PHILIPS - Dynamiczne Oświetlenie

Fot. Philips Lighting
technika w architekturze
Najnowsza oprawa SmartForm
z Dynamicznym oświetleniem,
dedykowana m.in. do szkół
Oświetlenie szkół w Polsce
niestety wciąż nie służy
optymalnemu rozwojowi uczniów
Światło regulujące zegar biologiczny
czyli o tym w jaki sposób oświetlenie wpływa na człowieka
Wojciech Kuc
Stan wiedzy na temat właściwego oświetlania wnętrz jest w Polsce wciąż niski. Potwierdza to obserwacja
miejsc pracy i nauki nad Wisłą. Niestety, nie sposób powiedzieć, że zdrowie i dobre samopoczucie
to główne cele, do których dąży się dobierając źródła światła w zakładach pracy czy szkołach.
To błąd, ponieważ nowe rozwiązania w dziedzinie oświetlenia powstają właśnie z myślą o prawidłowym
funkcjonowaniu ludzkiego organizmu. I od badania tegoż rozpoczyna się zwykle proces ich tworzenia.
T
To truizm, z którym trudno się jednak nie
zgodzić – organizm człowieka wciąż skrywa
wiele tajemnic. Narządem szczególnie mało
jeszcze poznanym jest mózg. Czasami nazwanie przez naukowców jednej, nieznanej
wcześniej części czy prawidłowości jego
działania ma daleko idące konsekwencje dla
wielu różnych, niekiedy bardzo odległych od
siebie dziedzin życia. Narodziny idei dynamicznego oświetlenia także miały związek
z naukowym odkryciem częściowo związanym z mózgiem.
Fotoreceptory i hormony
Człowiek widzi dzięki dwóm typom fotoreceptorów w siatkówce oka – czopkom i pręcikom.
Światło, które na nie pada, wywołuje reakcje
chemiczne, które z kolei wytwarzają sygnały
w nerwach łączących receptory z korą wzrokową w mózgu. To właśnie kora interpretuje te
sygnały jako obrazy.
20
zawód:architekt – dodatek specjalny
W roku 2002 odkryto w ludzkim oku nowy,
trzeci fotoreceptor. Stwierdzono, że komórka
ta reaguje na niebieską część promieniowania
świetlnego i, co szczególnie istotne, odpowiada za sterowanie biologicznymi procesami w ciele człowieka. Okazało się, że oko to
narząd służący nie tylko do przekazywania
mózgowi wrażeń wzrokowych, może także
zarządzać zegarem biologicznym. Zatem
stosowanie odpowiedniego rodzaju światła
pozwala na wspomaganie naturalnych reakcji
człowieka – wpływa na wydzielanie niektórych
hormonów, w tym kortyzolu i melatoniny.
Produkcja tych dwóch związków jest ściśle
związana ze światłem. Kortyzol to hormon pobudzający do działania i aktywności, który organizm ludzki wydziela w ciągu dnia. Najwyższy jego poziom obserwuje się ok. godziny 9.
Natomiast melatonina jest wydzielana w nocy,
w porze przeznaczonej na odpoczynek, kiedy
spada aktywność i organizm przestawia się na
odpoczynek. Wzrost poziomu tego hormonu
zaczyna się o godzinie 19, maksimum osiągane jest między 24 a 3 w nocy. Innymi słowy
poziom kortyzolu rośnie, gdy światła jest dużo,
poziom melatoniny, gdy światła jest niewiele.
Świetlne preferencje
Wiedza na temat tych procesów spowodowała, że zaczęto zastanawiać się jak ludzie
reagują na światło i w jaki sposób za jego pomocą można wspomagać efektywność pracy
i nauki. Badania przeprowadzone przez firmę
Philips Lighting wykazały, że największe zróżnicowanie jeżeli chodzi o preferencje dotyczące wyboru barwy i natężenia światła zaobserwować można u osób w przedziale od 20 do
60 lat. I tak do wieku 45 lat ludzie wolą niższe
natężenia, natomiast powyżej 45 lat preferencje te rozkładają się bardzo równomiernie, akceptowany jest każdy rodzaj światła i trudno
podać jakąkolwiek średnią. Wiek w niewielkim
z : a _ 03 _ 2010
o i człowiek
Dobre samopoczucie
technika w architekturze
samopoczucie
iDobre
środowisko
pracy
i środowisko pracy
Światło i człowiek
ego na ciało człowieka
Oświetlenie Dynamiczne – wspieranie naturalnego rytmu aktywności
Oświetlenie Dynamiczne – wspieranie naturalnego rytmu aktywności
Centrum
Zastosowań Światła Philips
Wpływ światła dziennego na ciało człowieka
Centrum Zastosowań Światła Philips
Poziom kortyzolu
Poziom melatoniny
Poziom natężenia
oświetlenia (lux)
6:00
zwiększa poziom
rganizmie ludzkim.
racują na nocnej
a ich poziom koncenw okolicy godziny 3
12:00
18:00
24:00
6:00
12:00
18:00
24:00
„Wszelkie funkcje organizmu ludzkiego są regulowane przez rytm nocy i dnia. Badania pokazały, że nie tylko posiadamy
odpowiedzialnego
pobudzenie
w naszych oczach receptory, którehormonu
są wrażliwe na
widmo widzialne światła.za
Posiadamy
również receptory powodujące
efekt biologiczny: produkcję hormonów
takich jak melatonina
i kortyzol.
Melatonina
naszą senność i wywołuorganizmu.
O tej porze
czujemy
się powoduje
aktywni
RYS.
Wpływ
światła
dziennego
na
ciało
człowieka
je uczucie 1.
zrelaksowania,
natomiast
kortyzol sprawia
że czujemy się obudzeni
i pełni energii
do działania. Oto dlaczego
śpimy w ciągu nocy, mamy złe samopoczucie po podróży samolotem podczas której zmieniamy strefy czasowe, oraz
Podczas
jasnej ulega
części
dniawpoziom
kortyzolu
dlaczego nasze ogólne uczucie dobrego
samopoczucia
zmianom
ciągu całego
dnia.”
Prof. W. van Bommel, Centrum Badań
nad Oświetleniem
Philips, Eindhoven
pozostaje
na poziomie
dość wysokim dla
utrzymania nas w gotowości i w pełni energii.
stopniu stanowi zatem o tym, że ludzie dobrze
czują się w takim a nie innym świetle.
dziennego reguluje nasz zegar biologiczny i wpływa na nasze dobre samopoczucie
O wiele większą rolę odgrywa miejsce zazmu ludzkiego są regulowane przez rytm nocy i dnia. Badania pokazały, że nie tylko posiadamy
ory, które są wrażliwe na widmo widzialne światła. Posiadamy również receptory powodujące
mieszkania.
Mieszkańcy Europy Środkowej
cję hormonów takich jak melatonina i kortyzol. Melatonina powoduje naszą senność i wywołunatomiast kortyzol sprawia
że czujemy się obudzeni
i pełni energii
do działania. Oto dlaczego
i Wschodniej
preferują
ciepłobiałe
światło
y złe samopoczucie po podróży samolotem podczas której zmieniamy strefy czasowe, oraz
zucie dobrego samopoczucia
ulega
zmianom
w
ciągu
całego
dnia.”
(o temperaturze barwowej ok. 2700 K), które
ntrum Badań nad Oświetleniem Philips, Eindhoven
kojarzy im się z bezpieczeństwem. To pozostałość po początkowym okresie rozwoju gatunku, kiedy ludzie zbierali się wieczorami i ogrzewali przy ogniskach. Natomiast mieszkańcy
basenu Morza Śródziemnego wolą światło
białe, jako że w ich krajach jest cieplej, dni są
długie, a słońce świeci często i mocno. Potwierdziły to badania przeprowadzone w roku
2009 przez firmę Synovate wśród mieszkańców Monachium i Mediolanu. Zapytano w nim
kilkuset respondentów pod którym światłem
czują się najbardziej komfortowo. W Monachium zdecydowanie preferowano ciepłobiałe
światło o temperaturze barwowej 2750 K i natężeniu 45-50% maksymalnej wartości strumienia świetlnego, podczas gdy w Mediolanie
preferowane było światło o temperaturze barwowej 3100 K i natężeniu ok. 60%.
Niektóre mechanizmy oddziaływania światła na organizm ludzki były znane już wcześniej. Wiadomo było na przykład, że dynamiczne oświetlenie poprawia samopoczucie
– łatwo to zaobserwować porównując aktywność człowieka wiosną i jesienią.
6
6:00
3 rano
9 rano
9 rano
3 rano
Brak
światła
naturalnego
Światło dzienne
przesyła
dodomózgu
Światło dzienne
przesyła
mózgu wiadoBrak światła
naturalnego
zwiększa poziom
o podniesieniu produkcji
kortyzolu,
hormonu melatoniny
w organizmie
ludzkim.
zwiększa
poziom
hormonu
wiadomośćmość
o podniesieniu
produkcji
hormonu odpowiedzialnego za pobudzenie
To sprawia, iż ci, którzy pracują na nocnej
melatoniny
w organizmie
kortyzolu, hormonu
odpowiedzialnego
organizmu. O tej porze czujemy się aktywni
zmianie, czują się śpiący, a ich poziom koncenludzkim.
Tominimum
sprawia,
iż ci,
za pobudzenie
organizmu.
porze
i możemy
się z łatwościąO tej
skoncentrować.
tracji spada do
w okolicy
godziny 3
jasnej części dnia poziom kortyzolu
rano.
którzy
pracują na nocnej
czujemy sięPodczas
aktywni
i możemy się z łapozostaje na poziomie dość wysokim dla
zmianie, czują się śpiący,
twością skoncentrować.
Podczas
jasnej
utrzymania nas w gotowości
i w pełni
energii.
a ich poziom koncentracji
części dnia poziom kortyzolu pozostaje na
9 rano
spada do minimum w okolicy
poziomie dość wysokim dla utrzymania
Światło dzienne przesyła do mózgu wiadoJak dynamika
światła dziennego reguluje nasz zegar
biologiczny
i wpływai w pełni
na nasze dobre
samopoczucie
godziny
3 rano.
nas
w gotowości
energii.
mość o podniesieniu
produkcji kortyzolu,
i możemy się z łatwością skoncentrować.
Dynamiczne zmiany
Dorównać naturze
Nad ideą Dynamicznego oświetlenia zaczęto
pracować w firmie Philips na początku 2003
roku, zaraz po odkryciu trzeciego fotoreceptora. Stwierdzono, że skoro reakcje biologiczne
człowieka są tak mocno uzależnione od świa-
z : a _ 03 _ 2010
Światło ciepłe (3000K)
Światło dzienne (5500 K)
Dzień dobry
Chłodne, świeże światło
zwiększa poziom energii
8:00
ludzi przychodzących
do
pracy i zapewnia dobry
początek dnia.
Dzień dobry
Dzień
dobry
Chłodne,
świeże światło
Chłodne,
światło
zwiększaświeże
poziom
energii
zwiększa
poziom energii do
ludzi przychodzących
ludzi
przychodzących
do
pracy i zapewnia dobry
pracy
i zapewnia
początek
dnia. dobry
początek dnia.
Pora obiadu
Krótki odpoczynek
pomaga nam podładować
10:00
nasze akumulatory.
Poziom światła ulega
obniżeniu a ciepłe światło
ułatwia relaksację.
Radosna godzina
Tuz przed końcem
dnia pracy, zmiana światła
14:00
na dzienne
białe zapewnia
zwiększenie naszej gotowości potrzebne na czas
powrotu do domu.
Dla ludzi którzy pracują
w późnych godzinach
po obiedzie
białe światło stwarza
Po obiedzieciepłe
zwykle
czujeprzyjemną, „domową”
my się śpiący.
Poziom
atmosferę.
Dołek po obiedzie
Po obiedzie zwykle czujemy się śpiący. Poziom
natężenia 12:00
oświetlenia
ponownie rośnie i zmienia się w barwę dzienną
biała, aby pomóc nam
przezwyciężyć „dołek po
obiedzie”.
Dołek
Pora obiadu
Pora obiadu
Krótki
odpoczynek pomaga
Krótki
odpoczyneknasze
nam
podładować
pomaga nam podładować
akumulatory.
Poziom świanasze
akumulatory.
tła ulega obniżeniu, a ciepłe
Poziom
światła
światło ułatwiaulega
relaksację.
Dołek po obiedzie
Po obiedzie zwykle czujemy się śpiący. Poziom
natężenia oświetlenia
natężenia
oświetlenia
ponownie
rośnie i zmienia
ponownie
rośnie
i zmie-białą.
się w barwę
dzienną
16:00
Radosna godzina
Radosna
godzinadnia pracy,
Tuż
przed końcem
Tuz przed
końcem
zmiana
światła
na dzienne
dnia pracy,
zmiana
światła
białe
zapewnia
zwiększenie
na
dzienne
białe
zapewnia
naszej gotowości,
potrzebne
zwiększenie naszej gotona czas powrotu do domu.
wości potrzebne na czas
powrotu do domu.
Dla ludzi którzy pracują
RYS. 2. Oświetlenie Dynamiczne – wspieranie naturalnego rytmu aktywności,
w późnych godzinach
ciepłe białe światło stwarza
Centrum Zastosowań Światła Philips
przyjemną, „domową”
Oświetlenie Dynamiczne można zastosować w środowiskach biurowych poprzez scenariusze oświetlenia automatyczatmosferę.
nie zmieniające światło w ciągu dnia. Scenariusze te mogą poprawiać dobre samopoczucie poprzez troszczenie się o
obniżeniu a ciepłe światło
ułatwia relaksację.
nia się w barwę dzienną
biała, aby pomóc nam
Co Dynamiczne Oświetlenie może sprawić dla naszego dobrego samopoczucia
przezwyciężyć „dołek po
„Ciepłe białe światło (3000 K) ułatwia relaksację i poprawia ludzkie samopoczucie, podczas gdy białe światło dnia
obiedzie”.
(5600 K) stymuluje i pobudza organizm ludzki.”
Dr. S. Fleischer, ETH, Instytut Higieny i Fizjologii Pracy, Zurych
potrzeby ludzi zmieniające się o różnych porach dnia.
tła, należy opracować rozwiązanie, które po- sce bardzo popularne. Szczególnie chętnie
zwoli uzyskać w pomieszczeniach zamkniętych oświetlano nimi szkoły. Dyrektorzy tych placóCo Dynamiczne Oświetlenie może sprawić dla naszego dobrego samopoczucia
zmienność oświetlenia
podobną do tej znanej wek będą zatem musieli w najbliższym czasie
„Ciepłe białe światło (3000 K) ułatwia relaksację i poprawia ludzkie samopoczucie, podczas gdy białe światło dnia
(5600 K) stymuluje i pobudza organizm ludzki.”
z natury. Istnieją przecież
miejsca pracy, gdzie wymienić przestarzałe lampy na nowe, lepsze,
Dr. S. Fleischer, ETH, Instytut Higieny i Fizjologii Pracy, Zurych
zatrudnieni pozbawieni są zupełnie dostępu zgodne z unijnymi przepisami.
Oświetlenie Dynamiczne można zastosować w środowiskach biurowych poprzez scenariusze oświetlenia automatycznie zmieniające
w ciągu
dnia. Scenariusze te mogą
poprawiać
dobre samopoczucie
poprzez troszczenie się
o
Dzięki
systemowi
SchoolVision
można
światła dziennego (np.
niektóreświatło
hale
fabryczpotrzeby ludzi zmieniające się o różnych porach dnia.
ne) lub istnieje potrzeba nagłego wzmożenia stworzyć w sali lekcyjnej 4 tzw. sceny świetlne:
aktywności człowieka za pomocą światła (np. energia, skupienie, spokój/opanowanie i tryb
Dynamiczne zmiany
sale diagnostyczne w szpitalu). Ale rozwiązania normalny. Nauczyciel sam może zadecydować
Philipsa zostały opracowane nie tylko z myślą jakiego trybu użyć. Badania przeprowadzone
o takich ekstremalnych warunkach. Stworzo- przez hamburski instytut UKE (Universitatsklinino je, aby pomagały w każdym miejscu pracy. kum Hamburg-Eppendorf) wśród 166 uczniów
Światło z właściwie dobranych opraw i źródeł i 18 nauczycieli w czasie ponad 1 roku, potwierświatła jest w stanie wyznaczać określone cy- dziły, że dzięki takiemu oświetleniu u dzieci
kle w ciągu 8 godzin spędzanych na wykony- zmniejsza się nadpobudliwość i ilość błędów
waniu zawodowych obowiązków. Dzięki temu wynikających z braku koncentracji, a wzrasta
to samo miejsce może służyć zarówno komuni- wydajność i szybkość czytania.
Powiązanie światła z biologiczną sferą funkkacji, skupieniu, jak i odprężeniu.
cjonowania ludzkiego organizmu to ważne
Światło dla wiedzy
odkrycie, które pozwoliło w znacznym stopniu
W ciągu 7 lat, które upłynęły od początku wdra- udoskonalić rozwiązania oświetleniowe. Dziężania projektu, powstało wiele systemowych ki nim polepszeniu uległ komfort przebywania
rozwiązań dedykowanych do określonych w pomieszczeniach zamkniętych, które przeużytkowników i miejsc pracy. Opracowano roz- stały już być przykrą alternatywą dla środowiska
wiązania zarówno do pomieszczeń otwartych, zewnętrznego. Okazało się, że nie tylko słońce
tych zorganizowanych w systemie boksowym, może pobudzać do aktywności. To bardzo cenjak i specjalnych (wspomniane wyżej szpitale na informacja przy tworzeniu zdrowej i przyjai pomieszczenia pozbawione dostępu światła znej dla człowieka przestrzeni pracy i nauki.
dziennego). Nową koncepcją Philipsa jest system Dynamicznego oświetlenia SchoolVision
przeznaczony do stosowania w szkołach.
Stworzenie go zbiegło się w czasie z wejWojciech Kuc
ściem w życie zaleceń z unijnej dyrektywy
[email protected]
2005/32/EC, mówiącej że od 13 kwietnia 2010 r.
nie można wprowadzać do obrotu świetlówek
Segment Marketing Manager
liniowych standardowych ze wskaźnikiem odPhilips Lighting Poland S.A.
dawania barw (Ra) poniżej 80, które były w PolDynamiczne zmiany
7
zawód:architekt – dodatek specjalny
21
7