Licht werpen op kantoorverlichting

Schematisch overzicht realisatie kantoorverlichting: van installatie tot effect.

Kantoorverlichting

Onvoldoende daglicht kan dus negatieve gevolgen hebben die echter níet worden aangepakt via de normen die onder meer beschikbaar zijn voor binnenverlichting. Dit komt omdat deze normen zich vooral richten op het veilig en comfortabel kunnen uitvoeren van visuele taken – het voldoende kunnen ‘zien’ – maar veel minder op het mentale en sociale welzijn.
Dr.ir. Adrie de Vries: ‘Gelukkig is er een groeiend bewustzijn bij bedrijven dat de werkplek een significante impact heeft op het welzijn en de betrokkenheid van medewerkers. En juist die betrokkenheid wordt steeds meer gezien als een kritische factor waar het zakelijk succes betreft. Er is dus aandacht voor ‘the great place to work’ waarin verlichting een belangrijke rol speelt.’
‘Maar wat is nu de beste verlichting in een kantoor met kenniswerkers? In mijn proefschrift onderzoek ik de invloed van het lichtontwerp – licht op verschillende vlakken in de ruimte –op specifieke kenniswerker gerelateerde taken en ruimtebeoordelingen. Dit met het uiteindelijke doel om tot een zo concreet mogelijke set van aanbevelingen voor lichtontwerpers te komen.’

Onderzoeksopzet

Een veel voorkomend ‘probleem’ bij lichtonderzoeken is dat aan de ene kant het aanpassen van de lichtconditie niet alleen het lichtniveau op het aangestraalde vlak verandert, maar vaak ook andere vlakken beïnvloedt. Hierdoor is het vaak onduidelijk of een gevonden effect echt kan worden toegekend aan een bepaald lichtniveau op een bepaalde plek. Aan de andere kant kan een enkele verandering van de lichtcondities een hele reeks effecten hebben op zowel de psychologische (bijvoorbeeld emotie), maar ook fysiologische toestand van een mens (zicht, niet-beeldvormende effecten enzovoort). Om deze effecten zo veel mogelijk te vermijden, is er in de onderzoeksopzet gekozen voor een serie gecontroleerde experimenten waar de lichteffecten zorgvuldig zijn geïsoleerd.

In totaal zijn er drie deelexperimenten uitgevoerd:
1. variëren van het lichtniveau op de wanden (niet op het bureau),
2. variëren van de hoeveelheid licht op het bureau en de ogen (maar niet op de wanden),
3. meten van de beleving van de hoeveelheid licht op het plafond en het patroon (verdeling) hiervan.

Het laatste deel van de studie concentreerde zich op een meta-analyse van de helderheidsperceptie zoals gemeten in de drie experimenten. De Vries: ‘Deze meta-analyse volgde een verkennende benadering van de vraag in hoeverre we helderheid kunnen modelleren op basis van kenmerken van de luminantieverdeling in de ruimte. Met het antwoord zouden we lichtontwerpers kunnen voorzien van inzichten in de gerealiseerde helderheid als indicatie voor aantrekkelijkheid van de ruimte. De resultaten zijn tevens te gebruiken om verlichtingsontwerpen verder te verfijnen in het kader van een integratieve benadering.’

Lay-out van kantoor met verlichtingsarmaturen A (algemeen) en B (spots) in het eerste experiment.

Luminantie van de muur

In het eerste onderzoek is het effect van de hoeveelheid licht op de wand onderzocht (wandluminantie). Hierbij is gekeken naar de:
• waardering van de (kantoor)ruimte,
• gemoedstoestand / gevoel van de medewerkers,
• subjectieve alertheid,
• prestaties van een kenniswerker: het oplossen van problemen.

Uit het experiment bleek dat de waardering voor de kantoorruimte aanzienlijk toenam met een hogere wandluminantie; zowel ten aanzien van de aantrekkelijkheid als ook de helderheid. Er werden echter geen stemming-gerelateerde effecten gevonden zoals ‘plezier’, ‘opwinding’ of ‘dominantie’. Ook voor de prestaties die werden geleverd bij het uitvoeren van divergente en convergente probleemoplossende taken werden geen effecten gevonden.
De Vries: ‘Onverwacht bleek de wandluminantie significante invloed te hebben op de subjectieve alertheid van de deelnemers: een hoge wandluminantie hield de subjectieve alertheid beduidend langer in stand dan het geval was bij de laagste en middelmatige luminantie. In de laatste gevallen nam de subjectieve alertheid geleidelijk af in de loop van de tijd. Dit terwijl de hoeveelheid licht op het oog min of meer constant was. Aangezien alertheid-gerelateerde effecten vaak worden toegeschreven aan niet-visuele effecten, geeft de bevinding uit dit onderzoek een eerste indicatie dat naast de hoeveelheid licht op het oog, ook wandluminantie en het uiterlijk van de ruimte een rol kunnen spelen bij het presteren van kenniswerkers.’

‘Onverwacht bleek wandluminantie significante -invloed te hebben op de subjectieve alertheid’

Taakverlichting

In het tweede experiment werd het eerste experiment feitelijk herhaald, maar dit keer bleef de luminantie van de muur constant en werd alleen de taakverlichting (bureauverlichting) gevarieerd. Helaas bleek de hoeveelheid licht op het oog niet te scheiden van de hoeveelheid licht op het bureau, dus deze werden gelijktijdig gevarieerd.
De Vries: ‘Taakverlichting is een van de meest gebruikte parameters bij het ontwerpen van kantoorverlichting en wordt vaak gebruikt als ‘de’ parameter om te controleren of een verlichtingsontwerp aan de eisen voldoet. Hoewel andere parameters, zoals wandluminantie, vaak sterk gecorreleerd zijn met taakverlichting, betekent het negeren ervan dat andere kritische gebruikerscriteria aan het toeval worden overgelaten.’
Bij dit experiment is het effect onderzocht van een bureauverlichting die varieert van 150 lx tot 1.500 lx terwijl de wandverlichting constant blijft. Hiermee werden de effecten van bureauverlichting geïsoleerd van die van wandverlichting (uit het vorige experiment). Hierdoor waren de effecten te meten van taakverlichting op de algemene perceptie van de ruimte, de mentale toestand en taakgerelateerde prestaties (zowel visueel als cognitief).
De resultaten toonden aan dat – in lijn met eerder onderzoek – medewerkers beter in staat waren de zicht-taak uit te voeren en dat daarnaast de waargenomen helderheid significant toenam bij een hoger lichtniveau op het bureau. Er leek geen invloed te zijn op de aantrekkelijkheid van de kamer. Effecten op de subjectieve alertheid en de cognitieve prestaties werden bij een hogere bureauverlichting (150 lx tot 1.500 lx en niveau op het oog van 118 naar 796 lx) nauwelijks gemeten.’

Voorbeeld van luminantie camerabeelden uit het derde experiment. Links: het beeld dat overeenkomt met 100 procent indirecte verlichting met een gelijkmatige plafondverdeling. Rechts: de toestand van 100 procent indirecte verlichting met een niet-uniforme plafondverdeling.

Het plafond

In het derde experiment stond het plafond centraal als laatste van de grote vlakken in een kantoorruimte. Omdat de eerste twee experimenten vooral effecten opleverden met betrekking tot de aantrekkelijkheid van het kantoor en de helderheid, zijn deze variabelen in dit experiment leidend geweest. Hierdoor waren kortere testtijden mogelijk en konden meer lichtingstellingen worden getest.
Concreet is het effect van de verhouding van directe/indirecte verlichting, en het effect van de luminantieverdeling op het plafond door de indirecte verlichting onderzocht. De Vries: ‘Armaturen die zowel een directe als een indirecte verlichtingscomponent gebruiken, hebben namelijk de potentie om een goede invulling te geven aan zowel de visuele als niet-visuele doelstellingen in lichtontwerpen. Hierbij moet er worden gedacht aan comfortverbetering door het beperken van grote contrasten, meer licht op het oog en een algehele verhoging van de ruimtehelderheid. Er is echter minder bekend over de juiste verhouding tussen direct en indirect licht en hoe de verdeling over het plafond moet zijn. Vooral dit laatste element is met de komst van led relevant geworden, maar tot op heden nauwelijks onderzocht.’
Om hier meer over te weten te komen, is gevarieerd in de verhouding direct en indirect licht en is gebruikgemaakt van een aantal verschillende verdelingen van het licht op het plafond: van heel uniform tot meer ‘blobs’ van licht, terwijl de overige lichtparameters constant bleven. Vervolgens is gekeken naar de invloed hiervan op de wijze waarop de medewerkers sfeer, het visuele comfort en de kamer zelf ervaren.
Uit de resultaten bleek dat zowel de verhouding van direct/indirect licht als ook de lichtverdeling op het plafond impact hadden op de drie parameters. Er bleek echter ook een duidelijk effect aanwezig te zijn van (persoonlijke) voorkeur. Na het groeperen van deelnemers op basis van hun beoordelingspatroon, bleek voor de helft van de deelnemers naast de verhouding direct/indirecte verlichting ook de verdeling van het licht op het plafond een significant effect te hebben. Voor de andere groep speelde alleen de verhouding direct/indirecte verlichting een rol. Het was dus niet mogelijk om voor de gehele groep één conclusie te trekken.

Selectie uit de totale set gebruikte luminantie-afbeeldingen: ­­ A: wandluminantie-experiment met lage, midden en hoge wandluminantie (vaste bureauverlichting), B: bureauverlichtingsexperiment met lage, midden, hoge bureauverlichting (vaste wandluminantie), C: direct/indirect-lichtexperiment met dir

Meta-analyse

Omdat aantrekkelijkheid de sleutel leek in het eerste experiment en gezien de gevonden relatie tussen helderheid en aantrekkelijkheid, was de laatste studie gericht op een meta-analyse van helderheidsperceptie van de drie beschreven experimenten. Hierin hebben de deelnemers de helderheid van hun kantooromgeving beoordeeld bij:
• variërende luminantieverdeling op de muur,
• variërende bureauverlichting,
• variërende plafondverlichting.

Met het correleren van de verschillende metingen is onderzocht in welke mate de helderheidsperceptie van proefpersonen is te voorspellen. Hiervoor werd het ‘blikveld’ opgeknipt in elf verschillende delen, om te onderzoeken welke delen een rol spelen in de helderheidsbepaling. Daarnaast zijn 19 verschillende luminantieverdelingskarakteristieken gedefinieerd om zowel de ‘gemiddelde luminantie’, maar ook de verdeling van de luminantie over de vlakken goed mee te kunnen nemen. Overeenkomstig eerder werk waren de deelnemers te groeperen in twee categorieën: een met deelnemers die sterk reageren op veranderingen en een groep die dit veel gematigder doet, ongeacht de instelling.
De Vries: ‘Kort samengevat geeft deze meta-analyse aan dat we op basis van luminantie van de ruimte, een redelijk goede indicatie kunnen geven van hoe helder men een ruimte zal ervaren. De analyses geven echter ook aan dat er meer onderzoek nodig is; onder meer naar andere parameters die mogelijk ook een rol spelen bij de helderheidsperceptie, maar ook hoe deze helderheidsbeleving zich vertaalt naar de waardering van de werkplek.’
‘Last but not least: deze bevindingen zijn zuiver empirisch en zouden idealiter moeten aansluiten bij meer theoretische benaderingen. Wat dat betreft zijn we nog verre van een volledig begrip van helderheidsperceptie in complexe scènes. Anderzijds zijn de conclusies die we getrokken hebben zeker van waarde voor lichtontwerpers die zich richten op het realiseren van de ideale verlichting voor kantooromgevingen.’

Conclusie

Naast de concrete cijfers die de verschillende deelexperimenten hebben opgeleverd, zijn er ook enkele, meer overkoepelende conclusies te trekken. Ten eerste is met dit onderzoek het belang van integratieve verlichting aangetoond. Dit betekent dat een goede verlichting niet alleen rekening houdt met het uitvoeren van visuele taken, maar ook met de beleving van de ruimte en langere termijn biologische effecten (die niet in het onderzoek zijn meegenomen).
De Vries: ‘De complexiteit voor lichtontwerpers hangt onder meer samen met het feit dat de effecten van licht erg divers zijn en dat het een serieuze puzzel is om te achterhalen welk effect op welke manier het beste is te realiseren. Zo kan het aanlichten van de wand op korte termijn de (subjectieve) alertheid en de aantrekkelijkheid van de ruimte verbeteren. Het aanlichten van het bureau heeft daarentegen vooral effect op de visuele taken en op korte termijn niet op bijvoorbeeld de aantrekkelijkheid van de ruimte of alertheid. Dit betekent echter niet dat licht op het bureau onbelangrijk is. De zichttaak moet nu een maal goed worden ondersteund terwijl de hoeveelheid licht die op het oog valt ook langere termijn effecten ondersteunt. Dit blijkt uit ook andere onderzoeken.’
‘Tot slot is het voor lichtontwerpers minimaal zo belangrijk om te kijken en te luisteren naar de wensen van de doelgroep. Daarbij is de huidige tijd een uitkomst aangezien ledverlichting inmiddels goed en eenvoudig is te regelen. Het aanpassen van zowel de helderheid van de verlichting als het deel dat wordt aangelicht, is hiermee geen wezenlijk probleem meer.’

Meer informatie:
Het volledige onderzoek is te vinden op: ­bit.ly/VVplus-Kantoorverlichting 

Tekst: ing. Marjolein de Wit - Blok
Fotografie: iStock, Adrie de Vries

Meer weten over innovatieve technieken en ontwikkelingen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis nieuwsbrief.