Wynalezienie oświetlenia elektrycznego spowodowało, iż ludzie mogą spędzać większość czasu wewnątrz budynków. Rodzi to jednak pewne konsekwencje związane ze zmianą dynamicznie zmieniającego się środowiska zewnętrznego na statyczne pomieszczenia – podczas dnia oko człowieka musi otrzymać odpowiednio dużą dawkę światła, aby tzw. zegar biologiczny funkcjonował poprawnie. Zaburzenie funkcjonowania tego wewnętrznego mechanizmu najczęściej można odczuć zimą, kiedy dawka promieniowania słonecznego jest najmniejsza. Typowe objawy to zmęczenie, spadek efektywności w pracy, depresja. Firma Fagerhult rozpoczęła prace nad oświetleniem uwzględniającym nie tylko aspekty związane z dobrym widzeniem, ale także właściwym samopoczuciem ludzi.

Od kilku lat prowadzona jest dyskusja dotycząca pojęcia zdrowego oświetlenia i wspomagania organizmu człowieka oświetleniem elektrycznym, aby zegar biologiczny funkcjonował poprawnie.

Wrażenia związane z komfortem pracy zależą także od temperatury barwowej źródeł światła czyli koloru światła białego (ciepłe oraz zimne)

Oddziaływanie światła na organizm

Oświetlenie w pomieszczeniach podzielono na związane z wygodą widzenia (wzrokowe) oraz odpowiadające za samopoczucie (nie wzrokowe). Oddziaływanie wzrokowe światła pomaga w wykonywaniu pracy, widzeniu kolorów, kształtów, reakcji na kontrast oraz jasność. Za ten obszar widzenia odpowiedzialne są receptory wzrokowe umieszczone w siatkówce oka nazywane czopkami oraz pręcikami. Naukowcy od 150 lat byli przekonani, iż są to jedyne światłoczułe narządy. W 2002 roku David Berson wraz z współpracownikami na uniwersytecie Brown’a (USA) odkryli istnienie trzeciego receptora na siatkówce ssaków, odpowiedzialnego za wpływ światła na czynniki biologiczne. Kiedy światło dociera do tych komórek, zachodzi złożona reakcja chemiczna (związana z fotopigmentem – melanopsin) oraz generowane są impulsy elektryczne. Unerwienia tych komórek mają połączenie z nasadką mózgową, gdzie z kolei odbywa się produkcja większości hormonów regulujących zegar biologiczny – melatoniny oraz kortizolu.
Ten trzeci, nowo odkryty element w oku ma bezpośredni związek z tzw. oświetleniem dla zadań niewzrokowych. Okazuje się, że jasno oświetlone powierzchnie w zasięgu pola widzenia człowieka bardzo dobrze wpływają na komfort pracy i samopoczucie, choć nie ma to absolutnie żadnego przełożenia na wymagania normy oświetleniowej. Badania pary naukowców Phipps-Nelson’a oraz Redman’a dowodzą, iż jasne światło podczas dnia (~1000 lx w płaszczyźnie pionowej) zmniejsza senność oraz poprawia ogólne zadowolenie. A więc czynnikiem kluczowym jest występowanie wysokich natężeń oświetlenia na powierzchni oka (Evert). Jednak normy oświetleniowe nie uwzględniają tej wartości. Standardy dotyczą tradycyjnej pracy biurowej, z krzesłami, stołem, komputerem, gdzie najważniejszą wartością jest natężenie oświetlenia na płaszczyźnie pracy (Ehor), która zresztą w polskiej praktyce projektowej mylnie jest uznawana za powierzchnię całego biura.

Metodologia badań – zmiany luminancji tła przy stałej wartości natężenia oświetlenia na płaszczyźnie roboczej, a zmiennej temperaturze barwowej

Europejski Komitet Oświetleniowy CIE już powołał organizację, która zajmuje się pracami nad stworzeniem nowych definicji dobrego oświetlenia. W celu stworzenia optymalnych rozwiązań oświetleniowych w przestrzeniach biurowych należy uwzględnić zarówno potrzeby związane z wygodą widzenia (wzrokowe), jak i te związane z samopoczuciem i czynnikami biologicznymi (niewzrokowe).

OPEN BOX – połączenie oświetlenia pośredniego z bezpośrednim jako sposób na zdrowe oświetlenie w biurze

Badania firmy Fagerhult

Pierwsze rozwiązania są już opracowywane w Skandynawii, czyli tam gdzie zima jest dla mieszkańców najbardziej dokuczliwa. Firma Fagerhult wraz uniwersytetem w Lund oraz Szwedzką Agencja Energetyczną prowadzi badania nad oceną poziomów jasności otoczenia świetlnego miejsca pracy, w połączeniu ze zmianą barwy światła białego (temperatura barwowa).
Dotychczasowe wyniki wskazują, iż luminancja (jasność) tła jest czynnikiem bardzo pożądanym oraz ma zdecydowany wpływ na postrzeganie, samopoczucie, a wreszcie czynniki biologiczne. Podwyższenie uwagi, pobudzenie jest wprost proporcjonalne do wzrostu jasności otoczenia. Tą samą zależność zanotowano względem hormonu stresu – kortizolu.
Jednak po przekroczeniu jasności tła o wartości 100 cd/m² samopoczucie osób badanych spada. Tak jasne otoczenie postrzegane jest jako zbyt męczące.
Zaobserwowano również zależności w odniesieniu do temperatury barwowej źródeł światła, czyli koloru światła białego (ciepłe oraz zimne). Barwa światła o wartości powyżej 4000 K (zimniejsza) jest postrzegana jak bardziej pobudzająca, motywująca do pracy. Natomiast cieplejsza barwa światła jest przyjaźniejsza, bardziej „domowa”. „Zimna” barwa jest szczególnie preferowana w okresie letnim, ponieważ powoduje wrażenie ochłodzenia. Identyczny proces można zaobserwować w okresie zimowym w stosunku do barwy „ciepłej”. Jednak dokładna ocena wpływu barwy światła na samopoczucie i produkcję określonych hormonów nie jest wciąż do końca jednoznaczna i badania wciąż są kontynuowane.
Dobrym pomysłem jest unikanie „nudnych” rozwiązań opartych na równomiernym oświetleniu przestrzeni i stosowanie w biurach opraw oświetlenia pośredniego. Umieszczane bezpośrednio nad miejscem pracy rozjaśniają sufit, jednocześnie powodując optyczne podwyższenie pomieszczenia oraz tzw. efekt otwartej przestrzeni. Zalety takich rozwiązań to brak olśnienia oraz bardzo duży komfort pracy z komputerem (nie widać źródła światła w monitorze). Warto pamiętać, iż takie rozwiązanie może być również energooszczędne.
Lokalizacja opraw oświetleniowych nad miejscami pracy zmniejsza radykalnie koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne. Do lamusa mogą przejść rozwiązania wykorzystujące oprawy rastrowe wpuszczane w sufit o wątpliwej jakości odbłyśnikach, wprowadzające przytłaczającą równomiernością atmosferę.

Oprawy zwieszane, zlokalizowane bezpośrednio nad miejscem pracy są sposobem na stworzenie ciekawej atmosfery w przestrzeniach otwartych

Oddziaływanie oświetlenia na nasze postrzeganie jest tematem badań od setek lat – Leonardo da Vinci (1452-1519) opisuje pomysł na oświetlenie uliczne, Johan Wolfgang Goethe (1749-1832) analizuje zjawiska barwne i ich oddziaływanie na człowieka, Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723) zauważa istnienie światłoczułych receptorów w oku ludzkim. Wydaje się, iż stoimy u progu radykalnej zmiany spojrzenia na oświetlenie w miejscach publicznych.
Wiedza o wpływie światła na zdrowie człowieka oraz samopoczucie jest kluczem do tworzenia przyjaznego oświetlenia we wnętrzach.

Arkadiusz Raczyński
Autor jest projektantem oświetlenia
w firmie Fragerhult

Literatura
– Phipps-Nelson J; Redman J. R – (2003) – Daytimeexposure to Wright light, as compared to dim light, decreses sleepness and improves psychomotor vigilance performance, Sleep, Volume 26, Issue 6, pp. 695-700
– ISO/CIE standard (2002) – 8995: 2002/CIE Lighting Indoor Work Places
– Goven T. Prefered luminance distribution within working areas. Right light 6, Nice 2002
– Goven T. The background luminance and colour temperatures influence on alertness and mental health Fagerhult, 2007 Stockholm.
– Van den Beld „Licht und Gesundheit”, Licht 2002 Tagung, Maastricht 2002
– Van Bommel W. J. M „Lighting for work: review of visual and biological effects” Lighting research and technology (2004).