🗊Презентация Биоадаптивное освещение HCL. Светодизайн

Биоадаптивное освещение HCL Светодизайн Оксана Сергеевна Рымаренко rosuniver@ro.ru

Биоадаптивное освещение HUMAN CENTRIC LIGHTING Классический светотехнический подход: освещенность и энергоэффективность

Параметры, принимаемые во внимание HCL "цветность" света, излучаемого осветительными приборами. В светотехнике для фиксации цветовых различий используют величину, называемую цветовой температурой (К, Кельвины). Все стандартные светотехнические приборы излучают свет в диапазоне от ~2700K до ~7500K. Условно света на нижней границе диапазона - это теплый белый, на верхней – холодный. Осветительные устройства, допускающие управление цветовой температурой излучаемого света.

активность человека значительно увеличивается при Тцв = 4000-6000 К и снижается при Тцв = 2700-3500 К. Работать в течение всего дня при высоких цветовых температурах (Тцв ~ 6000 К) – вредно, поскольку уровень вырабатываемого мелатонина может не достичь нормального показателя, что собьет суточный ритм и может привести к перенапряжению, бессоннице.

Стандартные цветовые температуры

Параметры, принимаемые во внимание HCL Цветопередача. Для хорошей цветопередачи важно, чтобы спектр излучения источника света был более «сплошным» и содержал излучение всех длин волн. Этот параметр характеризуется индексом цветопередачи и обозначается Ra или CRI (Colour Rendering Index). Чем выше индекс цветопередачи (максимальное значение – 100), тем лучше источник света передаёт цвета.

общее освещение должно быть таким, чтобы нивелировать сезонный дефицит естественного освещения и учитывать функциональные особенности помещения.

помимо палочек и колбочек, на сетчатке присутствует ещё один тип фоторецепторов. Это ганглионарные (или «ганглиозные») клетки типа ipRGC (intrinsically photosensitive retinal ganglion cells)

ганглионарные (или «ганглиозные») клетки Они содержат особый светочувствительный пигмент меланопсин (отличный от родопсина палочек и йодопсина колбочек) и реагируют на коротковолновую, синюю часть видимого спектра с длиной волны от 450 до 480 нм. Особенность этих клеток в том, что они не участвуют в создании цветового образа в мозгу человека. Импульсы ганглионарных клеток идут от сетчатки к гипоталамусу тремя разными путями, обеспечивая световое управление циркадными ритмами, а также по отдельному нервному пути обеспечивают реакцию сужения зрачка на свет.

Октябрь 2017 года в Стокгольме объявили имена лауреатов Нобелевской премии по физиологии и медицине – награду получили ученые из США Джеффри Холл, Майкл Росбаш и Майкл Янг за «открытие молекулярных механизмов, контролирующих циркадные ритмы (биологические часы)»

«Циркадный ритм — это эндогенный биологический ритм с периодом около 24 часов. Биологический ритм (биоритм) — регулярное, периодическое повторение во времени харак­тера и интенсивности биологических процессов, явлений, состояний, событий».

Циркадные ритмы – это наши «внутренние часы», колебания интенсивности различных биологических процессов в организме, связанные со сменой дня и ночи. Смена состояний «сон/бодрствование» + в организме человека в течение суток постоянно происходит и смена других состояний, более относящихся к эмоциональным ощущениям: всплеск энергии, бодрость, спад активности, утомлённость, расслабленность… Весь набор состояний, пережитый человеком за одни сутки называется циркадным циклом. На физическом уровне нашими биоритмами управляют гормоны мелатонин, кортизол и серотонин. В зависимости от внешних условий (одним из важнейших факторов влияния является освещение) их концентрация в организме меняется и человек меняет одно состояние на другое.

Циркадные ритмы человека

Мелатонин и кортизол Мелатонин – «гормон сна» вырабатывается эпифизом только в темноте. При наступлении дня, когда солнце всходит, и небо становится из чёрного голубым, ганглионарные клетки на сетчатке глаза получают сигнал о том, что появился источник света (а точнее, источник синего света – именно к нему они чувствительны) и начинают блокировать выработку мелатонина. Кортизол – «гормон бодрости». Главная функция - обеспечение организма энергией, добыча глюкозы. Чтоб поставить в организм нужное количество этого вещества, кортизол перерабатывает жиры в жирные кислоты, а потом в глюкозу. Чтобы утром, когда человек просыпается, у него были силы сразу начать активную жизнь, кортизол насыщает клетки глюкозой примерно с середины ночи. Пик выработки кортизола приходится на время утреннего подъёма, когда солнце начинает светить в окно. В пасмурный день кортизола вырабатывается меньше, поэтому человек может ощущать себя вялым, неактивным, ему не хочется двигаться. В ясный, солнечный день напротив наблюдается прилив сил и энергии, как бы само собой появляется хорошее настроение.

Баланс мелатонина и кортизола в циркадном цикле

Кортизол и сератонин Серотонин – «гормон счастья», обеспечивает хорошее настроение и общее ощущение счастья. Его синтез облегчается с повышением количества глюкозы в крови, поэтому тесно связан с работой кортизола. Так же, как и он, серотонин активнее вырабатывается при солнечном свете.

сезонные, годовые циклы Сезонное аффективное расстройство (САР): трудность ранних подъёмов, сонливость, недостаток энергии (как следствие – желание потреблять высокоуглеводную пищу), сложности в концентрации и принятии решений, общее плохое настроение и состояние уныния. С наступлением весны и увеличением времени пребывания солнца над горизонтом эти симптомы уходят сами собой.

Настраивание освещения человеку необходим свет с тем же содержанием синего, что и в спектре солнца. В частности, этим руководствуется стандарт DIN SPEC 67600:2013-04 «Биологически эффективное освещение – рекомендации по проектированию». Производители ламп и светильников стали специально расширять и повышать синюю составляющую в спектрах своих изделий, маркируя их «full-spectrum» (источники света полного спектра) и позиционируя, как помогающие справиться с усталостью и депрессией. варьирование параметров излучения во времени: возможность регулировать и яркость, и спектральный состав света.

В течение дня и количественные и качественные характеристики солнечного света изменяются. Утром и на закате свет приглушённый и тёплый, жёлтого оттенка. Днём – «более белый» и намного более яркий.

искусственное освещение, максимально приближенное к естественным условиям

Правила при планировании человеко-ориентированного освещения в офисных помещениях 1. По умолчанию, в течение дня цветовая температура источников света должна плавно меняться аналогично солнечному свету: от тёпло-белого (утром) к нейтрально- или холодно-белому (днём) и снова к тёплому оттенку (вечером). 2. В зависимости от конкретных рабочих задач должна быть возможность прервать автоматический сценарий и включить нужный режим яркости и цветовых характеристик тогда, когда это понадобилось.

Производители, учитывающие HCL Helvar: https://www.helvar.com/ru/osveshenie-segodnya/biologicheski-aktivnoe-osveshenie/ Световые технологии Реализация сложных решений с автоматическим динамическим изменением цветовой температуры в течение дня: повторением солнечного цикла

Возможности выбора сценария освещения в продуктах Helvar

HCL освещение в главном офисе Helvar

Human Centric Lighting в архитектурном бюро RSHP

московский офис компании «БЛ Трейд»

Примерно посередине над рабочей поверхностью на потолке установлен мультисенсор. На стене – управляющая кнопочная панель.

Список литературы Entraining Circadian Rhythms, Ian Ashdown, FIES, 21 Jan 2015, http://agi32.com/blog/tag/biologically-effective-lighting/ Human-centric lighting set to drastically improve workplace and individual performance, Mark Halper, 21 Oct 2016, http://www.ledsmagazine.com People and health – human-centric lighting, light-building.messefrankfurt.com http://humancentriclighting.org Ten human centric lighting stories you MUST read, 18 July 2016, http://luxreview.com Освещение и биоритмы человека, Кодряну К.И., 11 августа 2008, http://www.designrules.ru Восприятие света как стимула незрительных реакций человека, Г.К. Брейнард, И. Провенсио, Светотехника№1, 2008 Светотехника завтра: что самое «жгучее»? В. Ван Боммель, Нидерланды, Светотехника №3, 2010. Dali драйверы от moons’ с поддержкой технологии tunable white http://www.lumen2b.ru/hcl-moons/