Human Centric Lighting in toepassing

Transcriptie

1 Human Centric Lighting in toepassing Paul Brussee Utrecht

2 De evolutie... Bron: 2

3 Effecten van licht buiten de visuele waarneming Visuele effecten Afbeelding Intensiteit Vorm Contrast Beweging Perceptie Biologische effecten Hormonen chronobiologie Circadiaans ritme Concentratie Interne klok Alertheid Psychologische effecten Comfort Welzijn Ontspannen Stemming 3

4 Waarom moeten we biologische effecten in verlichting overwegen? Visual effects Image Intensity Shape Contrast Motion Perception Biologische effecten Hormonen chronobiologie Circadiaans ritme Concentratie Interne klok Alertheid Psychological effects Comfort Wellbeing Mood Relax 4

5 DOE: Fact Sheet on Biological Effects of Light 2014 Kernboodschappen: Niet-visuele effecten van licht zijn duidelijk aangetoond Licht heeft invloed op de gezondheid en welzijn Deze effecten worden niet volledig begrepen Er zijn zowel positieve als negatieve effecten mogelijk 5

6 Client logos should not be used on title page unless it is required by client to maintain brand continuity. To add a color block or a photograph here, select from alternate title pages in the ATK Library tab. If a client logo is used, position centered to this box, left aligned at guide 0.27 (0,68 cm). LightingEurope Marktonderzoek Human Centric Lighting

7 Human Centric Lighting kan een multi-miljard-euro business zijn in Europa Europese HCL 1 mark - algemene ontwikkeling van 3 scenario s 2 (miljard ) Incl. installatie 1,6 2,3 1,4 Opmerkingen / Gevolgen Conservatief scenario (Meest waarschijnlijke) Selectieve steun van de overheid Gezamenlijke initiatieven van de industrie Aanzienlijke marketinginvesteringen 0,1 0, Optimistic 0, Conservative 0,4 0, Pessimistic 1,0 0,8 0,8 0,6 0,5 0, Optimistisch scenario uitgaande van: Oplossen van economische crisis Aanzienlijke investeringen in infrastructuur Pessimistisch scenario uitgaande van: Verslechtering van de economische crisis Weinig investeringen in infrastructuur 1. Human centric Lighting 2. Indicated chart values until 2017 are for scenario with high growth Source: A.T. Kearney "Light and Health" market model

8 8

9 9

10 Visuele en biologische effecten van licht doen een beroep op afzonderlijke receptor cel systemen. Foster 2007 visueel staafjes en kegeltjes biologisch iprgc (intrinsieke foto-gevoelige retinale ganglioncellen) 10

11 Visuele en niet-visuele informatie wordt verwerkt in verschillende centrale zenuwbanen visueel visuele waarneming biologisch innerlijke klok slaap-waak cyclus prestatie Vandewalle & Dijk 2009 Ritme van slaaphormoon melatonine Direct 30 sec 15 min PET / fmri-scans laten hersenactiviteit zien 11

12 Samenvatting: Bijdragen van verlichting technologieën 1,0 Het blauwe licht aandeel bepaalt het effect 0,9 0,8 visual 0,7 0,6 biological 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, wavelength [nm] Lichtbronnen Breed verspreid overhead licht effective retinal area Armaturen Juiste de juiste tijd LMS Hoog Laag Lichtniveaus Systeem 12

13 Het juiste de juiste de juiste plaats Verdeel het licht over groot gebied voor goede verdeling op de netvlies receptor Zichtbare verlichtingssterkten tegen plafond en bovenzijde muren vanwege de gevoeligheid van de receptoren Spotachtige verlichting stimuleert slechts enkele iprgcs Reduceren tot slechts verlichtingstaak (idealiter) Op één na beste optie 13

14 Het juiste de juiste de juiste plaats Verdeel het licht over groot gebied voor goede verdeling op de netvlies receptor Zichtbare verlichtingssterkten tegen plafond en bovenzijde muren vanwege de gevoeligheid van de receptoren Spotachtige verlichting stimuleert slechts enkele iprgcs Beste Optie! Reduceren tot slechts verlichtingstaak (idealiter) Op één na beste optie 14

15 LED Combinaties - Samengesteld voor hoge melanopische stimulatie LED Spectrum met coolwit en blauw K met Ra=80 Daglicht (D65) 15

16 LED Combinaties - Samengesteld voor lage melanopische stimulatie LED Spectrum met amber, groen, blauwe K met Ra=90 a mel, v = 0,05 Kaarslicht 16

17 Succes in vele studies wijst de weg Wellness hotel Pijn bestrijding Vliegtuig School Kantoor Licht therapie Sneller herstel Verpleeghuis Active Dag soepele nacht Sterkere synchronisatie Verbeterde leerprestaties Meer comfort en ontspanning Slaap en herstel verbeterd Lopende studie hoge acceptatie 17

18 FL Project voorbeeld: Psychiatrische klinieken (Vivantes, Berlijn) Doelstellingen: Ondersteuning van therapie tegen depressie Het stabiliseren van Biologische Ritmen Genereren van een mooie ambiance in klinieken Resultaten: Vermindering van de therapieduur tegen unipolaire depressie 25.9 d -> 22.0 d (Staedt 2009) 18

19 FL Project voorbeeld: Verpleeghuis onderzoeken Doelstellingen: Bewijs van voordelen van biologisch werkzaam licht op de gezondheid en het welzijn van ouderen Verkrijgen van ervaring en referenties in verpleeghuizen Resultaten: Aanzienlijke verbetering in activiteit en alertheid overdag Beter slapen 's nachts Uitstekende acceptatie en feedback door verplegend personeel 19

20 LED/SSL: Verbetering leerprestaties door betere lokaalverlichting Veldonderzoek in Ulm (Dld) om niet-visuele lichteffecten bij oudere leerlingen te testen Doelstellingen Concept Hypothesen: Chrono biologisch verbeterde klaslokaalverlichting verbetert de leerprestaties van de oudere leerlingen. Het verbeterde lichtconcept gaat sociale jetlag tegen en maakt ze wakker en eerder geactiveerd in de ochtend. Referentie = Standaard verlichting Partner De ingreep = Chrono biologisch verbeterd licht 20

21 Scholen School onderzoek Ulm: Opzet Intra-individuele vergelijking voor/na acute en uitgestelde (circ.) effecten Onderzoek ontwerp Instrumenten Groepen: Ingreep = Chrono biologisch verbeterd RBS Acuut Circ. Referentie = Standaard verlichting Acuut Circ. Aandacht (d2) Cognitieve taak snelheid (ZVT, nummer volgen) Memoriseren (VVM, verbale en visuele) Stemming (POMS) Auditieve en visuele waakzaamheid (2-back) slaap log Chronotyping (MCTQ) Controlemetingen (visie, enz) FSS Acuut Circ. Acuut Circ. Omschakelsnelheid voor na voor na Nov11 Verandering van groepen Maart12 21

22 School onderzoek Ulm: verlichting ingreep Aanpassing van spectrum en lichtverdeling, maar niet van lichtingssterkte Referentie Fluorescentie neutraal wit licht (4.000 K) Standaard armaturen (Pendel of inbouw) 700 lx horizontaal, verticaal 300 lx De ingreep Volledige LED-oplossing, K direct; indirect UW en blauw Standard armaturen "opgewaardeerd" met LED-modules 700 lx horizontaal, verticaal 300 lx 22

23 Performance gain Performance gain School onderzoek Ulm: Voornaamste resultaten Aandacht en prestaties toegenomen na korte of middellange termijn blootstelling in chrono biologisch verbeterde verlichting Visueel-motorische prestaties * Verhoogde snelheid in opdracht voltooiing vergeleken met referentie Toename snelheid van verwerking aantallen Bijhouden-test (ZVT) Aandacht * Verbeteringen in algemene vermogen om taken uit te voeren (Concentratie performance) * Lager foutenpercentage Toename in concentratie prestaties (d2) * * Referentie Interference Referentie Interference 23

24 School onderzoek Ulm: Overzicht van de resultaten Performance d2 snelheid d2 foutpercentage D2 concentratie prestatie ZVT (trail making) VVM_route_visueel VVM constructie verbaal Computer aud. correct Computer vis. correct Mood Neg. feeling Pos. feeling Interest Excitatie / agitatie Alertheid fase 1 fase 2 I < R I < R I < R I < R aanzienlijk niet waargenomen aanzienlijk tegen de doelstellingen Circadiane ritme Chrono questionnaire Slaap log I R I R I R I R Acceptatie verlichting vragenlijst It wakes me up 24

25 LED/SSL: Vliegtuig Cabine onderzoek Doelstellingen: Aantonen betere avond / nachtelijke ontspanning en ochtend activering door betere verlichting dynamiek Gebruik van nieuwe full LED-cabine armaturen en afstemmen van spectrum en timing tijdens de vlucht Resultaten: Verbeterde fysiologische parameters van de passagiers Beter vrijkomen van hormonen in de avond Verbeterde ontspanning in de avond en nacht Zelfrapportage vrijwilligers tonen consequent meer comfort 25

26 LED / FL: Verbetering van Comfort in een Wellness-Hotel Veldstudie op niet-visuele effecten van licht in de hospitality Doelstellingen Concept Hypothese: Chrono biologisch aangepaste verlichting in een hotel verbetert het herstel door: minder circadiane lichteffecten in de avond en nacht door licht met lage melanopische stimulatie evenals sterkere dag- activering door licht met een hoge melanopische stimulatie referentie = standaard - verlichting Partner ingreep = Chrono biologisch geoptimaliseerd 26

27 Hotelstudie: Methoden Onderzoek ontwerp 84 vrijwilligers in 2 groepen / Ø 42,1 Jaar / gemiddelde chronotype / single-blind reguliere hotelgasten, gerandomiseerde groepen gesimuleerd "weekend verblijf" standaard verlichting versus aanpassingen in verlichtingssterkte niveaus, lichtspectrum en tijdsverloop Instrumenten Hormonen: Melatonine / Cortisol Cardiovasculair: hartslag en hartslagvariabiliteit (HRV, LF / HF) Elektrodermale activiteit (SCR ampl., SCR count) Bewegingssensoren, stappenteller Vragenlijsten: slaap (PSQI, slaap log), slaperigheid (KSS), welzijn (VAS), licht acceptatie, stemming / spanning Lightwatcher-metingen (deel van de groep) 27

28 Daglicht Simulatie Testgroep Besturing 28

29 Verlichting in Spa omgevingen - Whirlpools De whirlpool wordt gebruikt tijdens de ochtenduren Referentie Geen daglicht Halogeen spots en kaarsen Licht op ooghoogte (gem. beide zijden): K 0,3 cd/m² 1724.jpg De ingreep Daglicht Licht plafonds K FL LED Wallwasher bij gordijnen Licht op ooghoogte (gem. beide zijden): K 512 cd/m² 1404.jpg 29

30 Luminance (log.) Photo Whirlpools - Luminantie in kijkrichting Referentie 1733.jpg De ingreep 1611.jpg 30

31 Verlichting in het restaurant Ontbijt, lunch en diner situaties voor de de ingreep groep Referentie weinig daglicht Halogeen spots en kaarsen Licht op ooghoogte (gem. alle plaatsen.) : K 6,5 cd/m² De ingreep daglicht Licht plafonds K FL Halogeen en LED Spots Licht op ooghoogte (gem. alle plaatsen.) : K 125 cd/m² 31

32 Verlichting in Guest Suites - Slaapkamers Scenario's voor dag en avond plus wake-up light Referentie Geen daglicht (in deze studie) Compact fluorescentielampen Licht op ooghoogte (hor. on bed): K 4,8 cd/m² De ingreep Geen daglicht (in deze studie) Licht plafonds K FL LED armaturen (wallwashers) RGB naar gordijnen en wanden Licht op ooghoogte (hor. on bed): 1519.jpg 1442.jpg K 28,4 cd/m² 1640.jpg K 468 cd/m² 32

33 Resultaten: Ochtend data (Voorbeeld) Melatonine Cortisol Slaperigheid Light Accept. Ochtend * * * * * 33

34 Nachtelijke activiteit * 34

35 Overzicht resultaten Hotel-Studie Melatonine Cortisol HR Zelf Rapportages EDA Beweging LF/HF Slaperigheid Slaap Acceptatie Ontwaken I R Ochtend I < R I R I < R Dag I < R I < R I < R Avond I < R I < R Nacht I < R I < R I < R aanzienlijk trend, niet waargenomen aanzienlijk tegen de doelstellingen 35

36 LED / FL: Centrum voor Chronische Pijn Therapie Doelstellingen: Deel van multimodale therapie voor chronische pijn Structureren van de dag en het stabiliseren van de slaap / waak-cyclus Antidepressieve verlichtingssterktes Gebruik van standaard producten uit bestaand portfolio Verwachte resultaten: Bij aanvang studie, werd een winst in therapie effectiviteit van > 10% verwacht De media en de publieke belangstelling is zeer hoog Hoge aandacht bij chronische pijn samenlevingen 36

37 Communicatie / Leren Standaardisatie Kosten Samenvatting: Drievoudige Winst Verlichting kwaliteit die ertoe doet - prestaties, gezondheid en welzijn Gebruiker gezondheid, welzijn, activiteiten, prestaties, gestabiliseerd biologische ritme, kwaliteit van de slaap, Leefomgeving balans van de energie-efficiëntie en behoeften mens, duurzame producten, Industrie innovatie, gewetensrust, nieuwe business, hoogwaardige producten, De beste overdracht van positieve gezondheidseffecten van daglicht naar kunstlicht 37

38 Hartelijk dank!