmosferini belirleyen önemli bir faktördür. Bu nedenle, iç mekânların aydınlatılmasında ve dekorasyonunda kullanılacak etkileşim göz önüne alınarak yapılması gerekmektedir.
Nesnelerin renk görünümü ile ışık arasındaki ilişkinin daha iyi anlaşılabilmesi için, nesneleri aydınlatan ışığın tayfsal özellikleri, yani ışık rengi ile nesnelerin ışık yansıtma ve yutma özelliklerinin iyi bilinmesi gerekir. Kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi ve mor (viyolet) renklerden oluşan ışık tayfı cam prizmadan geçirildiğinde beyaz ışık elde edilmiştir. Işık deneyleri sonucunda, beyaz renkte görünen güneş ışığının, her biri farklı rengi hissettiren çeşitli dalga boyu bantlarından oluştuğu anlaşılmıştır.
Gözün renkleri ve nesneleri görüp algılayabilmesi için mutlaka herhangi bir ışık kaynağı ile aydınlatılmaları gerekir. Işık kaynakları ürettikleri ışığın rengine göre sıcak soğuk renkli ve düşük-yüksek renk sıcaklıklı lambalar şeklinden tanımlandıkları gibi ürettikleri ışığın tayfsal enerji dağılımına göre de tanımlanır. Bir ışık kaynağının tayfsal dağılımı, elektromanyetik tayfın gözle görünür bölümünde (380-780 nm) bulunan her bir dalga boyunda yayımladığı enerji miktarını gösterir.
AYDINLATMA Işıklık, lambaların ışığını dağıtmaya, süzmeye ya da değiştirmeye yarayan ve lambaların takılması, korunması ve elektrik bağlantılarının yapılması için gerekli olan bir aygıttır. Aydınlatma için kullanılacak olan ışıklığın seçimi, ışıklığın maliyeti ile yakından ilgilidir Ancak asıl önemli olanın, iyi bir görme performansının ve görme konforunun sağlanması olduğu unutulmamalıdır.
AYDINLATMA Makinelerin veya çalışanlarla doğrudan ilişkili olan materyal ve araçların aydınlatılmasında, el lambalarının elektriksel açıdan güvenilirlikleri çok önemlidir. Bu yüzden, buralardaki aydınlatmada, 50 voltun altında bir gerilim kullanılması tavsiye edilmektedir. Eğer iş yeri havasında yanıcı, tutuşucu gaz ve buharlar mevcutsa, buraların aydınlatma sisteminde özel ışıklıklar kullanılmalıdır.
AYDINLATMA Genel aydınlatma için, göz kamaşmasına neden olmayan ve ışınlarının bir kısmını tavana ve duvarların üst kısımlarına veren türde ışıklıklar kullanılmalıdır. Göz kamaşmasına, yansımadan daha çok, ışık kaynağından çıkan yatay ve yataya yakın doğrultudaki ışıklar neden olduğu için, çalışma alanında bu tür lambaların maskelenmesi gerekir. Özellikle, üzerinde uğraşılan iş, uzun bir süre dikkatli bir görme gerektirerek yapılmalıysa, gereksiz güç harcanmasının ve göz yorgunluğunun önüne geçilmesi açısından ışık kaynağının maskelenmesine önem verilmelidir.
AYDINLATMA Işık kaynağından çıkıp, tavana ve duvarların üst kısımlarına gelen ve buralardan yansıyan ışınlar, ortamda bulunan eşyaların yapısının ve şeklinin iyi biçimde algılanmasını sağlayan yumuşak gölgeler oluştururlar. Bu şekilde yansıyan ışınlar özellikle parlak yüzeyli nesneler üzerindeki çalışma ve görmeyi kolaylaştırıp, iyileştirdikleri için genel aydınlatmada kullanılan ışıklıkların, ışınların bir kısmını tavana ve duvarların üst kısmına veren düzenekler içermelerine dikkat edilmelidir.
Üstten delikli ışıklıklar, üzerindeki küçük delikler yardımıyla, toplam ışığın yüzde 10-15 ini üste doğru salan bu ışıklıklar, genel aydınlatma için uygundur. Bu delikler, hem ışığın bir kısmının tavan ve duvarların üst bölgelerine gitmesini sağlayarak etkili bir aydınlatma sağlarlar. Hem de yeterli havalandırmayısağlayarak tozların ışıklığın içinde birikmesini önler. Tamamen kapalı ışıklıklar iyi bir aydınlatma sağlar. Özellikle, büro aydınlatması için en uygun olanıdır.
Karışık aydınlatma için ışıklıklar, karışık aydınlatma sistemlerinde kullanılan bu ışıklıkların üzerinde, 5-8 cm genişliğinde iki adet delik vardır. Bu delikler yardımıyla, ışık kaynağından çıkan ışığın yaklaşık % 40 ının yukarı, % 60 ının aşağı yayılması sağlanır. Bu ışıklıklar, bu nedenle 40/60 ışıklıklar olarak tanımlanır. Büro aydınlatması için uygundur. Çıplak floresan lamba ışıklıkları uzun bir duyarlı bir çalışmanın yapıldığı yerler için uygundur. Ancak, göz kamaşması yaratmamaları için, küçük boyutlu odalarda kullanılmalı ve görüş çizgisinin en az 45 üstüne yerleştirilmemelidirler.
Gömülü ışıklıklar, tavanı açık olan yerlerin aydınlatılması amacıyla kullanılabilir. Ama, bu tür ışıklıktan istenilen sonucun elde edilmesi için, kullanıldığı odanın boyutlarının küçük, tavan ve duvarlarının açık renkli olması veya yapılan aydınlatmanın en az 500 lüks dolayında olması gerekmektedir. Işıklı tavanlar ve paralımlarda donatılmış tavanlar, genel olarak, paralım ışıklıklar yardımıyla aydınlatılan tavanlardan daha iyi bir görme sağlar. Üstelik ışıklı tavanların bakım ihtiyacı, paralım ışıklıklarla donatılmış tavanlardan daha fazladır. Her iki tür ışıklandırmada, özellikle ışınları eğik verebilecek bir eğim sağlanırsa (pencereden gelen gün ışığının yönünde), ışık kaynağından kaynaklanan zararlı yansımalar en az düzeye indirilmiş olur.