Kredit: Pixabay/CC0 Public Domain
En Ph.D. student vid EPFL studerade anvÀndningen av automatiserade styrsystem för persienner och elektrisk belysning för att reglera mÀngden dagsljus pÄ ett kontor, och fann att sÄdana system kan minska en byggnads energibehov och stimulera de boendes dygnsrytm, vilket förbÀttrar deras hÀlsa och vÀlbefinnande .
“Vi tillbringar 90 procent av vĂ„r tid inomhus, i byggnader dĂ€r vi anvĂ€nder alldeles för mycket energi”, sĂ€ger Marta Benedetti, nyligen EPFL Ph.D. examen i energisystemteknik. Detta Ă€r ett problem i framför allt kontorsbyggnader. “NĂ€r vi arbetar Ă€r det osannolikt att vi kommer upp och justerar persiennerna eller dĂ€mpar ljuset som svar pĂ„ förĂ€ndringar i dagsljus under dagen.”
Vissa kontorsbyggnader Àr utrustade med datorstyrda persienner och elektriska belysningssystem som Àr designade för att automatiskt ge den optimala mÀngden ljus vid varje tidpunkt pÄ dygnet. Dessa system anpassar sig till naturliga variationer i solljus genom att dÀmpa artificiella ljuskÀllor nÀr de inte behövs, till exempel för att dra full nytta av det tillgÀngliga dagsljuset. Men fram till nu var ingenjörer inte klara över hur mycket energi dessa system verkligen sparade och vilka pÄtagliga fördelar de gav för de boendes hÀlsa och vÀlbefinnande. Det hÀr Àr frÄgorna Benedetti tÀnkte besvara i sin doktorsexamen. avhandling, utförd vid EPFL:s Solar Energy and Building Physics Laboratory (LESO-PB) inom School of Architecture, Civil and Environmental Engineering (ENAC).
Klockor, sensorer och glasögon
Som en del av sin studie, som varade i över ett Ă„r, drev hon ett experiment med 34 frivilliga i LESO-PB:s testbyggnad. Deltagarna tillbringade vardera en vecka pĂ„ ett kontor utrustat med ett automatiskt persiennkontroll och artificiellt belysningssystem, och en vecka pĂ„ ett standardkontor. I bĂ„da typerna av kontor var deltagarna fria att nĂ€r som helst sjĂ€lva justera persienner och elektrisk belysning. MĂ„let med experimentet var att mĂ€ta effekterna som de olika typerna av dagsljusexponering hade pĂ„ deltagarnas kroppssystem. “Vi bad volontĂ€rerna att bĂ€ra en smartklocka under alla fyra veckorna av experimentet för att registrera deras antal sov- och vakna timmar”, sĂ€ger Benedetti. “Och under veckorna pĂ„ kontoret bar volontĂ€rer ocksĂ„ hudtemperatursensorer samt glasögon med ljussensorer sĂ„ att vi kunde registrera hur mycket ljus deras ögon exponerades för.”
Dessutom togs salivprover regelbundet för att mĂ€ta koncentrationerna av melatonin, Ă€ven kĂ€nt som mörkerhormonet, och kortisol, ett hormon som frigörs nĂ€r kroppen Ă€r stressad. Benedetti lĂ€rde sig hur man samlar in och analyserar proverna frĂ„n sin bihandledare för examensarbetet, en kronobiolog som introducerade henne för begrepp inom detta omrĂ„de. “Jag lĂ€ste mĂ„nga studier om hur dagsljus pĂ„verkar mĂ€nniskokroppen, sĂ€rskilt utsöndringen av hormoner som reglerar vĂ„ra sömnmönster och humör”, sĂ€ger Benedetti. “Denna kunskap kan anvĂ€ndas för att förhindra allvarliga sjukdomar som cancer.”
Energi sparande
För att utvÀrdera effekten i termer av energieffektivitet installerade Benedetti mÀtare för att mÀta mÀngden energi som anvÀnds för belysning och uppvÀrmning i varje typ av kontor under loppet av ett Är. Hon fann att kontoret utrustat med det automatiserade systemet förbrukade 9,6 procent mindre el Àn det vanliga kontoret, tillsammans med ingen minskning av deltagarnas visuella komfort. Andra kroppsliga effekter som Benedetti mÀtte, sÄsom sömnkvalitet och kognitiv prestation, var jÀmförbara oavsett vilket kontor deltagarna arbetade i. Visuell komfort mÀttes med en speciell sorts blÀndningsmÀtare utvecklad gemensamt av LESO-PB och Swiss Center for Electronics och Swiss Centre for Electronics och Mikroteknologi (CSEM), och visade sig vara inom ett acceptabelt intervall under alla faser av experimentet.
NÀr de arbetade pÄ kontoret med det automatiserade systemet samlade deltagarna 50 minuters dagsljusexponering tidigare pÄ morgonen Àn nÀr de arbetade pÄ standardkontoret. Deras melatoninkoncentration nÄdde följaktligen en topp cirka 25 minuter tidigare pÄ kvÀllen, vilket förberedde deras kroppar bÀttre för sömn. Skillnaden i kroppstemperatur mellan deras bÄl och lemmar (den distala-proximala hudtemperaturgradienten) började sjunka 19 minuter tidigare pÄ morgonen, för att förbereda kroppen pÄ att vakna, och började stiga 20 minuter tidigare pÄ kvÀllen, för att förbereda kroppen för sömn.
HjÀlper till med sömnstörningar
“VolontĂ€rerna var fria att leva sina liv normalt under hela experimentet – gĂ„ ut pĂ„ lunch, trĂ€na och sĂ„ vidare – förutom att bĂ€ra sensorerna”, sĂ€ger Benedetti. “Detta betyder att data som samlats in under vĂ„r studie Ă€r mer representativa Ă€n de frĂ„n tidigare, som i allmĂ€nhet utfördes i en mer strikt kontrollerad miljö. Vi fann att genom att Ă€ndra mĂ€ngden dagsljus som mĂ€nniskor utsĂ€tts för kan vi pĂ„verka deras dygnsrytm. Automatiserade system som det vi testade skulle kunna hjĂ€lpa mĂ€nniskor som till exempel lider av sömnstörningar.â Det Ă€r vĂ€rt att pĂ„peka att bĂ„da kontoren som anvĂ€ndes i experimentet redan hade mycket dagsljus genom design. Det förklarar varför det var liten skillnad i vissa av de uppmĂ€tta variablerna, enligt Benedetti.
Experiment med kontorsbelysning tyder pÄ att arbetare sover lÀngre nÀr de utsÀtts för mer dagsljus
Mer information:
Benedetti, Marta, Integrering av icke-visuella effekter av ljus i den automatiska dagsljuskÀnsliga kontrollen av persienner och elektrisk belysning, Infovetenskap (2021). DOI: 10.5075/epfl-thesis-8414 TillhandahÄlls av Ecole Polytechnique Federale de Lausanne
Citat:BÀttre anvÀndning av kontorsdagsljus kan förbÀttra mÀnniskors vÀlbefinnande (2022, 5 januari)hÀmtad 5 januari 2022frÄn https://techxplore.com/news/2022-01-office-daylighting-people-well-being.html
Detta dokument Àr föremÄl för upphovsrÀtt. Bortsett frÄn all rÀttvis handel i syfte att privata studier eller forskning, fÄr ingen del reproduceras utan skriftligt tillstÄnd. InnehÄllet tillhandahÄlls endast i informationssyfte.
