Practica tipică de iluminare a casei este centrată în principal pe aspectele vizuale pentru a permite mișcarea în siguranță între spații, flexibilitate în spații cu mai multe utilizări, un sentiment de estetică și eficiență energetică. În timp ce impactul iluminatului asupra sănătății rezidenților nu a primit o atenție similară, această zonă câștigă un interes din ce în ce mai mare. Acest lucru este și mai important și mai actual în contextul recentei pandemii în care oamenii au lucrat sau au studiat de acasă. O combinație de lumină strălucitoare din timpul zilei și întuneric pe timp de noapte este esențială pentru antrenarea circadiană și pentru menținerea unui ciclu zilnic regulat de somn-veghe, în timp ce expunerea la lumină pe timp de noapte poate avea un impact negativ asupra ritmurilor circadiene și a tiparelor de somn și poate duce în cele din urmă la potențiale probleme de sănătate. În plus, iluminatul are, de asemenea, potențialul de a afecta sănătatea prin efecte asociate, cum ar fi pâlpâirea, strălucirea, pericole optice sau câmpuri electromagnetice. Acest articol discută principalele domenii de îngrijorare legate de iluminatul locuinței și prezintă recomandări generale pentru a limita efectele dăunătoare și pentru a contribui la o sănătate bună.

Practica actuală de iluminat este dominată în mare parte de un accent pe aspectele vizuale. Acest lucru este de înțeles, deoarece funcția principală a iluminatului este de a sprijini performanța vizuală și confortul prin asigurarea unor condiții vizuale adecvate pentru ca activitățile umane să se desfășoare în siguranță, cu acuratețe, rapid și confortabil. În plus, într-o varietate de sectoare, precum iluminatul pentru locuințe, există și nevoi estetice pentru îmbunătățirea aspectului spațiilor, oamenilor și obiectelor.

Important, pe lângă aspectele vizuale și perceptuale, lumina poate avea și efecte non-vizuale asupra fiziologiei umane.  Acestea au fost asociate cu efecte asupra sănătății, care este definită de Organizația Mondială a Sănătății ca „ o stare de bunăstare fizică, mentală și socială completă și nu doar absența bolii sau a infirmității ”. Lumina acționează ca factor-cheie care afectează ritmurile circadiene umane și, astfel, reglează ciclul de veghe și somn și diferite funcții și comportamente ale corpului, cum ar fi răspunsurile imune și apetitul.O combinație de lumină strălucitoare din timpul zilei și întuneric pe timp de noapte este esențială pentru antrenarea circadiană și pentru menținerea unui ciclu zilnic regulat de somn-veghe, în timp ce expunerea la lumină pe timp de noapte poate avea un impact negativ asupra ritmurilor circadiene și a tiparelor de somn și poate duce în cele din urmă la potențiale probleme de sănătate. În plus, lumina poate avea și efecte non-vizuale acute asupra vigilenței, atenției și dispoziției.

Lumina naturală exterioară a oferit mecanismul de antrenare pentru fiziologia umană de-a lungul a sute de milenii de evoluție. Relativ recent în cronologia evoluției, mai ales în ultimul secol, apariția luminii artificiale și progresele în tehnologiile de iluminat au contribuit la o schimbare treptată a activităților și comportamentului uman, făcând generațiile actuale să-și petreacă cea mai mare parte a timpului într-un mediu interior. Cu toate acestea, cele mai multe medii interioare oferă o expunere redusă la lumina zilei în comparație cu cea exterioară și nu numai că iluminarea electrică utilizată în acestea nu este încă în măsură să se potrivească cu cantitatea și caracteristicile spectrale variate ale luminii zilei, dar permite și expunerea la lumină chiar și în orele naturale. întuneric. Pe lângă impactul circadian,

Mediul de acasă primește lumină naturală prin deschiderile de lumină naturală care pot fi completate cu iluminare electrică, după cum este necesar, pe tot parcursul zilei. Iluminatul electric continuă apoi până seara sau noaptea și poate chiar să reia înainte de zori a doua zi. Designul tipic de iluminat rezidențial se concentrează pe asigurarea mișcării în siguranță dintr-un spațiu în altul, flexibilitate în spații multifuncționale, cum ar fi bucătăriile combinate și sufrageria sau livingul, un sentiment de estetică, precum și eficiența energetică. Deși s-a acordat mai puțină atenție modului în care iluminatul poate afecta sănătatea locuitorilor, se poate observa un interes din ce în ce mai mare pentru această zonă. Acest lucru a devenit și mai actual și mai important în aceste zile, în contextul recentei pandemii, în care populații mari au început să lucreze sau să studieze, în principal, de acasă.

Cele mai multe încăperi locuibile dintr-o locuință vor avea o fereastră și, prin urmare, ar fi de așteptat ca lumina naturală să fie disponibilă în locuințele tipice. În timp ce aproape fiecare fereastră va oferi un anumit grad de vedere în exterior, cantitatea și calitatea luminii naturale permise în interior vor depinde de geometria și caracteristicile camerelor, deschiderilor, materialelor de geam și a mediului exterior. Locația și orientarea vor juca, de asemenea, un rol în ceea ce privește lumina directă a soarelui. Există standarde pentru lumina naturală în clădiri, inclusiv în locuințe, cum ar fi recentul standard european EN 17037, care oferă recomandări pentru asigurarea adecvată a luminii naturale și a soarelui, vedere adecvată în exterior și controlul strălucirii de la ferestre. Deși se așteaptă ca astfel de standarde să faciliteze medii optime cu lumină naturală, în special în noile locuințe, acest lucru nu se reflectă întotdeauna în practică. În timp ce casele tipice sunt mai susceptibile de a beneficia de suficientă lumină naturală, există locuințe cu niveluri mai mici în camere locuibile decât cele recomandate, așa cum au constatat mai multe studii efectuate pe locuințe din Marea Britanie. De exemplu, apartamentele cu un singur aspect, cu saloane și bucătării combinate, cu plan profund, nu vor îndeplini, de obicei, recomandările privind lumina naturală, în special în zonele de bucătărie; dacă sunt orientate spre nord, le-ar lipsi și lumina directă a soarelui. Balcoanele deasupra apartamentelor sau obstacolele din apropiere, cum ar fi sectoarele de clădiri adiacente sau curțile interioare, cresc probabilitatea de a reduce lumina naturală și lumina solară. Pe de altă parte, locuințele cu aspect dublu, în special cele cu ferestre mari și/sau înalte și lipsite de obstacole, ar atinge de obicei cele mai înalte niveluri de lumină naturală.

În ceea ce privește iluminatul electric, există îndrumări limitate cu privire la proiectarea iluminatului pentru case și recomandările sunt, în general, limitate la tipuri de clădiri specifice, cum ar fi clădirile multirezidențiale sau casele de îngrijire. Reglementările existente se limitează la eficiența energetică a iluminatului, dar când vine vorba de locuințe, acestea sunt aplicabile la nivel de produs (de exemplu, eficiența luminoasă a lămpii) mai degrabă decât la nivel de sistem/instalație. Drept urmare, proprietarii și ocupanții de locuințe beneficiază de o libertate și o flexibilitate semnificativă în alegerea surselor de lumină, a corpurilor de iluminat și a comenzilor de iluminare care le plac, precum și în a-și aranja iluminatul și mobilierul după propriile gusturi. Lămpile cu LED-uri, cu halogen de tungsten și fluorescente compacte tind să fie cele mai frecvente surse de lumină utilizate în zilele noastre în case. Astfel de lămpi sunt disponibile într-o gamă largă de specificații de putere, flux luminos, aspect și redare a culorii. Există, de asemenea, o mare varietate de tipuri și modele de corpuri de iluminat pentru setări casnice. De exemplu, în funcție de preferințele ocupanților, încăperile locuibile pot fi iluminate folosind aranjamente suspendate sau downlight montate în tavan, spoturi încastrate în tavan sau montate pe șină, sau plafoniere montate pe perete și/sau pe podea, toate în combinație cu o masă amplasată strategic. lămpile. Uniformitatea iluminării pentru astfel de aranjamente este de obicei scăzută, ceea ce nu este neapărat ceva de evitat, deoarece contribuie la variația spațială și la atractivitatea spațiului iluminat. Se așteaptă cumva mai puține variații în ceea ce privește sistemele de control tradiționale, care sunt de obicei limitate la întrerupătoare de pornire/oprit sau variatoare; in orice caz, există o utilizare din ce în ce mai mare a comenzilor tactile sau vocale asociate cu iluminarea LED inteligentă. Ecranele de afișare precum televizoarele, computerele, tabletele și telefoanele mobile pot fi considerate, de asemenea, ca surse de lumină, în special atunci când acestea sunt utilizate într-un mediu întunecat, cum ar fi seara, cu iluminarea oprită sau redusă la un nivel minim.

Pot apărea influențe suplimentare din caracteristicile decorului interior. Având o culoare deschisă, suprafețele cu reflectanță ridicată într-o cameră crește cantitatea de lumină naturală și de lumină artificială în spațiu. Acest lucru crește probabilitatea de a primi o doză mai mare de lumină la ochi oriunde se uită individul și reduce nivelurile de strălucire de disconfort printr-o distribuție mai echilibrată a luminii în câmpul vizual.

Toate caracteristicile de mai sus conduc la o mare varietate de aranjamente de iluminat în mediile casnice și, în consecință, la o mare variație a condițiilor de iluminare la care sunt probabil expuși rezidenții.

3. Cum poate afecta iluminarea sănătății umane

Speciile diurne, inclusiv oamenii, au dezvoltat un mecanism complex de reglare a proceselor fiziologice la momentul zilei. Acest lucru se realizează prin ritmuri circadiene care sunt antrenate de ciclul natural de 24 de ore lumină-întuneric. Sistemul circadian uman este controlat de ceasul corporal principal, sau ceasul circadian, situat în nucleii suprachiasmatici ai hipotalamusului creierului. Procesele fiziologice cunoscute a fi controlate de ceasul circadian includ metabolismul, secreția de hormoni, temperatura corpului, funcția cardiacă și îmbătrânirea. Există și alte ceasuri în organe și celule din corp, care trebuie sincronizate cu ceasul circadian pentru a menține sănătatea. Celulele ganglionare retiniene intrinsec fotosensibile din retină (ipRGCs) conțin melanopsina fotopigmentului care, ca răspuns la lumina primită, transmite semnale către nucleul suprachiasmatic pentru a permite resetarea ceasului circadian. In conditii de intuneric, glanda pineala sintetizeaza hormonul melatonina care este absorbita in fluxul sanguin si apoi circula ca mesager chimic catre alte ceasuri din organism. Nivelul de melatonină al organismului este frecvent utilizat ca marker biologic pentru impactul circadian.

Deși există o serie de factori care pot afecta ceasul circadian, cum ar fi mâncatul sau exercițiile fizice, majoritatea cercetărilor indică faptul că ritmurile circadiene sunt reglementate în principal de expunerea la lumină, care este în general acceptată ca indiciu major al timpului. În absența luminii, ceasul circadian continuă să funcționeze, dar într-o perioadă puțin mai mare de 24 de ore, ceea ce în timp duce la diverse efecte perturbatoare, inclusiv dificultăți de somn. Este expunerea la ciclul natural lumină-întuneric, ca stimul extern, care resetează ceasul circadian la o perioadă de 24 de ore. Când ceasul nostru circadian este sincronizat cu ciclul solar, ne simțim vigilenți ziua și somnoroși noaptea. Cu toate acestea, expunerea la lumină artificială pe timp de noapte poate duce la desincronizarea ceasului circadian prin întârzierea sau avansarea ceasului, astfel încât somnolența și vigilența pot apărea la momente nepotrivite. Acest efect, care este bine documentat, este aditiv, deoarece antecedentele fotice sau expunerea la lumină în principal în ultimele 24 de ore, afectează și antrenamentul circadian.

Antrenarea circadiană este marcată de niveluri normale de melatonină, care sunt ridicate noaptea și scăzute în timpul zilei. Cu toate acestea, lumina greșită la momentul nepotrivit poate afecta ciclul natural al melatoninei. Lumina puternică suprimă producția de melatonină și s-a sugerat că expunerea de 30 de minute la 30 lx la nivelul ochiului de la o sursă de lumină albă caldă ar fi un prag conservator pentru suprimarea melatoninei de către lumină pe timp de noapte. S-a descoperit că o expunere de două ore la tablete auto-luminoase care generează lumini în intervalul 5-50 lx reduce nivelul de melatonina. Cu toate acestea, suprimarea melatoninei este influențată și de compoziția spectrală a luminii incidente. S-a descoperit că melanopsina, fotopigmentul conținut în ipRGC-uri, are o sensibilitate maximă la aproximativ 480 nm, și supresia melatoninei crește între 446 nm și 477 nm. Prin urmare, sistemul circadian este cel mai sensibil la lumină din zona albastră a spectrului. S-a descoperit, de asemenea, că lumina albastră influențează vigilența, temperatura corpului și ritmul cardiac. În timp ce expunerea la lumina albastră îmbogățită de seară, chiar și la niveluri de lumină relativ scăzute, afectează reglarea somnului, filtrarea luminii albastre înainte de somn poate îmbunătăți calitatea și starea de spirit a somnului.

Lipsa unui model consistent de lumină și întuneric, precum și a semnalelor de antrenare suficiente în timpul zilei, va crește vulnerabilitatea la perturbarea circadiană a luminii pe timp de noapte. Durata optimă a somnului pentru o persoană medie pare să fie de 7–8 ore într-o perioadă de 24 de ore; altfel pot apărea probleme de sănătate, cum ar fi boli cardiovasculare, diabet, obezitate, depresie și probleme de învățare și memorie. Cu toate acestea, durata medie a somnului adulților în Marea Britanie și SUA a fost mai scurtă, în timp ce copiii din întreaga lume dorm cu 1-2 ore mai puțin în nopțile de școală decât acum un secol.

Efectele luminii pe timp de noapte asupra sănătății la populația generală se referă la reducerea producției de melatonină. S-a descoperit că melatonina joacă funcții importante ale sistemului imunitar, inclusiv protecția împotriva diferitelor tipuri de cancer. Nivelurile scăzute de melatonina pe timp de noapte se traduc prin efecte reduse de suprimare a cancerului, după cum au descoperit diverși cercetători. Cu toate acestea, alte studii nu au găsit aceeași relație, potențial din cauza diferiților alți factori de confuzie, inclusiv stilul de viață. Un studiu recent din Canada nu a găsit nicio asociere între lumina exterioară rezidențială pe timp de noapte și riscul de cancer de sân.

Sănătatea și siguranța rezidenților pot fi afectate de iluminatul din mediul casnic. Nivelurile insuficiente de lumină sau strălucirea cauzată de luminințe excesive pot afecta capacitatea de a distinge obiectele și, astfel, pot duce la pericole de împiedicare sau cădere, în special pe scări sau praguri. Contrastele de luminanță incomode pot duce la disconfort strălucitor și efecte asociate cum ar fi enervarea, iritabilitatea, oboseala ochilor, dureri de cap, dureri de gât sau de spate. Pâlpâirea, chiar și peste pragul de percepție vizuală, poate provoca probleme de sănătate precum dureri de cap, oboseală, oboseală sau convulsii. Aspectele vizuale de îngrijorare, cum ar fi pâlpâirea, strălucirea sau iluminarea insuficientă sunt în general mai ușor de identificat în comparație cu efectele non-vizuale ale luminii. Deoarece acestea din urmă pot avea, de fapt, implicații mai puternice asupra sănătății pe termen lung,creșterea gradului de conștientizare a populației generale cu privire la importanța acestora și ar fi necesare măsuri de remediere acolo unde este necesar.