Vad är HCL? Person orienterat ljus

Ung kunskap

Läran om ljusets påverkan på människor är en ung kunskap, där vi fortfarande lär oss nya saker. Gamla belysningsinstallationerna med konstant ljus, gör inte någon människa glad. Vi behöver tänka nytt och använda tekniken mer.

Tid i utomhusljus?

Forskning kring hur människor påverkas av ljuset, är däremot inte något nytt. Redan de gamla grekerna… En av nycklarna om hur de gamla grekerna kurerade depression, var genom vila och solljus. Vilket leder till frågan om hur mycket tid vi egentligen vistas i solen? Fundera på detta, hur mycket tid vistas du i utomhusljus, under denna mörka tid på året? Jag blir förvånad om du svarar mer än 2,4/h/dygn. Kanske på sommaren men knappast under åtta månader av den mörkare tiden på året.

Ljus historia

Doktor Niels Ryberg Finsen fick år-1903 nobelpriset i medicin för sin ljusbehandling av hud- tuberkolos (TBC). Detta var tiden innan medicin fanns i tablettform och vid den här tiden, var ljuset den enda behandlingsformen för denna hemska sjukdom.

Under 2;a världskriget då kvinnor och barn flydde bomberna över London, tog man sin tillflykt till kyrkor på landet. Kyrkor har ofta vackra fönster i olika färger och där i ljuset från de blå glasen, upptäckte några uppmärksamma sjuksystrar att man kunde bota för tidigt födda som fick gulsot, i det blå ljuset. Denna behandling är idag standard inom neonatalvård.

Upptäckt när det gäller vår syn och hur vi uppfattar ljus

År 2002 gjordes en viktig upptäckt när det gäller vår syn och hur vi uppfattar ljus – man upptäckte den tredje receptorn på ögats näthinna. Genom den förmedlas inte visuell information, utan ljusimpulser. Det går en nervbana från receptorn till hypofysen vilket påverkar tallkottkörtelns utsöndring av sömnhormon och är därmed en del i vårt cirkadiska system.

År 2017 delas nobelpriset i medicin lika mellan tre forskare för deras upptäckter av molekylära mekanismer som styr människans cirkadiska rytm. Nu vet vi att våra kroppsklockor kontrollerar ämnesomsättningen och bidrar till att varje organ fungerar i våra kroppar. Den ljusa/mörka cykeln är signalgivare för våra dygnsrytmer. Om vi inte använder rätt ljus i rätt tid, blir våra kroppsklockor desorienterade och slutar fungera korrekt.

HCL- vad handlar det om egentligen?

HCL har blivit ett begrepp i belysningssammanhang och vissa tycks förknippa denna förkortning, med att man kan ändra färgtemperatur på en fyrkantig LED-platta, jämnt fördelad i taket… Men HCL handlar om något helt annat (Human Centric Lighting / Svensk översättning: Personorienterat Ljus).

Ljuset på kontoret ska ge stöd för vår syn samtidigt som ljuset ska ge en bra känsla med hänsyn till vårt biologiska system. HCL är ett steg till naturen där en av ingredienserna är att härma dygnsrytmen, som börjar i ett morgonljus (Blåaktigt) och avslutar dagen i ett kvällsljus (gulaktigt & lt ; 2.700K).

Inom HCL-designprocessen bör belysning räta ut frågor om säkerhet, arbetsuppgifter och brukares behov, på ett sammanhängande och anpassat sätt.

Ljuset ska vara

Dynamiskt: att ljuset kan variera i nivå och vara möjlig att reglera i olika färgtemperaturer, med lätta omärkbara förändringar i tid.
Inställbart: att ljus kan variera i spektrum och Inkluderat förinställd scen för belysningskontroll. Personlig kontroll bör vara tillgänglig, så att användaren kan påverka ljusinställningarna.

Detta ska ge:

Visuellt: Bra seende, visuell kvalitet, säkerhet, orientering
Biologiskt: Vakenhet, koncentration, kognitiv prestanda, stabil dygnsrytm
Emotionellt: Bättre humör, energi, avkoppling, välmående

Vad innebär HCL?

Vårt vanliga förhållningssätt till ljus är utomhus och dagsljuset, som hela tiden är föränderligt. Vår hjärna är inte utvecklad för ett statiskt artificiellt ljus.

Det vi gör rent praktiskt är att härma ett dagsljusförlopp. Pressa tillbaka melatoninet en gång per dygn, så fyller det på bättre när vi ska sova. Mörker och sömn är lika viktigt för människan som ljus.

Planera för HCL

När man planerar för HCL (Person Orienterat Ljus) så måste man naturligtvis fortfarande ta hänsyn till standarden (SS EN 12464-1). Det handlar om god ljusplanering utifrån människan.

Med personen i fokus, måste vi också ta hänsyn till vilka vi belyser för. Är det en ung eller gammal person? Vi kan inte ha samma ljus för barnen i skolan som för de äldre, behoven är olika. Det finns människor med olika syndefekter att ta hänsyn till. Vissa är morgonmänniskor, andra är kvällsmänniskor. Kvällsmänniskan vill ha ljus på kvällen och morgonmänniskan är tvärt om.

Ljus i ditt sovrum

Upptäckten av den tredje receptorn i ögat som inte har med vårt seende att göra, gör det möjligt att studera hur ljus styr vår vakenhet och sömn, men även hur ljuset påverkar oss mentalt och känslomässigt. En sak som redan är fastställd är att mycket omfältsljus gör oss piggare. Speciellt gäller det rent dagsljus, vilket ger rådet att mörklägga sitt sovrum så mycket som möjligt för att somna lättare, ännu större tyngd. Samtidigt kan det kanske vara lättare att vakna när det finns rejält med ljus runt om oss, vilket kan styras av olika typer av timerlösningar kopplade till belysningen i sovrummet.

Själv har jag vaknat till ljus i mer än tjugo år. Den starten på dagen är betydligt skönare, än att vakna till en larmande klocka. Det är alltså ett bra tips att tänka igenom hur ljuset i ditt sovrum ser ut, liksom i alla andra rum, eftersom ljuset påverkar hur vi mår på många plan. Och allt eftersom kunskapen växer om vilken ljussättning som är bäst för den enskilde i olika sammanhang, så kommer säkert nya ljuslösningar för både hem och våra arbetsplatser.

Vad har vi bevisat?

Forskare, belysningsbranschen, ljusdesigners och andra intressenter inom belysningen har fortsatt att identifiera alternativ och att designa produkter och lösningar som gör användning av icke-visuella ljuseffekter fördelaktiga, trots att den etablerade vetenskapen inom detta område fortfarande är i början av sin resa. Vi vet ännu inte allt, men tillräckligt för att göra något bra. Perfekt kan vi göra senare.
Att nå 100 % ”evidens” för något så komplext som människan, enbart via enskilda forskningsresultat, kommer kanske aldrig att ske. Det är mycket annat som påverkar också, som tex kost och motion. Inom ramen för evidens, måste därför hänsyn tas till, vad de som arbetar professionellt med ljus och belysning säger och vad de som utsätts för ljuset, alltså vad brukarna tycker, känner och säger. Slår man ihop den totala bilden av detta så menar jag att man har bevis för att denna ide´ kring ljussättning, fungerar.

Ljusets effekter på oss människor

Definitionen av ljus identifieras som den elektromagnetiska strålningen som stimulerar synen. Men vi vet nu slutgiltigt, att när en foton träffar i ögat, ger det oss inte bara syn, utan har också effekter på mänsklig fysiologi, humör och beteende, vilket ofta sammanfattas som icke-visuella effekter av ljus.

Forskningen kring sådana effekter intensifierades i början av detta årtusende. Det drivs av den revolutionära upptäckten av en ny klass fotoreceptorer i det mänskliga ögat som detekterar optisk strålning men inte bidrar till vårt seende (2002 D. Berson). Dessa fotoreceptorer identifierades först i samband med deras roll i reglering av dygnsrytm, särskilt av hormonet melatonin, och av denna anledning läser man om dygnsrytm eller melanopiska effekter.

Vi lär oss nu att dessa fotoreceptorer påverkar många andra processer, också. Under de senaste åren har slagordet "Human-Centric Lighting" (HCL) eller på ren Svenska, Personorienterat Ljus, kommit att beskriva belysning som är avsedd att ta itu med dessa effekter.

Det finns stark vetenskaplig evidens för att ljus inte bara är viktigt för seendet, utan också framkallar viktiga biologiska, icke-visuella effekter och känslomässiga effekter, som är mycket relevanta för människans prestanda, välbefinnande och hälsa. Den spektrala effektfördelningen för en ljuskälla spelar roll i stimuleringen för olika receptorer i ögat. Receptorerna för seendet, stavar och tappar, är relativt väl utforskade.

Vetenskaplig studie

I en vetenskaplig studie som publicerades 5 december 2019 rapporterar forskare vid Salk Institute upptäckten av ytterligare tre celltyper i ögat som inte har med vårt seende att göra. Tydligen har vi inte bara den 3;e receptorn, utan även 4;e, 5;e och 6;e. Kanske är det fler.

Huvudprinciperna för dessa observationer har varit att öka ljusnivåerna och / eller ändra Spektral-komposition under dagtid för att öka stimuleringen i ipRGC och göra tvärtom i återhämtningsfaserna på kvällen och natten, genom att minska stimuleringen på dessa celler. Således kan det finnas "lågt hängande frukter" när det gäller tillämpningsmöjligheter inom detta område, men funktionen behöver fortfarande ytterligare forskning för att göras tydligare.

HCL Lösningen

En grupp forskare har arbetat med att ta fram riktlinjer för belysningslösning inom HCL. Genom att arbeta i rätt våglängdsområden kan man spara energi, vilket också skulle ligga i linje med rådande satsningar inom hållbarhet. Som framgår av diagrammet nedan kan man skapa HCL-lösning med standardarmaturer (detta ska ses som tumregler).

Om man ser på en direkt / indirekt lösning i tabell 1, kan du programmera den för 250 lux vid 6.500 K i två timmar på morgonen och efter "morgonljusduschen" kan du styra ljuset resten av tiden helt fokuserat på att ge rätt känsla i rummet.

Forskargruppen låter det vara upp till den som planerar belysningen att utforma belysningslösning som kan leverera rekommenderad praxis. När allt kommer omkring måste vi fortfarande uppfylla alla andra krav enligt SS EN 12464-1.

Sammanfattningsvis

Samspelet mellan dagsljus och elektrisk belysning är viktigt. Dagsljus är dynamiskt och det varierar i ljusstyrka, riktning och spektralfördelning över tid och säsong.
Att variera ljuset i tid genom att ändra ljusstyrka, olika ljusfördelningar och ett bredare spektrum av färgtemperaturer kommer förbättra människors välbefinnande. Men undvik för stora kontraster och använd en måttlig skillnad mellan ljusa och mörka zoner.
Min erfarenhet är att man får bäst acceptans för belysningsinstallationen om var och en har möjlighet till personlig ljusinställning, t ex med en egen justerbar arbetsplatsbelysning.
Färgsättning, ljud, luft, lukt och design påverkar slutresultatet och den visuella kvaliteten. Man brukar prata om att ljuset bidrar till välmående med cirka 15 % av totalen.
Ökat omgivningsljus och ökad ljusstyrka som tillhandahålls av artificiellt ljus med lämplig spektral fördelning kan delvis minska negativa effekter av otillräckliga nivåer av dagsljus. Tekniken är viktig för att bibehålla ett bra energiutnyttjande. Rätt ljus, vid rätt tid och där du är.

Om CIE

Den internationella kommissionen för belysning - även känd som CIE från dess franska titel, Commission Internationale de l´Eclairage - ägnar sig åt globalt samarbete och utbyte av information om alla frågor som rör vetenskap och kunnande av ljus och belysning, färg, syn, fotobiologi och bildteknik.

Enligt CIE kan nuvarande belysningspraxis och efterfrågan på energibesparing tendera att minska belysningsnivåerna inomhus. Detta kan skapa ljusförhållanden som inte stöder mänskligt välbefinnande och visuell prestation. De känslomässiga och icke-visuella (icke bild bildande) effekterna av ljus har en direkt inverkan på människors prestationer och välbefinnande, både socialt och i arbetslivet. Detta har konsekvenser på arkitektur, interiör, design och belysning.

Om FHM

Enligt FHM (Folkhälsomyndigheten) så har ljus betydelse för regleringen av dygnsrytm, sömn- och vakenhetsrytm, humörreglering och aktivering (stressreglering). Man menar att i Sverige upptar utomhusvistelse en liten del av dagen, och därför får ljustillgången inomhus stor betydelse för den totala dagsljusexponeringen och vidare bekräftas att kroppen reagerar olika beroende på när under dagen exponeringen sker, dess längd och styrka men också vilka våglängder som exponeringen innehåller.

Avslutningsvis är mitt råd, om du funderar på en HCL-lösning, vänd dig i första hand till de leverantörer som har lång erfarenhet av belysningsplanering. Att endast ändra färgtemperatur på sin belysning kallas ”Tunable White” och förkortas TW.

Källor och referenser

CIE 158: 2009 Ocular Lighting Effects on Human Physiology and Behavior.
CIE x027: 2004 Proceedings of the CIE Symposium 2004 on Light and Health: Non-Visual. Effekter, 30 september - 2 oktober 2004, Wien, Österrike.
CIE TN 003: 2015 Report on the First International Workshop on Circadian and Neurofysiologisk fotometri, 2013 (i press)
CIE x031: 2006 Proceedings of the 2nd CIE Expert Symposium "Lighting and Health", 7-8 September 2006, Ottawa, Ontario, Kanada.
Lucas, RJ, Peirson, SN et al. (2014). Mätning och användning av ljus i melanopsinåldern.
Trender Neurosci 37 (1): 1-9.

Läs

Den uråldriga grekiska kuren mot depression