العودة إلى الأخبار

مقارنة شاملة بين الضوء الطبيعي ومصادر الضوء الكهربائية | قراءة ضرورية لمتخصصي الإضاءة

المصدر: 中国之光网 المشاهدات: 2702
微信图片_20250328130414.jpg

Knoop, M., Stefani, O., Bueno, B., et al. (2020). Daylight: What makes the difference? Lighting Research & Technology, 52(3), 423-442.


"مقارنة شاملة بين الضوء الطبيعي ومصادر الضوء الكهربائية"
ترجمة: Kao Peiyao | مراجعة: Yang Biao

ملخص
الضوء ضروري للرؤية؛ فهو يمكّننا من استشعار وإدراك محيطنا، ويؤثر بطرق مباشرة وغير مباشرة عديدة، عبر العين والجلد، على صحتنا الفسيولوجية والنفسية. لاستخدام الضوء في البيئات المبنية عواقب تتعلق بالراحة والسلوك والاقتصاد والبيئة. يتمتع ضوء النهار بالعديد من المزايا الخاصة، بما في ذلك الأداء البصري الممتاز، مما يسمح بحدة بصرية جيدة، ومزامنة فعالة للنظام اليومي، بالإضافة إلى عدد من التأثيرات الحادة غير المكونة للصور والدور المهم في إنتاج فيتامين د. تبدو بعض الاستجابات البشرية لضوء النهار محددة جيدًا، بينما يتطلب البعض الآخر مزيدًا من البحث لفهمها بشكل كافٍ. تقدم هذه الورقة نظرة عامة على المعرفة الحالية حول كيفية لعب خصائص ضوء النهار دورًا في تحقيق هذه الوظائف وغيرها، وغالبًا ما تكون أفضل من الإضاءة الكهربائية كما تُقدّم تقليديًا.

الضوء ضروري للرؤية؛ فهو يمكّننا من إدراك وفهم محيطنا، ويؤثر على صحتنا الفسيولوجية والنفسية بطرق مباشرة وغير مباشرة عديدة من خلال العينين والجلد. يؤثر الضوء في البيئة المبنية على الراحة والسلوك والاقتصاد والبيئة. تتمتع الضوء الطبيعي بالعديد من المزايا الفريدة، بما في ذلك الكفاءة البصرية، وضمان الرؤية، وتنظيم الإيقاع اليومي، وتأثيرات أخرى فورية غير مكونة للصور، بينما يلعب أيضًا دورًا مهمًا في تركيب فيتامين د. تبدو بعض تأثيرات الضوء الطبيعي على البشر واضحة، لكن البعض الآخر يتطلب مزيدًا من البحث لتوضيحه. يحدد هذا المقال المعرفة الحالية حول خصائص الضوء الطبيعي: لماذا تؤدي هذه الخصائص عادةً بشكل أفضل من الأشكال التقليدية لمصدر الضوء الكهربائي في تحقيق الوظائف المذكورة أعلاه.

1. المقدمة


ضوء النهار هو المزيج الشامل للخصائص الضوئية لأشعة الشمس من الإشعاع الشمسي المباشر وضوء السماء من الإشعاع الشمسي المنتشر (الشكل 1). على عكس الإضاءة الكهربائية، فإن ضوء النهار ديناميكي للغاية، ويتغير داخل الأيام وعبرها، وعلى مدار العام، ومع الظروف الجوية من حيث الشدة واللون والانتشار والاتجاه. تشير الإضاءة الطبيعية إلى إضاءة المساحات الداخلية بضوء النهار الذي يتم توصيله عبر الفتحات في غلاف المبنى.


الضوء الطبيعي هو المزيج الشامل لأشعة الشمس المباشرة والضوء السماوي المشتت، مع دمج خصائصهما الضوئية respective (انظر الشكل 1). على عكس مصادر الضوء الكهربائي، يتميز الضوء الطبيعي بديناميكية عالية، حيث يتغير في الشدة واللون والانتشار والاتجاهية على مدار اليوم، ومن يوم لآخر، وعلى مدار السنة، وتحت ظروف جوية مختلفة. يشير الإضاءة الطبيعية إلى إدخال الضوء الطبيعي إلى المساحات الداخلية للإضاءة من خلال الفتحات في غلاف المبنى.

微信图片_20250328130425.png

نشأت هذه المقالة من مناقشات بين المؤلفين في ندوة عقدت في برلين في يونيو 2018، ولا تهدف إلى أن تكون ورقة مراجعة شاملة. كان الغرض من الندوة هو عكس نقاش متعدد التخصصات حول الجوانب العلمية والتقنية والإبداعية المختلفة للاختلافات بين الضوء الطبيعي والضوء الكهربائي. كخطوة أولى، يجب أن توفر هذه النظرة العامة أساسًا لمناقشة وأبحاث أكثر تحديدًا.


نشأ هذا المقال من ندوة عقدت في برلين في يونيو 2018، حيث سعى مؤلفون من خلفيات تخصصية متنوعة إلى استكشاف الاختلافات بين الضوء الطبيعي ومصادر الضوء الكهربائي من منظور علمي وتقني وإبداعي. هذه المقالة ليست مراجعة شاملة؛ بل تهدف إلى 'إثارة الاهتمام' وتحفيز مناقشات وأبحاث أكثر تحديدًا.

أظهرت العديد من الدراسات القائمة على الاستبيانات أن الضوء الطبيعي مفضل على الإضاءة الكهربائية في معظم البيئات[1-5]. يذكر بويس وآخرون [6] أن ‘لا شك في أن الناس يفضلون الضوء الطبيعي على الإضاءة الكهربائية كمصدرهم الرئيسي للإضاءة’ ويقدمون نظرة عامة على الأدبيات التي تظهر أن نسبًا عالية من المستجيبين للاستبيان يفضلون العمل بالضوء الطبيعي. أجريت معظم الدراسات عند خطوط عرض حول 50 درجة شمالاً [2,3,7]؛ تشير دراسة واحدة في المناطق الاستوائية إلى أن غالبية السكان يفضلون أيضًا العمل تحت الضوء الطبيعي [8].


تشير العديد من الدراسات القائمة على الاستبيانات إلى أنه في معظم السيناريوهات، يفضل الناس الضوء الطبيعي على مصادر الضوء الكهربائي. يشير بويس وآخرون إلى: “لا شك في أن الناس يفضلون الضوء الطبيعي كمصدر رئيسي للإضاءة، بدلاً من مصادر الضوء الكهربائي”، ويقدمون مراجعة للأدبيات تظهر أن نسبة عالية من المستجيبين للاستبيان أكثر استعدادًا للعمل تحت الضوء الطبيعي. أجريت معظم الدراسات عند خط عرض حوالي 50 درجة شمالاً. حتى في المناطق الاستوائية، تشير دراسة واحدة أيضًا إلى أن غالبية السكان يفضلون بشكل مشابه العمل تحت الضوء الطبيعي.

توثق العديد من المراجعات أهمية ضوء النهار للصحة والرفاهية والاستدامة وعواقبه على العمارة [5-13]. يلخص فيتش وغالاسيو [11]: 'خلصت المراجعات [5,14] إلى أن معظم الموظفين يرغبون في النوافذ والإضاءة الطبيعية وأنهما يساهمان في الصحة والرفاهية’. نوضح هنا أن الخصائص المحددة والفوائد المرتبطة بضوء النهار كما هو ملخص في الجدول 1 والتي تنتج هذا التفاعل البشري تتجاوز التفضيلات الذاتية للضوء الطبيعي، كما ناقش هانس [15].


توثق العديد من أوراق المراجعة أهمية ضوء النهار للصحة والرفاهية والاستدامة، وتأثيره على العمارة. يلخص فيتش وغالاسيو: “يرغب معظم الموظفين في المساحات المكتبية في وجود نوافذ وإضاءة طبيعية، مما يساهم بشكل إيجابي في الصحة والرفاهية”. تشير هذه الورقة أيضًا إلى أن الخصائص المحددة لضوء النهار وفوائدها (الملخصة في الجدول 1) تتجاوز التفضيلات الذاتية للناس للضوء الطبيعي، كما ناقش هانس.


الجدول 1 خصائص ضوء النهار والإضاءة الكهربائية


微信图片_20250328130448.png


تكمن وراء التفضيل البشري لضوء النهار تجارب تتجاوز المحفزات الجسدية الفورية، وغالبًا ما تنسقها طبيعتها لتتشابك مع المعرفة المتعلقة بالسياق. لقد عُبدت الشمس في العديد من الثقافات، حيث يُنظر عمومًا إلى ضوء الشمس وصفات الظلال والظلام كمصدر للتجربة الروحية والجمالية، وكذلك للصحة والرفاهية.


السبب الكامن وراء تفضيل الناس لضوء النهار هو التجارب التي تتجاوز المحفزات الجسدية الفورية، والتي غالبًا ما تكون متشابكة مع المعرفة المتعلقة بالسياق. تُعبد الشمس في العديد من الثقافات، ويعتبر ضوء الشمس وصفات الظلال والظلام عمومًا مصادر للتجربة الروحية والجمالية، وكذلك للصحة والرفاهية.


على عكس ضوء النهار، فإن الإضاءة الكهربائية هي مصدر ضوء صناعي قابل للتحكم يرتبط بالتقدم في العلوم والتكنولوجيا وهو أسهل في الدراسة والهندسة لتحقيق نتائج محددة. على النقيض من ذلك، فإن ضوء النهار كمصدر طبيعي يصعب التحكم فيه أكثر وتنتج الديناميكيات اليومية والموسمية والسنوية لضوء النهار نتائج مختلفة في مواقع مختلفة، وتتأثر additionally بالظروف الجوية. بسبب هذه الاختلافات الجغرافية، يمكن أن تختلف الاستفادة من ضوء النهار المناسبة من التعرض لأشعة الشمس وضوء السماء إلى الاستبعاد الكامل لأشعة الشمس من المباني.


على عكس ضوء النهار، مصدر ضوء كهربائي هو مصدر ضوء صناعي قابل للتحكم، وهو منتج لـ العلم والتكنولوجيا، وأسهل في الدراسة والتصميم والهندسة لتحقيق نتائج محددة. على النقيض من ذلك، الاستفادة من ضوء النهار كـ منتج طبيعي أصعب في التحكم، وتنتج تغيراته الديناميكية اليومية والموسمية والسنوية نتائج مختلفة في مواقع مختلفة، وتتأثر additionally بالظروف الجوية. بسبب هذه الاختلافات الجغرافية، تختلف الاستفادة من ضوء النهار المناسبة بشكل كبير: من التعرض لأشعة الشمس وضوء السماء، إلى حجب أشعة الشمس المباشرة تمامًا.


بالإضافة إلى ذلك، يعتمد استخدام فتحات ضوء النهار في غلاف المبنى على وظيفة المساحة الداخلية، وكذلك متطلبات السكان للخصوصية، والمنظر، والحماية من الوهج، وإدارة اكتساب الحرارة الشمسية. يستجيب الأفراد أيضًا بشكل مختلف لضوء النهار، كما راجع بييرسون وآخرون [16] على سبيل المثال. بناء معقد من التفضيلات والخصائص الفردية والفسيولوجية والثقافية والجغرافية والموسمية يكمن وراء الرغبة في ضوء النهار، والاستجابة البشرية اللاحقة، وكذلك الفوائد البيئية والنقدية.


بالإضافة إلى ذلك، يعتمد استخدام فتحات ضوء النهار في غلاف المبنى على وظيفة المساحة الداخلية، وكذلك متطلبات السكان للخصوصية، والمنظر، والحماية من الوهج، وإدارة اكتساب الحرارة الشمسية. تختلف الاستجابات الفردية للاستفادة من ضوء النهار أيضًا، كما راجع بييرسون وآخرون. الأسباب الكامنة وراء رغبة الناس واستجابتهم للاستفادة من ضوء النهار معقدة: فهي تدمج التفضيلات والخصائص الفردية والفسيولوجية والثقافية والجغرافية والموسمية، بالإضافة إلى الفوائد البيئية والاقتصادية.


2. الأداء البصري


البصر هو الحاسة الأكثر تطورًا لدى البشر، وبالتالي فإن نوعنا يعتمد بشكل كبير على توفير ضوء ذي جودة كافية. الأداء البصري، المُعرّف بأنه سرعة ودقة معالجة المعلومات البصرية، يتأثر بظروف الإضاءة [17]. ضوء النهار مصدر ضوء جيد جدًا لدعم الأداء البصري. إنه مصدر ضوء خالٍ من الوميض مع توزيع طيفي مستمر يغطي النطاق المرئي الكامل (الشكل 2).


البصر هو الحاسة الأكثر تطورًا لدى البشر، لذلك نعتمد بشكل كبير على ضوء ذي جودة مناسبة. يُعرّف الأداء البصري بأنه سرعة ودقة معالجة المعلومات البصرية، ويتأثر بظروف الإضاءة. الضوء الطبيعي مصدر ضوء ممتاز يدعم الأداء البصري؛ فهو مصدر ضوء خالٍ من الوميض بتوزيع طاقة طيفي مستمر يغطي نطاق الطيف المرئي بالكامل (الشكل 2).


微信图片_20250328130504.png


تتيح شدة الاستضاءة العالية (الشكل 3) تمييز التفاصيل الدقيقة مما يدعم حدة البصر. يجب التحكم في الوهج لكل من ضوء النهار والضوء الكهربائي. يوفر التوزيع الطيفي للقدرة لضوء النهار عرضًا أمثل للألوان ويسمح بتمييز أفضل للألوان مقارنة بمعظم الإضاءة الكهربائية، بينما يمكن لاتجاهية كل من ضوء النهار والضوء الكهربائي إنتاج ظلال تعزز التفاصيل للمهام ثلاثية الأبعاد.


شدة الاستضاءة العالية (الشكل 3) تدعم حدة البصر من خلال تمكين تمييز التفاصيل. يجب التحكم في الوهج الناتج عن كل من الضوء الطبيعي ومصادر الضوء الكهربائي. يوفر التوزيع الطيفي للقدرة للضوء الطبيعي عرضًا أمثل للألوان ويوفر تمييزًا أفضل للألوان مقارنة بمعظم مصادر الضوء الكهربائي؛ يمكن لاتجاهية كل من مصادر الضوء الطبيعي والكهربائي إنتاج ظلال تعزز التفاصيل، مما يساعد في المهام البصرية ثلاثية الأبعاد.


微信图片_20250328130511.png


3. نظر جيد


يبدو أن نقص التعرض لضوء النهار مرتبط بتطور قصر النظر أو الحسر. يعتبر قصر النظر الاضطراب البصري الأكثر شيوعاً الذي يؤثر على الشباب؛ وقد وصل إلى مستويات وبائية في شرق آسيا وهو في تزايد في أماكن أخرى. عادةً ما يتم تشخيص قصر النظر لأول مرة لدى الأطفال في سن المدرسة. لقد أعادت الدراسات الحديثة إحياء فكرة أن البيئة التي يتعلم فيها الأطفال هي التي تحدد ما إذا كانوا سيصابون بقصر النظر أم لا [18]. يبدو أن الأطفال الذين يشاركون في الأنشطة الخارجية لديهم مستويات أقل من قصر النظر [19]. وبالتالي، قد يكون التعرض لضوء النهار بمستويات أعلى بكثير من تلك الموجودة عادةً في الداخل (الشكل 3) مهماً في الوقاية من قصر النظر.


يبدو أن نقص التعرض للضوء الطبيعي مرتبط بتطور قصر النظر. يعتبر قصر النظر الاضطراب البصري الأكثر شيوعاً الذي يؤثر على الشباب؛ وقد وصل إلى مستويات وبائية في شرق آسيا وهو في تزايد في أماكن أخرى. عادةً ما يتم تشخيص قصر النظر لأول مرة لدى الأطفال في سن المدرسة. لقد أعادت الدراسات الحديثة إحياء الرأي القائل بأن البيئة المادية للتعلم هي التي تحدد ما إذا كانوا سيصبحون مصابين بقصر النظر (ملاحظة iLLab: لفترة طويلة، اعتقد الأوساط الأكاديمية أن قصر النظر ناتج عن الإفراط في استخدام العينين، مع علاقة قليلة بالبيئة.). الأطفال الذين يحصلون على قدر كافٍ من الأنشطة الخارجية لديهم أيضاً مستويات أقل من قصر النظر. لذلك، قد يلعب التعرض للضوء الطبيعي عند مستويات شدة استضاءة أعلى بكثير من المستويات النموذجية في الداخل (الشكل 3) دوراً مهماً في الوقاية من قصر النظر.


الآليات البيولوجية الدقيقة التي من خلالها قد يحمي التواجد في الهواء الطلق بصر الأطفال ليست مفهومة تماماً بعد. الفرضيات هي أن (أ) الضوء الساطع يحفز إطلاق الناقل العصبي الشبكي الدوبامين، الذي يثبط النمو المحوري للعين الذي يسبب قصر النظر؛ (ب) بما أن الإيقاعات اليومية في العين تؤثر على نمو العين، فقد تم اقتراح اضطراب هذه الإيقاعات بسبب انخفاض مستويات الضوء كعامل تطوري [20] و (ج) هناك مكون جغرافي وموسمي، حيث يزداد كل من استطالة العين وتطور قصر النظر مع تقصير طول النهار [21]. قد يعتمد التأثير الوقائي المعقد لضوء النهار على العديد من الجوانب المترابطة بما في ذلك مدة وتوقيت التعرض لضوء النهار، والطول الموجي والشدة.


الآليات البيولوجية الدقيقة للتأثير الوقائي للضوء الطبيعي على رؤية الأطفال ليست واضحة بعد، ولكن هناك ثلاث فرضيات ذات صلة: (أ) يمكن للضوء الساطع أن يحفز إطلاق الناقل العصبي الشبكي الدوبامين، مما يثبط بذلك النمو المحوري للعين الذي يؤدي إلى قصر النظر؛ (ب) بما أن الإيقاعات اليومية في العين تؤثر على نمو مقلة العين، فإن انخفاض مستويات الضوء الذي يعطل هذه الإيقاعات يعتبر أيضاً عاملًا نمائيًا؛ (ج) توجد عوامل جغرافية وموسمية، حيث يزداد كل من الاستطالة المحورية وتطور قصر النظر مع تقصير ساعات النهار. قد يعتمد التأثير الوقائي المعقد للضوء الطبيعي على العديد من الجوانب المترابطة، بما في ذلك مدة وتوقيت التعرض للضوء الطبيعي، بالإضافة إلى طوله الموجي وشدة إضاءته.


قد يؤدي العمل المفرط عن قرب أيضًا إلى إتلاف بصر الأطفال؛ وعلى الرغم من أن الأدلة حول هذا الأمر غير متسقة، فقد أفادت مراجعة حديثة للوقاية من قصر النظر أجراها لاغريز وشيفل [22] بأن ‘الشخص الذي يتعرض قليلاً لضوء النهار يكون معرضًا لخطر الإصابة بقصر النظر بمعدل خمسة أضعاف، وقد يرتفع هذا الخطر ليصل إلى 16 ضعفًا إذا كان هذا الشخص يؤدي أيضًا أعمالاً عن قرب’.


قد يؤدي العمل المفرط عن قرب (ملاحظة iLLab: المهام البصرية) أيضًا إلى إتلاف بصر الأطفال؛ وعلى الرغم من أن الأدلة ذات الصلة غير متسقة، فقد أفادت مراجعة حديثة للوقاية من قصر النظر أجراها لاغريز وشيفل: “الأشخاص الذين يتعرضون قليلاً للضوء الطبيعي لديهم خطر إصابة بقصر النظر أعلى بخمس مرات من المتوسط، وإذا كانوا يؤدون أيضًا مهام بصرية عن قرب، فقد يصل الخطر إلى 16 ضعفًا.”


قد يؤثر المكون الطيفي للتعرض لضوء النهار (الشكل 2) على الأداء البصري للألوان. أظهر ريمنشن [23] أن عيوب الألوان أكثر شيوعًا في خطوط العرض الشمالية، حيث يشغل الشفق جزءًا أكبر من اليوم مقارنة بخط الاستواء، حيث تكون عيوب الألوان نادرة جدًا. أشارت دراسة حول الإدراك البصري لدى الأفراد المولودين أسفل وفوق الدائرة القطبية الشمالية، في مواسم مختلفة، إلى أن انخفاض ضوء النهار وزيادة التعرض للشفق والإضاءة الكهربائية خلال مرحلة الرضاعة غيّرت حساسية اللون؛ وأظهر المشاركون المولودون في الخريف فوق الدائرة القطبية الشمالية أدنى أداء عام للألوان [24].


قد يؤثر المكون الطيفي للضوء الطبيعي (الشكل 2) على الكفاءة البصرية من حيث اللون. تشير أبحاث ريمنشن إلى أن عيوب الرؤية اللونية أكثر شيوعًا في خطوط العرض الشمالية ونادرة في المناطق الاستوائية. مقارنة بالمناطق الاستوائية، يشغل الشفق جزءًا أطول من اليوم في خطوط العرض الشمالية. أظهرت دراسة حول الإدراك البصري لدى الأفراد المولودين بالقرب من الدائرة القطبية الشمالية في مواسم مختلفة أن انخفاض التعرض للضوء الطبيعي وزيادة التعرض للشفق ومصادر الضوء الكهربائي خلال مرحلة الرضاعة تغير حساسية الرؤية اللونية؛ وكان الرضع المولودون في الخريف والذين يعيشون خارج الدائرة القطبية الشمالية لديهم أدنى كفاءة للرؤية اللونية.


4. المزامنة الإيقاعية


يمكن للإضاءة في التوقيت المناسب أن تضبط الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، وهو أمر مهم للتأثير إيجابياً على جودة النوم، والصحة، والمزاج، والقدرات المعرفية للفرد [25]. ضوء النهار، بسبب تغيراته الزمنية في توزيع القدرة الطيفية والشدة (الشكل 4)، هو المؤشر الزمني الطبيعي (‘الموقّت’ أو ‘zeitgeber’) لمزامنة الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) ودورة النوم والاستيقاظ. يعتبر الفجر والغسق مؤشرين مهمين للضبط، حيث تعد مستويات الإضاءة العالية خلال النهار تليها الظلام ليلاً ضرورية للنوم الأمثل.


يمكن للإضاءة في الوقت المناسب أن تنظم نظام الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، وهو أمر مهم جداً لتحسين جودة النوم، والصحة، والمزاج، والقدرات المعرفية للفرد. الضوء الطبيعي، بسبب تغيراته الديناميكية في توزيع القدرة الطيفية والشدة (الشكل 4)، هو المؤشر الزمني الطبيعي (‘الموقّت’ أو ‘zeitgeber’) لمزامنة نظام الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) ودورة ‘النوم والاستيقاظ’. يعتبر الفجر والغسق مؤشرين مهمين لتنظيم الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)؛ حيث تعد مستويات الإضاءة العالية خلال النهار والظلام ليلاً أمراً حاسماً للنوم الأمثل.


微信图片_20250328130521.png


تدخل المدخلات الضوئية إلى نظام الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) من خلال الخلايا العقدية الشبكية الحساسة للضوء جوهرياً (ipRGCs)، وهي حساسة بشكل خاص للمكون ‘الأزرق’ قصير الموجة من الضوء. اكتُشفت هذه الخلايا في عام 2002 [26,27] وهي متصلة بالساعة البيولوجية وأجزاء أخرى من الدماغ، وتؤثر بشكل أساسي على الوظائف غير البصرية [28]. لدعم الوظيفة اليومية، يعد التعرض للضوء الساطع وقصير الموجة خلال النهار مهماً، جنباً إلى جنب مع تجنب الضوء أثناء الليل. أظهرت دراسة في المنطقة القطبية الجنوبية جودة نوم أفضل للعاملين في القاعدة خلال فترة العام التي يتوفر فيها ضوء النهار، بمستويات إضاءة أعلى سائدة، مقارنة بجودة النوم خلال الشتاء القطبي مع الإضاءة الكهربائية فقط. عند مقارنة ظروف الإضاءة الكهربائية، كان الضوء الغني بالأزرق (17,000 كلفن) أكثر كفاءة من الضوء الأبيض الساطع (5000 كلفن) في دعم دورات النوم والاستيقاظ الجيدة [29]. في الأماكن المغلقة، يمكن أن يؤدي انخفاض التعرض لأشعة الشمس خلال النهار جنباً إلى جنب مع التعرض للضوء الكهربائي بعد غروب الشمس إلى تأخير توقيت الساعة البيولوجية، مما يؤدي إلى صعوبات في النوم ليلاً ومشاكل في الاستيقاظ في الوقت المحدد صباحاً.


يتحقق تأثير الضوء على نظام الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) بشكل رئيسي من خلال الخلايا العقدية الشبكية الحساسة للضوء جوهريًا (ipRGCs)، والتي تكون حساسة بشكل خاص لمكونات "الضوء الأزرق" قصيرة الموجة. تم اكتشاف هذه الخلايا في عام 2002؛ فهي تتصل بالساعة البيولوجية ومناطق أخرى من الدماغ، وتؤثر بشكل أساسي على الوظائف غير البصرية. للحفاظ على الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، هناك حاجة إلى ضوء ساطع غني بالأطوال الموجية القصيرة خلال النهار، بينما يجب تجنب التعرض للضوء ليلاً. أظهرت دراسة أجريت في القارة القطبية الجنوبية أن أفراد القاعدة كانوا يتمتعون بنوم أفضل خلال الفترات التي تتوفر فيها الضوء الطبيعي (مستويات إضاءة أعلى) ونوم أسوأ خلال الليل القطبي (مصادر ضوء كهربائي فقط). عند مقارنة ظروف مصادر الضوء الكهربائي، كان الضوء الغني بالضوء الأزرق (17,000 كلفن) يدعم دورة النوم والاستيقاظ الجيدة بشكل أكثر فعالية من الضوء الأبيض الساطع (5000 كلفن). في البيئات الداخلية، قد يؤدي تقليل التعرض لأشعة الشمس خلال النهار، بالإضافة إلى استخدام مصادر الضوء الكهربائي بعد غروب الشمس، إلى تأخير طور الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، مما يؤدي إلى صعوبة النوم ليلاً وصعوبة الاستيقاظ صباحًا.


التعرض الحصري لضوء النهار يزامن نظام الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) مع الوقت الشمسي [30,31]. اقترح رونينبرغ وميرو [32] علاج ومنع عدم التزامن اليومي من خلال ‘تعزيز البيئات الضوئية (المزيد من الضوء خلال النهار وأقل ضوء خلال الليل). يتطلب ذلك الاستفادة من التغيرات الديناميكية في التركيب الطيفي، وتطبيق الحلول المعمارية لإدخال المزيد من ضوء النهار إلى المباني’. إن توفير الديناميكيات الزمنية عالية السعة لضوء النهار بشكل اصطناعي عن طريق الإضاءة الكهربائية يتطلب استهلاكًا كبيرًا للطاقة. يُفترض أن ضوء النهار هو مصدر الضوء الأفضل والأكثر ملاءمة للمزامنة اليومية، على الرغم من نقص الأدلة البحثية القاطعة لذلك.


يمكن للتعرض للضوء الطبيعي النقي أن يزامن نظام الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) مع الوقت الشمسي. اقترح رونينبرغ وميرو علاج ومنع اضطرابات الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) من خلال “تعزيز البيئة الضوئية” (المزيد من الضوء خلال النهار، وأقل ضوء في الليل). يتطلب ذلك الاستفادة من التغيرات الديناميكية في تركيب الطيف واعتماد حلول التصميم المعماري لإدخال المزيد من الضوء الطبيعي إلى المباني. إن توفير ديناميكيات عالية السعة مشابهة للضوء الطبيعي من خلال الإضاءة الاصطناعية يتطلب استهلاكًا عاليًا للطاقة. الافتراض الافتراضي هنا هو أن الضوء الطبيعي (iLLab: بمعنى كل الضوء الطبيعي بما في ذلك فترات النهار والليل، بما في ذلك تشوغه ليانغ وتشوغه آن) هو مصدر الضوء المثالي لتنظيم الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، لكن هناك نقص في أدلة البحث الواضحة.


إشارات الفجر والغسق هي أقوى المزامنات الزمنية، ولا تتطلب ضوءاً عالي الشدة بل نمطاً من التغير النهاري مع شروق الشمس وغروبها. تعتمد هذه الإشارات على يوم السنة وخط العرض. أظهرت دراسات المحاكاة تقدماً سريعاً في الطور مع نبضة فجر واحدة [33]، كما أن التعرض للفجر والغسق الطبيعيين يعيد وضع النوم فوراً ضمن فترة الليل [31]. مقارنةً بالإضاءة الثابتة، أدت الإضاءة الديناميكية التي تحاكي شروق الشمس الطبيعي من خلال تغيير درجة حرارة اللون (من 1090 كلفن إلى 2750 كلفن) وشدة الاستضاءة عند العين (0–250 لكس) إلى تحسين المزاج الذاتي والرفاهية [34]، وتحسين الأداء المعرفي [35]، وقد تكون حامية محتملة من الهشاشة القلبية في ساعات الصباح الحرجة [36]. أدت الإضاءة الديناميكية التي شملت ظروف إضاءة ودرجات حرارة لون أقل في الصباح والمساء إلى إنتاج أعلى بشكل ملحوظ للميلاتونين قبل ساعة واحدة من وقت النوم مقارنةً بالضوء الثابت [37].


إشارات الفجر والغسق هي أقوى المزامنات الزمنية، ولا تتطلب ضوءاً عالي الشدة بل نمطاً من التغير خلال الدورة النهارية مع شروق الشمس وغروبها. تعتمد هذه الإشارات على يوم السنة والموقع الجغرافي. تشير دراسات المحاكاة إلى أن نبضة فجر واحدة يمكن أن تقدم طور الإيقاع اليومي بسرعة؛ كما أن التعرض للفجر والغسق الطبيعيين يمكن أن يعيد ضبط دورة النوم فوراً إلى الليل. مقارنةً بالإضاءة الثابتة، يمكن للإضاءة الديناميكية التي تحاكي شروق الشمس الطبيعي (من خلال تغييرات في درجة حرارة اللون من 1090-2750 كلفن وشدة الاستضاءة على مستوى العين من 0-250 لكس) أن تحسن المزاج الذاتي والرفاهية، وتعزز الأداء المعرفي، وقد تحمي من الهشاشة القلبية خلال ساعات الصباح الحرجة. يمكن للإضاءة الديناميكية التي توفر شدة استضاءة منخفضة ودرجة حرارة لون منخفضة في الصباح والمساء أن تزيد بشكل ملحوظ من مستويات إفراز الميلاتونين قبل ساعة واحدة من وقت النوم مقارنةً بالإضاءة الثابتة.


توفر ضوء النهار في الخارج ديناميكيات زمنية بشكل جوهري. وبالتالي، فإن أبسط حل للحصول على تحفيز كافٍ للإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) هو الخروج إلى الهواء الطلق. ومع ذلك، يقضي الناس في المجتمع الحديث والصناعي ما يصل إلى 90٪ من وقتهم في الداخل [38-41]. في المباني، يعدل الشكل والواجهة، بالإضافة إلى اختيار مواد الزجاج في النوافذ ونظام التظليل، شدة ولون وتوزيع ضوء النهار في الداخل. تعتمد ظروف الإضاءة الطبيعية المتاحة لشاغل الغرفة أيضًا على بعده عن النافذة، وهندسة الغرفة وانعكاسات الأسطح. اعتمادًا على تصميم الإضاءة الطبيعية، يمكن لضوء النهار الداخلي غالبًا أن يوفر تحفيزًا ودعمًا كافيًا لنظام الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، وبالتالي يبقى كمصدر الضوء المعتاد لدعم الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية). أفاد موظفو المكاتب الذين لديهم إمكانية الوصول إلى النوافذ بجودة نوم أفضل من أولئك الذين لا توجد لديهم نوافذ [42]. تزداد جودة النوم مع زيادة توفر ضوء النهار في الصيف [43]، حيث يعتبر المدة الزمنية التي تتجاوز عتبة 1000 lx أو 2500 lx على مستوى العين مؤشرًا على جودة نوم أفضل [44].


يمكن للضوء الطبيعي الخارجي أن يوفر تغيرات ديناميكية زمنية جوهرية. لذلك، فإن أبسط حل للحصول على تحفيز ضوئي للإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) هو "الخروج إلى الهواء الطلق". ومع ذلك، في المجتمعات الصناعية الحديثة، يقضي الناس ما يصل إلى 90٪ من وقتهم في الداخل. يعد نوع المبنى والواجهة ومواد زجاج النوافذ وأنظمة التظليل جميعها عوامل تعدل شدة ولون وتوزيع الضوء الطبيعي الذي يدخل إلى الداخل. تعتمد ظروف الضوء الطبيعي المتاحة لشاغلي الغرفة أيضًا على بعدهم عن النافذة، وهندسة الغرفة وانعكاس السطح. اعتمادًا على تصميم الإضاءة الطبيعية، غالبًا ما يكون الضوء الطبيعي الداخلي كافيًا لتحفيز وتنظيم الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، لذا فقد كانت الإضاءة الداخلية دائمًا مصدر ضوء شائع للحفاظ على الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) (ملاحظة iLLab: مما يعني أن الإضاءة الإضافية المسماة "إضاءة الإيقاع اليومي" ليست ضرورية حقًا) . أفاد العاملون في مساحات المكاتب التي تحتوي على نوافذ بجودة نوم أفضل من أولئك الذين لا توجد لديهم نوافذ. إذا تم استخدام التعرض للضوء الذي يستمر لفترة أطول من عتبة معينة تبلغ 1000 أو 2500 lx (شدة الاستضاءة على مستوى العين) كمؤشر مرتبط بجودة النوم، فإن جودة النوم تتحسن مع زيادة ساعات النهار في الصيف (ملاحظة iLLab: هذا هو أيضًا المبدأ وراء علاج التدخل بالضوء الاصطناعي للاضطراب العاطفي الموسمي في مناطق خطوط العرض العالية في شمال أوروبا خلال الخريف والشتاء) .


عند مقارنة ضوء النهار بظروف الإضاءة الكهربائية، يذكر تيرنر وآخرون [45]: ‘الإضاءة السكنية النموذجية [في المتوسط 100 لوكس أو أقل، بسبب الإضاءة الكهربائية] منخفضة جدًا لتلبية احتياجات الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) حتى لدى الشباب. إن التعرض في التوقيت المناسب لأشعة الشمس أو مصادر الضوء الساطع الأخرى أمر حيوي للرفاهية العقلية والجسدية في جميع الفئات العمرية. […] بشكل عام، فإن عدة ساعات من التعرض لضوء مرجح باللون الأزرق لا يقل عن 2500 لوكس (ويفضل أن يكون ضوء الشمس) بدءًا من الصباح الباكر تفيد معظم الناس. يعمل الضوء الساطع على تعزيز الإدراك واليقظة والأداء والمزاج بشكل فوري ومباشر، لذا فإن البيئات المضيئة طوال اليوم توفر فوائد إضافية، خاصة لكبار السن أو البالغين في منتصف العمر.’


بالنسبة للمقارنة بين الضوء الطبيعي ومصادر الضوء الكهربائي، يذكر تيرنر وآخرون: “مستويات الإضاءة السكنية النموذجية (متوسط 100 لوكس أو أقل، من مصادر الضوء الكهربائي) منخفضة جدًا لتلبية احتياجات الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، حتى بالنسبة للشباب (ملاحظة iLLab: يحتاج كبار السن إلى جرعات أعلى من الضوء). إن التعرض في التوقيت المناسب لأشعة الشمس أو مصادر الضوء الساطع الأخرى أمر حاسم للصحة العقلية والجسدية للأشخاص من جميع الأعمار. […] بشكل عام، فإن عدة ساعات من التعرض للضوء المرجح باللون الأزرق فوق 2500 لوكس (ويفضل أن يكون ضوء الشمس) بدءًا من الصباح الباكر مفيدة لمعظم الناس. يمكن للضوء الساطع أن يحسن الإدراك والاستثارة والأداء والمزاج بشكل فوري ومباشر؛ لذلك، فإن البقاء في بيئة مضيئة طوال اليوم يمكن أن يوفر فوائد إضافية، خاصة للأشخاص في منتصف العمر وكبار السن.”


5. التأثيرات الحادة غير المكونة للصورة


ترتبط استجابات الإيقاع اليومي، مثل تنظيم توقيت النوم، بالاستجابات الشبكية للضوء التي تتوسطها الخلايا العقدية الشبكية الحساسة للضوء ذاتياً (ipRGCs). بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق بعض التأثيرات الحادة، مثل كبح الميلاتونين، وزيادة معدل ضربات القلب أو اليقظة، أيضاً عن طريق الضوء من خلال ipRGCs أو مجموعة من المستقبلات الضوئية [46]. تلعب كل من شدة الضوء وتكوينه الطيفي دوراً في إحداث هذه التأثيرات أو تجنبها. يمكن لضوء النهار توفير مستويات إضاءة عالية. ومع ذلك، يمكن أن يختلف توزيع القدرة الطيفية للضوء القادم من مناطق محددة من السماء بشكل واسع [47]؛ وفي الداخل، نظراً لأن ضوء النهار المستلم يعتمد على اتجاه الغرفة، فقد تكون درجة حرارة لون الضوء أكثر برودة بشكل ملحوظ من الضوء الأبيض البارد البالغ 6500 كلفن الذي يُفترض غالباً. يشير توزيع القدرة الطيفية ذي الصلة ومكون الطول الموجي القصير إلى أن ضوء النهار لديه إمكانات عالية لدعم التأثيرات الحادة غير المكونة للصور (الشكل 5).


ترتبط استجابات الإيقاع اليومي (مثل تنظيم توقيت النوم) باستجابات الضوء التي تتوسطها الشبكية، والتي تتحقق بشكل رئيسي من خلال الخلايا العقدية الشبكية الحساسة للضوء ذاتياً (ipRGCs). بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحقيق بعض التأثيرات الفورية (مثل كبح الميلاتونين، وزيادة معدل ضربات القلب، أو تعزيز اليقظة) أيضاً عن طريق الضوء الذي يعمل من خلال ipRGCs أو مجموعة من مستقبلات ضوئية متعددة. تلعب شدة الضوء والطيف دوراً مهماً في إحداث هذه التأثيرات أو تجنبها. يمكن للضوء الطبيعي توفير شدة الإضاءة المطلوبة، لكن توزيع القدرة الطيفية من مناطق سماء محددة قد يختلف بشكل كبير؛ لذلك، وبسبب اختلاف اتجاهات الغرف، قد تكون درجة حرارة لون الإضاءة الطبيعية الداخلية أكثر برودة من الضوء الأبيض البارد البالغ 6500 كلفن المفترض عادةً. تشير توزيعات القدرة الطيفية ذات الصلة ومكونات الطول الموجي القصير إلى أن الضوء الطبيعي لديه إمكانات كبيرة لدعم التأثيرات الفورية غير المكونة للصور (الشكل 5).


微信图片_20250328130532.png


أُجريت معظم التحقيقات حول هذه التأثيرات الحادة غير المكونة للصورة للضوء باستخدام الإضاءة الكهربائية. وقد أُظهر، على سبيل المثال، أن الأداء النهاري المبلغ عنه ذاتيًا، واليقظة، والقدرة على التركيز، وتقليل النعاس النهاري، تتحسن تحت إضاءة ثابتة ذات درجة حرارة لون مترابطة عالية[48,49]. وجد سمولدرز وآخرون [50] زيادة في اليقظة الذاتية والحيوية، بالإضافة إلى الأداء الموضوعي والاستثارة الفسيولوجية، عند توفير 1000 lx بدلاً من 200 lx على مستوى العين في الصباح. على الرغم من أن الدراسات ذات الصلة بضوء النهار كانت محدودة، فمن المتوقع أن ينتج ضوء النهار بشكل فعال للغاية تأثيرات حادة غير مكونة للصورة خلال النهار بسبب توفر مستويات إضاءة عالية جنبًا إلى جنب مع المكون البارز للطول الموجي القصير في طيفه. على الرغم من تطوير مصابيح محددة لدعم الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) والتأثيرات الحادة غير المكونة للصورة، إلا أن ضوء النهار هو مصدر الضوء الطبيعي لدعم هذه التأثيرات مع استهلاك قليل أو معدوم للطاقة.


بالنسبة لهذه التأثيرات الحادة غير المكونة للصورة، تعتمد معظم الدراسات على مصادر الضوء الكهربائي. على سبيل المثال، أشارت دراستان قائمتان على الإضاءة الاصطناعية الثابتة إلى أن درجة حرارة اللون العالية يمكن أن تحسن أداء العمل النهاري المبلغ عنه ذاتيًا، واليقظة، والنعاس، ومستويات التركيز. وجد سمولدرز وآخرون أن عند زيادة شدة الاستضاءة على مستوى العين من 200 lx إلى 1000 lx في الصباح، زادت اليقظة الذاتية والحيوية لدى المشاركين، بينما تحسن الأداء الموضوعي والاستثارة الفسيولوجية أيضًا. على الرغم من قلة الدراسات حول التأثيرات الحادة غير المكونة للصورة القائمة على الضوء الطبيعي، إلا أن هناك توقعات كبيرة بأن يلعب الضوء الطبيعي دورًا في هذا الجانب نظرًا لقدرته على توفير مستويات عالية من شدة الاستضاءة ومكونات طيفية قصيرة الطول الموجي خلال النهار. على الرغم من وجود منتجات مصادر ضوء كهربائية مطورة حاليًا خصيصًا للإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) والتأثيرات الحادة غير المكونة للصورة، إلا أن الضوء الطبيعي يظل مصدر الضوء الطبيعي الذي يمكنه دعم هذه التأثيرات باستهلاك طاقة صفري أو شبه صفري.


6. مظهر الغرفة والأشياء والبشر


تؤثر الخصائص المتعددة لضوء النهار (كل من ضوء الشمس وضوء السماء) على مظهر الغرفة والأشياء والبشر، مما يوفر جوًا محددًا للغرفة يمكن أن يؤثر على الحالة العاطفية للشاغلين. لا توجد أبحاث قاطعة حول تأثير التغيرات الديناميكية في الاتجاهية والانتشار بسبب اختلافات ضوء الشمس وضوء السماء التي تدخل البيئات المبنية. ومع ذلك، مستخدمو الفضاء حساسون لشدة واتجاه وانتشار الضوء في الفضاء [51].


تؤثر الخصائص المتعددة للضوء الطبيعي (بما في ذلك ضوء الشمس وضوء السماء) على مظهر الغرف والأشياء والجسم البشري، مما يخلق جوًا مُدركًا معينًا يؤثر على الحالة العاطفية للمستخدمين. لا توجد حاليًا أبحاث قاطعة حول الآثار الناجمة عن التغيرات الديناميكية في الاتجاهية والانتشار لضوء الشمس وضوء السماء في البيئة المبنية. ومع ذلك، البشر حساسون للغاية لشدة الضوء واتجاهيته وانتشاره في الفضاء.


عادةً ما توفر أنظمة الإضاءة الكهربائية الضوء من عدة نقاط موزعة عبر مساحة، مما يؤدي إلى أشعة ضوئية ذات شدة واتجاهات مختلفة تخلق ظلالًا متداخلة يمكن إدراكها كضوضاء بصرية. على العكس من ذلك، يدخل الضوء الطبيعي من خلال نافذة أو فتحة سقفية، والتي لها اتجاه رئيسي نحو الداخل للغرفة من الفتحة في غلاف المبنى. هذا يخلق وضوحًا بصريًا يمكن أن يوفر انطباعًا بالهدوء في الفضاء. يؤثر توزيع الضوء المكاني أيضًا على مظهر الغرفة، بالإضافة إلى التمثيل المُدرك للأشياء والوجوه البشرية. لقد ثبت أن مظهر وجوه الأشخاص الجالسين بالقرب من النافذة، والمضاءين جانبيًا بالضوء الطبيعي، يرتبط بسمات إيجابية، ولا يُنظر إلى تباينات النصوع العالية على أنها مزعجة [52].


عادةً ما توفر أنظمة مصادر الضوء الكهربائي الضوء من خلال نقاط متعددة موزعة في الفضاء، بشدة واتجاهات متفاوتة، مما يشكل ظلالًا متداخلة قد تُدرك كضوضاء بصرية. على النقيض من ذلك، يدخل الضوء الطبيعي الغرفة من خلال النوافذ أو الفتحات السقفية، عاكسًا الضوء باتجاه رئيسي من فتحات غلاف المبنى إلى الداخل. يخلق هذا الضوء وضوحًا بصريًا، مما يمنح إحساسًا بالهدوء للمساحة. يؤثر توزيع الضوء المكاني أيضًا على مظهر الغرفة، بالإضافة إلى العرض البصري للأشياء والوجوه البشرية. أظهرت الدراسات أن وجوه الأشخاص القريبين من النوافذ، والمضاءة جانبيًا بالضوء الطبيعي، تُنسب إليها صفات إيجابية، وهذا التباين العالي في النصوع لا يسبب الانزعاج (ملاحظة iLLab: مصطلح لهجة سيتشوان-تشونغتشينغ "ناوهو" أكثر دقة).



بسبب حجم النافذة، تكون الظلال عادةً ‘ناعمة’، وهو ما يعتبر مناسبًا للنمذجة الجيدة [53]. بالإضافة إلى ذلك، يبدو أن الضوء الجانبي، أو ‘التدفق’ الجانبي للضوء، مفضل في إدراك الوجوه البشرية والأشياء؛ الضوء الطبيعي عبر النوافذ فعال في تحقيق مثل هذه التوزيعات الضوئية المكانية (الشكل 6)[54–56].



بسبب الحجم الأكبر للنوافذ، تكون الظلال الناتجة عادةً ‘ناعمة’، وهو ما يعتبر مناسبًا للنمذجة الجيدة. علاوة على ذلك، يبدو أن الضوء الجانبي أو ‘تدفق’ الضوء مفضل أكثر عند إدراك الوجوه البشرية والأشياء، ويمكن للضوء الطبيعي عبر النوافذ أن يحقق بشكل فعال هذا النوع من التوزيع الضوئي المكاني (الشكل 6).


微信图片_20250328130539.png


أظهرت الأبحاث تحت ظروف الإضاءة الكهربائية أن سطوع أسطح الغرفة، ويفضل أن يكون أكبر من 30–40 شمعة/م² في نطاق أفقي بزاوية 20 درجة فوق وتحت خط البصر، يمنح المكاتب خفة بصرية وجاذبية [57–60]. كما أن كمية الضوء مهمة أيضاً للإحساس المدرك بالاتساع [61,62]، حيث يبدو أن الإضاءة الموجهة نحو الجدران وحدها أو مع مستوى منخفض من الإضاءة العلوية مفيدة للإحساس بالاتساع [61,63]. أظهرت دراسة كاملة النطاق (الشكل 7) لسلسلة من سمات جودة الغرفة أن المستويات العالية من ضوء النهار القادم من النوافذ الكبيرة حاسمة لتحقيق غرفة أكثر متعة وإثارة وتعقيداً وقابلية للقراءة واتساقاً وانفتاحاً [64].


تشير الدراسات التي أجريت تحت ظروف مصدر الضوء الكهربائي إلى أن نصوع أسطح الغرفة (يفضل أن يكون أكبر من 30–40 شمعة/م² ضمن نطاق أفقي بزاوية 20 درجة فوق وتحت خط البصر) يمكن أن يمنح المكاتب إحساساً بالخفة البصرية والجاذبية. كمية شدة الاستضاءة مهمة أيضاً للإحساس المدرك بالفضاء؛ يبدو أن الإضاءة الموجهة نحو الجدران وحدها، أو المدمجة مع إضاءة علوية منخفضة المستوى، مفيدة للإحساس بالاتساع (ملاحظة iLLab: إحساس الاتساع). تشير دراسة كاملة النطاق حول سمات الجودة المكانية (الشكل 7) إلى أن شدة الاستضاءة العالية من الضوء الطبيعي عبر النوافذ الكبيرة حاسمة لخلق فضاء أكثر متعة وإثارة وتعقيداً واتساقاً وقابلية للقراءة بوضوح.


微信图片_20250328130545.png


تؤثر أشعة الشمس المباشرة على مظهر الغرفة من خلال بقعة الضوء، بالإضافة إلى الظلال المحددة بوضوح الناتجة عن الحزم المتوازية لأشعة الشمس. بينما تُعتبر بقعة الضوء محفزاً بصرياً، تشير الأبحاث إلى أن اختراقاً مناسباً لأشعة الشمس يمكن أن يحفز الاسترخاء [65]. وُجد أن اختراق أشعة الشمس له تأثير إيجابي على الرضا الوظيفي والرفاهية العامة [66]. أظهر مسح اجتماعي في أربعة أنواع مختلفة من المباني أجراه نيمان وآخرون [67] أن أشعة الشمس لديها ‘خاصية فريدة غير مادية تحفز الرفاهية النفسية’.


تؤثر أشعة الشمس المباشرة على مظهر الغرفة، فتشكل بقعة شمس بالإضافة إلى ظلال واضحة ناتجة عن أشعة متوازية. عندما تُعتبر بقعة الشمس محفزاً بصرياً، تشير الدراسات إلى أن اختراقاً مناسباً لأشعة الشمس (ملاحظة iLLab: اختراق أشعة الشمس للمساحة الداخلية) يمكن أن يحفز شعوراً بالاسترخاء. لاختراق أشعة الشمس تأثير إيجابي على الرضا الوظيفي والرفاهية العامة. أظهر مسح اجتماعي أجراه نيمان وآخرون في أربعة أنواع مختلفة من المباني أن ضوء الشمس يمتلك “سمة فريدة غير مادية قادرة على تحفيز الرفاهية النفسية”.


استخدمت دراسة واحدة سماء اصطناعية لمحاكاة ضوء النهار لسماء صافية مع ظلال محددة (ذات نغمة زرقاء)، وبقعة ضوء شمسي (تنتج نسبة نصوع لأشعة الشمس إلى المناطق المظللة كما هو موجود في الخارج)، بالإضافة إلى مصدر ضوء ساطع يُرى من خلال النافذة (له الحجم المتصور المناسب للشمس) [68,69]. أشارت النتائج إلى أن خصائص الإضاءة هذه كان لها تأثير إيجابي على تصورات مظهر الغرفة والحالة المزاجية ومستويات التوتر والقلق لدى المشاركين. يمكن أن يتسبب ضوء الشمس الساقط مباشرة على شاغل المكان أو المنعكس من سطح في عدم راحة بصرية و/أو حرارية. يرتبط هذا عدم الراحة باستخدام الستائر [70]، والتي ستحجب بعد ذلك (جزءًا من) ضوء الشمس المباشر وضوء السماء من دخول المبنى.


يمكن استخدام سماء اصطناعية لمحاكاة الضوء الطبيعي تحت سماء صافية: مع ظلال مميزة (ذات نغمة زرقاء)، وبقعة ضوء (تحاكي نسبة النصوع بين مناطق ضوء الشمس والظل الموجودة في الخارج)، ومصدر ضوء عالي السطوع يُرى من خلال النافذة (بحجم متصور مشابه لحجم الشمس). تشير نتائج هذه الأبحاث إلى أن الخصائص الشبيهة بالضوء الطبيعي المذكورة أعلاه لها تأثير إيجابي على إدراك مظهر الغرفة، وكذلك على الحالة المزاجية ومستويات التوتر والقلق لدى المشاركين. قد تتسبب أشعة الشمس المباشرة التي تضرب المستخدم أو تنعكس عن الأسطح في عدم راحة بصرية و/أو حرارية. يرتبط هذا عدم الراحة باتخاذ إجراءات التظليل، والتي تحجب جزءًا من ضوء الشمس المباشر وضوء السماء من دخول المبنى.


على الرغم من أن معظم الأبحاث حول مظهر الفضاء والأجسام قد أجريت باستخدام إضاءة كهربائية خاضعة للتحكم، إلا أن النتائج قابلة للتطبيق على ظروف ضوء النهار. تم إجراء البحث المدرج في هذا القسم بشكل رئيسي في المناخات المعتدلة ويشير إلى أن الإضاءة المكانية التي يحققها ضوء النهار تدعم الإدراك الجيد لمظهر الغرفة والأجسام. يبدو أن ضوء الشمس المباشر يعزز الجو المتصور للغرفة والحالة العاطفية للمستخدم، عند الحفاظ على الراحة البصرية والحرارية. ستؤثر اعتبارات تصميم الواجهة للحفاظ على الراحة في المناطق الاستوائية على ظروف ضوء النهار الداخلية. قد يؤدي كل من مظهر الغرفة والأجسام الناتج، بالإضافة إلى انتشار الظروف المشمسة، إلى استجابات مختلفة لاحقة من قبل الشاغلين.


على الرغم من أن معظم الدراسات حول مظهر الفراغات والأجسام تعتمد على مصادر الضوء الكهربائي، فإن هذه النتائج تنطبق أيضًا على ظروف الضوء الطبيعي. أُجريت معظم الدراسات المضمنة في هذا القسم في المناطق المعتدلة، لذا تشير النتائج إلى أن التوزيع الضوئي المكاني الذي يحققه الضوء الطبيعي يساعد في تكوين إدراك جيد لمظهر الغرفة والأجسام. عندما لا يتأثر الراحة البصرية والراحة الحرارية، يبدو أن ضوء الشمس المباشر يعزز إدراك الجو المكاني والحالة العاطفية للمستخدمين. بالنسبة للمناطق الاستوائية، فإن الاعتبار الرئيسي في تصميم الواجهات هو ضمان الراحة، مما سيؤثر على ظروف الضوء الطبيعي الداخلي. قد يؤدي مظهر الغرفة والأجسام الناتج، بالإضافة إلى احتمالية الأيام المشمسة، إلى ردود فعل مختلفة من المستخدمين (ملاحظة iLLab: مقارنة بالمناطق المعتدلة) .


7. الراحة


يمكن للتوزيع الطيفي المحدد للطاقة والسطوع للضوء الطبيعي أن يؤثر أيضًا على الراحة الجسدية البشرية. الراحة الجسدية هي شعور بالرفاهية، عندما تُختبر الظروف الحرارية والإضاءة في البيئة على أنها مريحة وترتبط بالرضا. قد يكون السطوع والمكون الأشعة تحت الحمراء القوي للضوء الطبيعي (الشكل 2) جذابًا، لكنه قد يسبب عدم راحة بصرية وحرارية. ومع ذلك، أظهرت المقابلات في الدراسات الميدانية أن السكان يمكن أن يكونوا راضين عن الضوء الطبيعي على الرغم من أنهم يعانون أحيانًا من عدم راحة بصرية [71].


يمكن للتوزيع الطيفي المحدد للطاقة والسطوع للضوء الطبيعي أن يؤثر أيضًا على الراحة الجسدية البشرية. تشير الراحة الجسدية إلى شعور الرفاهية الناتج عندما تُدرك الظروف الحرارية والإضاءة في البيئة على أنها مريحة ومرتبطة بالرضا. قد يكون السطوع والمكون الأشعة تحت الحمراء القوي للضوء الطبيعي ممتعًا، لكنه قد يسبب أيضًا عدم راحة بصرية وحرارية. ومع ذلك، تظهر نتائج المقابلات في الدراسات الميدانية أن المستخدمين يظلون راضين عن الضوء الطبيعي حتى لو كانوا يعانون أحيانًا من عدم راحة بصرية.


اختراق أشعة الشمس يسخن الغرفة. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر النوافذ مصدرًا لنقل الحرارة من وإلى الخارج. تنعكس الاختلافات بين المناطق المعتدلة وأطراف المناطق القطبية أو الاستوائية عادةً في الحلول المعمارية، حيث يجب أن يكون نهج التصميم مختلفًا لتوفير ظروف بيئية داخلية مريحة [72].


يتسبب نفاذ أشعة الشمس في ارتفاع درجة حرارة الغرف. وفي الوقت نفسه، تعتبر النوافذ أيضًا مصدرًا لانتقال الحرارة مع البيئة الخارجية. عادةً ما تنعكس الاختلافات الناتجة عن المناطق الجغرافية والمناطق المناخية في مخططات التصميم المعماري: يجب أن توفر استراتيجيات التصميم وفقًا لذلك ظروفًا بيئية فيزيائية داخلية مناسبة.


يؤدي عدم الراحة الحرارية الناتج عن درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة إلى تفعيل التبريد البيولوجي (مثل التعرق) أو التدفئة (مثل الارتعاش)، على التوالي. يمكن أن ينشأ عدم الراحة أيضًا من عدم التماثل الحراري بين درجات حرارة الأسطح الداخلية الباردة للنوافذ وتلك الخاصة بالجدران الأكثر دفئًا [73]. تشير دراسة ميدانية أجراها تشينازو وآخرون [74] إلى أن الرضا عن درجة الحرارة في الغرفة يتأثر بظروف الإضاءة، حيث يكون الرضا أقل تحت مستويات إضاءة منخفضة. قد يشير هذا إلى وجود تحمل أكبر لعدم الراحة الحرارية في المواقف التي تتوفر فيها ضوء النهار، كما اقترح فيتش وغالاسيو سابقًا [11].


يؤدي عدم الراحة الحرارية الناتج عن درجات حرارة مرتفعة أو منخفضة بشكل مفرط إلى تفعيل آليات التبريد البيولوجي المقابلة (مثل التعرق) أو التدفئة (مثل الارتعاش). قد ينشأ عدم الراحة أيضًا من عدم التماثل الحراري المتشكل بين الأسطح الداخلية الأبرد للنوافذ والجدران الأكثر دفئًا. تشير دراسة ميدانية أجراها تشينازو وآخرون إلى أن الرضا عن درجة حرارة الغرفة يتأثر بظروف الإضاءة، مع انخفاض الرضا تحت مستويات الإضاءة المنخفضة. قد يشير هذا إلى أن الناس لديهم قدرة تحمل أعلى لعدم الراحة الحرارية في وجود الضوء الطبيعي، كما اقترح فيتش وغالاسيو سابقًا.


عدم الراحة البصرية، والتي تشير إلى ‘عدم الراحة أو الألم في العينين أو حولهما’ (وفقًا لبويس وويلكينز [75])، يمكن أن يكون لها عدة أسباب، بما في ذلك الوهج والوميض من مصدر الضوء. يمكن أن يؤثر الوهج على الأداء البصري، ولكن حتى الوهج الذي لا يعيق بالضرورة رؤية الأشياء يمكن أن يؤدي إلى الإرهاق. تشير الأبحاث حول وهج عدم الراحة الناتج عن سطوع عالٍ أو تباين في السطوع من ضوء النهار أو الإضاءة الكهربائية إلى وجود تحمل أكبر عندما ينشأ وهج عدم الراحة الخفيف من ضوء النهار [76,77] و/أو تنوع في المتطلبات الفردية للراحة البصرية من ضوء النهار [78] مقارنة بمصادر الضوء الكهربائي التي لها نفس السطوع. يُقترح أن الثقافة والمناخ يؤثران على الوهج المدرك من ضوء النهار [79]. يمكن أن يتسبب الوميض في صداع أو إجهاد العينين أو نوبات، ويقلل من الأداء البصري [80]. يمكن أن تكون الإضاءة الكهربائية مصدرًا للوميض، بينما ضوء النهار خالٍ من الوميض.


هناك العديد من المحفزات لعدم الراحة البصرية (كما عرفها بويس وويلكينز بأنها "عدم راحة أو ألم في العينين أو حولهما")، بما في ذلك الوهج والوميض من مصادر الضوء. قد يؤثر الوهج على الأداء البصري؛ فبعض أنواع الوهج، حتى لو لم تعيق رؤية الأشياء، قد تسبب إجهاداً بصرياً. تظهر الدراسات أنه بالنسبة للوهج المزعج الناتج عن نصوع عالٍ أو تباين نصوع عالٍ سواء من الضوء الطبيعي أو مصادر الضوء الكهربائي، فإن الناس يتحملونه أكثر عندما يأتي من الضوء الطبيعي. وفي الوقت نفسه، تتنوع الاحتياجات الفردية للراحة البصرية من الضوء الطبيعي أكثر من احتياجات مصادر الضوء الكهربائي ذات النصوع نفسه. تؤثر الظروف الثقافية والمناخية أيضاً على إدراك الناس للوهج من الضوء الطبيعي. يمكن أن يؤدي الوميض إلى الصداع وإجهاد العينين أو النوبات الصرعية، ويقلل من الأداء البصري. قد تكون مصادر الضوء الكهربائي مصدراً للوميض، لكن الضوء الطبيعي خالٍ من الوميض (ملاحظة iLLab: الضوء الطبيعي له مزايا من حيث الوهج، والميزة أكثر وضوحاً من حيث الوميض).


8. الرفاهية الناتجة عن المناظر عبر النوافذ فوائد المناظر من النافذة


توفر النافذة ضوء النهار، وتبادل الهواء، ومنظراً، ومعلومات عن الطقس والأنشطة الخارجية. توفر خصائص مواد النافذة وتصميمها واستخدامها التحكم في التأثيرات الخارجية، مثل الرائحة والصوت والحرارة. بالإضافة إلى ذلك، قد توفر النوافذ مساراً للهروب. تلعب كل هذه الجوانب دوراً في الشعور بالتحكم والأمان في البيئات الداخلية. يرتبط الإحاطة والخصوصية والأمان والمعرفة (غير الواعية) بمسارات الهروب بوظيفية المكان. يشير ستامبس [81] إلى أن إشراق المشهد مرتبط بالأمان المُقدَّر («القدرة على الحركة والقدرة على الإدراك»). كانت عدم وجود معلومات عن الطقس وعدم وجود منظر هما السببين في كره الموظفات للمكاتب بدون نوافذ، حيث يشعرن بالعزلة والاكتئاب والتوتر (رويز، كما ورد في كولينز [1]).


توفر النوافذ ضوءاً طبيعياً، وتهوية، ومناظر، ومعلومات عن الطقس والأنشطة الخارجية. يمكن لخصائص المواد وتصميم واستخدام النوافذ أن تتحكم في التأثيرات الخارجية، مثل الروائح والأصوات والحرارة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تعمل النوافذ كمسارات للهروب.تلعب كل هذه العوامل دوراً في الشعور بالتحكم والأمان في البيئات الداخلية. ترتبط الإحاطة والخصوصية والأمان والوعي (غير الواعي) بمسارات الهروب بوظيفية المكان. يشير ستامبس إلى أن إشراق المشهد مرتبط بالأمان المُدرك («القدرة على الحركة والقدرة على الإدراك»). الأسباب التي تجعل الموظفات لا يحبذن المكاتب بدون نوافذ هي نقص معلومات الطقس وعدم وجود مناظر، مما يجعلهن يشعرن بالعزلة والاكتئاب والتوتر (رويز، مقتبس من كولينز).


يمكن للمنظر من النافذة أن يؤثر على عدة جوانب من الرفاهية الجسدية والعقلية. يمكنه، على سبيل المثال، دعم عمليات الاستعادة، وتخفيف التوتر أو زيادة الرضا الوظيفي. تشير الأبحاث التي تدرس آثار محتوى المنظر إلى أن المناطق الحضرية المزدحمة والكثيفة ذات العوائق التي توفر مدى بصريًا قصيرًا تتطلب عمليات تكيف وتكيف مستمرة من قبل عضلات العين، للحفاظ على صورة ثابتة في النقطة المركزية. وعلى العكس من ذلك، يمكن للمناظر نحو فضاء عميق أن تخفف عن العين وتوتر العضلات، وتحرر القشرة الدماغية من معالجة المعلومات، مما يؤدي إلى الاسترخاء المعرفي. النظر إلى منظر يسرع التعافي الفسيولوجي من تجربة مرهقة [82,83].


يمكن للمشهد خارج النافذة أن يؤثر على جوانب متعددة من الصحة الجسدية والنفسية. على سبيل المثال، يمكنه دعم عمليات الاستعادة، وتخفيف التوتر أو زيادة الرضا الوظيفي. تشير الأبحاث حول محتوى المشهد إلى أن المناطق الحضرية المزدحمة والكثيفة، إذا كانت معاقة مما يؤدي إلى مدى بصري قصير، تتطلب من عضلات العين التكيف والتأقلم باستمرار للحفاظ على الصورة ثابتة على النقطة المركزية للشبكية. على النقيض من ذلك، يمكن للنظر إلى المسافة أن يريح العينين وتوتر العضلات، ويحرر القشرة الدماغية من معالجة المعلومات،从而实现 الاسترخاء المعرفي. مشاهدة المناظر الطبيعية يمكن أن تسرع العملية الفسيولوجية للتعافي من التوتر.


تتوفر معلومات أقل تقارن الفائدة الاستردادية النسبية للغرف ذات النوافذ المطلة، والنوافذ الاصطناعية والجدران الخالية من النوافذ. يفضل شاغلو المكاتب النوافذ الحقيقية أو نافذة اصطناعية ذات منظر طبيعي ديناميكي [84]، لكن التأثير الاستردادي للنوافذ الاصطناعية ذات 'المناظر' الديناميكية يبدو أقل [85]. في المساحات الخالية من النوافذ، يبدو أن الشاغلين يعوضون نقص النوافذ بعناصر طبيعية، في شكل نباتات أو صور للمناظر الطبيعية. وجد هيرفاغن وأوريانس [86] أن المكاتب الصغيرة الخالية من النوافذ مزينة بضعف عدد المواد البصرية مقارنة بالغرف ذات النوافذ والمناظر. لم تمثل المواد البصرية (في المكاتب الخالية من النوافذ) مناظر 'بديلة'، لكنها تضمنت مواضيع طبيعية.


هناك بحث مقارن أقل حول الآثار العلاجية الاستردادية بين الغرف ذات النوافذ، والنوافذ الاصطناعية، والجدران الخالية من النوافذ. يميل موظفو المكاتب إلى تفضيل النوافذ الحقيقية أو النوافذ الاصطناعية ذات المناظر الطبيعية الديناميكية، لكن التأثير العلاجي الاستردادي للنوافذ الاصطناعية ذات "المناظر الطبيعية" أقل. في المساحات الخالية من النوافذ، يميل المستخدمون إلى استخدام النباتات أو صور المناظر الطبيعية لتعويض نقص النوافذ. وجد هيرفاغن وأوريانس أن المواد البصرية في الديكور الداخلي للمكاتب الأصغر حجمًا الخالية من النوافذ هي ضعف تلك الموجودة في المكاتب ذات النوافذ. لا تعكس المواد البصرية المزعومة (في المكاتب الخالية من النوافذ) بالضرورة مناظر طبيعية "بديلة"، ولكنها تتضمن مواضيع طبيعية. (ملاحظة iLLab: تشير المناظر الطبيعية البديلة إلى مناظر طبيعية أضيق، مثل لوحات المناظر الطبيعية المقابلة للميزات الجغرافية للمنطقة؛ بينما المواضيع الطبيعية أوسع.)


توفر النوافذ أيضًا إشارات سياقية حول وقت اليوم وظروف الطقس، مما يثبت وجودنا في الزمان والمكان، سواء بوعي أو بدون وعي. كان لدى المرضى في وحدة العناية المركزة ذات النافذة شبه الشفافة ذاكرة وتوجيه أكثر دقة وهلاوس وأوهام أقل من أولئك في وحدة بدون نوافذ [87]. أظهر استبيان لفهم تفضيل النوافذ أن المنظر الخارجي الذي يوفر معلومات زمنية كان من بين العوامل المفضلة الأكثر ذكرًا للمساحات السكنية وعدد من المساحات غير السكنية [88]. وفقًا لـ Veitch و Galasiu [11] ‘يعد توفير هذه المعلومات وظيفة معترف بها للنافذة’.


يمكن للنوافذ أيضًا توفير إشارات سياقية حول الوقت والطقس، مما يساعدنا على تحديد موقعنا في الزمان والمكان على المستويين الواعي وغير الواعي. أظهرت دراسة في وحدات العناية المركزة أن المرضى الذين لديهم نوافذ شبه شفافة كانوا يتمتعون ذاكرة وتوجيه أكثر دقة، وهلاوس وأوهام أقل، مقارنة بالمساحات الخالية من النوافذ. أظهر استبيان حول تفضيلات النوافذ أن قدرة المنظر من النافذة على توفير إشارات زمنية كانت من بين عوامل التفضيل الأكثر ذكرًا للمساحات السكنية (والعديد من المساحات غير السكنية). وفقًا لـ Veitch و Galasiu: “يعد هذا التوريد للمعلومات وظيفة معترف بها للنوافذ.”


يمكن لكل من محتوى المنظر وجودته المتصورة أن يؤثر على استجابات البشر لضوء النهار. عدد طبقات المنظر، وعرضه ومسافته، والجودة المتصورة لعناصر المناظر الطبيعية وتكوين المنظر هي معايير مؤثرة مهمة، كما هو موضح في الشكل 8 [89]. تتحدد تحمل الوهج المزعج من ضوء النهار عبر النافذة جزئيًا بمدى إثارة المشهد الخارجي [90,91]، وجاذبيته [92] ومحتواه [93]. تضيف الرؤية الخارجية إلى الإدراك المرغوب لضوء النهار، خاصة للمناظر الطبيعية والجذابة والمثيرة للاهتمام، لكن الآليات لذلك لا تزال غير مفهومة تمامًا. على الرغم من إمكانية محاكاة الإشارات السياقية المرتبطة بضوء النهار، تشير الأبحاث إلى أن بعض الفوائد قد لا يتم إعادة إنتاجها بواسطة الإضاءة الكهربائية.


窗景的内容和感知质量都会影响人类对天然光的反应。景观的层次、视野的宽度和距离、景观元素的感知质量及其构图,都是重要的影响参数(Figure 8)。对天然光眩光的容忍程度,部分取决于窗外景观的有趣程度、吸引力及其内容。尽管窗景可以提高人们对天然光感知的预期,尤其是对自然、吸引人且有趣的景观,但其背后的机制尚不明确。天然光所提供的部分信息是可以通过电光源模拟得到,但仍有研究表明有些天然光的好处是电光源复制不来的。


微信图片_20250328130555.png


9. Energy Efficiency 能效


يوفر توفير الضوء الطبيعي إضاءة داخلية مجانية مع توزيع طيفي مستمر للطاقة من 320 nm إلى 2600 nm، مما له آثار على طلب الطاقة للتدفئة والتبريد والإضاءة في المبنى [94]. يمكن للإضاءة الطبيعية أن تقلل مباشرة من الطاقة الكهربائية اللازمة لإضاءة الغرفة. يعتمد مدى إمكانية إزاحة الضوء الطبيعي لأوقات استخدام الكهرباء بشكل واضح على التصميم والموقع والغرض واستخدام المساحة داخل المبنى. ينبغي الانتباه إلى الموقع الأنسب للأنشطة؛ على سبيل المثال، يجب أداء المهام ذات المتطلبات البصرية العالية بالقرب من محيط المبنى المضاء طبيعيًا. يجب دمج تصميم الإضاءة الطبيعية مع أنظمة تحكم في الإضاءة الكهربائية تقوم بإيقاف التشغيل أو التخفيض، مع الحفاظ على جودة الإضاءة الكهربائية، لتقليل استهلاك الكهرباء. تتراوح وفورات طاقة الإضاءة المحققة من خلال تركيب أنظمة تحكم في الإضاءة تستجيب للضوء الطبيعي بين 20٪ و70٪ [95–99]. أظهرت دراسة تحليلية شاملة أجراها ويليامز وآخرون [100] متوسط وفورات بنحو 30٪ في تطبيقات مختلفة. يشير تسانغراسوليس وآخرون [101] إلى أن انخفاض استهلاك طاقة الإضاءة بنسبة 40٪ يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة الأولية الإجمالي بنسبة 17٪.


يمكن للضوء الطبيعي أن يوفر بيئة إضاءة داخلية مجانية؛ يمتد توزيع طيف القدرة الخاص به من 320 إلى 2600 نانومتر، مما له تأثير مهم على استهلاك الطاقة للتدفئة والتبريد والإضاءة في المباني. يمكن للإضاءة الطبيعية أن تقلل مباشرة من استهلاك الكهرباء للإضاءة الاصطناعية. من الواضح أن مدى قدرة الضوء الطبيعي على استبدال الإضاءة الاصطناعية يعتمد على عوامل مثل تصميم المبنى، والمنطقة المناخية، واستخدام المبنى، وأنماط استخدام المساحة. تجدر الإشارة إلى أنه ينبغي ترتيب الأنشطة ذات المتطلبات البصرية العالية في مناطق قريبة من مصادر الضوء الطبيعي عند محيط المبنى. يجب دمج تصميم الإضاءة الطبيعية مع أنظمة التحكم في الإضاءة الاصطناعية لإيقاف أو تقليل الإضاءة الاصطناعية عند الاقتضاء مع الحفاظ على جودة الإضاءة، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة. يتراوح نطاق توفير الطاقة في الإضاءة المحقق من خلال تركيب أنظمة تحكم في الإضاءة تستجيب للضوء الطبيعي بين 20% و70%. تظهر نتائج التحليل التلوي لويليامز وآخرون أن متوسط توفير الطاقة عبر سيناريوهات مختلفة يبلغ حوالي 30%. أشار تسانغراسوليس وآخرون إلى أن انخفاض استهلاك طاقة الإضاءة بنسبة 40% يعني انخفاضًا بنسبة 17% في إجمالي استهلاك الطاقة الأولية للمبنى. (ملاحظة iLLab: تُترجم "Primary energy consumption" عادةً إلى “استهلاك الطاقة الأولية” وليس “الاستهلاك الرئيسي للطاقة”. وهي تشير إلى استهلاك الطاقة المستمدة مباشرة من الطبيعة دون تحويل أو معالجة، مثل الفحم، والنفط، والغاز الطبيعي، والطاقة النووية، والطاقة المائية، وطاقة الرياح، والطاقة الشمسية، إلخ. تسمى هذه الطاقات بالطاقة الأولية قبل تحويلها إلى كهرباء أو أشكال أخرى من الطاقة. لأن المباني الخضراء أحيانًا تحسب التقنيات النشطة مثل الكهروضوئية كوفورات في طاقة المباني ناتجة عن الطاقة المستدامة، لكن الإضاءة الطبيعية هي في الواقع طريقة استخدام سلبي للطاقة الشمسية.)


فقط عندما يتم استنفاد الإمكانات الكاملة لهذه النهج المدمجة في التصميم، ينبغي النظر في إدخال أنظمة تكنولوجية لنقل الضوء الطبيعي بشكل أعمق إلى المساحات الداخلية عن طريق الانحراف عند النوافذ أو النقل، الذي غالبًا ما يكون مكلفًا في التركيب، للضوء الطبيعي من السقف عبر الطوابق المتوسطة بواسطة أنابيب مرايا أو كابلات الألياف الضوئية [102–104]. (ملاحظة iLLab: يا لها من جملة طويلة!)


فقط بعد الاستفادة الكاملة من إمكانات طرق التصميم المذكورة أعلاه، ينبغي النظر في تدابير التكنولوجيا العالية. على سبيل المثال، عكس الضوء عند النوافذ، أو نقل الضوء الطبيعي من السقف إلى المساحات الداخلية للمبنى عبر قنوات المرايا/الألياف الضوئية. ومع ذلك، فإن تكاليف تركيب هذه التدابير التقنية تكون عادة مرتفعة.


تؤثر فتحات الضوء الطبيعي على الظروف الحرارية في المبنى. يمكن أن تزيد خسائر الحرارة في الشتاء عندما تكون المقاومة الحرارية للنوافذ أقل من الجدران. ينشأ اكتساب الحرارة من الإشعاع الشمسي عبر النوافذ ويعتمد على المناخ؛ قد يكون هذا مفيدًا في الشتاء ولكنه قد يتطلب تبريدًا إضافيًا في الصيف. وبالتالي، تكون الطاقة الموفرة وكذلك الجدوى الاقتصادية للإضاءة الطبيعية أقل إذا كانت هناك حاجة لطاقة التبريد. تستطيع أنظمة الزجاج الحديثة تصفية جزء كبير من المكون تحت الأحمر.


تؤثر فتحات الضوء الطبيعي أيضًا على البيئة الحرارية للمبنى. في الشتاء، إذا كانت المقاومة الحرارية للنوافذ أقل من الجدران، فقد تزيد من فقدان الحرارة. يعتمد اكتساب حرارة المبنى من الإشعاع الشمسي عبر النوافذ على الظروف المناخية؛ اكتساب الحرارة مفيد في الشتاء، لكنه قد يتطلب تبريدًا/تبريدًا إضافيًا في الصيف. قد يعوض استهلاك الطاقة هذا للتبريد وفورات طاقة الإضاءة التي توفرها الإضاءة الطبيعية. يمكن لعمليات طلاء الزجاج الحديثة (مثل زجاج Low-E) تصفية جزء كبير من المكونات تحت الحمراء (ملاحظة iLLab: مما يخفف من التناقض بين الإضاءة الطبيعية والعزل الحراري).


يمكن تعديل مكاسب الحرارة الشمسية باستخدام أجهزة التظليل أو أنظمة الزجاج القابلة للتبديل، والتي ينبغي من الناحية المثالية أن توازن أيضًا بين توفير الإضاءة الطبيعية والمنظر الخارجي، والحماية من الوهج [105]. توجد فروق كبيرة في تكوين الإضاءة الطبيعية وتوافرها بين المناطق المعتدلة والمناطق الاستوائية، والتي عادةً ما تُحدد لها الحلول المعمارية بشكل مناسب. تعتمد متطلبات الطاقة الإجمالية على نوع المبنى وشكله وإنشائه، وأنشطة وأنماط الشاغلين، بالإضافة إلى الموقع الجغرافي والمناخ والاتجاه ودرجة العوائق [106–108].


نظريًا، يمكننا تنظيم اكتساب الحرارة الشمسية من خلال أجهزة التظليل (ملاحظة iLLab: مثل الستائر أو الستائر المعدنية) أو أنظمة الزجاج القابلة للتبديل (ملاحظة iLLab: مثل الزجاج الكهروضوئي) ، وبالتالي موازنة التناقضات بين الإضاءة الطبيعية، ومناظر النوافذ، والوهج. توجد فروق هائلة في موارد الضوء الطبيعي بين المناطق المعتدلة والمناطق الاستوائية (ملاحظة iLLab: من الأفضل الإشارة مباشرة إلى مناطق المناخ الضوئي المختلفة) ، لذا فإن استراتيجيات التصميم المعماري عادةً ما تكون ذات تعريفات واضحة. يعتمد استهلاك الطاقة الإجمالي للمبنى على العديد من العوامل: بما في ذلك مورفولوجيا المبنى وهيكله واختياره، وأنشطة المستخدمين وأنماط الاستخدام، بالإضافة إلى الظروف الجغرافية، والمناطق المناخية، والاتجاه، ودرجة التظليل.


تتطلب الإضاءة الكهربائية طاقة. كما قد تطلق حرارة إلى المبنى، اعتمادًا على مصدر الضوء، مما قد يزيد من حمل التبريد ولكن يمكنه أيضًا تقليل متطلبات طاقة التدفئة. غالبًا ما يكون المبنى الخالي من النوافذ أقل كفاءة في استخدام الطاقة من المبنى الذي يحتوي على اختيار وتحكم مناسبين لنوافذ موضوعة جيدًا.


تستهلك مصادر الضوء الكهربائية الطاقة، اعتمادًا على نوع مصدر الضوء المستخدم. في الوقت نفسه، تطلق مصادر الضوء الكهربائية أيضًا حرارة داخل المبنى، مما يزيد من حمل التبريد أو يقلل من حمل التدفئة (ملاحظة iLLab: اعتمادًا بشكل خاص على الموسم) . عادةً ما تكون كفاءة الطاقة في المباني الخالية من النوافذ أسوأ من تلك الموجودة في المباني التي تحتوي على نوافذ.


10. القيمة النقدية القيمة الاقتصادية


يمكن لتصميم الإضاءة النهارية أن يحقق فوائد مالية من خلال تقليل تكلفة الطاقة للإضاءة الكهربائية وتحسين إنتاجية شاغلي المبنى. يمكن للإضاءة النهارية زيادة الإنتاجية من خلال مجموعة من العوامل تشمل حدة البصر المحسنة بفضل تجسيد اللون الأفضل أو مستويات الإضاءة الأعلى، وتحسين النمذجة البصرية للأشياء والوجوه، وتقليل الوميض و/أو توفير إشارات سياقية [109]. لقد ثبت أن الإنتاجية تزداد بنسبة 5-15% في الشركات التي انتقلت إلى مباني توفر إضاءة نهارية أكثر [110,111]. ومع ذلك، لا يزال الدور الدقيق للإضاءة النهارية على الإنتاجية في هذا النوع من الدراسات موضوعًا لأبحاث مستقبلية، نظرًا للعديد من العوامل الأخرى التي تتغير في وقت واحد مع مثل هذه الخطوة. لا يمكن دراسة تأثير الإضاءة النهارية على الإنتاجية والجوانب ذات الصلة، مثل التغيب عن العمل، إلا في الدراسات الميدانية والدراسات الوبائية [112,113]، حيث يكون التحكم التجريبي صعبًا وتفسير النتائج متطلبًا [5]. في الوقت الحالي، لا تتوفر نتائج كافية لاستخلاص استنتاجات بشأن تأثير توفر الإضاءة النهارية على الإنتاجية؛ وهناك حاجة إلى مزيد من البحث.


يمكن للضوء الطبيعي أن يحقق فوائد اقتصادية من خلال تقليل استهلاك الطاقة لمصادر الضوء الكهربائية وتحسين إنتاجية العمال. يمكن للضوء الطبيعي تحسين إنتاجية العمال بعدة طرق: من خلال تعزيز الرؤية عن طريق شدة الاستضاءة العالية وتجسيد اللون العالي، وتحسين العرض المرئي للأشياء والوجوه، وتقليل الوهج، وتوفير إشارات سياقية. بعد انتقال الشركات إلى مساحات مبنى ذات ظروف إضاءة نهارية أفضل، يمكن أن تزيد إنتاجيتها بنسبة 5-15%. ومع ذلك، نظرًا لتغير عوامل أخرى في وقت واحد في مثل هذه الدراسات، فإن الدور الدقيق الذي يلعبه الضوء الطبيعي لا يزال يتطلب مزيدًا من البحث. لا يمكن دراسة تأثير الضوء الطبيعي على الإنتاجية والجوانب ذات الصلة (مثل التغيب عن العمل) إلا من خلال الدراسات الميدانية والدراسات الوبائية، حيث يكون التحكم التجريبي صعبًا وتفسير النتائج أمرًا صعبًا. حتى الآن، لا تزال نتائج البحث حول الضوء الطبيعي والإنتاجية غير كافية لاستخلاص استنتاجات مقنعة، ولا تزال هناك حاجة إلى مزيد من البحث.


أشار تحليل بيانات الدخل والمصروفات السنوية للمباني التجارية الذي أجراه كيم ووينمان [114] إلى أن للمناظر قيمة اقتصادية. في دراستهم، كانت المباني الأعلى، التي من المرجح أن توفر إطلالات على أفق المدينة ومناظرها الحضرية، ذات قيم عقارية أعلى. في المقابلات، ذكرت غالبية الشركات أن المنظر كان عاملاً يؤخذ في الاعتبار عند تحديد الإيجارات. أشارت دراسة لهيشونغ [115] إلى أن موظفي مراكز الاتصال الذين يتمتعون بأفضل منظر ممكن كانوا يعالجون المكالمات بشكل أسرع وحققوا نتائج أفضل في اختبارات الوظائف العقلية مقارنة بالموظفين الذين لا يتمتعون بمنظر. أشار تحليل المبيعات في المتاجر التي تحتوي على نوافذ سقفية وتلك التي لا تحتوي عليها، والذي أجراه هيشونغ وآخرون [109]، إلى أن المتاجر التي تحتوي على نوافذ سقفية شهدت زيادة في مؤشر مبيعاتها. أشارت المقابلات إلى أن النافذة السقفية أدت لا شعورياً إلى إدراك البيئة البصرية على أنها أكثر نظافة واتساعاً.


أظهر تحليل كيم ووينمان لبيانات الدخل والإنفاق السنوية للمباني التجارية أن المناظر من النوافذ يمكن أن تجلب قيمة اقتصادية، حيث تتمتع المباني الأطول (التي من المرجح أن توفر إطلالات على أفق المدينة والمناظر الحضرية) بقيم عقارية أعلى. في المقابلات، ذكرت معظم الشركات أن المنظر من النافذة كان عاملاً يؤخذ في الاعتبار عند تحديد الإيجارات. أظهرت دراسة لهيشونغ أن موظفي مراكز الاتصال الذين يتمتعون بأفضل المناظر كانوا يعالجون المكالمات بشكل أسرع ويحققون درجات أعلى في اختبارات الوظيفة النفسية. وجد تحليل هيشونغ وآخرون لبيانات المبيعات من المتاجر التي تحتوي على نوافذ سقفية وتلك التي لا تحتوي عليها أن المتاجر التي تحتوي على نوافذ سقفية كانت لديها مؤشرات مبيعات أعلى. أشارت المقابلات إلى أن النوافذ السقفية جعلت الناس يدركون لا شعورياً بيئتهم البصرية على أنها أكثر نظافة واتساعاً.


كما ذُكر أعلاه، فإن الآليات التفصيلية الكامنة وراء هذه الفوائد النقدية الثانوية وغيرها غير معروفة إلى حد كبير. بالإضافة إلى ذلك، لا يمكن تحقيق زيادة في الإنتاجية إلا عند تجنب الآثار غير المرغوب فيها للإضاءة النهارية، مثل الوهج، والظلال، وانعكاسات الحجاب، والارتفاع المفرط في درجة الحرارة.


كما ذكرنا أعلاه، فإن فهمنا للآليات الكامنة وراء الضوء الطبيعي وفوائده الاقتصادية المباشرة وكذلك فوائده الثانوية لا يزال ضحلاً. علاوة على ذلك، فإن الشرط المسبق لتحقيق زيادة في كفاءة الإنتاج هو تجنب الآثار السلبية الناتجة عن الضوء الطبيعي، مثل الوهج، والظلال، والانعكاسات، والارتفاع المفرط في درجة الحرارة.


11. الخاتمة


الشدة، وتوزيع القدرة الطيفي، والاتجاه المكاني وانتشارية ضوء النهار هي خصائص تدعم مظهر الغرفة والأشياء وكذلك التأثيرات غير المكونة للصورة. ديناميكيات التغيرات في شدة ولون ضوء النهار تدعم بشكل طبيعي تزامن الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، والمزاج واليقظة. بعض الاستجابات البشرية، مثل التأثيرات غير المكونة للصورة، تبدو محددة جيدًا. كما أن دور أشعة الشمس على الجلد لدعم إنتاج فيتامين د مثبت جيدًا. ومع ذلك، لا يمكن بعد شرح العديد من فوائد ضوء النهار والنوافذ بهذه البساطة. إن العتبة الأعلى لظهور وهج مزعج بصري في ظروف ضوء النهار، بالإضافة إلى التأثير الإيجابي للإشارات السياقية التي توفرها المناظر الخارجية، ناتجة عن آليات غير مفهومة جيدًا. يبدو أن بعض الاستجابات للضوء تتوسط عبر مسارات بصرية وغير مكونة للصورة تتطلب مزيدًا من البحث [116–118].


شدة الإضاءة، وتوزيع القدرة الطيفي، والاتجاهية المكانية والانتشارية هي خصائص فريدة لضوء النهار تدعم مظهر الغرفة والأشياء وكذلك التأثيرات غير المكونة للصورة. التغيرات الديناميكية في شدة ولون ضوء النهار تدعم بشكل طبيعي تنظيم الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، والمزاج واليقظة. بعض تأثيرات ضوء النهار على البشر واضحة نسبيًا، مثل التأثيرات غير المكونة للصورة. بالإضافة إلى ذلك، فإن الدور الداعم لأشعة الشمس على الجلد لتخليق فيتامين د مثبت أيضًا بشكل جيد. ومع ذلك، لا يمكن شرح العديد من التأثيرات الإيجابية لضوء النهار والنوافذ ببضع كلمات فقط. عتبة التسامح الأعلى مع الوهج المزعج في ظروف ضوء النهار، بالإضافة إلى التأثير الإيجابي للإشارات البصرية التي توفرها المنظر الخارجي للنافذة، وعلى الرغم من أن النتائج مؤكدة، إلا أن الآليات لا تزال غير واضحة. تبدو بعض استجابات التأثير منظمة في وقت واحد من خلال كل من الرؤية المكونة للصورة والمسارات غير المكونة للصورة، مما يتطلب مزيدًا من البحث.


على الرغم من إمكانية محاكاة العديد من خصائص ضوء النهار بواسطة الإضاءة الكهربائية، لم يتم إثبات أنه يمكن إعادة إنتاج جميع النتائج الإيجابية الشاملة والمتنوعة المرتبطة بضوء النهار بشكل مصطنع. في الواقع، لم تكن خصائص التفاعل المعقد بين ديناميكيات ضوء النهار والاستجابات البشرية الفردية قابلة للقياس الكمي بسهولة حتى الآن. ولا تزال هذه المجالات مجالات رئيسية تتطلب بحثًا موسعًا إضافيًا.


على الرغم من إمكانية محاكاة العديد من خصائص ضوء النهار بواسطة مصادر الضوء الكهربائية، يبدو حاليًا أن مصادر الضوء الكهربائية لا يمكنها تحقيق إعادة إنتاج اصطناعي شامل للتأثيرات المتنوعة والشاملة والإيجابية لضوء النهار. في الواقع، كانت خصائص التفاعل المعقد بين ديناميكيات ضوء النهار والأفراد البشر صعبة القياس الكمي حتى الآن، ولا يزال هذا مجالًا رئيسيًا يتطلب بحثًا موسعًا إضافيًا في المستقبل.


نقترح أن تتناول الدراسات المستقبلية تأثير ضوء النهار على الجوانب التالية من الأداء البشري والصحة والرفاهية والتي قد تؤدي إلى سلوكيات تترجم إلى فوائد مالية:


نوصي بأن تركز الأبحاث المستقبلية على تأثير الضوء الطبيعي على البشر في المجالات التالية: الفعالية، الصحة والرفاهية. قد تؤدي هذه التأثيرات إلى سلوكيات مقابلة وتترجم إلى فوائد اقتصادية.


1. التأثير التفاضلي للتغيرات في توزيع الطاقة الطيفية وشدة الضوء عبر اليوم والفصول في مواقع جغرافية مختلفة، على سبيل المثال من خلال دراسات وبائية تستكشف بشكل أعمق تأثير توفير ضوء النهار على الرؤية الجيدة والمزامنة اليومية (الساعة البيولوجية)، والنوم التصالحي وصحة أفضل؛


1. تأثير التغيرات في توزيع الطاقة الطيفية والإضاءة للضوء الطبيعي عبر دورات الليل والنهار والفصول، وكذلك الاختلافات عبر المواقع الجغرافية، على الرؤية الجيدة والإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية) وجودة النوم والصحة؛ منهجياً، يمكن استخدام نماذج بحثية مثل علم الأوبئة.


2. الاختلافات في تأثير مصدر الضوء على مظهر الغرفة والأشياء، مع مقارنة الإضاءة الكهربائية وضوء النهار من خلال النوافذ أو الفتحات السقفية أو أنابيب الضوء، مما يشمل الاختلافات بين الإضاءة الثابتة والديناميكية؛


2. تأثير مصادر الضوء المختلفة على مظهر الغرف والأشياء، ومقارنة مصادر الضوء الكهربائية بالضوء الطبيعي الذي يدخل عبر النوافذ أو السقفيات أو أنابيب الضوء، بما في ذلك الاختلافات بين الإضاءة الثابتة والإضاءة الديناميكية.


3. التقديرات الإحصائية للتباين في تأثير ضوء النهار مع التعرض المتزامن للضوء الكهربائي، لتوضيح تفاعلاتهما بما في ذلك تقييمات آثار تاريخ الضوء، والحصول على فهم أفضل للإمكانات الحادة وغير المكونة للصور لضوء النهار؛


3. التقييم الإحصائي للتباين في التأثير عند تعرض الضوء الطبيعي ومصادر الضوء الكهربائية في وقت واحد، لتوضيح تفاعلاتهما (بما في ذلك تقييم آثار تاريخ الضوء) وفهم إمكانات الضوء الطبيعي بشكل أكثر وضوحًا من حيث الجوانب الفورية وغير المكونة للصور.


(ملاحظة iLLab: يجري iLLab حاليًا أبحاثًا ذات صلة بالنقاط الثلاث المذكورة أعلاه: الإضاءة المتمحورة حول الإنسان (HCL)، ومحاكاة ضوء النهار، والتكامل بين الإضاءة الطبيعية والاصطناعية.)


بالإضافة إلى ذلك، تحتاج بعض المتغيرات المشتركة إلى الانتباه، على سبيل المثال:
بالإضافة إلى ذلك، تحتاج بعض المتغيرات المشتركة إلى الاهتمام، مثل:


1. التقييمات النوعية لإدراك بيئة ما (مثل بيئة العمل) لدراسة دور السياق والمحتوى تحت أنظمة إضاءة مختلفة، بما في ذلك غياب الضوء، وما إذا كان يمكن قياس/تشغيل أعراض هذا الغياب؛


1. التقييم النوعي لإدراك بيئة ما (مثل بيئة العمل) لدراسة الدور المحدد لمشهدها ومحتواها تحت ظروف إضاءة مختلفة؛ بما في ذلك ما إذا كانت ظروف انعدام الضوء والأعراض الناجمة عن نقص الضوء يمكن قياسها/تحديدها تشغيلياً. (ملاحظة iLLab: على سبيل المثال، إضاءة المشاهد)


2. قياس كمية ونوعية المنظر والإشارات السياقية من النوافذ. يجب تطوير مقاييس لكمية ونوعية المنظر الخارجي ومقياس لتقييم أهمية الإشارات السياقية، لموازنة وظائف النوافذ المختلفة، مثل الحماية من الوهج، وإدارة اكتساب الحرارة الشمسية وتوفير ضوء النهار؛


2. قياس المناظر الخارجية والإشارات السياقية. تطوير مقاييس وأنظمة مؤشرات للتقييم الكمي والنوعي للمناظر الخارجية، بالإضافة إلى قياسات لتقييم أهمية الإشارات السياقية في موازنة وظائف النوافذ مثل الحماية من الوهج، وإدارة اكتساب الحرارة الشمسية والإضاءة الطبيعية.


3. قد يؤثر انتشار الظروف الجوية والأنماط المعمارية السائدة على توقعات وردود فعل السكان، وبالتالي فإن تأثير المناخ والثقافة على تفضيل مصدر الضوء، ومظهر الغرفة والأشياء، وكذلك جوانب الراحة، يجب أن يكون موضوعًا لمزيد من البحث.


3. قد تؤثر الظروف الجوية السائدة والأنماط المعمارية الرئيسية على توقعات وردود فعل السكان؛ لذلك، فإن تأثير المناخ والثقافة على تفضيل مصدر الضوء، ومظهر الغرفة والأشياء، وجوانب الراحة هو أيضًا موضوع للبحث المستقبلي.


وأخيرًا، ربما يكون الشيء الأكثر إلحاحًا والأصعب تصميمه هو (مجموعة من) المقاييس لقياس ‘الطبيعية’ للضوء.


أخيرًا، قد يكون الشيء الأكثر إلحاحًا والأصعب ابتكاره هو (مجموعة من) المقاييس لقياس ‘الخصائص الطبيعية’ للضوء. (ملاحظة من iLLab: بالنسبة لأهل قوانغتشو، قول إن الدجاجة لها ‘نكهة دجاج’ هو أعلى مدح للدجاجة؛ وينطبق الأمر نفسه على الضوء.)


المراجع

  1. كولينز بي إل. مراجعة رد الفعل النفسي تجاه النوافذ. Lighting Research and Technology 1976; 8: 80–88.

  2. هيرفاغن جيه إتش، هيرفاغن دي آر. الإضاءة والراحة النفسية. Lighting Design and Application 1986; 16: 47–51.

  3. فيتش جيه إيه، هاين دي دبليو، جيفورد ر. معرفة المستخدمين النهائيين ومعتقداتهم وتفضيلاتهم للإضاءة. Journal of Interior Design 1993; 19: 15–26.

  4. فيتش جيه إيه، جيفورد ر. تقييم المعتقدات حول تأثيرات الإضاءة على الصحة والأداء والمزاج والسلوك الاجتماعي. Environment and Behavior 1996; 8: 446–470.

  5. غالاسيو إيه دي، فيتش جيه إيه. تفضيلات ورضا شاغلي المكاتب ذات الإضاءة الطبيعية من البيئة الضوئية وأنظمة التحكم: مراجعة للأدبيات. Energy and Buildings 2006; 38: 728–742.

  6. بويس ب، هنتر ج، هاوليت أ. فوائد ضوء النهار من خلال النوافذ. تروي، نيويورك: مركز أبحاث الإضاءة، معهد رينسيلار للفنون التطبيقية، 2003.

  7. روش ل، ديوي إ، ليتلفير ب. ردود فعل شاغلي المكاتب على ضوء النهار. أبحاث وتكنولوجيا الإضاءة 2000؛ 32: 119–126.

  8. هيرنينغ إم بي، إيسواردي جي إل، غارسيا-هانسن في آر. التنبؤ بالوهج المزعج من النوافذ تحت السماء الاستوائية. البناء والبيئة 2017؛ 113: 107–120.

  9. إدواردز إل، تورسيليني ب. مراجعة الأدبيات حول آثار الضوء الطبيعي على شاغلي المباني. تقرير NREL/TP-550-30769. جولدن، كولورادو: المختبر الوطني للطاقة المتجددة، 2002.

  10. سترونغ د. الفوائد المميزة للزجاج: المساهمات الاجتماعية والاقتصادية للمناطق المزججة في الاستدامة في البيئة المبنية. تشولزبري، المملكة المتحدة: شركة ديفيد سترونغ للاستشارات المحدودة، 2012.

  11. Veitch JA, Galasiu AD. الآثار الفسيولوجية والنفسية للنوافذ والضوء الطبيعي والمناظر في المنزل: مراجعة وخطة بحثية. أوتاوا: المجلس الوطني للبحوث في كندا، 2012. تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019، من https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=06e1364d-71f3-4766-8ac8-f91da5576358.

  12. Beute F, de Kort YA. الآثار الصحية الإيجابية للبيئة: مراجعة الآثار الوقائية للطبيعة والضوء الطبيعي على الصحة. علم النفس التطبيقي: الصحة والرفاهية 2014؛ 6: 67–95.

  13. Aries MB, Aarts MP, van Hoof J. الضوء الطبيعي والصحة: مراجعة للأدلة والعواقب على البيئة المبنية. أبحاث وتكنولوجيا الإضاءة 2015؛ 47: 6–27.

  14. Farley KM, Veitch JA. غرفة مع إطلالة: مراجعة لتأثيرات النوافذ على العمل والرفاهية. IRC-RR-136. أوتاوا: المجلس الوطني للبحوث في كندا، 2001.

  15. Haans A. التفضيل الطبيعي في تقييم الناس للضوء. مجلة علم النفس البيئي 2014؛ 39: 51–61.

  16. بييرسون سي، وينولد ج، بودارت م، . مراجعة للعوامل المؤثرة على إدراك الوهج المزعج من ضوء النهار. ليوكوس 2018؛ 14: 111–148.

  17. بويس بي آر. العوامل البشرية في الإضاءة. بوكا راتون، فلوريدا: دار نشر سي آر سي، 2014.

  18. هوبدي آر، . قصر النظر وضوء النهار في المدارس: جانب مهمل من الصحة العامة؟. منظورات في الصحة العامة 2016؛ 136: 50–55.

  19. فرينش أن، أشبي آر إس، مورغان آي جي، روز كي إيه، . الوقت في الهواء الطلق والوقاية من قصر النظر. أبحاث العين التجريبية 2013؛ 114: 58–68.

  20. تشاكرابورتي آر، أوسترين إل إيه، نيكلا دي إل، أيوفوني بي إم، باردو إم تي، ستون آر إيه، . الإيقاعات اليومية، التطور الانكساري، وقصر النظر. البصريات العينية والفسيولوجية 2018؛ 38: 217–245.

  21. Cui D, Trier K, Ribel-Madsen SM, . تأثير طول النهار على نمو العين، وتطور قصر النظر، وتغير قوة القرنية لدى الأطفال المصابين بقصر النظر. Ophthalmology 2013; 120: 1074–1079.

  22. Lagrèze WA, Schaeffel F, . الوقاية من قصر النظر. Deutsches Ärzteblatt International 2017; 114: 575.

  23. Reimchen TE, . عيوب الرؤية اللونية البشرية والشفق الجوي. Social Biology 1987; 34: 1–11.

  24. Laeng B, Brennen T, Elden Å, Paulsen HG, Banerjee A, Lipton R, . تأثيرات خط العرض وفصل الميلاد على الرؤية اللونية البشرية في القطب الشمالي. Vision Research 2007; 47: 1595–1607.

  25. Münch M, Brønsted AE, Brown SA, Gjedde A, Kantermann T, Martiny K, Mersch D, Skene DJ, Wirz-Justice A. تغير وجهات النظر حول ضوء النهار: العلم والتكنولوجيا والثقافة: الفصل 3، تأثير الضوء على البشر. Science 2017; 16–23.

  26. حاتار إس، لياو إتش دبليو، تاكاو إم، بيرسون دي إم، ياو كي دبليو. الخلايا العقدية الشبكية المحتوية على الميلانوبسين: البنية، الإسقاطات، والحساسية الضوئية الذاتية. ساينس 2002؛ 295: 1065–1070.

  27. بيرسون دي إم، دوان إف إيه، تاكاو إم. التحويل الضوئي بواسطة الخلايا العقدية الشبكية التي تضبط الساعة البيولوجية. ساينس 2002؛ 295: 1070–1073.

  28. ليغيتس تي إيه، فرنانديز دي سي، حطار إس. الضوء كمعدّل مركزي للإيقاعات اليومية والنوم والعاطفة. Nature Reviews Neuroscience 2014؛ 15: 443.

  29. موترام في، ميدلتون بي، ويليامز بي، أريندت جي. تأثير الضوء الأبيض الصناعي الساطع والضوء ‘المُغنى بالأزرق’ على النوم والمرحلة اليومية خلال الشتاء القطبي. Journal of Sleep Research 2011؛ 20: 154–161.

  30. فوندراشوفا-جيلينكوفا دي، هاجيك آي، إلنروفا إتش. تكيف إيقاعات الميلاتونين والكورتيزول البشرية مع تقصير الفترة الضوئية الطبيعية الصيفية. Brain Research 1999؛ 816: 249–253.

  31. رايت كيه بي، ماكهيل إيه دبليو جونيور، بيركس بي آر، غريفين بي آر، روسترهولز تي، تشينوي إي دي، . مزامنة الساعة البيولوجية البشرية مع دورة الضوء والظلام الطبيعية. Current Biology 2013; 23: 1554–1558.

  32. روننبيرغ تي، ميرو إم، . الساعة البيولوجية والصحة البشرية. Current Biology 2016; 26: R432–R443.

  33. دانيلينكو كيه في، ويرز-جاستيس أ، كراوتشي ك، كاجوشن سي، ويبر جي إم، فيرهيرست إس، تيرمان إم، . تقدم الطور بعد شروق واحد أو ثلاثة محاكاة عند البشر. Chronobiology International 2000; 17: 659–668.

  34. غابيل في، ماير إم، رايشرت سي إف، تشيلابا إس إل، شميدت سي، هومز في، فيولا أُو، كاجوشن سي، . آثار الشفق الاصطناعي والضوء الأزرق الصباحي على الأداء المعرفي النهاري، الرفاهية، ومستويات الكورتيزول والميلاتونين. Chronobiology International 2013; 30: 988–997.

  35. غابيل في، ماير إم، رايشرت سي إف، تشيلابا إس إل، شميدت سي، هومز في، كاجوشن سي، فيولا أُو، . تأثيرات ضوء محاكاة الشفق على مجالات معرفية مختلفة تحت قيود النوم. Behavioural Brain Research 2015; 281: 258–266.

  36. فيولا AU، غابيل V، تشيلابا SL، شميدت C، هومز V، توبالديني E، مونتانو N، كاجوشن C. ضوء محاكاة الفجر: حامي محتمل لأحداث القلب. Sleep Medicine 2015; 16: 457–461.

  37. فايتز S، ستيفاني O، فرايبورغر M، ماير M، فايبل J، رودزيك F، باشيشفيلي T، كاجوشن C. تأثيرات الإضاءة ذات درجة حرارة اللون والإضاءة المتغيرة باستمرار على النعاس الذاتي وملامح الميلاتونين. Journal of Sleep Research 2018; 27: 234.

  38. براشه S، بيشوف W. الوقت اليومي الذي يقضيه في الداخل في المنازل الألمانية – بيانات أساسية لتقييم التعرض الداخلي للسكان الألمان. International Journal of Hygiene and Environmental Health 2005; 208: 247–253.

  39. كونراد A، سيويرت M، هونكن A، كواركو D، شلاود M، غرونبرغ D. المسح البيئي الألماني للأطفال (GerES IV): القيم المرجعية وتوزيعات أنماط الوقت والموقع للأطفال الألمان. International Journal of Hygiene and Environmental Health 2013; 216: 25–34.

  40. منظمة الصحة العالمية. التعرض المشترك أو المتعدد لعوامل الإجهاد الصحية في البيئات المبنية الداخلية. جنيف: منظمة الصحة العالمية، 2014. تم الاسترجاع في 28 مايو 2019، من http://www.euro.who.int/en/health-topics/environment-and-health/air-quality/publications/2014/combined-or-multiple-exposure-to-health-stressors-in-indoor-built-environments.

  41. Klepeis NE, Nelson WC, Ott WR, Robinson JP, Tsang AM, Switzer P, Behar JV, Hern SC, Engelmann WH, . The National Human Activity Pattern Survey (NHAPS): a resource for assessing exposure to environmental pollutants. Journal of Exposure Science and Environmental Epidemiology 2001; 11: 231–252.

  42. Boubekri M, Cheung IN, Reid KJ, Wang C-H, Zee PC, . Impact of windows and daylight exposure on overall health and sleep quality of office workers: a case-control pilot study. Journal of Clinical Sleep Medicine 2014; 10: 603–611.

  43. Figueiro MG, Rea MS, . Office lighting and personal light exposures in two seasons: impact on sleep and mood. Lighting Research and Technology 2016; 48: 352–364.

  44. Hubalek S, Brink M, Schierz C, . Office workers' daily exposure to light and its influence on sleep quality and mood. Lighting Research and Technology 2010; 42: 33–50.

  45. Turner PL, van Someren EJ, Mainster MA, . The role of environmental light in sleep and health: effects of ocular aging and cataract surgery. Sleep Medicine Reviews 2010; 14: 269–280.

  46. Lucas RJ, Peirson SN, Berson DM, Brown TM, Cooper HM, Czeisler CA, Figueiro MG, Gamlin PD, Lockley SW, O'Hagan JB, Price LL, Provencio I, Skene DJ, Brainard GC, . قياس واستخدام الضوء في عصر الميلانوبسين. Trends in Neurosciences 2014; 37: 1–9.

  47. Nayatani Y, Wyszecki G, . لون ضوء النهار من السماء الشمالية. Journal of the Optical Society of America 1963; 53: 626–629.

  48. Mills PR, Tomkins SC, Schlangen LJ, . تأثير إضاءة المكاتب ذات درجة حرارة اللون المرتفعة المترابطة على رفاهية الموظفين وأداء العمل. Journal of Circadian Rhythms 2007, pp. 5: 2 .

  49. Viola AU, James LM, Schlangen LJ, Dijk DJ, . الضوء الأبيض الغني بالأزرق في مكان العمل يحسن اليقظة المبلغ عنها ذاتيًا والأداء وجودة النوم. Scandinavian Journal of Work, Environment and Health 2008; 34: 297–306.

  50. Smolders KC, de Kort YA, Cluitmans PJM, . الإضاءة الأعلى تحفز اليقظة حتى خلال ساعات العمل: نتائج حول المقاييس الذاتية وأداء المهام ومقاييس معدل ضربات القلب. Physiology and Behavior 2012; 107: 7–16.

  51. كويندرينك جيه جيه، بونت إس سي، فان دورن أيه جيه، كابرز أيه إم، تود جيه تي. المجال الضوئي البصري. Perception 2007; 36: 1595.

  52. ليدتكه سي. السطوع في منطقة العمل. أطروحة دبلوم. إيلميناو: جامعة إيلميناو للتكنولوجيا، 2009.

  53. لاينز جيه إيه، بيرت دبليو، جاكسون جي كيه، كاتل سي. تدفق الضوء إلى المباني. Transactions of the Illuminating Engineering Society 1966; 31: 65–91.

  54. كاتل سي. الإضاءة بالتصميم، أكسفورد: Architectural Press، 2003.

  55. كاتل سي. تطوير وتقييم منهجية جديدة لتصميم الإضاءة الداخلية. أطروحة دكتوراه. دبلن: معهد دبلن للتكنولوجيا، 2017.

  56. شيا إل، بونت إس سي، هايندريكس آي. مقياس انتشار الضوء الجزء 1: النظرية. Lighting Research and Technology 2017; 49: 411–427.

  57. لو إل، مانسفيلد كيه بي، رولاندز إي. مظهر البيئة المضاءة ومدى صلتها بتصميم الإضاءة: دراسة تجريبية. Lighting Research and Technology 1994; 26: 119–133.

  58. فان أويين إم إتش إف، فان دي ويجرت جيه إيه سي، بيجمان إس إتش إيه. الاستضاءة المفضلة في المكاتب. Journal of the Illuminating Engineering Society 1987; 16: 152–156.

  59. نيوشام جي آر، مارشاند آر جي، فيتش جيه إيه. الاستضاءة السطحية المفضلة في المكاتب، عبر التطور. Journal of the Illuminating Engineering Society 2004; 33: 14–29.

  60. كيرش آر إم. جودة الإضاءة وكفاءة الطاقة في مساحات المكاتب. أطروحة دكتوراه. برلين: Technische Universität Berlin، 2015.

  61. ستامبس إي، الثالث. تأثيرات النفاذية على الإدراك المحاط والمساحة. Environment and Behavior 2010; 42: 864–886.

  62. فلين جيه، سبنسر تي جي، مارتيانيوك أو، هندريك سي. دراسة مؤقتة لإجراءات التحقيق في تأثير الضوء على الانطباع والسلوك. Journal of the Illuminating Engineering Society 1973; 3: 87–94.

  63. فانستروم ليند يو. الضوء يشكل المساحات: تجربة توزيع الضوء والحدود المكانية البصرية. أطروحة دكتوراه. غوتنبرغ: جامعة غوتنبرغ، 2012.

  64. موسكوسو سي، ماتوسياك بي، سفينسون يو بي، أورليانسكي كي. تحليل الصور المجسمة كطريقة جديدة لدراسات الإضاءة النهارية. ACM Transactions on Applied Perception 2015; 11: 21.

  65. بوبكري إم، هول آر بي، بوير إل إل. تأثير حجم النافذة واختراق أشعة الشمس على مزاج ورضا موظفي المكاتب: طريقة جديدة لتقييم ضوء الشمس. Environment and Behavior 1991; 23: 474–493.

  66. ليذر بي، بيرغاس إم، بيل دي، لورانس سي. النوافذ في مكان العمل: ضوء الشمس، المنظر، والإجهاد المهني. Environment and Behavior 1998; 30: 739–762.

  67. نيمان إي، كرادوك ج، هوبكينسون آر جي. متطلبات ضوء الشمس في المباني – الأول. مسح اجتماعي. Building and Environment 1976; 11: 217–238.

  68. كانازي إم، لانر إم، ستاغل إس، بول دبليو، راجازي بي، ماغاتي دي، مارتينيلي إي، دي تراباني بي. الآثار المتعلقة بالغرفة والإضاءة لسقف سماوي اصطناعي. Lighting Research and Technology 2016; 48: 539–558.

  69. كانازي إم، بول دبليو، بليم إتش آر، مارتيني إم، فايس إي إم. آثار الضوء السماوي الاصطناعي في بيئة مكتبية بدون نوافذ. Building and Environment 2016; 124: 69–77.

  70. ستازي إف، ناسبي إف، دورازيو إم. مراجعة أدبية حول العوامل الدافعة والأحداث السياقية المؤثرة على سلوكيات شاغلي المباني. Building and Environment 2017; 118: 40–66.

  71. هيرفاغن جيه إتش، زاغريوس إل. العوامل البشرية لتصميم المباني المستدامة: تقييم ما بعد شغل مركز فيليب ميريل البيئي. تقرير، جامعة كاليفورنيا، 2005. تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019، من http://www.cbe.berkeley.edu/research/pdf_files/SR_CBF_2005.pdf.

  72. شيبرس هـ، ماكلينتوك م، بيري ج. تصميم الإضاءة النهارية للواجهات الاستوائية. وقائع مؤتمر الزجاج في المباني، المؤتمر حول الاستخدام الهيكلي والبيئي للزجاج في المباني، باث، المملكة المتحدة، 31 مارس - 1 أبريل 1999.

  73. مارينو سي، موكارا أ، بيترافيسا م، . الراحة الحرارية في البيئة الداخلية. تأثير الإشعاع الشمسي على عدم تناسق درجة الحرارة الإشعاعية. الطاقة الشمسية 2017؛ 144: 295–309.

  74. تشينازو جي، باستوري إل، وينولد ج، أندرسن م. دراسة ميدانية حول تأثير مستوى الإضاءة على الإدراك الحراري الذاتي في مواسم مختلفة: وقائع مؤتمر وندسور العاشر: إعادة التفكير في الراحة، وندسور، المملكة المتحدة، 12–15 أبريل: 2018: 346–356.

  75. بويس بي آر، ويلكينز أ، . الانزعاج البصري في الداخل. أبحاث وتكنولوجيا الإضاءة 2018؛ 50: 98–114.

  76. هوبكينسون ر.ج. الوهج الناتج عن الإضاءة النهارية في المباني. علم الأرجونوميا التطبيقي 1972؛ 3: 206–215.

  77. شوفيل ب، كولينز ج.ب، دوغنيو ر، لونغمور ج، . الوهج من النوافذ: الآراء الحالية حول المشكلة. أبحاث وتكنولوجيا الإضاءة 1982؛ 14: 31–46.

  78. فيلدز م، . دراسات قبول المستخدم لتقييم الوهج المزعج في الغرف ذات الإضاءة النهارية. الطاقة الشمسية 2002؛ 73: 95–103.

  79. بيرسون سي، وينولد ج، بودارت م، . الوهج المزعج الناتج عن الإضاءة النهارية: العوامل المؤثرة. Energy Procedia 2017؛ 122: 331–336.

  80. ويلكنز أ، فيتش ج.أ، ليمان ب. وميض إضاءة LED والمخاوف الصحية المحتملة: تحديث معيار IEEE PAR1789: مؤتمر ومعرض تحويل الطاقة (ECCE)، IEEE 2010، أتلانتا، الولايات المتحدة الأمريكية، 12-16 سبتمبر 2010: ص ص.171–178.

  81. ستامبس أي إي، الثالث. لغز الغموض البيئي. Environment and Behavior 2007; 39: 165–197.

  82. هارتيغ تي، مانغ إم، إيفانز جي دبليو. الآثار التصحيحية لتجارب البيئة الطبيعية. Environment and Behavior 1991; 23: 3–26.

  83. أولريخ آر إس، سيمونز آر إف، لوسيتو بي دي، فيوريتو إي، مايلز إم إيه، زيلسون إم. التعافي من التوتر أثناء التعرض للبيئات الطبيعية والحضرية. Journal of Environmental Psychology 1991; 11: 201–230.

  84. يونغ إتش إتش، بيري جي إل. تأثير البيئة على مواقف الإنتاجية لدى موظفي المكاتب ذوي التحديات الفكرية. Human Factors 1979; 21: 399–407.

  85. كان بي إتش، سيفرسون آر إل جونيور، روكرت جي إتش. العلاقة البشرية مع الطبيعة والطبيعة التكنولوجية. Current Directions in Psychological Science 2009; 18: 37–42.

  86. هيرواجين جيه إتش، أوريانس جي إتش، . التكيف مع انعدام النوافذ: دراسة حول استخدام الزخرفة البصرية في المكاتب ذات النوافذ وبدون نوافذ. Environment and Behavior 1986; 18: 623–639.

  87. كيب بي، جيمس ج، إنمان م، . النوافذ في وحدة العناية المركزة. Anaesthesia 1980; 35: 257–262.

  88. باتلر دي إل، بينر بي إم، . تأثيرات البيئة على تفضيلات النوافذ والعوامل المرتبطة بهذه التفضيلات. Environment and Behavior 1989; 21: 17–31.

  89. ماتوسياك بي إس، كلوكنر سي إيه، . كيف نقيّم المنظر عبر النافذة. Architectural Science Review 2016; 59: 203–211.

  90. توايتشاروين إن، تريجينزا بي آر، . المنظر والوهج المزعج من النوافذ. Lighting Research and Technology 2007; 39: 185–200.

  91. تويشاروين ن، . تكون النوافذ أقل إبهارًا عندما تكون هناك منظر مفضل. Built-Environment Sri Lanka 2011; 9: 45–55.

  92. أريس إم بي، فيتش جيه إيه، نيوشام جي آر، . تتنبأ خصائص النوافذ والمنظر والمكتب بعدم الراحة الجسدية والنفسية. Journal of Environmental Psychology 2010; 30: 533–541.

  93. يون جي واي، شين جيه واي، كيم جي تي، . تأثير مناظر النوافذ على التقييم الذاتي للإبهار المزعج. Indoor and Built Environment 2011; 20: 65–74.

  94. دوبوا إم سي، بيسيجنا إف، جينتيلي إن، كنوب إم، ماتوسياك بي، أوسترهاوس دبليو، تيتري إي، . تحديث أنظمة الإضاءة الكهربائية والإضاءة الطبيعية لتقليل استهلاك الطاقة في المباني: مراجعة للأدبيات. Energy Research Journal 2015; 6: 25–41.

  95. جينينغز جي دي، روبنشتاين إف إم، ديبارتولوميو دي، بلانك إس إل، . مقارنة خيارات التحكم في المكاتب الخاصة في منصة اختبار متقدمة لأنظمة تحكم الإضاءة. Journal of the Illuminating Engineering Society 2000; 29: 39–60.

  96. غيسي إي، تينكر جيه إيه. مفهوم مثالي لمساحة النوافذ للدمج الموفر للطاقة بين ضوء النهار والضوء الاصطناعي في المباني. Building and Environment 2005; 40: 51–61.

  97. ليزلي آر بي، راغافان آر، هاوليت أو، إيتون سي. إمكانات المفاهيم المبسطة لحصاد ضوء النهار. Lighting Research and Technology 2005; 37: 21–38.

  98. دولوس إل، تسانغراسوليس أ، توباليس ف. قياس توفير الطاقة في الأنظمة المستجيبة لضوء النهار: دور خنق الإضاءة الإلكتروني القابل للتعتيم. Energy and Buildings 2008; 40: 36–50.

  99. إيه إم، نمري أ، كرارتي م. تقدير توفير طاقة الإضاءة من خلال الإضاءة الطبيعية. Building and Environment 2009; 44: 509–514.

  100. ويليامز أ، أتكينسون ب، غاربيسي ك، بيج إي، روبنشتاين إف إم. أنظمة التحكم في الإضاءة في المباني التجارية. Leukos 2012; 8: 161–180.

  101. تسانجراسوليس أ، كونتاداكي أ، دولوس ل. تقييم إمكانات توفير طاقة الإضاءة من خلال حصاد الضوء الطبيعي في المباني المكتبية بناءً على الامتثال للكود وتقنيات المحاكاة: مقارنة. Procedia Environmental Sciences 2017; 38: 420–427.

  102. فريوان أ.أ. تطوير مصفوفة أجهزة الضوء الطبيعي مع تكامل خاص مع عملية تصميم المبنى. Sustainable Cities and Society 2015; 15: 144–152.

  103. راك ن، أشيهوغ Ø، أيدينلي س، كريستوفرسن ج، كوريه ج، إدموندز آي، ياكوبياك ر، كيسشكويت-لوبين م، كلينجر م، لي إي إس، ميشيل إل، سكارتيزيني ج-ل، سيلكوويتز س. الضوء الطبيعي في المباني. كتاب مرجعي حول أنظمة ومكونات الإضاءة الطبيعية. بيركلي، كاليفورنيا: مختبر لورانس بيركلي الوطني، 2000. تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019، من https://facades.lbl.gov/daylight-buildings-source-book-daylighting-systems.

  104. كنوب م، أكتونا ب، بوينو ب، دارولا س، دينيير أ، دياكيت أ، فورمان ب، جايسلر-مورودر د، هوبشنايدر ج، جونسن ك، كوسترو أ، ماليكوفا م، ماتوسياك م، بريلا ب، بوهل و، تاو و، تيتري إي. حلول تجديد الإضاءة الطبيعية والكهربائية. باريس: الوكالة الدولية للطاقة، 2016. تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019، من http://task50.iea-shc.org/data/sites/1/publications/Technical_Report_T50_B6_final.pdf.

  105. غوش أ، نورتن ب. تطورات في أنظمة الزجاج القابلة للتبديل والعازلة للغاية والمستقلة (ذاتية التشغيل) للمباني التكيفية منخفضة الطاقة. Renewable Energy 2018; 126: 1003–1031.

  106. إنانيسي إم إن، دميربيليك إف إن. تحسين الأداء الحراري لنسبة أبعاد المبنى وحجم النافذة الجنوبية في خمس مدن ذات خصائص مناخية مختلفة في تركيا. Building and Environment 2000; 35: 41–52.

  107. نورتون ب. تسخير الطاقة الشمسية الحرارية، دوردريخت: سبرينغر، 2011.

  108. كابيليتي ف، برادا أ، روماغوني ب، جاسباريلا أ. الأداء السلبي للمكونات الزجاجية في التدفئة والتبريد لمكتب مفتوح تحت راحة حرارية داخلية مُتحكَّم بها. Building and Environment 2014; 72: 131–144.

  109. هيشونغ إل، رايت آر إل، أوكورا إس. تأثيرات الإضاءة النهارية على أداء مبيعات التجزئة. Journal of the Illuminating Engineering Society 2002; 31: 21–25.

  110. روم جيه جيه. Cool Companies: كيف تعزز أفضل الشركات الأرباح والإنتاجية من خلال خفض انبعاثات غازات الدفيئة. لندن: روتليدج، 2014.

  111. ثاير ب. الإضاءة النهارية والإنتاجية في لوكهيد. سولار توداي 1995؛ 9: 26–29.

  112. هيشونغ إل، رايت آر إل، أوكورا إس. تأثيرات ضوء النهار على الأداء البشري في المدرسة. مجلة جمعية هندسة الإضاءة 2002؛ 31: 101–114.

  113. ماركوسن إس، رويد ك. ضوء النهار والغياب – أدلة من النرويج. الاقتصاد والبيولوجيا البشرية 2015؛ 16: 73–80.

  114. كيم ج، وينيمان ج. هل النوافذ والمناظر أفضل حقًا؟ تحليل كمي للقيمة الاقتصادية والنفسية للمناظر. تروي، نيويورك: مركز أبحاث الإضاءة، معهد رينسيلار للفنون التطبيقية، 2005.

  115. هيشونغ إل. النوافذ والمكاتب: دراسة لأداء موظفي المكاتب والبيئة الداخلية. ساكرامنتو: لجنة كاليفورنيا للطاقة، 2002. تم الاسترجاع في 20 فبراير 2019، من http://h-m-g.com/downloads/Daylighting/A-9_Windows_Offices_2.6.10.pdf.

  116. دي كورت يا، فيتش جا. من النقطة العمياء إلى دائرة الضوء: مقدمة للعدد الخاص ‘الضوء، الإضاءة، والسلوك البشري’. مجلة علم النفس البيئي 2014؛ 39: 1–4.

  117. CIE. خارطة طريق البحث لتطبيقات الإضاءة الداخلية الصحية. التقرير الفني لـ CIE 218:2016. فيينا: CIE، 2016.

  118. ألين إي إي، ستورشي آر، مارتيال إف بي، بيدفورد آر إيه، لوكاس آر جيه. مساهمات الميلانوبسين في تمثيل الصور في النظام البصري المبكر. Current Biology 2017؛ 27: 1623–1632.


بعد مقارنة متعمقة بين الضوء الطبيعي ومصادر الضوء الكهربائي، يتضح أن للضوء تأثيراً عميقاً على حياتنا. سواء من حيث الأداء البصري، أو الفوائد الصحية، أو كفاءة الطاقة، أو القيمة الاقتصادية، يلعب الضوء دوراً لا غنى عنه. ومع ذلك، كيف يمكننا قياس وتقييم البيئة الضوئية المحيطة بنا بدقة لضمان كونها صحية ومريحة؟


لمواجهة هذه الاحتياجات العملية، طور فريق البروفيسور ياو تشي في جامعة فودان أداة مبتكرة، وهي "مقياس الطيف + مقياس النصوع بالتصوير"، مما يوفر حلاً متكاملاً رائداً لأبحاث وتحسين البيئة الضوئية. يتجاوز هذا التطبيق القائم على الهواتف الذكية قيود طرق تقييم البيئة الضوئية التقليدية. دون الحاجة إلى معدات احترافية أو عمليات معقدة، يكفي هاتف ذكي واحد لتحقيق قياس وتحليل عالي الدقة للبيئة الضوئية. ومن خلال تقنيات التصوير المتقدمة وخوارزميات التحليل الطيفي، يتيح إجراء تقييم كمي سريع متعدد الأبعاد للبيئة الضوئية.


微信图片_20250328130612_proc.png


تشمل وظائفها الأساسية: تصوير توزيع النصوع الديناميكي، وحساب مؤشر خطر الضوء الأزرق، وتقييم التأثير على الإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، وتحليل التلوث الضوئي البيئي، مما يلتقط بدقة الخصائص الديناميكية الزمانية والمكانية للاستفادة من ضوء النهار ومصادر الضوء الاصطناعي. تتضمن الأداة معايير الإضاءة الدولية ونماذج التقييم البيئي، وتتيح إنشاء تقارير احترافية بنقرة واحدة تحتوي على إحصائيات النصوع، وتحليل الطيف، وتحذيرات المخاطر الصحية.


تولد الأداة خرائط توزيع بالألوان الزائفة ثنائية الأبعاد عبر كاميرا الهاتف الذكي، لتعرض بشكل بديهي توزيع شدة الإضاءة المكاني والتكوين الطيفي. على سبيل المثال، في دراسات الاستفادة من ضوء النهار في المباني، يمكنها تحليل الخصائص الطيفية الديناميكية لمناظر النوافذ وتوزيع شدة الاستضاءة الداخلية في وقت واحد، مما يوفر دعماً بياناتياً لتحسين الاستفادة من ضوء النهار. بالنسبة لبيئات المكاتب، يمكن لنظام التقييم الذكي الخاص بها قياس تأثير مصادر الضوء المختلفة على الراحة البصرية والإيقاع اليومي (الساعة البيولوجية)، مما يساعد المصممين على خلق بيئات ضوئية أكثر صحة.


微信图片_20250328130618_proc.png


سواء كان الباحثون يجريون دراسات وبائية، أو المصممون يحسنون مخططات الاستفادة من ضوء النهار، أو المستخدمون العاديون يحسنون الإضاءة المنزلية، تتيح هذه الأداة المحمولة "بيئات ضوئية قائمة على البيانات"، مما يجعل ظروف الإضاءة الصحية والمريحة جزءاً قياسياً من الحياة اليومية.


للاستخدام أو الاستفسار أو الشراء، يرجى الضغط مطولاً على رمز الاستجابة السريعة أدناه:


image.png


إشعار حقوق النشر

المقالات المنسوبة إلى تشاينا لايت محفوظة الحقوق. يرجى ذكر المصدر عند إعادة النشر وإلا قد تُتخذ إجراءات قانونية.

المقالات المعاد نشرها لا تعني أن تشاينا لايت تؤيد آراءها أو مواقفها.

لأي مشكلة تتعلق بحقوق النشر أو صحة المحتوى، يرجى الاتصال على 0510-85188298 وسنعالجها سريعاً.