Premissdokument for belysning i kontorbygg,

Facebook Twitter LinkedIn Email

basert på litteraturstudiet gjennomført i IEA SHC Task 61 Integrated solutions for daylight and electric lighting, Subtask D.

Introduksjon

«Bygninger bruker ikke energi, folk gjør» var tittelen for en artikkel publisert i 2011 (Janda, 2011). Den erkjente at bygningers energibehov er overveiende avhengig av brukernes tilstedeværelse og aktiviteter, og deres komfortkrav. Den teknologiske utviklingen innenfor lyskilder har kommet så langt, at det er vanskelig å forestille seg noe betydelig reduksjon av energibruk til belysning basert på enda mer effektive lyskilder. Det er derfor i de siste årene har vi sett skift av fokus i forskning mot menneskelig atferd relatert til energibruk i bygninger. Bruk av effektive teknologiske løsninger kan bidra sterkt til lav energibruk, blant annet til belysning, men forutsetningen er at brukerne har positiv holdning til lav energibruk generelt, og til systemene som de forholder seg til, spesielt. Forskning viser til to typer atferd, “aktive» og «passive» brukere – som, henholdsvis agerer eller ikke agerer i forhold til skjerming og/eller lysstyringssystemer.
I tilfellet overveiende mange passive brukere, ville en teknisk løsning for energieffektivitet være å installere en tilstedeværelse detektor for automatisk kontroll av den elektriske belysningen. Men det finnes mange eksempler for at fullautomatiserte systemer er blitt betraktet som fiendtlige og ble overkjørt av misfornøyde brukere. En bedre strategi er å transformere passive brukere til aktive brukere ved å informere dem om miljøpåvirkningen av deres oppførsel, og stimulere til optimal bruk av installerte systemer.

Sosiale normer
Sosiale normer spiller en økende rolle i å stimulere atferden ved energibruk. Hvis noen av brukere, f.eks. kollega fra nabokontoret, gjør en vellykket innsats for energisparing, kan andre brukere bli inspirert til å gjøre det samme. Oppførselen av personer som fremstår som rollefigurer er spesielt viktig. 

Sosiale normer i konteksten av belysning er spesielt fremtredende i arealer med delt bruk. Forskning viser at i kontorlandskap justeres belysningen bare hvis det ikke fører til konflikter. Selv om konflikter vanligvis unngås, Lashina et al. (2019) fant at noen brukere vil uansett endre lysinnstillingen (dominerende oppførsel), mens andre brukere bare vil godta endringen, selv om de ikke er fornøyd med det nye forholdet (underdanig oppførsel). Noen brukere reagerer imidlertid ikke på endringer fordi de har høy toleranse for lysvariasjoner (Despenic et al., 2017). 

I tillegg til individuelle og kollektive handlinger fra ansatte, er energibesparelser også avhengig av holdninger og engasjementet fra ledelse med hensyn til organisasjonsendring og investering i energieffektiv teknologi.

Informasjon og interaktive løsninger
Det er bestandig en fordel å informere brukerne om viktigheten av lav energibruk samt å gjøre brukerne bevisste på energiforbruk knyttet til deres oppførsel og behov. Holdningsskapende kampanjer og -møter kan være virkningsfulle. Det er for eksempel blitt registrert at brukerne reduserte belysningsmål på sine arbeidsplasser helt frivillig med ca. 80 lux i forhold til ikke informerte brukere. Utfordringen er at informasjon alene har ofte en kortvarig virkning. 

Hva med interaktive løsninger?

En blandet informasjons/tilbakemeldingsstrategi ble brukt av Orland et al. (2014), som har testet 41 ansatte i 6 måneder med et nettbasert spill (informasjon) der de måtte beholde noen kyllinger levende og sunne ved å spare energi til kontorapparater hver dag. Forskere registrerte energibesparelser på opptil 23%. Likevel, ble energibesparende oppførsel kraftig redusert etter endt spill. 

Det er behov for å repetere tiltak eller utvikle et interaktivt system som varer lenger. 

Belysning i seg selv kan gjøres om til et effektivt tilbakemeldingssystem. Maan et al.
(2011) fant at bruk av en lyskilde som gradvis skiftet farge fra grønt (lav energibruk) til rødt (høy energibruk) projisert bak skrivebordet er mer effektiv enn en numerisk tilbakemelding som indikerer dagens strømforbruk. I deres prosjekt oppnådde belysningssystemet 21% lavere energibruk sammenlignet med den numeriske tilbakemeldingen. 

Interaktiv metode virker bra for alle typer systemer. Meerbeek et al. (2016) forsket på dette i forhold til et solskjermingssystem. De brukte et vanlig monitorvindu der informasjon om intensiteten til solstråling ble vist, mens to piler (opp og ned) antydet behovet for å senke eller heve skjermingssystemet. 

De utforsket tre nivåer av automatisering: 

  • fullt ut automatisert uten tilbakemelding, og ingen manuell overstyring; 
  • automatisert system med tilbakemelding, og med en mulighet for manuell overstyring; 
  • manuelt system med tilbakemelding. 

De fant ut at brukere reduserte hyppigheten av manuelle korreksjoner av automatiske justeringer ved tilbakemelding (henholdsvis 24,8% og 50,8%). 

I tillegg testet de to forskjellige former for «visualisering» av tilbakemeldingene, en pil som sakte skifter fra grønn til rød som indikasjon for behovet for skjerming mot sterk solstråling, den andre med en rød pil som blinker med gradvis høyere frekvens. Den blinkende formen var mer effektiv.

Generelt var alle systemene som ga tilbakemelding svært verdsatt av beboere/brukere.

Lysnivå 
Basert på flere standarder og forskrifter fra hele verden, er 500 lux blitt et typisk belysningsmål for visuelle oppgaver i en kontorsetting. Dette antas å være et nivå som balanserer brukerens preferanser, synlighet og energibruk. Noen studier hevdet at den foretrukne belysningsstyrken er en dynamisk størrelse, da den ser ut til å bli avhengig av 

  • individet (alder, redusert synsfunksjon eller forebygging av psykiske lidelser)
  • lyskilden (et lavere belysningsnivå godtas når den leveres av dagslys)
  • tidligere opplevd lysforhold.

Dette betyr at 

-et belysningssystem må gi mulighet til individuell tilpasning til den enkelte bruker.

-dagslyset skal brukes som belysning selv om lysnivået kan være lavt (for unge mennesker helt ned til 100 lux)

-lysnivå i andre støttearealer bør ikke være høyere enn i arbeidsarealer.

Lysstyring 
Energibesparelser kan oppnås ved å dimme elektrisk lys. Forutsatt at dimmehastigheten er maksimum 5 lux/s vil mer enn halvparten av cellekontorbrukere ikke merke reduksjon av lysnivå (opptil ca. 20%). I landskapskontorer hvor variasjon av belysningsstyrke fra en takmontert armatur kan bli observert av flere, blir ikke dimming av belysning mellom 300 og 500 lux merkbar for 70% av brukere hvis hastigheten er lavere enn 2 lux/s.

Den elektriske belysningen bør slås helt av når den ikke er nødvendig, f.eks. når dagslyset alene kan
sørge for nødvendig belysning, eller når brukeren forlater rommet. Samtidig, et uønsket slå-av kan generere motvilje og kan føre til sabotasje av lysanlegget. I rom med dagslys er en jevn og langsom dimming ned til 0 med et lav dimmingshastighet (2-5 lux/s) den beste løsningen.

Ved anvendelse av manuell dimming er startpunktet et viktig forhold, et så kalt ankerpunkt. Generelt sett, et lavt nivå i starten, helt på 0 lux (og begrenset virkningsområde) fører til at brukerne velger et lavere nivå. Ankerpunktet og virkningsområdet påvirker også opplevelsen av blending.

Brukerne er også mer villige til å beholde en standardverdi hvis den er levert av dagslys. Derfor er det viktig å sørge for at persienner er åpne ved begynnelsen av dagen, dette vil redusere muligheten for at brukerne, uten betydelig grunn, slår på elektrisk belysning i løpet av dagen. 

Helautomatiserte kontrollsystemer med bevegelsesensorer og av / på-svitsjing bør unngås, da de øker energibruken i de fleste tilfeller, også sammenlignet med manuell kontroll. 

Systemer med innebygd system-læringsmulighet, tilpasning til brukermønster over tid, ser ut til å representere en lovende vei, men det trengs ytterligere forskning på hvordan man best kan implementere diverse innstillinger i slike systemer, spesielt i større rom med flere brukere. 

Design av kontrollenhet
God design av en kontrollenhet vil kunne øke interaksjon mellom bruker og system, noe som bør føre til mer hensiktsmessig bruk av kontrollsystemet, spesielt hvis lyssystemet som er kontrollert er designet til å spare energi. 

Forskning viser at brukere interagerer med kontrollenheten på den måten de finner enklest, men ikke nødvendigvis mest passende. Et godt grensesnitt skal være: 

  1. enkel utforming og enkel å bruke, 
  2. oppfattes som sikker (f.eks. Ingen røde varsellamper); 
  3. i stand å utløse energisparing; 
  4. synlig; 
  5. egnet for konteksten; og
  6. hygienisk,

Dessuten er kontrollenheten mer «håndgripelig» Maleetipwan-Mattsson et al. (2017) når: 

  • grensesnittet har en representasjon av selve funksjonen, f.eks. ved å bruke indikatorer for dimmingsnivå;
  • når den gir tilbakemelding om bruken;
  • når det gir et flersensorisk interaktivt erfaring, for eksempel ved å slå sammen taktil og grafisk informasjon. 

Den samme forskningsgruppen designet og testet et «håndgripelig» kontrollenhet som består av berøringsskjerm med scene-kontroller med grafisk informasjon og forhåndsvisning av endringen av lysscenen. De sammenlignet disse løsningene med en berøringsskjerm med bare tekstinformasjon, og finner at det håndgripelige grensesnittet forbedret læringshastigheten og generell forståelse av kontrollsystemet betydelig.

Maleetipwan-Mattsson et al. (2016) dokumenterte energisparing på 31 og 61% ved manuell slå av/på kontroll bare på grunn av knappenes design. Knappene var enten større enn vanlige eller hadde farger som formidlet et budskap. 

Det må også sies at komplekse grensesnitt kan fort skape forvirring og at noen faglige betegnelser som K for Kelvin eller CCT for fargetemperatur kan være vanskelig å forstå. Dette må tas på alvor i tiden hvor «smart lighting» innfører stadig nye typer og grader av kontroll. Forskning viser også at apper på mobiltelefoner er mindre attraktive enn dedikerte håndgripelige kontrollenheter. 

I et integrert dagslys og elektrisk lysdesign observerte forskere brukernes interaksjoner med motoriserte rulleskjermer og en dimbar elektrisk belysning (Sadeghi et al., 2016). Studien viste at brukere styrer solskjerming og elektrisk belysning i gjensidig relasjon hvis kontrollenheter for de to er samlokalisert. 

Generelt, forskning tyder på at intuitive, enkle og håndgripelige kontrollenheter er det beste valget.

Konklusjon
Jeg konkluderer med følgende forslag til punkter som bør inkluderes i premissdokumenter for belysning i kontorbygg:

  • Vinduer må være designet for å gi nok dagslys og utsyn, NS-17073 
  • Vindusglass bør ikke forvrenge farger eller former (landskapselementer sett gjennom glass).
  • Vinduer som er utsatt for direkte solstråling utstyres med en form av effektiv solskjerming på utsiden, for eksempel screens. Fargen og tettheten av screens velges nøye med tanke på kontroll av blending og maksimering av utsyn. 
  • Kontroll av utvendig solskjermingssystem er enten: 
  • Automatisert med tilbakemelding og med mulighet for manuell overstyring eller 
  • Manuell med tilbakemelding og veiledning (brukeren får tilbakemelding ang.  lys-oppførsel.) 
  • Styring av utvendig skjerming må sørge for at vinduene ikke er tildekket ved starten av arbeidsdagen.
  • Energieffektive lyskilder og -armaturer som er kompatible med et valgt styringssystem anvendes i størst mulig grad.
  • Belysningssystem må gi mulighet til individuell tilpasning (spesielt lysnivå, helst også lysfarge) til den enkelte bruker.
  • Belysningssystem er delt i soner med tilnærmet likt dagslysnivå. Hver av sonene kan styres uavhengig.
  • Styring av belysningen er enten automatisk med mulighet for overstyring eller manuell. En form for veiledende og interaktive styringsenheter er supplert med grafisk visualisering av forbruket. Lyset selv kan også brukes som et signal for økende/synkende energibruk, for eksempel med bruk av lysfargekoder (som for eksempel i trafikklys)
  • Belysningssystemet kan utstyres med automatisk dimming som reagerer på tilstedeværelse og/eller dagslysnivå. Plasseringen av sensorer må da velges nøye for å dekke hele arbeidsarealet. Dimmingshastighet må ikke overstige 5 lux/s.
  • Ved behov for å slå av lyset bør en dimming ned mot 0 lux brukes i stedet for plutselig  å slå av. 
  • Hvis manuell dimming velges, bør ankerpunktet være lavt, for eksempel 100 lux, og bruksområde begrenset til 550 lux. 
  • For personer med høy alder, nedsatt syn, eller andre behov for individuell tilpasset belysning bordlamper, bør stålamper eller lavthengende pendler kunne brukes i tillegg.
  • Grensesnitt for kontrollsystem må være enkel og enkel å bruke, oppfattes som sikker, synlig, egnet for konteksten, hygienisk, og i stand til å utløse energisparing. Flersensorisk interaktiv løsning (slå sammen taktil og grafisk informasjon) er en fordel. 
  • Best om brukeren kan styre solskjerming og belysning fra en enkel håndgripelig enhet, eventuelt fra to som ligger sammen og er lett tilgjengelig og kan nås fra sitteplassen.

Av: Barbara Szybinska Matusiak

Artikkelen er publisert i Magasinet Lyskultur 04/2020. Magasinet distribueres fire ganger i året til Lyskulturs medlemmer (gratis) og abonnenter. Abonner her: https://lyskultur.no/produkt/arsabonnement-pa-magasinet-lyskultur/
Siste nummer kan bestilles separat frem til nytt nummer er i salg.

Meld deg på Lyskulturs nyhetsbrev

Vi deler jevnlig fagartikler, nyheter om våre events, kurs og magasiner. Meld deg på vårt nyhetsbrev og få dette rett i innboksen!