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研究表明:正確的晝夜光有助睡眠和精神充足

研究表明:正確的晝夜光有助睡眠和精神充足

如今,“以人為中心的照明”、“晝夜照明”、“生物照明”等詞經常見諸報端,其實不管是那個詞,都無非在說:適當調光的照明可以在24小時內為人類創造理想的條件。

而且沒有任何光源可以像LED那樣“可調”,可以按特定的色溫、光譜功率、色彩和亮度提供光源。簡而言之,以人為中心的照明在早上和下午都可以激發人們的興奮點,晚上可以讓他們放松。它可以調到與太陽相同的水平,從而加強數百萬年的日出和日落節奏以及24小時的晝夜節律。

如果設計師能將盡可能多的自然采光融入到LED色彩的調色板中,則會產生巨大的影響。我們都知道,刺激和警覺可以提高學習和效率,放松可以幫助睡眠。相反,在錯誤的時間、錯誤的光線可能會毀了這些東西,一些研究人員認為它會幫助產生癌癥、糖尿病和其他疾病。

可調光的、以人為中心的照明(HCL)可以適用于任何地方,比如學校、辦公室、醫院、家庭等。

以人為中心的照明(HCL)在醫院中最能取得效果。在一天中的某些時間調LED以刺激藍色頻率,在其他時間調成溫暖的光調可幫助患者睡眠和痊愈。而在辦公室中,一個精心設計的照明系統可以提升士氣和生產率。

研究發現:正確的晝夜光有助睡眠和精神充足

倫斯勒理工學院照明研究中心(LRC)主任馬里亞納菲格羅(Mariana Figueiro)一直認為,在辦公室里,正確的晝夜光可以幫助員工在夜間更好地睡覺,并且可以幫助他們振作起來。

倫斯勒理工學院在美國總務管理局(GSA)五棟不同的大樓進行了為期三年的研究,隨后與GSA一起發布報告說:“辦公室工作人員在早上接受充足的有效光照或日光,比那些在昏暗或低光照度下的人睡眠更好、抑郁和壓力更低。”

這項研究有109名參與者,他們會戴著LRC設計的電子吊墜來測量光線攝入量,上面有LRC的度量標準“CS”,范圍從0.1到0.7。0.7代表自然日光的最高點。

Figueiro和成員發現,在早上暴露于CS至少為0.3的員工“能夠更快地入睡,比CS為0.15或者更小數值的員工,睡眠質量更好。”參與者在冬天和在夏天各連續7天戴著這種電子吊墜。結果顯示,CS在0.3或更高時,睡眠效果在冬季更好,夏天也是一樣。減壓優勢也是一致的。

研究只處在初步

菲格羅表示說:“我對結果并不感到驚訝,這是我們期待的事情。白天的光線很重要,晚上也有很多的光線,比如晚上的微光以及手機顯示屏的光線,但是我們在室內的時間是80%-90%,三分之二的時間在辦公室。人們并沒有注意到到辦公室照明的重要性,它可以幫助你在晚上睡得更好。”

菲格羅表示,這項研究只是“第一階段”,她的研究有三個階段。值得注意的是,第一階段并沒有涉及調光。相反,它只是測量了參與者從現有光源獲得的光線,包括自然光和傳統熒光燈,甚至沒包括LED光源。

在2016年夏季和秋季,在不同的兩個地方進行了“第二階段”。LRC在員工電腦屏幕后面安裝了LED面板燈,直接射向大約40名參與者。

LRC在研究中安裝了LED源,將光調為0.3 CS,以提高興奮度。參與者表示,覺得更清醒、更有精神。

LED可調光具有巨大的潛力 但日光仍是最好的光源

LRC科學家在第一階段是測量光對夜間睡眠、壓力和抑郁癥的影響,科學家也記錄了刺激效應。當時的假設是CS為0.3時,光會刺激眼睛,引起幸福,這是因為當光照射到視網膜的非視覺受體(ipRGCs)時,它會激發被稱為黑視素的色素。

第二階段的結果是:“通過干預,我們發現受試者自我報告說會更沒有睡意、精力更充沛”,“我們在冬天收集了數據,我們發現如果增加一種能提供CS 0.3的光線,就會增加他們的主觀感受,減少嗜睡,增加能量和活力。”

第三階段旨在進一步證明LED調光進行晝夜交替的潛在有效性。菲格羅認為,健康的照明應該以“層”傳遞,其中環境照明可以來自天花板的燈具,而晝夜節律的光線可以來自直接照射到眼睛的低勒克斯的藍色頻率。盡管直接照射到眼睛的光線聽起來像是一個“天方夜譚”,但Figueiro指出,在30 lx的低光照水平下,藍光仍然會提高興奮度,但不會引起惱人的眩光。她說:“如果你做470納米,你只需要30 lx,所以人們就覺得它非常舒適”,“你甚至不會看到這么多,因為你有環境光線,而藍光已經融入了其中。”

雖然LED可調性具有巨大的潛力,但Figueiro也很清楚,辦公室設計師必須“擁抱”陽光。

Figueiro說:“我們學到的一件事是,采光設計必須更加完善,才能提供我們需要的周期刺激。日光是最好的刺激物,但是它并不總是按照它應該的方式進入到環境中。”

蘇格蘭注冊處辦公室使用可調光LED

如果你在辦公室里一整天都沒有自然光,那么就可以嘗試可調光LED。

Casambi通過不同的方式提供藍牙控制晝夜照明,例如通過墻壁裝置,或者通過智能手機、平板電腦和其他提供更寬色溫范圍的應用程序。這些設備都不需要網關。

Casambi公司首席執行官TImo Pakkala表示:“最重要的是色溫控制。當人們談到以人為中心的照明時,就是色溫控制,目前正在發生,但還處于早期。我們不僅需要新的光源 ,也需要新的控制。”

雖然Casambi的控制裝置在多個國家的數千個地點安裝,但是這些裝置中不超過10%在使用可調CCT。但這個百分比正在增長,最適合的地點莫過于一棟新的大樓。

其中一個地方就是格拉斯哥市中心12層的圣文森特廣場大樓。蘇格蘭注冊處(Registers of Scotland)接管3樓時,它采用了HCL概念,采用Casambi系統來控制約17,300平方英尺(約1600平方米)的300個LED燈。

蘇格蘭注冊處(Registers of Scotland)將LED天花板燈分成8個組,采用開敞式平面布置,另加12個會議室。樓層經理凱文·斯圖爾特(Kevin Stewart)表示說,每組和房間都有自己的iPad控制器,它們被安裝在開放式的部分,可以改變亮度和色溫。(圖3)

根據Casambi英國和愛爾蘭業務經理斯蒂芬·杰克遜(Stephen Jackson)的說法,這些燈是預先編程的,可以全天改變色溫。此外,iPad控制可以改變背景。雖然該機構確實在考慮亮度,但迄今為止,在色溫設置方面還沒有太多的調整。

因此,對于辦公室中的普通人來說,即使級別巧妙地變化,CCT一般也會整天保持灰白色。辦公室的茶水間,就可以設置為比較放松的琥珀色基調;而會議室則可以切換到較冷的CCT。

該機構甚至安裝了一些可以改變顏色的飛利浦“秀”照明,但目前還沒有使用。

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