Žmogus visuomet siekė susikurti komfortiškas savo aplinkos sąlygas. Viena būtiniausių tokių sąlygų sudedamųjų dalių − šviesa, kuri, be tiesioginio biologinio poveikio, be abejo, veikia ir mūsų nuotaiką bei darbingumą. Todėl nenuostabu, kad šiandien vis daugiau dėmesio skiriama vadinamajai šviesos estetikai.
Tinkamas apšvietimas užtikrina darbingumą
Nuo kokybiško ir tinkamai suprojektuoto apšvietimo tiesiogiai priklauso komfortiška darbo vieta bei darbo produktyvumas. Iki šiol buvome pripratę prie konservatyvių patalpų apšvietimo standartų, specialistų neretai vadinamų archajiškais. Tačiau tradiciniai sprendimai nebeatitinka modernios darbo vietos apšvietos reikalavimų, be to, neretai ryškiai kontrastuoja su originalia šiuolaikinių biurų architektūra.
Tinkamas darbo vietos apšvietimas visada būtinas, nesvarbu, apie kokio pobūdžio darbo erdvę būtų kalbama. Jis visada turi užtikrinti žmogaus darbingumą, priklausantį ne tik nuo šviesos ryškio, bet ir nuo apšvietimo kokybės. Kalbant apie apšvietimo poreikį žmogui, vienu svarbiausių veiksnių laikomas amžius. Kuo vyresnis žmogus, tuo griežtesni reikalavimai keliami jo darbo vietos apšvietimui. Regimojo darbingumo pagerinimas tiesiogiai veikia darbo kokybę – taigi atliekama daugiau darbų, o klaidų padaroma mažiau. Be to, apšvietimas tiesiogiai susijęs su interjero estetika. Todėl šiandien daug dėmesio skiriama biurų bei gamybinių patalpų interjerui, kur apšvietimui tenka toli gražu ne paskutinis vaidmuo.
Apšvietimas privalo atitikti šiuos reikalavimus: pakankamo šviesos kiekio, tolygios darbo vietos apšvietos, apšvietimo kontrasto pusiausvyros, geros šviesos atgaivos ir tinkamo šviesos atspalvio, mirgėjimo nebuvimo. Atsižvelgus į šiuos reikalavimus, padidėja darbuotojų komforto pojūtis bei motyvacija dirbti, o svarbiausia − didėja bendras darbo našumas.
Žmogus ir spinduliavimas
Žmonijos istorijai – apie 500 000 metų ir didžiąją šio laiko dalį mus valdė natūrali šviesa − saulė ir ugnis. Mūsų dirbtinis elektrinės šviesos pasaulis, kuriam vos 100 metų, turėtų būti kiek įmanoma panašesnis į saulės bei ugnies skleidžiamą šviesą. Norint skirtingomis sąlygomis sukurti gerą savijautą, reikia mokėti įgyvendinti malonų ir palankų šviesos klimatą.
Yerkeso ir Dotsono dėsnis (1908 m.), dar žinomas kaip sužadinimo teorija, teigia, kad ryšys tarp sužadinimo (sensorinio stimuliavimo) ir žmogaus veiklos sistemingai kinta pagal apverstos „U“ formos kreivę. Didesnis sužadinimas lemia didesnį produktyvumą iš karto, kai sužadinimas paveikia žmogaus organizmą. Šviesa šiuo atveju naudojama kaip švelnus sužadinimo šaltinis, turintis įtakos žmogaus veiklai ir vėliau ją reguliuojantis.
Žmogaus organizmo veiklai būdingas maždaug 24 valandų ritmiškumas su aktyviu periodu dieną bei poilsio faze naktį. Šviesos užduotis − šį procesą sinchronizuoti. Pasirodo, kad šviesos signalas, kontroliuodamas žmogaus vidinį laikrodį, yra nepriklausomas nuo šviesai bei apšvietimui jautrių receptorių (dėl kurių supantis pasaulis priimamas mums įprastu pavidalu). Paros ciklo poveikio tyrimo metu pavyko įrodyti, kad būtent šviesa, kurios bangų ilgio diapazonas yra nuo 430 iki 470 nm, tiesiogiai veikia žmogaus kūne susidarančio nuovargio hormono – melatonino – formavimąsi.
Priimdami šviesą nervai nukreipia tam tikrus signalus į kankorėžinę liauką. Šiuo atveju kankorėžinė liauka slopina melatonino išsiskyrimą. Jei mus supa tamsa, melatoninas formuojasi labai greitai, todėl mus apima mieguistumas. Norint paveikti šio hormono formavimąsi, pakanka palyginti visai mažo apšvietimo. Net laikydamiesi visų šiuolaikinių normų, tariamai sukuriančių „gerą“ apšvietimą, mes galime gyventi „biologinėje tamsoje“.
Elektros šviesa veikia natūraliai susiformavusį žmogaus vidinį laikrodį. Pasitelkus skirtingą apšvietimą, galima pagerinti žmogaus savijautą bei jo motyvaciją, pavyzdžiui, pamaininiame darbe, ir labai padidinti darbingumą. Būtent tokie tyrimai šiandien aktyviai atliekami automobilių pramonėje. Be to, visiems seniai žinomas gydomasis šviesos poveikis sergant sezonine depresija tamsiuoju metų laiku, odos ligomis (psoriazė, dermatitas), jos svarba vitamino D formavimuisi organizme.
Gamta turi savo sezonų ritmus. Žiemą šviesos kiekis, ypač uždarose patalpose, itin apribotas. Dėl to žmonės neretai kenčia nuo sezoninės depresijos. Šviesa gali puikiai padėti įveikti šią ligą. Ryški šviesa užtikrina energingumą ir naikina stresą. Tačiau svarbiausia, jog šią terapiją galima taikyti tik atsižvelgiant į kiekvieno darbuotojo individualius poreikius. Nėra vieno tinkamiausio sprendimo visiems žmonėms, dažniausiai yra keletas tinkamų sprendimų, pritaikomų atsižvelgiant į asmens poreikius.
Apšvietimas ir fiziologiniai procesai
Žmogaus nervų sistema reaguoja į šviesą, patenkančią į akis, ir siunčia signalus mūsų biologiniam laikrodžiui, kuris savo ruožtu reguliuoja daugelio žmogaus organizme vykstančių procesų ritmus. Itin svarbūs yra miego ir kėlimosi, nemigos, nuovargio, nuotaikos bei darbingumo ciklai. Hormonai kortizolis bei melatoninas ypač reikšmingi valdant miegą ir žvalumą. Kortizolio padaugėja ryte – taip kūnas ir smegenys parengiami dienos aktyvumui. Melatonino kiekis tuo metu krinta, mažindamas mieguistumą. Iš šio paprasto pavyzdžio matome, kad abu šie ritmai žmogaus organizmui labai svarbūs. Nuo jų tiesiogiai priklauso mūsų savijauta dirbant.
Šviesos poveikis žmogaus organizmui visuotinai pripažįstamas. Iš dalies tai susiję su psichologine prigimtimi, nors tai pagrįsta ir fiziologiškai. Apšvietos lygis keičia mūsų elektroencefalogramą, veikia centrinę nervų sistemą, turi įtakos įvairiausioms organizmo funkcijoms. Be to, kaip parodė naujausi tyrimai, šviesa tiesiogiai veikia ir mūsų širdies ritmą bei insulino kiekį kraujyje.
Dažnai regimojo persitempimo, bendro nuovargio, galvos skausmo priežastimi tampa arba nepakankamas apšvietimas, arba per ryški šviesa. Be to, kai kuriems žmonėms galvą ima skaudėti dėl šviesos šaltinio mirgėjimo, t. y. dėl netolygios šviesos. Tačiau visus minėtus nepatogumus galima sumažinti parinkus tinkamą apšvietimą.
Visos šios problemos buvo pastebėtos gana seniai, tačiau 1930 m. prasidėjęs aktyvus medikamentų propagavimas, visų pirma vitaminų bei harmoninių preparatų, sulėtino šviesos terapijos plėtrą. Ir tik pastaruoju metu dėl šalutinio poveikio, kuris paprastai atsiranda naudojant vaistus, ir nepatvirtinto preparatų gydomojo poveikio, šviesos naudojimas medicinos tikslais ėmė traukti vis daugiau dėmesio. Šviesa ne tik veikia mus tiesiogiai biologiškai, bet taip pat turi įtakos mūsų jausmams ir nuotaikai.
Mėlynos šviesos grėsmė
Žmogaus darbingumas tuo didesnis, kuo labiau jis jaučiasi patenkintas ir laimingas. Bloga savijauta mus paralyžiuoja. Todėl nenuostabu, kad vis didesnę reikšmę įgyja šviesos estetika. Šviesa žmogų gali veikti ir neigiamai. Itin intensyvus apšvietimas (kurio bangų ilgio diapazonas – nuo 380 iki 500 nm) lemia neigiamus fotocheminius procesus akyje.
Mėlynos šviesos grėsmė, remiantis spektriniu vertinimu, yra artima paros ciklo funkcijos spektriniam paskirstymui. Taigi įrengiant apšvietimo sistemą reikia atkreipti dėmesį į lempos galingumą bei spinduliavimo spektrinį plitimą. Nors iki šiol grėsmės lygis įprastose bendro apšvietimo sistemose nenustatytas, žinoma, kad mėlynos šviesos grėsmė priklauso nuo jos ryškumo. Net natūralus saulės apšvietimas yra pavojingas, nes didesnis jo kiekis gali padaryti daug žalos organizmui.
Kuriant kokybišką apšvietimą būtina atsižvelgti ne vien į jo veiksmingumą, patogumą bei ekologiškumą, bet ir tokius aspektus kaip spalvinių duomenų kitimą, atsižvelgiant į laiką, gerą savijautą, orientaciją į komfortą, sveikatą ir saugumą. Šie naujoviški socialiniai bei higieniniai reikalavimai, keliami apšvietimui, bus lemiami ateities apšvietimo technikos sistemoms.
Šviesos technikos standartai
Šios problemos bei atliktų tyrimų rezultatai išsamiai aptarti Vokietijos Ilmenau technikos universiteto bei olandų apšvietimo fondo „NSVV“ paskelbtose publikacijose − „Šviesa ir sveikata“ bei „Šviesa ir dirbančio žmogaus sveikata“. Juose apžvelgiamos naujausių mokslo žinių pritaikymo galimybės, kuriant bei tobulinant dirbtinius šviesos šaltinius, ir būsimieji modernaus apšvietimo standartizacijos rėmai. Taigi, ką gali padaryti šviesos šaltinių gamintojas, remdamasis šiandiene situacija ir siekdamas padėti pagrindus keliui į geresnį šviesos pasaulį?
Tyrimų metu buvo atkreiptas dėmesys į būtinybę sukurti tinkamus tarptautinių ir nacionalinių normų apšvietimo standartus. Bandoma sukurti apšvietimą, atitinkantį žmogaus regos gebėjimus, atsižvelgti į paros ciklo poveikį ir kartu rasti ekonomišką bei ekologišką sprendimą (pvz., DIN EN 12464-1).
Puikiu pavyzdžiu gali tapti Australijoje priimtas sprendimas: nuo 2005 m. šioje šalyje uždrausta naudoti liuminescencines lempas su mažesniu nei 80 nm šviesos perdavimo koeficientu.Tai ne tik pagerins apšvietimo sistemas, bet ir suteiks progą sukurti geresnio šviesos srauto bei spalvinio stabilumo lempas ir lems mažesnius energijos nuostolius (energijos efektyvumo klasė A). Trijų sluoksnių liuminoforas leis gyvsidabrio kiekį liuminescencinėse lempose sumažinti iki mažiau nei 5 mg. Taip bus užtikrinta aplinkos apsauga.
Geros šviesos taisykles puikiai papildė Europos standartas DIN EN 12464-1: „Lempų su mažesniu nei 80 nm šviesos perdavimo indeksu nepatartina naudoti patalpose, kuriose žmonės dirba ar būna ilgesnį laiką. Išimtys leidžiamos dėl tam tikrų vietinių sąlygų ir (ar) veiklos pobūdžio (pvz., patalpose su aukštomis lubomis), tačiau būtina užtikrinti didesnio šviesos perdavimo sąlygas darbo vietose, kur nuolat dirba žmonės.“
Vokiškiems standartams patobulinti buvo suformuota speciali darbo grupė – Specializuota Vokietijos instituto DIN šviesos technikos normų FNL 7 komisija, kontroliuojanti minėtųjų parosciklo poveikių įtaką. Naujieji apšvietimo vertinimo kriterijai reikalauja atsižvelgti ne tik į šviesos energiją bei šviesos perdavimą, bet ir į šviesos temperatūrą, apšvietimo lygį, kurie veikia kasdienius fiziologiniusžmogaus organizmo procesus.
Šviesos šaltinių technologijos
Pirmieji rinkoje esančių šviesos šaltinių bandymai parodys, kokie turėtų būti jų technologiniai pokyčiai, atsižvelgiant į visus šviesos duomenis. Mokslininkai siūlo paros ciklo duomenis registruoti taip pat, kaip šviesos duomenis, be to, įprasta matuojamąja įranga. Sudaroma spinduliavimo koreliacija, įvertinant paros ciklo santykį su spinduliavimu, apibūdinamą šviesos sąlygomis. Pagal vertinimus tam tikros sąlygos bei veiklos būdai, atsižvelgiant į paros ciklo koeficientopoveikį, gali būti suskirstytos į tris kategorijas (1 diagrama).
Subalansuotas santykis tarp paros ciklo poveikio ir šviesos intensyvumo virsta įprastos dienos šviesos spektru (šviesos temperatūra – apie 6 000 K). Todėl šiltos bei neutralios baltos šviesos temperatūros suteikia paros ciklo koeficientą <1.
Pastebėtina, kad įprastų dirbtinių šviesos šaltinių temperatūra būna ne didesnė nei 6 500 K ir kol kas paros ciklo koeficientas>1 jai vargu ar pasiekiamas. O štai gamtoje mėlyno dangaus šviesos temperatūros pasiekia net 10 000−20 000 K.
Taigi galima drąsiai teigti, kad praeityje tobulintos tik tos šviesos šaltinių ypatybės, kurias tiesiogiai priima žmogaus regėjimas. Tačiau šiandien šviesos šaltinių gamintojai jau gali pasiūlyti produktų su pačių įvairiausių spektro sričių spinduliavimu, kurie taps tolesnių tyrinėjimų pagrindu. Trumpabangių (mėlynųjų) spinduliavimo dalelyčių poveikio analizei taip pat nėra jokių kliūčių. Be to, itin dideles galimybes suteikia intelektualiai valdomos elektroninės apšvietimo sistemos.
Kad būtų sukurti naujieji šviesos šaltiniai, „atsižvelgiantys“ į šviesos poveikį žmogui, reikia išspręsti tokius svarbius klausimus, kaip apšvietimo intensyvumo dinamiškas suderinimas bei šviesos šaltinio spalvos spektras, atsižvelgiant į konkrečias sąlygas. Svarbu tiksliai ištirti, kokius pojūčius sukelia tam tikras šviesos spinduliavimas. Ar gali kilti neigiamų padarinių žmogaus organizmą ilgai veikiant spinduliavimu? Kaip tinkamai atsižvelgti į dienos šviesą, projektuojant apšvietimo sistemas? Kiek vartotojas gali savarankiškai reguliuosi savo aplinkos apšvietimą? Šiandien jau pradėti intensyvūs šviesos šaltinių ir sąlygų tyrinėjimai. Būtent šia kryptimi bus plėtojama šviesos šaltinių gamyba bei taikymas.
„Lumilux7 Sywhite“ – orientuota į ateitį
Bendrovė „Osram“ visus šiuos iki šiol atliktus modernius tyrimus jau šiandien efektyviai taiko praktiškai: net patekėjus saulei naujoji liuminescencinė lempa „Т8 Lumilux7 Sywhite“ sukuria apšvietimą, atitinkantį natūralią dienos šviesą. Dėl šviesos spalvos 880 (kuri reiškia itin aukštą šviesos temperatūrą − 8 000 K) ir dėl daugelio mėlynųjų sudedamųjų dalių diapazone 410−460 nm gero kontrasto šios lempos šviesa nevargina akių, taigi sukuriamos sąlygos ilgiau ir produktyviau dirbti.
Naujoji lempa „Lumilux7 Sywhite“ turi ne tik aukštą paros ciklo veiksnį, bet ir žavi gaivinančia šviesa su efektyviu šviesos perdavimu bei dideliu jos srautu. Visi šie pranašumai „Lumilux7“ paverčia nepakeičiama tais atvejais, kai reikalingas optimalus dienos šviesos imitatorius darbo ar poilsio vietoje.
Kad liuminescencinės lempos „Lumilux7 Sywhite“ pranašumai būtų visiškai atskleisti, jas būtina montuoti tam tikruose šviestuvuose, turinčiuose specialią apsaugą nuo akinančios šviesos ir optimalią šviesos nukreipimo sistemą. Jas taip pat būtina naudoti su elektroniniais paleidimo reguliavimo įrenginiais (PRA), kurie užtikrina, kad šviesa nemirgės.