Doświadczanie światła

Światło dzienne z perspektywy ewolucyjnej

Przed pojawieniem się budynków ludzie żyli zanurzeni w naturze. Codzienne czynności były wspomagane lub ograniczane obecnością lub brakiem światła dziennego oraz właściwościami światła, które sygnalizowały godzinę i pogodę. Nasze układy fizjologiczne — zwłaszcza cykle snu i czuwania — były zsynchronizowane z dobowymi rytmami światła dziennego, podobnie jak nasze emocjonalne reakcje na światło i ciemność. Silne, konsekwentne preferowanie światła dziennego w naszych środowiskach zabudowanych sugeruje, że presja ewolucyjna prawdopodobnie wpływa na nasze reakcje.

W człowieku istnieje wrodzona potrzeba kontaktu z naturą. Akceptacja budynków jest więc w dużej mierze uzależniona od stopnia, w jakim umożliwiają one kontakt z otoczeniem zewnętrznym.

Chociaż wszystkie nasze zmysły działające razem były ważne dla przetrwania, system wzrokowy jest naszym podstawowym sposobem zbierania informacji. Światło musiało zatem odgrywać potężną rolę w przetwarzaniu informacji i przetrwaniu. W miejscach zamieszkania naszych przodków światło prawdopodobnie pełniło kilka kluczowych funkcji, które są istotne dla projektowania i funkcjonowania środowisk zabudowanych. Są to:

• Wskaźnik czasu. Naturalne światło zmienia się znacząco w ciągu dnia, dostarczając sygnały dotyczące aktualnej pory dnia, który był kluczowy dla przetrwania w historii ludzkości. Przebywanie w bezpiecznym miejscu, gdy zachodziło słońce, nie było dla naszych przodków sprawą błahą i nadal ważne jest dla dobrego samopoczucia człowieka.
• Wskaźnik pogody. Światło zmienia się również wraz z pogodą, od ciemnego, złowrogiego koloru podczas burzy po tęczę i promienie słońca, gdy chmury rozstępują się i znikają. Zwracanie uwagi na zmienność światła i jego związek ze zmianami pogody jest wysoce adaptacyjne (Orian i Heerwagen, 1992).
• Sygnał perspektywy i schronienia. Poczucie perspektywy sygnalizowane jest przez widoczną w oddali jasność, a schronienie sygnalizuje cień (Appleton, 1975, Hildebrand, 1999). Jasność w oddali wspomaga ocenę i planowanie, ponieważ pozwala na dostrzeżenie informacji w czasie wystarczającym do podjęcia działań. Środowiska o wysokiej perspektywiczności to m.in. otwarty widok na horyzont i świetliste niebo („wielkie niebo”). Poczucie schronienia zapewniają cienie koron drzew, nawisy klifów lub inne naturalne formy. Mottram (2002) sugeruje, że pozwolenie oczom na odpoczynek poprzez patrzenie w dal (którą wizualnie przedstawia horyzont) może być korzystne, nawet jeśli widok jest percepcyjnie manipulowany za pomocą obrazów wizualnych, a nie rzeczywistych dalekich widoków. W ten sposób nasze naturalne przyciąganie horyzontu może być zaspokojone na wiele sposobów poprzez manipulację światłem i obrazami zastosowanymi na pionowych powierzchniach.

Zdjęcie: Gerry Johansson

• Sygnał bezpieczeństwa, ciepła i komfortu. Chociaż zwykle myślimy o słońcu jako o podstawowym źródle światła w środowisku naturalnym, ogień służył również jako źródło światła i komfortu, zarówno fizycznego, jak i psychicznego. Antropolog i lekarz Melvin Konner (1982) sugeruje, że ognisko pełniło ważne funkcje poznawcze i społeczne w rozwijających się społeczeństwach. Ognisko wydłużyło dzień, pozwalając ludziom skupić swoją uwagę nie tylko na codziennych żmudnych obowiązkach polegających na znajdowaniu pożywienia i unikaniu drapieżników, ale także na myśleniu o przyszłości, planowaniu z wyprzedzeniem i cementowaniu relacji społecznych poprzez opowiadanie historii i dzielenie się doświadczeniami dnia.
• Pomoc w przetwarzaniu peryferyjnym. Światło dostarcza również informacji o tym, co dzieje się poza bezpośrednią przestrzenią, w której się znajdujemy. Oświetla otoczenie, które nieustannie wpływa na nasz peryferyjny system przetwarzania. Znaczenie światła peryferyjnego wynika z dyskomfortu odczuwanego przez wiele osób, gdy znajdują się w oświetlonej przestrzeni, której krawędzie są słabo oświetlone. Prowadzi to do postrzegania mroku. Badacze światła sugerują, że negatywne reakcje na mrok mogą być związane z jego naturalną funkcją wczesnego sygnału ostrzegającego o pogorszeniu warunków widzenia (Shepherd i in., 1989).
• Synchronizacja rytmów biologicznych i społecznych. Ponieważ jesteśmy gatunkiem dziennym, światło odgrywa kluczową rolę w naszych cyklach snu i czuwania, a także synchronizuje aktywności społeczne. Chociaż możemy teraz zmienić nasz cykl aktywności za pomocą światła elektrycznego, dowody naukowe pokazują, że praca w nocy jest nadal trudna i często powoduje senność, problemy ze snem, zaburzenia nastroju i zwiększone trudności poznawcze w pracy (Golden i in., 2005). Niektóre zakłady działające w nocy wykorzystują jasne oświetlenie wewnętrzne, aby zmienić rytm biologiczny i zwiększyć czujność. Istnieją również dowody na to, że ludzie, którzy doświadczają depresji sezonowej, wolą przebywać w jasno oświetlonych pomieszczeniach (Heerwagen, 1990).

Zdjęcie: Gerry Johansson

Podsumowując, światło dostarcza informacji umożliwiających orientację, ocenę bezpieczeństwa, nadzór, interpretację sygnałów społecznych, identyfikację zasobów i świadomość zagrożeń. Niezależnie od tego, czy chodzi o zmieniającą się barwę światła związaną z zachodem słońca lub burzą, ruch ognia lub błyskawicy, jasność w oddali, która pomaga w planowaniu i poruszaniu się, czy też iskrzenie światła na wodzie — wszystkie te aspekty światła odegrały rolę w pomaganiu naszym przodkom w podejmowaniu decyzji o tym, gdzie iść, jak poruszać się po otoczeniu, co jeść i jak unikać niebezpieczeństw.

Ludzkie doświadczenie światła dziennego w środowisku zabudowanym

Widok na zewnątrz jest jednym z najważniejszych kryteriów odbioru budynków. Jego funkcją jest zapewnianie różnorodności w codziennej rutynie życia, ale także zapobieganie uczuciu klaustrofobii. Biorąc pod uwagę fakt, że w trakcie naszej ewolucji Homo sapiens był zanurzony w naturalnie oświetlonym środowisku, nie jest zaskakujące, że użytkownicy budynków korzystają z tych samych cech, które charakteryzują światło dzienne w naturalnych krajobrazach.

Badania biurowców wskazują na dużą preferencję dla przestrzeni doświetlonych światłem dziennym oraz specyficznych cech światła dziennego. Badanie siedmiu budynków biurowych na północno-zachodnim wybrzeżu Pacyfiku (Heerwagen i in., 1992) pokazuje, że ponad 83% mieszkańców stwierdziło, że „bardzo” lubi światło dzienne i światło słoneczne w swojej przestrzeni roboczej i docenia sezonowe zmiany światła dziennego. Co ciekawe, projektowanie światła dziennego ma na celu eliminację bezpośredniego światła słonecznego przedostającego się do obszarów roboczych z powodu oślepienia i zbyt wysokiej temperatury.

Kiedy dane były analizowane pod kątem lokalizacji, 100% osób w biurach narożnych stwierdziło, że ilość światła dziennego była „właściwa”, podobnie jak ponad 90% osób znajdujących się wzdłuż ściany z oknami w pomieszczeniach innych niż biura narożne. Nawet te znajdujące się w pomieszczeniach znajdujących się bardziej wewnątrz były zadowolone ze światła dziennego, o ile mogły patrzeć w przestrzeń oświetloną światłem dziennym.

Światło dzienne a praca

Naturalne światło w miejscu pracy to nie tylko kwestia widzenia. Ankiety wykazały, że ludzie przywiązują dużą wagę do światła dziennego, nawet jeśli jest ono rzeczywiście szkodliwe dla wzroku.

Wiemy, że ludzie lubią przebywać w pomieszczeniach oświetlonych światłem dziennym i lubią światło słoneczne w pomieszczeniach. Jednak gdy zapytano w powyższym badaniu użytkowników budynków o światło do pracy, tylko 20% odpowiedziało, że światło dzienne jest wystarczające do pracy. Zdecydowana większość stwierdziła, że używała elektrycznego oświetlenia sufitowego „zazwyczaj” lub „zawsze” w celu uzupełnienia światła dziennego. Nawet ci, którzy ocenili światło dzienne jako „właściwe”, również regularnie używali światła elektrycznego. Chociaż przyczyny tej sytuacji nie są jasne, niepotwierdzone dowody sugerują, że mieszkańcy uzupełniają światło dzienne również lampami zadaniowymi. Możliwe, że oświetlenie elektryczne, czy to sufitowe, czy biurowe, zmniejsza kontrasty świetlne na powierzchniach roboczych, które utrudniają niektóre prace wymagające dobrego widzenia.

Zdjęcie: Gerry Johansson

Ocena po rozpoczęciu użytkowania pierwszego budynku, który uzyskał certyfikat LEED Platinum w USA — Philip Merrill Environmental Center — pokazuje bardzo dużą satysfakcję ze światła dziennego, pomimo obaw związanych z dyskomfortem wzrokowym (Heerwagen i Zagreus, 2005). Sugeruje to, że ludzie mogą docenić psychologiczne korzyści płynące ze światła dziennego, nawet gdy światło dzienne stwarza trudności w pracy z powodu oślepienia i nierównomiernego rozsyłu światła.

Z pewnością rodzaje zadań wizualnych, które wykonujemy w dzisiejszych środowiskach pracy, bardzo różnią się od codziennych zadań naszych przodków. Gotowanie, wytwarzanie narzędzi, rozmowy, zbieractwo i polowanie mogą być skutecznie prowadzone w bardzo różnych warunkach świetlnych. W przeciwieństwie do tego, czytanie i praca przy komputerze wymagają znacznie większego stopnia ostrości wzroku, co może być trudniejsze w niektórych środowiskach oświetlonych światłem dziennym. Jednak w jednolicie oświetlonym środowisku, które może być odpowiednie do pracy biurowej, brakuje psychologicznej, a być może biologicznej, wartości światła dziennego.

Postawy wobec światła dziennego i światła elektrycznego

W badaniu pracowników biurowych w wieżowcu w Seattle poproszono respondentów o porównanie względnych mierników światła dziennego i światła elektrycznego dla komfortu psychicznego, ogólnego stanu zdrowia, zdrowia oczu, wydajności pracy, prac wymagających dokładnej obserwacji i estetyki biura (Heerwagen i Heerwagen, 1986). Wyniki pokazują, że respondenci ocenili światło dzienne lepiej niż światło elektryczne pod względem wszystkich zmiennych, zwłaszcza pod względem komfortu psychicznego, zdrowia i estetyki. Ocenili światło dzienne i światło elektryczne jako równie dobre do zadań wizualnych.

Ponadto badania przeprowadzone w szpitalach, dotyczące zależności między poziomem światła dziennego w pomieszczeniach a wynikami pacjentów, wykazały, że pacjenci cierpiący na chorobę dwubiegunową, przebywający w jasnych, skierowanych na wschód pomieszczeniach, przebywali w szpitalu średnio o 3,7 dnia krócej niż osoby przebywające w pomieszczeniach skierowanych na zachód. (Benedetti i inni), 2001). Podobne wyniki uzyskali Beauchamine i Hays (1996) u pacjentów psychiatrycznych. Osoby w najjaśniejszych pomieszczeniach przebywały w szpitalu średnio o 2,6 dnia krócej. Jednak żadne z tych badań nie dostarcza danych na temat rzeczywistych poziomów światła w salach pacjentów lub światła wpadającego do siatkówki, więc trudno jest wyciągnąć wnioski na temat poziomów ekspozycji.

W nowszych badaniach przeprowadzonych w szpitalu w Pittsburghu faktycznie zmierzono poziom jasności w pomieszczeniu. Walch i inni (2005) przebadali 89 pacjentów, którzy przeszli planową operację szyjki macicy i kręgosłupa. Połowa pacjentów znajdowała się po jasnej stronie szpitala, natomiast druga połowa znajdowała się w skrzydle szpitalnym sąsiadującym z budynkiem, który blokował dostęp słońca do pomieszczeń. Zespół badawczy zmierzył rodzaje leków i ich koszt, a także funkcjonowanie psychologiczne dzień po operacji i przy wypisie ze szpitala.

Naukowcy przeprowadzili również obszerne pomiary fotometryczne światła w każdym pomieszczeniu, w tym poziom światła przy oknie, na ścianie naprzeciwko łóżka pacjenta i przy wezgłowiu łóżka (które prawdopodobnie znajdowałoby się na poziomie oczu pacjenta lub w jego pobliżu). Wyniki pokazały, że osoby przebywające w jaśniejszych pomieszczeniach miały o 46% większe natężenie światła słonecznego. Pacjenci w najjaśniejszych pomieszczeniach przyjmowali również o 22% mniej leków przeciwbólowych na godzinę i doświadczali mniej stresu i minimalnie mniejszego bólu. Spowodowało to spadek o 21% kosztów leków dla osób przebywających w najjaśniejszych pomieszczeniach. Jednak mechanizmy łączące jasne światło z bólem są obecnie nieznane.

Inne potencjalne korzyści płynące ze światła dziennego w pomieszczeniach obejmują poprawę poczucia witalności, zmniejszenie senności w ciągu dnia i zmniejszenie niepokoju. Na przykład, szeroko zakrojone badanie ekspozycji pracowników biurowych na światło w okresie zimowym w Szwecji pokazuje, że nastrój i witalność u zdrowych osób, u których ekspozycja na jasne światło dzienne była większa, uległy poprawie (Partonen i Lönngvist, 2000). Inne badanie pokazuje, że półgodzinna ekspozycja na jasne światło dzienne podczas siedzenia w sąsiedztwie okien zmniejsza popołudniową senność u zdrowych dorosłych osób (Kaida i in., 2006). W tym badaniu poziomy światła dziennego wahały się od około 1000 luksów do ponad 4000 luksów, w zależności od warunków atmosferycznych. Kaida i in. odkryli, że światło dzienne było prawie tak samo skuteczne jak krótka drzemka w zmniejszaniu normalnej poobiedniej senności i zwiększaniu czujności.

Zdjęcie: Gerry Johansson

Czy światło dzienne jest biofilne?

E.O. Wilson spopularyzował termin „biofilia” w 1984 roku, publikując swoją książkę „Biophilia”. Opisuje w nim biofilię jako ludzką skłonność do obcowania z życiem i podobnymi do życia procesami. Wilson nigdy w pełni nie wyjaśnił, co miał na myśli przez „procesy podobne do życia”. Jeśli jednak weźmiemy pod uwagę cechy życia, możemy spojrzeć na światło dzienne jako na część tych cech.

Światło dzienne zwiększa się w ciągu dnia, gdy słońce przesuwa się po niebie, zmienia kolor i intensywność, zapewnia utrzymanie życia. Jego brak w nocy powoduje zmianę zachowań, a wydłużający się dzień po długich zimowych miesiącach wywołuje radość i dobre samopoczucie. Wilson i inni opisują biofilię jako ewolucyjną adaptację związaną z przetrwaniem. Dowody cytowane w tym artykule sugerują, że światło dzienne, oprócz tego, że jest „podobne do życia”, ma głęboko zakorzenione korzyści zdrowotne i psychologiczne, które mogą być trudne do utrzymania w środowisku oświetlonym światłem elektrycznym. Oczywiście możemy zaprojektować wnętrza, stosując światło elektryczne, które z czasem zmienia intensywność i kolor oraz naśladuje inne cechy światła dziennego. Ale czy poczuje się to samo? Czy środowiska oświetlone elektrycznie mogą zapewnić takie same korzyści biologiczne jak światło dzienne? Nie znamy jeszcze odpowiedzi na te pytania, ale wiemy, że takie działania byłyby bardziej energochłonne i kosztowne.

Naturalne i podtrzymujące życie właściwości światła dziennego zdecydowanie sugerują, że światło dzienne jest podstawową ludzką potrzebą, a nie zasobem, który można wykorzystać lub wyeliminować według kaprysu właściciela lub projektanta budynku. Obecność światła dziennego i słonecznego w budynkach wyraźnie wpływa na nasze psychologiczne i fizjologiczne wrażenia dotyczące danego miejsca. Jego brak tworzy martwe, nijakie, obojętne przestrzenie, które oddzielają nas od naszego biologicznego dziedzictwa.

Źródła

1. Appleton, J. 1975. The Experience of Landscape. London: Wiley. Beauchemin, K.M. and Hayes, P. 1996. Sunny hospital rooms expedite recovery from severe and refractory depressions. Journal of Affective Disorders, 40(1): 49–51.
2. Benedetti, F., Colombo, C., Barbini, B., Campori, E., and Smeraldi, E., 2001. Morning sunlight reduces length of hospitalization in bipolar depression. Journal of Affective Disorders, 62(3): 221–223. Golden, R.N., Gaynes B.N., Ekstrom, R.D., Hamer, R.M., Jacobsen, R.M., Suppes, T., Wisner, K.L. and Nemeroff, C.B. 2005. The efficacy of light therapy in the treatment of mood disorders: a review and meta-analysis of the evidence. American Journal of Psychiatry, 162: 656–662.
3. Heerwagen, J.H. 1990. Affective Functioning, “Light Hunger,” and Room Brightness Preferences. Environment and Behavior. 22(5): 608–635.Heerwagen, J. H. and Heerwagen, D.R.1986. Lighting and Psychological Comfort. Lighting Design and Application, 16(4): 47–51.
4. Heerwagen, J.H. and Zagreus, L. 2005. The Human Factors of Sustainability: A Post Occupancy Evaluation of the Philip Merrill Environmental Center, Annapolis MD. University of California, Berkeley, Center for the Built Environment. Heerwagen, J.H. and Orians, G.H 1993. Humans, Habitats and Aesthetics. In Kellert, S.R. and Wilson, E.O. (red.) The Biophilia Hypothesis. Washington DC: Island Press.
5. Hildebrand, G. 1999. Origins of Architectural Pleasure. Berkeley: University of California Press.Kaida, K., Takahshi, M., Haratani, T., Otsuka, Y., Fukasawa, K. and Nakata, A. 2006. Indoor exposure to natural bright light prevents afternoon sleepiness. Sleep, 29(4): 462–469.
6. Konner, M. 1982. The Tangled Wing: Biological Constraints on the Human Spirit.
7. NewYork: Holt, Rhinehart & Winston Mottram, J. 2002. Textile Fields and Workplace Emotions. Referat wygłoszony podczas III Międzynarodowej Konferencji Projektowania i Emocji (International Conference on Design and Emotion), 1–3 lipca, Loughborough, Anglia.
8. Orians, G.H. and Heerwagen, J.H. 1992. Evolved Responses to Landscapes. In Barkow, J., Cosmides, L. and Tooby, J. (red.). The Adapted Mind: Evolutionary Psychology and the Generation of Culture. Nowy Jork: Oxford University Press.
9. Partonen, T. and Lönngvist, J. 2000. Bright light improves vitality and alleviates distress in healthy people. Journal of Affective Disorders, 57(1): 55–61.
10. Shepherd, A.J., Jullien, W.G. and Purcell, A.T. 1989. Gloom as a psychophysiological phenomenon. Lighting Research and Technology, 21(3): 89–97.
11. Walch, J. M., Rabin, B. S., Day, R., Williams, J. N., Choi, K. and Kang, J. D. 2005. The effect of sunlight on postoperative analgesic medication use: a prospective study of patients undergoing spinal surgery. Psychosomatic Medicine, 67: 156– 163.Wilson, E.O. 1984. Biophilia. Cambridge, MA: Harvard University Press.