Human Centric Lighting wil de positieve invloed van natuurlijk daglicht nabootsen om zo de gezondheid en prestaties op lange termijn te verbeteren. Dit kan men bereiken door de lichtintensiteit en kleurtemperatuur van slimme lichtbronnen doorheen de dag te laten variëren. Licht heeft immers een visuele en niet-visuele effecten op ons lichaam.
Wat is human centric lighting?
Licht heeft een belangrijke invloed op ons bioritme of circadiaans ritme. Dit is een 24-uren cyclus van de fysiologische processen van ons lichaam zoals hartslag, temperatuur, spijsvertering, hormonen,… Dat ritme is gebaseerd op licht overdag en donker ’s nachts.
Human Centric Lighting wordt vandaag vooral gerealiseerd door verlichtingssterkte en kleurtemperatuur te laten variëren doorheen de dag. Door intelligente lichtsystemen gebeurt dit individueel en traploos zodat de verandering niet onmiddellijk wordt waargenomen.
In de ochtend wordt human centric lighting gekenmerkt door een hoge lichtintensiteit en kleurtemperatuur. De verlichtingssterkte en het aandeel blauw licht nemen toe tot het middaguur en neemt daarna weer af naar de avond toe.
In de vroege avond is de regel dat licht warm wit is met een kleurtemperatuur van onder de 3000K en met zo weinig mogelijk de blauwe lichtcomponent. Blauw licht onderdrukt namelijk de vrijzetting van melatonine, het het hormoon dat de slaap inzet.
Bij nacht moet kunstverlichting vervolgens tot een minimum beperkt worden en met vooral de rode kleurtint. Zo behoudt men de positieve visuele eigenschappen van verlichting (men kan zijn taak doen) zonder dat het waak-slaapritme wordt verstoord. Deze verlichting zou indirect moeten zijn, flikkervrij en dimbaar.
Door het circadiaans ritme of onze biologische klok een handje te helpen, zouden het welzijn en de de productiviteit verbeteren. In functie van de aard van het werk, concentratie of nachtwerk, kan men op specifieke tijdstippen de alertheid verhogen door een hogere lichtintensiteit en blauw licht te voorzien. Het idee van korte intense verlichtingsperiodes vormt ook de basis van lichttherapie.
Invloed van licht op ons lichaam?
Visuele effecten
Om een taak goed te kunnen uitvoeren, moet de kwantiteit en kwaliteit van de verlichting goed zijn. De Europese norm, EN12464, beschrijft zo bijvoorbeeld verschillende parameters van verlichting in functie van de specifieke taken: verlichtingssterkte, lichtverdeling, vermijden van verblinding, goede kleurweergave en het voorzien van daglicht
Biologische effecten
Naast visuele receptoren (kegeltjes en staafjes) heeft ons oog ook niet-visuele receptoren. Deze maken dat licht een biologisch effect heeft op het lichaam. Meer concreet beïnvloedt licht ons circadiaans ritme en onze biologisch klok. Licht onderdrukt de productie van het slaaphormoon melatonine. Een stabiel waak-slaaprite is belangrijk voor het goed functioneren van ons lichaam overdag en het herstel ’s nachts. Wanneer de biologische klok ontregelt geraakt, ontstaan er slaapproblemen.
Emotionele effecten
Door gebrek aan licht wordt er weinig serotonine vrijgelaten. Dit wordt ook het gelukshormoon genoemd. Het geeft een gevoel van innerlijke rust en tevredenheid. Winterblues of seizoensgebonden depressie wordt ook specifiek in verband gebracht met een tekort aan dit gelukshormoon. Serotonine regelt onze eetlust, seksuele lust, onze emoties, enz… Het gaat negatieve gevoelens tegen zoals angst, verdriet, melancholie en depressie.
Kan men dat meten?
Het concept van Human Centric Lighting klinkt eenvoudig, maar het is nog niet evident om de voordelen op vlak van prestatie en gezondheid effectief te realiseren. Toch evolueert onderzoek snel en door de nieuwe lichtgrootheden MEDI en MDER worden de niet-visuele welzijnseffecten van licht meetbaar.
MEDI staat voor de melanopische daglichtequivalent verlichtingssterkte. Wanneer de klassieke fototopische verlichtingssterkte vooral bepaald wordt door de rechterzijde van het kleurenspectrum, zal dat bij MEDI meer de linkerzijde zijn. Meer blauw licht geeft een hogere MEDI.
MDER is de melanopsine werkzaamheidsgraad en drukt uit hoe goed een lamp de niet-visuele effecten van daglicht benadert. In de toekomst zullen ook meer lampen op de markt komen die hogere MEDI waarden realiseren of meer het volledige kleurenspectrum bestrijken. Dat is voor LED lampen een uitdaging.
Voorbeelden Human Centric Lighting
School
In Hamburg zijn enkele scholen uitgerust met dynamische verlichting. De leerkrachten kunnen kiezen tussen drie settings: activeren, concentreren en kalmeren. Activeren is zinvol in de ochtend met een lichtsterkte van 650 Lux en kleurtemperatuur van 12000K. Dit is aansluiting met het natuurlijk daglicht dat in de voormiddag toeneemt in helderheid en intensiteit. Concentreren komt tot zijn recht bij het rekenen en schrijven van teksten. Deze taken worden ondersteund door een verlichting van 1000 Lux en 6000K. Na een examen of levendige discussie is er soms nood aan kalmeren. Dit kan door een lagere verlichtingssterkte van 300 Lux met een warme lichtkleur van 2700K. Resultaat is dat deze leerlingen 30% beter presteerden op begrijpend lezen dan de controlegroep, ze maken minder fouten tijdens het activeren en zijn minder rusteloos tijdens het kalmeren.
Ziekenhuis
In het ziekenhuis van Karlstad werden de kamers van de afdeling en intensieve zorgen aangepakt met human centric lighting. Wanneer verpleegkundigen ’s morgens toekomen worden ze samen met de verlichting wakker. Deze neemt immers geleidelijk aan in helderheid en intensiteit toe naar de middag toe. De medewerkers voelen zich daardoor frisser. De grote voordelen zijn er echter vooral ’s nachts, zowel voor de patiënt als voor het verzorgend personeel. De verlichting tijdens de nacht bevat alle kleuren, behalve de blauwe component. Hierdoor is er geen verstoring van het waak-slaap ritme. De slaapkwaliteit van de patiënten neemt toe, wat het herstel bevordert. Ook voor het verzorgend personeel is deze verlichting meer comfortabel. Het voelt zachter aan voor de ogen. Als ze meer licht nodig hebben om bijvoorbeeld aan bed te schrijven, kunnen ze de specifieke verlichting even aanzetten. Doordat hun eigen bioritme eveneens minder verstoord wordt, voelen ze zich minder vermoeid.
Industrie
Ploegenarbeid wordt gekenmerkt door onregelmatige uren. Dat betekent dat onze interne klok zich steeds moet aanpassen. Oudere werknemers hebben daarenboven een hogere lichtbehoefte om goed details te kunnen zien. Met een variërende lichtintensiteit en kleurtemperatuur nam de efficiëntie tijdens het werken toe en verbeterde de slaapkwaliteit tijdens het herstel. Daardoor staan de medewerkers de volgende dag meer uitgerust terug klaar op de werkvloer en stapelt de vermoeidheid zich niet op van dag op dag. Nachtwerk is ook eigen aan de industrie zodat human centric lighting kan bijdragen om de alertheid en focus te verbeteren in combinatie met een betere slaap en minder vermoeidheid.
* Verlichting
verlichting kantoor – daglicht – verlichting thuiswerkplek – EN12464 – human centric lighting – dialux
MEDI en MDER, de nieuwe lichtgrootheden van human centric lighting
* Omgeving
verlichting – geluidshinder – akoestiek – thermisch comfort – luchtvochtigheid – trillingen