Människoorienterad belysning: idag, igår och imorgon

september 26, 2018

Människoorienterad belysning: idag, igår och imorgon

Människor har genom historien levt efter jordens ljuscykel. Mitt på dagen utsätts vi för höga ljusnivåer och hög korrelerad färgtemperatur (CCT), medan ljusnivåerna på natten är extremt låga. Förändringen av ljusnivå sker gradvis, och våra kroppar får tid att anpassa sig till förändringen.

I alla fall om vi är utomhus.

Men medan våra förfäder tillbringade cirka 90 % av sin vakna tid utomhus, tillbringar vi 90 % av den inomhus. Vi vaknar i bostäder med dålig belysning, sätter oss i våra bilar och tillbringar dagarna inomhus, ofta i kontor med dålig belysning eller dunkla klassrum.

Än värre är att vi under kvällstid tillbringar en allt större del av vår tid framför mobil eller dataskärmar som avger en hög nivå av blått ljus.

Den effekt som ljus har i våra kroppar går mycket längre än de visuella effekterna. De skiftande ljusnivåerna är faktiskt grunden för människans inre klocka, det som även kallas dygnsrytm. Ljus och mörker styr vår hormonproduktion, vilket påverkar sömn, vakenhet, humör, minne och prestation.

Det är först på senare tid som vi har insett den potential ljuset har när det gäller att synkronisera vår inre klocka. Om vi kunde styra belysningen i våra byggnader bättre skulle vi kunna skapa lösningar som hjälper vårt välmående.

Inte undra på att hela världen pratar om konceptet människoorienterad belysning (Human Centric Lighting, HCL).

Biologin bakom konceptet

Vi vet alla att ljus har stor inverkan på vår syn. Enkelt uttryckt kan man säga att vi ser mycket bättre i en väl upplyst miljö och snubblar i mörkret. Forskare har dock nyligen börjat förstå de icke-visuella fysiologiska effekter som ljus har på oss.

En viktig upptäckt som ledde till uppkomsten av människoorienterad belysning gjordes ursprungligen av ett team vid Oxfords universitet, som leddes av neuroforskaren Russell Foster. De upptäckte att det finns ljuskänsliga retinala ganglieceller (ipRGC), som påverkar den del av hjärnan som genererar och reglerar vår inre klocka.

Då kanske du undrar vad som är så speciellt med dessa celler.

De här cellerna bär nyckeln till att styra vår kroppsklocka, och de reagerar särskilt på ljus som innehåller en stor andel blått ljus. Vidare motverkar det blå ljuset melatonin, ett hormon som är kopplat till sömn.

Men vad innebär det för dig? Vi behöver visserligen melatonin för att sova, men om vi får dessa blå ljussignaler vid fel tidpunkt kan det innebära att dygnsrytmen förskjuts. Å andra sidan kan en högre exponering av det blåaktiga klara ljuset under dagen hjälpa människor att vara mer alerta och produktiva när de arbetar.

The Lighting Research Center (LRC) rekommenderar hög cirkadisk stimulans på morgonen och låg cirkadisk stimulans på kvällen.

Bild: Lighting Research Center (LRC) rekommenderar hög cirkadisk stimulans på morgonen, minst 0,3 med klart blåaktigt vitt ljus, och låg cirkadisk stimulans på kvällen, inte mer än 0,1 med ett svagt gulaktigt vitt ljus. (Källa: LRC:s videoserie Light and health del 2)

Teknik gör det möjligt

Är det något som har förändrats nu, eller varför är många plötsligt så intresserade av människoorienterad belysning? Sanningen är att det är bara de senaste åren som vi har haft den teknik som krävs för att ta fram människoorienterad belysning.

LED-belysning är en teknik som ger många möjligheter som inte har funnits tidigare.  Tack vare möjligheten att anpassa spektrumet och ljusnivån utgör LED-armaturer en utmärkt utgångspunkt för cirkadisk stimulans.

Människoorienterad belysning ska vara justerbar, inte bara dimbar. Genom att kombinera hårdvara och programvara kan belysningstillverkare nu tillverka lösningar som gör det möjligt att justera och programmera ljusintensitet och ändra spektrumet.

Fördelarna med Människoorienterad belysning

Naturligt ljus är dynamiskt från soluppgång till solnedgång, men den elektroniska belysningen i de flesta av våra fastigheter är fast från morgon till kväll. Förutom personer som jobbar skift är de människor som löper störst risk att ha en dygnsrytm som är ur takt de personer som ägnar mycket tid inomhus i svag belysning, t.ex. kontorsanställda, patienter på vårdhem eller studenter.

Vartefter vi långsamt börjar förstå de icke-visuella effekterna av ljus har forskare världen över börjat intressera sig för dessa grupper. Följande är en lista med fördelar som studier världen över har rapporterat när man har undersökt HCL-koncepten:

  • Bättre exakthet, produktivitet och sömn, samt lägre nivåer av depression och stress bland kontorsarbetare 1
  • Förbättrade resultat av högläsning, bättre koncentration och högre testresultat bland studenter2
  • Högre produktivitet, färre fel och olyckor, samt mindre frånvaro inom monotona industriella arbetsuppgifter3
  • Förbättrad vitalitet, orienteringsförmåga, känslomässig stabilitet, sömnkvalitet och demenssymptom hos äldre4
  • Förbättrad vakenhet och prestanda hos personer som arbetar nattskift5

Utöver fördelarna på individuell nivå ger bättre belysning mervärde för företagsägare, investerare och samhället. Det omfattar fördelar som lägre personalomkostnader, högre produktivitet och lägre offentliga kostnader.

En studie som utfördes 2015 av A.T. Kearney, LightingEurope och ZVEI3 visade att simuleringar på makronivå gav effekter av människoorienterad belysning för Europa på upp till 12,8 miljarder euro, om belysningsmarknaden 2020 hade full spridning av människoorienterad belysning.

Strategic Roadmap 2025 från LightingEurope publicerades i mars 2016. Den visar den ökade värdetillväxten hos belysning för samhället.

Bild: Strategic Roadmap 2025 från LightingEurope publicerades i mars 2016. Den visar den ökade värdetillväxten hos belysning för samhället. Under de senaste årtiondena har man lagt mycket arbete på att minska belysningens energiförbrukning. Nya systemfunktioner anpassar belysningsförhållandena efter användaren, vilket ger större värde för samhället.

Är vi redo för det?

De senaste åren har belysningstillverkare varit snabba att marknadsföra koncept med människoorienterad belysning. Tekniken gör nu människoorienterad belysning möjlig, men det finns de som har börjat ifrågasätta om vi verkligen är redo för det. 2018 uttryckte den världsledande auktoriteten på området till och med att det är för tidigt att införa människoorienterad belysning.

Varför tvivlar man?

Man kan lugnt säga att konceptet med människoorienterad belysning är mycket mer invecklat än ”blått ljus är bra, rött ljus är dåligt”. Även om man har gjort många fältstudier av människoorienterad belysning vet vi att alla människor är olika. Därför bör människoorienterad belysning inte bara underlätta de aktiviteter som förväntas i ett visst utrymme, utan även ge oss alla individuellt stöd och reagera dynamiskt på förändringar i vår vakenhet eller hormonnivåer.

Just nu erbjuder koncepten med människoorienterad belysning dimringsmöjligheter och justerbart vitt ljus (tunable white), men de faktiska tillämpningarna är sällan dynamiska eller verkligt personanpassade. Hur kommer det sig?

Vi frågade vår utvecklingschef Vesa Vähänen, och svaret är tydligt:

“För kunderna spelar användarvänligheten fortfarande en stor roll. Vilket den bör göra. Även om tekniken går snabbt framåt handlar det inte bara om att ha det senaste när man kommer ut i verkligheten. Belysningen måste fungera på ett tillförlitligt sätt och den måste vara både kostnadseffektiv och lätt att hantera.

Många av våra kunder har beräknat hur mycket deras medarbetares produktivitet har ökat efter att man har bytt till LED-teknik. Det handlar om stora siffror. Men säger dessa framgångshistorier från verkligheten något om människoorienterad belysning än? Nej, inte än. De visar i stället på belysning av hög kvalitet, och den stora effekt det har på vårt dagliga liv.

För oss är det viktiga att se till att belysningen är pålitlig, lätt att använda och att den stödjer de aktiviteter och uppgifter som människor förväntas utföra i varje utrymme. Och hur uppnår man det? Genom att helt enkelt tillhandahålla en belysningslösning, inklusive armaturer av hög kvalitet, utmärkt design och teknik för belysningsstyrning.”

Vad skulle då krävas för en dynamisk och verkligen personanpassad belysning? Svaret finns i IoT.

”Genom användningen av IoT och genom att allt fler av oss använder smarta klockor och smarta ringar är framtiden för människoorienterad belysning full av möjligheter.

Som belysningstillverkare har vi alltid fingret på pulsen och samarbetar med leverantörer av styrsystem för belysning för att ge våra kunder tillgång till den allra senaste tekniken.

Med hjälp av IoT kanske vi alla snart kan ha en individuellt anpassad människoorienterad belysningsplan som kan förutspå förändringar i våra kroppar och reagera dynamiskt på dem. Det skulle verkligen vara människoorienterad belysning.”

En sak är säker medan vi väntar på det.

Belysning finns överallt omkring oss och det är en grundläggande tjänst i alla utrymmen. Just nu ägnar våra barn, våra far- och morföräldrar, du och jag mycket tid inomhus med dämpad belysning. Om vi vet att belysning av hög kvalitet har en stor inverkan på vårt välmående och vår produktivitet vore det väl konstigt att inte investera i det?

Källor:

1 T. Mak & L. Nelson, CBRE Healthy Offices Research; M. G. Figueiro et al., The impact of daytime light exposures on sleep and mood in office workers, 2017.

2 M. S. Mott et. al., Illuminating the Effects of Dynamic Lighting on Student Learning, 2012; K. Choi & H. Suk, Dynamic lighting system for the learning environment: performance of elementary students, 2016

3  A. T. Kearney (LightingEurope & ZVEI), Quantified Benefits of Human Centric Lighting, 2015

4 Riemersma et al., Effect of bright light and melatonin on cognitive and noncognitive function in elderly residents of group care facilities: a randomized controlled trial, 2008; Bieske et al., Influence of artificial daylight on gerontopsychiatric care of elderly people, 2006

5 Figueiro et al. Light at Night and Measures of Alertness and Performance: Implications for Shift Workers, 2016