Human Centric Lighting in toepassing

www.osram-benelux.com

Human Centric Lighting in toepassing

Paul Brussee | 2015-09 | Utrecht

De evolutie ...

Bron: www.goldenrecordrevisited.org

2

Utrecht | CI AT APP | PB | 5209 Human Centric Lighting in toepassing | 09/2015

Effecten van licht buiten de visuele waarneming

Visuele effecten Afbeelding Intensiteit Vorm Contrast Perceptie

Beweging

Biologische effecten Hormonen

Concentratie

chronobiologie

Interne klok Alertheid

Circadiaans ritme

Psychologische effecten Comfort Welzijn

Stemming

3

Ontspannen


Waarom moeten we biologische effecten in verlichting overwegen?

Visual effects Image Intensity Contrast Shape Perception

Motion

Biologische effecten Hormonen

Concentratie

chronobiologie

Interne klok Alertheid

Circadiaans ritme

Psychological effects Comfort Wellbeing

Mood

4

Relax


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


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 10.07.2013

Human Centric Lighting kan een multi-miljard-euro business zijn in Europa Europese HCL1 mark - algemene ontwikkeling van 3 scenario’s2 (miljard €) 2,3 Incl. installatie

1,6 1,4

1,0 0,8

0,8 0,6

0,4 0,1

0,1

2013

2014

Optimistic

0,2

2015 Conservative

0,2

2016

0,5 0,3

2017

Pessimistic

2018

2019

2020

Opmerkingen / Gevolgen • Conservatief scenario (Meest waarschijnlijke) – Selectieve steun van de overheid – Gezamenlijke initiatieven van de industrie – Aanzienlijke marketinginvesteringen • 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


9


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


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 11


Direct 30 sec 15 min PET / fMRI-scans laten hersenactiviteit zien

Samenvatting: Bijdragen van verlichting technologieën 1,0 0,9 0,8

visual

0,7

Het blauwe licht aandeel bepaalt het effect

 Lichtbronnen

biological

0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0

380

420

460

500

540

580

620

660

700

740

780

wavelength [nm]

Breed verspreid overhead licht

 Armaturen effective retinal area

Juiste licht @ de juiste tijd

 LMS

Hoog Laag Lichtniveaus 12


 Systeem

Het juiste licht @ de juiste tijd @ de juiste plaats

 Verdeel het licht over groot gebied voor goede verdeling op de netvlies receptor

 Spotachtige verlichting stimuleert slechts enkele ipRGCs

 Zichtbare verlichtingssterkten tegen plafond en bovenzijde muren vanwege de gevoeligheid van de receptoren

 Reduceren tot slechts verlichtingstaak (idealiter)

13


 Op één na beste optie

Het juiste licht @ de juiste tijd @ de juiste plaats

 Verdeel het licht over groot gebied voor goede verdeling op de netvlies receptor

 Spotachtige verlichting stimuleert slechts enkele ipRGCs

 Zichtbare verlichtingssterkten tegen plafond en bovenzijde muren vanwege de gevoeligheid van de receptoren

 Reduceren tot slechts verlichtingstaak (idealiter)

14


Beste Optie !

 Op één na beste optie

LED Combinaties Samengesteld voor hoge melanopische stimulatie • LED Spectrum met coolwit en blauw • 12.000 K met Ra=80

Daglicht (D65)

15


LED Combinaties Samengesteld voor lage melanopische stimulatie • LED Spectrum met amber, groen, blauwe • 1.500 K met Ra=90 • amel, v = 0,05

Kaarslicht

16


Succes in vele studies wijst de weg Pijn bestrijding Wellness hotel Vliegtuig School Kantoor Verpleeghuis Licht therapie

Verbeterde leerprestaties

Sneller herstel 17

Active Dag soepele nacht

Sterkere synchronisatie


Meer comfort en ontspanning

Slaap en herstel verbeterd

Lopende studie hoge acceptatie

FL Project voorbeeld: Psychiatrische klinieken (Vivantes, Berlijn)

Doelstellingen:

Resultaten:

• Ondersteuning van therapie tegen depressie

• Vermindering van de therapieduur tegen unipolaire depressie 25.9 d -> 22.0 d (Staedt 2009)

• Het stabiliseren van Biologische Ritmen • Genereren van een mooie ambiance in klinieken

18


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

19


Resultaten: • Aanzienlijke verbetering in activiteit en alertheid overdag • Beter slapen 's nachts • Uitstekende acceptatie en feedback door verplegend personeel

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


School onderzoek Ulm: Opzet Intra-individuele vergelijking voor/na acute en uitgestelde (circ.) effecten Instrumenten

Onderzoek ontwerp

Scholen

• Groepen:

Ingreep =

Referentie =

Chrono biologisch • verbeterd

Standaard verlichting

RBS

Acuut

Circ.

Acuut

Circ.

FSS

Acuut

Circ.

Acuut

Circ.

• Omschakelsnelheid

voor

Nov11

21

na

voor

Verandering van groepen


na

Maart12

• • • • • • • •

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)

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

22


De ingreep • Volledige LED-oplossing, 4.000 K direct; indirect UW en blauw • Standard armaturen "opgewaardeerd" met LED-modules • 700 lx horizontaal, verticaal 300 lx

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

Aandacht * Verbeteringen in algemene vermogen om taken uit te voeren (Concentratie performance) * Lager foutenpercentage

Toename snelheid van verwerking aantallen Bijhouden-test (ZVT)

Toename in concentratie prestaties (d2)

Referentie

23

*

Performance gain

Performance gain

*


Interference

Referentie

Interference

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

24

fase 1

fase 2

I>R IR I>R I>R I>R I>R I>R

I>R IR I>R I>R I>R I>R I>R

Mood  Neg. feeling  Pos. feeling  Interest  Excitatie / agitatie  Alertheid

IR I>R I>R I>R

IR I>R I>R I>R

Circadiane ritme  Chrono questionnaire  Slaap log

I≠R I≠R

I≠R I≠R

Acceptatie  verlichting vragenlijst

“It I > Rwakes me up“ I>R


aanzienlijk niet waargenomen aanzienlijk tegen de doelstellingen

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

25


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

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


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

27


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)

Daglicht Simulatie Testgroep

Besturing

28


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): – 1 lx @ 1.770 K – 0,3 cd/m² 1724.jpg

29


De ingreep • Daglicht • Licht plafonds 8.000 K FL • LED Wallwasher bij gordijnen • Licht op ooghoogte (gem. beide zijden): – 1560 lx @ 6.000 K – 512 cd/m² 1404.jpg

Whirlpools Luminantie in kijkrichting Referentie

De ingreep

Luminance (log.)

Photo

1733.jpg

30


1611.jpg

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.) : – 34 lx @ 2.720 K – 6,5 cd/m²

31


De ingreep • daglicht • Licht plafonds 8.000 K FL • Halogeen en LED Spots • Licht op ooghoogte (gem. alle plaatsen.) : – 700 lx @ 4.380 K – 125 cd/m²

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): – 26,8lx @ 1.990 K – 4,8 cd/m²

De ingreep • Geen daglicht (in deze studie) • Licht plafonds 8.000 K FL • LED armaturen (wallwashers) RGB naar gordijnen en wanden • Licht op ooghoogte (hor. on bed): 1519.jpg

1442.jpg – 73 lx @ 1.840 K

– 28,4 cd/m² 1640.jpg

– 1462 lx @ 6.810 K – 468 cd/m² 32


Resultaten: Ochtend data (Voorbeeld) Melatonine ↓ Cortisol ↑ Slaperigheid ↓ Light Accept. ↑

* * *

* * *

Ochtend

*

*

33


*

Nachtelijke activiteit

*

34


Overzicht resultaten Hotel-Studie HR Melatonine

Cortisol

Zelf Rapportages EDA

Beweging

LF/HF

Slaperigheid

Slaap

Acceptatie

Ontwaken

I>R

I≥R

Ochtend

I
I≥R

I
I>R

Dag

I
I
I
I>R

Avond

I
I
I>R

I>R

Nacht

I
I
I
I>R

aanzienlijk trend, niet waargenomen aanzienlijk tegen de doelstellingen

35


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 36


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

Samenvatting: Drievoudige Winst Verlichting kwaliteit die ertoe doet - prestaties, gezondheid en welzijn

• 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, …

Communicatie / Leren Standaardisatie Kosten

Gebruiker

De beste overdracht van positieve gezondheidseffecten van daglicht naar kunstlicht 37


www.osram.de www.osram-benelux.com

Hartelijk dank!

Human Centric Lighting in toepassing

Recommend Documents