Lumina naturală dintr-o perspectivă evoluționistă

Înainte de apariția clădirilor, oamenii trăiau în contact deplin cu natura. Activitățile zilnice au fost ajutate sau constrânse de prezența sau absența luminii naturale și de calitățile luminii care semnalau timpul și vremea. Sistemele noastre fiziologice – în special ciclurile somn-veghe – erau sincronizate cu ritmurile diurne ale luminii naturale, la fel ca răspunsurile noastre emoționale la lumină și întuneric. Preferința puternică și consecventă pentru lumina naturală în mediile noastre construite de astăzi sugerează că presiunile evoluționiste vor influența probabil răspunsurile noastre.

Există o nevoie înnăscută în ființele umane să fie în contact cu natura. Prin urmare, acceptarea clădirilor depinde în mod esențial de măsura în care acestea permit contactul cu mediul extern.

Deși toate sistemele noastre senzoriale care funcționează împreună au fost importante pentru supraviețuire, sistemul vizual este modul nostru principal de a colecta informații. Astfel, lumina trebuie să fi jucat un rol puternic în procesarea și supraviețuirea informațiilor. În habitatele ancestrale, lumina avea probabil mai multe funcții cheie care sunt relevante pentru proiectarea și funcționarea mediilor construite. Acestea includ:

• Indicator de timp. Lumina naturală se modifică semnificativ pe parcursul zilei, oferind un semnal de timp care a fost crucial pentru supraviețuirea de-a lungul istoriei omenirii. Nevoia să se afle într-un loc sigur când soarele apunea nu era o chestiune banală pentru strămoșii noștri și este încă importantă pentru starea de bine umană.
• Indicator de vreme. Lumina se schimbă, de asemenea, în funcție de vreme, de la culoarea întunecată și de rău augur a furtunilor la curcubeie și raze de lumină pe măsură ce norii se dispersează și se retrag. Atenția la variabilitatea luminii și relația acesteia cu schimbările de vreme trebuie să fi fost extrem de adaptativă (Orians and Heerwagen, 1992).
• Semnal de perspectivă și refugiu. Sentimentul perspectivei este semnalat de strălucirea îndepărtată, iar refugiul este semnalat de umbră (Appleton, 1975, Hildebrand, 1999). Luminozitatea la distanță ajută la evaluare și planificare, deoarece permite ca informațiile să fie percepute în timp suficient pentru a fi luate măsuri. Mediile cu perspective ridicate includ vederi deschise la orizont și un cer luminos („cerul nemărginit”). Un sentiment de refugiu este oferit de umbrele copacilor, ale stâncilor sau altor forme naturale. Mottram (2002) sugerează că odihna ochilor privind spre infinit (pe care orizontul îl reprezintă vizual) poate fi benefică, chiar dacă priveliștea este manipulată perceptiv prin imagini vizuale, mai degrabă decât prin priveliști îndepărtate reale. Astfel, atracția noastră naturală către orizont ar putea fi satisfăcută în multe feluri prin manipularea luminii și a imaginilor aplicate pe suprafețe verticale.

Foto: Gerry Johansson

• Semnal de siguranță, căldură și confort. Deși de obicei ne gândim la soare ca fiind sursa primară de lumină în mediul natural, focul a servit și ca sursă de lumină și confort, atât fizic, cât și psihologic. Antropologul și medicul Melvin Konner (1982) sugerează că focul de tabără a îndeplinit funcții cognitive și sociale importante în dezvoltarea societăților umane. Focul de tabără a prelungit ziua, permițând oamenilor să-și concentreze atenția nu numai asupra activității zilnice de a găsi hrană și a evita prădătorii, ci și asupra gândului la viitor, a planificării din viitor și a cimentării relațiilor sociale prin povestiri și împărtășirea experiențelor zilei.
• Sprijin de procesare periferic. Lumina oferă, de asemenea, informații despre ceea ce se întâmplă dincolo de spațiul imediat în care se află cineva. Ea luminează mediul înconjurător care afectează continuu sistemul nostru de procesare periferic. Importanța luminii periferice este evidentă din disconfortul pe care mulți oameni îl resimt atunci când se află într-un spațiu iluminat, cu lumină slabă la margini, ceea ce duce la o percepție de întuneric. Cercetătorii care studiază iluminatul sugerează că răspunsurile negative la întuneric pot fi asociate cu funcția sa naturală ca semnal de avertizare timpurie că se deteriorează condițiile vizuale (Shepherd et al, 1989).
• Sincronizarea ritmurilor biologice și sociale. Ca specie diurnă, lumina joacă un rol esențial în ciclurile noastre somn-veghe și, de asemenea, sincronizează activitățile sociale. Deși acum ne putem modifica ciclul de activitate cu ajutorul luminii electrice, dovezile cercetării arată totuși că munca de noapte este încă dificilă și adesea duce la somnolență, dificultăți de a adormi, tulburări de dispoziție și dificultăți cognitive crescute la locul de muncă (Golden et al, 2005). Unele unități de lucru de noapte folosesc lumină interioară puternică pentru a schimba ritmurile biologice și pentru a crește vigilența. Există, de asemenea, dovezi că persoanele care suferă de depresie sezonieră preferă să se afle în spații puternic luminate (Heerwagen, 1990).

Foto: Gerry Johansson

Pe scurt, lumina oferă informații pentru orientare, siguranță și supraveghere, interpretarea semnalelor sociale, identificarea resurselor și conștientizarea pericolelor. Fie că este vorba despre schimbarea culorii luminii asociate cu apusul sau furtunile, mișcarea focului sau a fulgerului, luminozitatea în depărtare care ajută la planificare și mișcare sau sclipirea luminii din apă – toate aceste aspecte ale luminii au jucat un rol în a-i ajuta pe strămoșii noștri să ia decizii despre unde să meargă, cum să se miște prin mediu, ce să mănânce și cum să evite pericolele.

Experiența umană a luminii naturale în mediul construit

Priveliștea spre exterior se numără printre cele mai importante criterii de acceptare a clădirilor. În timp ce oferă varietate în rutina zilnică a vieții, ele ajută și la prevenirea sentimentelor de claustrofobie. Având în vedere imersiunea lui Homo sapiens într-un mediu iluminat natural în timpul istoriei noastre evolutive, nu este surprinzător că ocupanții clădirii se bucură de funcțiile care caracterizează lumina naturală în peisajele naturale.

Cercetările privind clădirile de birouri arată o preferință puternică pentru spațiile cu lumină naturală și pentru caracteristicile specifice ale luminii naturale. Un studiu efectuat asupra a șapte clădiri de birouri din Pacific Northwest (Heerwagen et al, 1992) arată că peste 83% dintre ocupanți au spus că le-a plăcut „foarte mult” lumina naturală și lumina soarelui în spațiul lor de lucru și au apreciat schimbările sezoniere ale luminii naturale. În mod interesant, proiectarea luminii naturale are în general scopul de a elimina lumina directă a fasciculului solar din zonele de lucru din cauza strălucirii și acumulării de căldură.

Atunci când datele au fost analizate în ceea ce privește locația ocupantului, 100% dintre cei din birourile din colț au spus că volumul de lumină naturală a fost „perfect”, la fel ca peste 90% dintre cei de-a care aveau biroul lângă peretele ferestrei în alte spații decât birourile din colț. Chiar și cei aflați în mai multe poziții din interior au fost mulțumiți de lumina naturală, atâta timp cât puteau privi într-un spațiu luminat natural.

Lumina naturală și munca

Lumina naturală la locul de muncă nu este doar o chestiune de a vedea. Sondajele au arătat că oamenii pun mare preț pe lumina naturală, chiar și atunci când aceasta este de fapt dăunătoare vederii.

Știm că oamenilor le place să se afle în spații cu lumină naturală și că le place lumina soarelui în interior. Cu toate acestea, atunci când ocupanții din studiul de mai sus au fost întrebați despre lumină în scopuri de muncă, doar 20% au spus că lumina naturală este suficientă pentru muncă. Cei mai mulți au spus că au folosit plafoniere alimentate electric „de obicei” sau „întotdeauna” pentru a completa lumina naturală. Chiar și cei care au evaluat lumina naturală ca fiind „perfectă” au folosit și lumini electrice în mod regulat. Deși motivele acestei situații nu sunt clare, dovezile practice sugerează că ocupanții suplimentează lumina naturală cu lămpi de lucru. Este posibil ca lumina electrică, indiferent dacă este de tavan sau de birou, să reducă contrastele de iluminat pe suprafețele de lucru care îngreunează unele lucrări vizuale.

Foto: Gerry Johansson

O evaluare post-ocupare a primei clădiri LEED Platinum din SUA, Philip Merrill Environmental Center, arată o satisfacție foarte mare față de lumina naturală, în ciuda preocupărilor legate de disconfortul vizual (Heerwagen and Zagreus, 2005). Acest lucru sugerează că oamenii pot aprecia beneficiile psihologice ale luminii naturale chiar și atunci când lumina naturală creează dificultăți pentru muncă din cauza strălucirii și distribuției neuniforme a luminii.

Cu siguranță, tipurile de sarcini vizuale pe care le realizăm în mediile de lucru actuale sunt foarte diferite de sarcinile zilnice ale strămoșilor noștri. Gătitul, fabricarea de unelte, conversația, hrana și vânătoarea ar putea fi efectuate în mod eficient într-o gamă largă de condiții luminoase. În schimb, cititul și lucrul la computer necesită un grad mult mai mare de acuitate vizuală, care poate fi mai dificil în unele medii cu lumină naturală. Cu toate acestea, unui mediu iluminat uniform, care poate fi potrivit pentru munca de birou, îi lipsește valoarea psihologică, și poate biologică, a luminii naturale.

Atitudini față de lumina naturală și lumina electrică

Un studiu asupra lucrătorilor de birou dintr-o clădire înaltă din Seattle a cerut respondenților să compare meritele luminii naturale și ale luminii electrice pentru confortul psihologic, sănătatea generală, sănătatea vizuală, performanța în muncă, locurile de muncă care necesită o observație fină și estetica biroului (Heerwagen and Heerwagen, 1986). Rezultatele arată că respondenții au evaluat lumina naturală ca fiind mai bună decât lumina electrică pentru toate variabilele, în special pentru confortul psihologic, sănătate și estetică. Ei au evaluat lumina naturală și lumina electrică ca fiind la fel de bune pentru activități vizuale.

Mai mult, studiile din spitale, care au analizat relația dintre nivelul de lumină naturală din cameră și rezultatele pacienților, au descoperit că pacienții bipolari din camere luminoase, orientate spre est, au stat în spital cu 3,7 zile mai puțin în medie decât cei din camerele orientate spre vest (Benedetti și alții), 2001). Rezultate similare au descoperit Beauchamin și Hays (1996) pentru pacienții internați la psihiatrie; cei din camerele cele mai luminoase au stat în spital în medie cu 2,6 zile mai puțin. Cu toate acestea, niciunul dintre aceste studii nu oferă date despre nivelurile reale de lumină din camerele pacienților sau despre lumina care pătrunde în retină, așa că este dificil să se tragă concluzii despre nivelurile de expunere.

Cercetări mai recente efectuate într-un spital din Pittsburgh au măsurat efectiv nivelurile de luminozitate din cameră. Walch și alții (2005) au studiat 89 de pacienți care au suferit o intervenție chirurgicală de elecție la nivelul colului uterin și al coloanei vertebrale. Jumătate dintre pacienți se aflau în partea luminoasă a spitalului, în timp ce cealaltă jumătate se aflau într-o aripă de spital cu o clădire adiacentă care bloca intrarea soarelui în camere. Echipa de studiu a măsurat tipurile de medicamente și costul, precum și funcționarea psihologică a doua zi după intervenția chirurgicală și la externare.

Cercetătorii au efectuat, de asemenea, ample măsurători fotometrice ale luminii din fiecare cameră, inclusiv nivelurile de lumină la fereastră, pe peretele opus patului pacientului și la capul patului (care ar fi fost probabil la nivelul ochilor pacientului sau aproape). Rezultatele au arătat că cei din camerele mai luminoase aveau o intensitate a razelor solare cu 46% mai mare. Pacienții din cele mai luminoase camere au luat, de asemenea, cu 22% mai puține medicamente analgezice/oră și au resimțit mai puțin stres și ușor mai puțină durere. Acest lucru a dus la o scădere cu 21% a costurilor cu medicamentele pentru cei din camerele cele mai luminoase. Cu toate acestea, nu se cunosc momentan mecanismele care leagă lumina intensă de durere.

Alte beneficii potențiale ale luminii naturale din interior includ îmbunătățirea sentimentului de vitalitate, scăderea somnolenței în timpul zilei și reducerea anxietății. De exemplu, un studiu pe scară largă asupra expunerii lucrătorilor de birou la lumină în timpul iernii efectuat în Suedia arată că starea de spirit și vitalitatea au fost îmbunătățite la persoanele sănătoase cu niveluri mai mari de expunere la lumina naturală intensă (Partonen și Lönngvist, 2000). Un alt studiu arată că o expunere de jumătate de oră la lumina naturală intensă, stând lângă ferestre, a redus somnolența de după-amiază la subiecții adulți sănătoși (Kaida și colab., 2006). În respectivul studiu, nivelurile de lumină au variat de la aproximativ 1.000 de lux la peste 4.000 de lux, în funcție de cum arăta cerul. Kaida și colab. a constatat că lumina naturală a fost aproape la fel de eficientă ca un pui de somn scurt în reducerea somnolenței normale după ora prânzului și în creșterea vigilenței.

Foto: Gerry Johansson

Lumina naturală este biofilă?

E.O. Wilson a popularizat termenul „biofilie” în 1984, odată cu publicarea cărții sale, Biophilia. În ea, el descrie biofilia ca fiind tendința umană de a crea legături cu viața și cu procesele similare vieții. Wilson nu a explicat niciodată pe deplin ce a vrut să spună prin „procese similare vieții”. Cu toate acestea, dacă luăm în considerare caracteristicile vieții, putem afirma că lumina naturală include câteva dintre aceste caracteristici.

Lumina naturală crește pe parcursul zilei pe măsură ce soarele se mișcă pe cer, își schimbă culoarea și intensitatea, susține viața, absența ei pe timp de noapte provoacă schimbări de comportament, iar prelungirea zilei după lunile lungi de iarnă evocă bucurie și un sentiment de stare de bine. Wilson și alții descriu biofilia ca pe o adaptare evoluată legată de supraviețuire. Dovezile citate în acest articol sugerează că lumina naturală, pe lângă faptul că este „similară vieții”, are beneficii profund înrădăcinate pentru sănătate și psihologie, care pot fi dificil de susținut în medii iluminate electric. În mod clar, putem proiecta interioare cu lumină electrică care își schimbă intensitatea și culoarea în timp și care imită alte caracteristici ale luminii naturale. Dar se va simți la fel? Mediile iluminate electric pot oferi aceleași beneficii biologice ca lumina naturală? Încă nu știm răspunsurile la aceste întrebări, dar știm că astfel de eforturi ar consuma mai multă energie și ar fi mai costisitoare.

Calitățile „similare vieții” și „de susținere a vieții” ale luminii naturale sugerează cu tărie că lumina naturală este o nevoie umană de bază, nu o resursă care trebuie utilizată sau eliminată la dorința proprietarului clădirii sau proiectantului. Prezența luminii naturale și a luminii solare în clădiri afectează în mod clar experiența noastră psihologică și fiziologică în locul respectiv. Absența ei creează spații lipsite de viață, fade, indiferente, care ne deconectează de moștenirea noastră biologică.

Surse

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. (Eds.) 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. Paper presented at the 3rd International Conference on Design and Emotion, 1–3 July, Loughborough, England.
8. Orians, G.H. and Heerwagen, J.H. 1992. Evolved Responses to Landscapes. In Barkow, J., Cosmides, L. and Tooby, J.(Eds). The Adapted Mind: Evolutionary Psychology and the Generation of Culture. New York: 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.