Ihmiskeskeinen valaistus: tänään, eilen ja huomenna

syyskuu 26, 2018

Ihmiskeskeinen valaistus: tänään, eilen ja huomenna

Koko historiamme ajan ihmiset ovat eläneet harmoniassa luonnollisen päivänvalon kanssa. Keskipäivällä valon värilämpötila (CCT) ja valotasot ovat korkeat, kun taas öisin todella matalat. Muutos valotasossa tapahtuu asteittain, jolloin kehomme ehtii sopeutua muutokseen.

Tämä siis, jos olemme ulkona.

Siinä missä aiemmat sukupolvet viettivät valtaosan ajastaan ulkona, nykyihminen viettää noin 90 % ajastaan sisätiloissa. Heräämme hämärissä asunnoissamme, hyppäämme autoon ja vietämme päivämme sisätiloissa, usein huonosti valaistussa toimistossa tai luokkahuoneessa.

Lisäksi vietämme yhä suuremman osan vapaa-ajastamme puhelimen tai läppärin sinertävää valoa tuijottaen.

Valo vaikuttaa meihin paljon syvemmin kuin pelkästään visuaalisesti. Vaihtelevat valotasot vaikuttavat niin sanottuun sisäiseen kelloomme, jota kutsutaan myös sirkadiaaniseksi rytmiksi. Pimeä ja valo kontrolloivat hormonituotantoamme, ja vaikuttavat siten uneemme, vireystilaamme, suoriutumiseemme, muistiimme ja mielentilaamme.

Vasta viime aikoina on alettu ymmärtää, kuinka valtava potentiaali valaistuksella on sisäisen kellomme synkronoinnissa. Jos hallitsisimme paremmin kiinteistöjen valaistusta, voisimme luoda ratkaisuja, jotka tukevat ihmisten hyvinvointia.

Ei mikään ihme, että koko valaistusmaailma pöhisee ihmiskeskeisen valaistuksen ympärillä.

Biologia – mihin ihmiskeskeinen valaistus perustuu?

Me kaikki tiedämme, kuinka suuri vaikutus valolla on kykyymme nähdä. Yksinkertaistettuna, näemme paljon paremmin hyvin valaistussa tilassa ja kompuroimme pimeässä. Vasta aivan viime aikoina on alettu ymmärtää valon syvemmät, ei-visuaaliset vaikutukset.

Ihmiskeskeiseen valaistukseen olennaisesti kytkeytyvä löydös tehtiin alun perin Oxfordin yliopistossa neurotieteilijä Russell Fosterin johtamassa tutkimusryhmässä. Kyseinen tutkimusryhmä löysi ensimmäisenä niin kutsutut ipRGC-solut, eli luonnollisesti valoaktiiviset verkkokalvon gangliosolut. Nämä solut vaikuttavat siihen aivojemme osaan, joka kontrolloi sisäistä kelloamme.

Mikä näissä soluissa sitten on niin erikoista?

Nämä sisäiseen kelloomme merkittävästi vaikuttavat solut ovat erityisen herkkiä siniselle valolle. Sininen valo puolestaan vaimentaa melatoniinin tuotantoa.

Miten yllä mainittu sitten vaikuttaa käytännön elämäämme? Koska jokainen meistä tarvitsee melatoniinia nukkuakseen, väärään aikaan saadut valosignaalit voivat sekoittaa unirytmimme. Toisaalta kirkas ja sinertävä valo päiväsaikaan tekee meistä virkeämpiä ja tehokkaampia töissä.

The Lighting Research Center (LRC) suosittelee aamun tunteina kirkasta, sinertävää valoa. Iltaisin valaistuksen tulisi olla huomattavasti himmeämpää, kellertävää valkoista valoa.

Kuva: The Lighting Research Center (LRC) suosittelee aamun tunteina kirkasta, sinertävää valoa. Iltaisin valaistuksen tulisi olla huomattavasti himmeämpää, kellertävää valkoista valoa. (Lähde: The LRC Light and health -videosarja, osa 2)

Teknologia – mahdollistaja

Onko jokin muuttunut ihan viime aikoina, vai mikä on saanut eri tahot yhtäkkiä niin kiinnostuneiksi ihmiskeskeisestä valaistuksesta? Totuus on, että vasta viime vuosina tapahtunut teknologinen kehitys mahdollistaa ihmiskeskeisen valaistuksen.

LED-valaistus teknologiana mahdollistaa paljon sellaista, mikä ei ollut aiemmin tehtävissä. Ledien värilämpötilaa voidaan säätää ja valotehoa vastaavasti nostaa tai laskea. Näitä molempia ominaisuuksia tarvitaan, kun valolla pyritään vaikuttamaan sirkadiaaniseen rytmiin.

Ihmiskeskeiseen valaistukseen kuuluu olennaisesti värilämpötilan säätö, ei pelkkä valotehon himmennys. Kun valonlähteen laitteisto yhdistetään ohjelmistoihin, ratkaisut mahdollistavat sekä valotehon että valon lämpötilan säädön ja ohjelmoinnin.

Ihmiskeskeisen valaistuksen edut

Siinä missä luonnollinen valo on dynaamista auringonnoususta auringonlaskuun, elektroninen valo useimmissa sisätiloissamme on staattista. Unirytmin epätasapainosta kärsivät siksi vuorotyöläisten ohella todennäköisimmin ne ihmiset, jotka viettävät suuren osan valveillaoloajastaan hämärissä sisätiloissa – esimerkiksi toimistotyöläiset, vanhainkotipotilaat tai opiskelijat.

Kun valon ei-visuaaliset vaikutukset on pikkuhiljaa alettu ymmärtää, useat tahot ovat alkaneet tutkia ihmiskeskeisen valaistuksen vaikutuksia näihin ihmisryhmiin. Eri puolilla maailmaa tehdyissä ihmiskeskeistä valaistusta tutkivissa kokeiluissa on todettu seuraavia hyötyjä:

  • Kasvanut tarkkuus ja tehokkuus sekä parempi uni ja matalampi masentuneisuus ja stressitaso toimistotyöntekijöillä1
  • Parantunut suullinen lukutaidon sujuvuus sekä kasvanut valppaus ja paremmat testitulokset oppilaiden keskuudessa2
  • Parempi tehokkuus sekä virheiden, tapaturmien ja poissaolojen vähentyminen paljon toistoa sisältävissä teollisissa työtehtävissä3
  • Parempi vireys, orientaatio, emotionaalinen vakaus, unen laatu ja vähentyneet dementiaoireet vanhusten keskuudessa4
  • Parantunut valppaus ja suorituskyky yövuoroja tekevillä5

Henkilötason hyötyjen ohella ihmiskeskeinen valaistus tuo hyötyjä myös isommassa mittakaavassa yrityksille, sijoittajille ja koko yhteiskunnalle. Näitä hyötyjä ovat muun muassa pienemmät työvoimakulut, parantunut tehokkuus sekä säästöt julkisissa kuluissa.

Vuonna 2015 ilmestyneessä A.T. Kearneyn, LightingEuropen ja ZVEI:n3 -tutkimuksessa tehdyssä makrotason simulaatiossa arvioitiin, että ihmiskeskeisen valaistuksen vaikutukset Euroopassa olisivat 12.8 miljardia olettaen, että koko markkinassa olisi vuonna 2020 otettu käyttöön ihmiskeskeinen valaistus.

: LightingEuropen vuoden 2025 strateginen etenemissuunnitelma julkaistiin maaliskuussa 2016. Suunnitelma kuvaa, kuinka valaistuksen arvo kasvaa yhteiskunnassa. Viime vuosikymmeninä on keskitytty paljolti siihen, kuinka LED-valaistus vähentää energiankulutusta. Uusien järjestelmien tuomat mahdollisuudet auttavat sopeuttamaan valaistusta yksilöiden tarpeisiin, mikä tuottaa kasvavaa arvoa yhteiskunnalle.

Kuva: LightingEuropen vuoden 2025 strateginen etenemissuunnitelma julkaistiin maaliskuussa 2016. Suunnitelma kuvaa, kuinka valaistuksen arvo kasvaa yhteiskunnassa. Viime vuosikymmeninä on keskitytty paljolti siihen, kuinka LED-valaistus vähentää energiankulutusta. Uusien järjestelmien tuomat mahdollisuudet auttavat sopeuttamaan valaistusta yksilöiden tarpeisiin, mikä tuottaa kasvavaa arvoa yhteiskunnalle.

Olemmeko valmiita ihmiskeskeiseen valaistukseen?

Valaistusteknologian valmistajat ovat tuoneet viime vuosina nopeasti markkinoille ihmiskeskeisen valaistuksen ratkaisuja. Samaan aikaan on kuitenkin esitetty myös epäilyksiä siitä, olemmeko oikeastaan valmiita ihmiskeskeiseen valaistukseen. Vuonna 2018 ilmestyneessä artikkelissa alan terävin kärki jopa julisti, että on liian aikaista toteuttaa ihmiskeskeistä valaistusta.

Mistä epävarmuus johtuu?

Ihmiskeskeinen valaistus on eittämättä monimutkainen kokonaisuus, jota ei voida yksinkertaistaa vain toteamalla, että “sinertävä valo on hyväksi, punertava valo on pahasta”. Vaikka ihmiskeskeisestä valaistuksesta on tehty jo paljon kenttätutkimuksia, samalla tiedämme, että jokainen yksilö on erilainen. Tukeakseen jokaista meistä yksilönä ihmiskeskeisen valaistuksen tulisi reagoida dynaamisesti muutoksiin elimistössämme, kuten vireystilassa tai hormonitasoissa.

Tällä hetkellä ihmiskeskeiset valaistusratkaisut mahdollistavat valon värilämpötilan säädön ja valotason laskemisen tai nostamisen. Ratkaisut ovat kuitenkin vain harvoin dynaamisia tai aidosti personoituja – miksi näin?

Kysyimme asiaa kehitysjohtajaltamme Vesa Vähäseltä, jonka vastaus oli selvä:

“Käytettävyydellä on yhä asiakkaille isoin merkitys, ja niin pitääkin olla. Teknologia kehittyy nopeasti, mutta reaalimaailmassa on kyse muustakin kuin hypestä. Valaistuksen tulee toimia ennen kaikkea luotettavasti ja sen on oltava helppokäyttöistä ja toteutettavissa kustannustehokkaasti.

Moni asiakkaistamme on laskenut, kuinka paljon työntekijöiden tehokkuus on kasvanut laadukkaan LED-valaistuksen myötä. Luvut ovat huimia. Mutta kertovatko nämä tosielämän menestystarinat vielä ihmiskeskeisestä valaistuksesta? Eivät kerro. Sen sijaan ne kertovat siitä, kuinka valtava vaikutus laadukkaalla valolla on jokapäiväiseen elämäämme.

Meille on tärkeintä, että valaistus on luotettava ja helppokäyttöinen, ja että se tukee niitä toimintoja, joita ihmiset tekevät tietyssä ympäristössä. Edellä mainittu saavutetaan, kun tehdään kokonaisvaltainen valaistusratkaisu, eli laadukkaat valaisimet yhdistetään hyvään suunnittelutyöhön ja valaistuksen ohjaukseen.”

Mitä personoitu, aidosti ihmiskeskeinen valaistus sitten vaatisi? Vastaus löytyy IoT:sta.

“Uuden teknologian myötä kannamme mukanamme yhä enemmän älylaitteita, kuten älykelloja ja älysormuksiä. IoT ja eri järjestelmien keskinäinen vuorovaikutus tekevät ihmiskeskeisen valaistuksen tulevaisuudesta todella mielenkiintoisen ja lupaavan.

Valaisinvalmistajana meidän tehtävämme on pitää käsi pulssilla ja tehdä tiivistä yhteistyötä valaistuksen hallintajärjestelmiä kehittävien yritysten kanssa. Näin voimme tarjota asiakkaillemme viimeisimmän tiedon ja taidon.

IoT:n myötä on täysin mahdollista, että meistä kukin saa vielä aidosti ihmiskeskeisen, yksilöllisen valaistuksen, joka pystyisi ennakoimaan ja mukautumaan dynaamisesti muutoksiin kehossamme. Sitten voidaankin jo puhua aidosti ihmiskeskeisestä valaistuksesta.”

Sitä odotellessa, yksi on varmaa.

Valaistus on läsnä kaikissa tiloissamme. Tällä hetkellä lapsemme, isovanhempamme, sinä ja minä, vietämme liikaa aikaa huonosti valaistuissa tiloissa. Kun samaan aikaan tiedämme, että laadukas valaistus parantaa hyvinvointiamme, eikö olisi hullua olla panostamatta siihen?

Lähteet:

1 T. Mak & L. Nelson, CBRE Healthy Offices Research; M. G. Figueiro et al., The impact of daytime light exposures on sleep and mood in office workers, 2017.

2 M. S. Mott et. al., Illuminating the Effects of Dynamic Lighting on Student Learning, 2012; K. Choi & H. Suk, Dynamic lighting system for the learning environment: performance of elementary students, 2016

3  A. T. Kearney (LightingEurope & ZVEI), Quantified Benefits of Human Centric Lighting, 2015

4 Riemersma et al., Effect of bright light and melatonin on cognitive and noncognitive function in elderly residents of group care facilities: a randomized controlled trial, 2008; Bieske et al., Influence of artificial daylight on gerontopsychiatric care of elderly people, 2006

5 Figueiro et al. Light at Night and Measures of Alertness and Performance: Implications for Shift Workers, 2016