Human Centric Lighting HCL

I dagens samhälle tillbringar människor större delen av sin tid inne i byggnader,
i genomsnitt mer än 90%.

I trånga utrymmen finns det ofta inte mycket naturligt ljus tillgängligt och artificiell belysning förblir på i många timmar, så vi kan tappa kontakten med det dynamiska mönstret av dagsljus på grund av den konstanta nivån av artificiell belysning.

Vilka är konsekvenserna för kroppen? Brist på dagsljus under dagen tenderar att förändra den interna klockans funktion och förändra faserna av sömn och vakenhet i större eller mindre utsträckning med en negativ effekt på kronobiologiska rytmer och i extrema fall orsaka hälsoproblem.

Länge var huvudsyftet med belysning att tillfredsställa människors visuella behov: i miljöer med otillräckligt naturligt ljus är enkla och uppenbara handlingar som att se och bli sedd, identifiera hinder, läsa eller urskilja färger möjliga tack vare konstgjorda belysning.

Under de senaste åren har det funnits ett fokus på behovet av att minska energiförbrukningen i byggnader och de därav följande utsläppen av förorenande och klimatförändrande gaser.

Av denna anledning har revolutionen som orsakats av tillkomsten av LED-källor uppskattats framför allt ur synvinkeln av vinsten i energieffektivitet; mindre uppmärksamhet har ägnats åt den stora potentialen för kontroll och nya tillämpningar som denna teknik erbjuder.

Samtidigt blev det tydligt att ljus även har andra relevanta effekter på människan förutom den rent visuella: biologiska effekter och känslomässiga effekter. Det är en vanlig erfarenhet att ljus inte är neutralt när man överväger aspekter av vardagen som humör eller vakna- och sömncykeln. Men ett avgörande steg för att visa att dygnsrytmer är korrelerade med ljusförhållanden togs 2001, med den vetenskapliga upptäckten av närvaron av en tredje fotoreceptor i det mänskliga ögat vid sidan av de som redan är kända: stavar och kottar.

Under hundratusentals år har kroppen anpassat sig till växlingen mellan dag och natt. Hos människor är det naturligt ljus som synkroniserar den interna klockan, vilket spelar en nyckelroll för att kontrollera inte bara de dagliga vakna- och sömnfaserna, utan även hjärtfrekvens, blodtryck och humör.

För detta ändamål producerar kroppen naturligt hormoner som kortisol och melatonin, som är kontracykliska. Tidigt på morgonen börjar produktionen av kortisol – även känt som ’stresshormonet’ – som har en stimulerande effekt på många funktioner i kroppen och främjar uppvaknande, aktivering och koncentration. Utan en ökning av kortisolnivåerna skulle det vara svårt att gå upp på morgonen och mycket svårare att utföra dagliga aktiviteter. Efter att ha nått en topp runt 9 på morgonen, minskar dess nivå i blodet stadigt under dagen.

Melatoninproduktionen, å andra sidan, börjar på sen eftermiddag. Känt som ”sömnhormonet” saktar ner kroppens funktioner och sänker aktivitetsnivån för att underlätta sömnen. Melatoninnivåerna är redan höga vid midnatt och når sin topp runt 03:00; dagens första ljus stoppar deras produktion.

För människor som tillbringar mycket tid i byggnader med lite eller inget dagsljus skulle det vara idealiskt att ha ett system som kan lysa med dagsljusliknande dynamik.

Idag gör tekniken detta relativt enkelt, tack vare konvergensen av LED-revolutionen, intelligent styrning och avancerade armaturer med högre prestanda. Detta gör det möjligt att skapa belysningssystem som bättre stöder dygnsrytmer, hjälper koncentrationen, förbättrar humör och välbefinnande och förebygger sömnstörningar.

Detta är det revolutionerande konceptet med HCL eller Human Centric Lighting: att tillhandahålla högkvalitativt ljus i den kvantitet som krävs hela tiden, samtidigt som man alltid fokuserar på människors individuella behov och välbefinnande.

Tre komponenter krävs för att implementera ljusstyrning som följer dygnsrytm:

ljuskällor justerbara i intensitet och med möjlighet att variera nyansen av vitt ljus som avges;

ett intelligent styrsystem för att stödja funktionen;

armaturer med ljusemission över ett brett område, eventuellt med direkta och indirekta komponenter.

LED-källor har gjort detta mycket enklare än tidigare: de kan avge olika nyanser av vitt ljus och intensiteten på deras uteffekt kan enkelt kontrolleras av digitala system. Dessutom har fler och fler armaturer versioner med oberoende omkopplingsbara direkta och indirekta ljuskomponenter. På så sätt går det under dagen att gradvis variera färgtemperaturen från kallvitt på morgonen till neutrala toner närmare dagsljus på kvällen – detta gör att färgtemperaturen gradvis kan ändras från kallvitt på morgonen till neutrala toner närmare dagsljus mitt på dagen – och sedan till varmvitt på kvällen, samtidigt som den emitterade intensiteten minskar och den indirekta komponenten utnyttjas mer.

Denna hantering av artificiellt ljus har en positiv biologisk effekt, eftersom den tenderar att stabilisera människors dag-natt-rytm.

Vi använder öppen, interoperabel KNX-teknik med sensorer, drivdon och övervakningssystem som fungerar i samordning inte bara med varandra utan även med de andra tekniska systemen i byggnaden. För att ta hänsyn till det faktum att ljuset har olika effekter vid olika tidpunkter på dygnet, gör den astronomiska klockan som är integrerad i styrsystemet det möjligt att reproducera dagsljusförloppet dynamiskt under hela året och gradvis växla från ett ljusscenario till nästa ljusscenariot.

2016 var CBREs kontor i Amsterdam, ett globalt fastighetskonsultföretag, värd för en tvärvetenskaplig studie om hur arbetsmiljön påverkar anställdas hälsa och välbefinnande.

En del av kontoren var utrustad med ett biodynamiskt ljusstyrningssystem och en forskargrupp, koordinerad av University of Twente, studerade reaktionerna från 120 personer under en sjumånadersperiod.

Ljuskontrollen var inställd för att efterlikna solens naturliga ljusmönster för att stödja kroppens dygnsrytm: kallare ljustoner mitt på dagen för att stimulera uppmärksamhet och koncentration och varmare ljustoner i slutet av eftermiddagen för att främja avkoppling i slutet av arbetsdagen. Resultaten av studien överträffade alla förväntningar och bekräftade att ljus har stor inverkan på människors välbefinnande och prestation: efter bara en månad kände 71 % av deltagarna sig mer energiska, 76 % gladare och 50 % friskare; produktiviteten ökade med 12 %. (källa: www.cbre.com).