Μελέτη, ανάλυση, σχεδιασμός και εφαρμογή ανθρωποκεντρικού φωτισμού σε γραφεία και αίθουσες διδασκαλίας

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η αξιολόγηση των πλεονεκτημάτων του ανθρωποκεντρικού φωτισμού (Human Centric Lighting - HCL), τόσο θεωρητικά όσο και μέσω πρακτικών εφαρμογών σε εργασιακά και εκπαιδευτικά περιβάλλοντα. Η μελέτη επικεντρώνεται στην αξιολόγηση της επίδρασης του ανθρωποκεντρικού φωτισμού στην οπτική άνεση, την υγεία και την ευεξία/διάθεση των χρηστών (με έμμεσο στόχο και την παραγωγικότητα και ποιότητα εκπαίδευσης). Συμπεριλαμβάνεται επίσης οικονομοτεχνική μελέτη που αξιολογεί τα οικονομικά οφέλη (OPEX reduction & Payback period) από την αντικατάσταση παλαιάς τεχνολογίας φωτισμού και τη χρήση νέων τεχνολογιών (LED) που ικανοποιεί τις βασικές προϋποθέσεις ανθρωποκεντρικότητας. Στο θεωρητικό μέρος παρουσιάζονται οι θεμελιώδεις έννοιες του φωτός, της όρασης και των επιπτώσεων του φωτισμού στον άνθρωπο. Επίσης, εξετάζεται ο τεχνητός φωτισμός και παρουσιάζεται διεξοδικά η πρόοδος που έχει επιτευχθεί στον ανθρωποκεντρικό φωτισμό, οι μετρικές αξιολόγησής του και προϊόντα που έχουν τη δυνατότητα ρύθμισης της φωτεινής στάθμης και της θερμοκρασίας χρώματος. Στο πρακτικό μέρος υλοποιείται σχεδιασμός φωτισμού με φωτιστικά Tunable White LED, αξιολογώντας τις μετρικές: ισοδύναμη μελανοπική ένταση φωτισμού (EML) και κιρκάδιο ερέθισμα (CS). Μέσω των προσομοιώσεων εξετάζεται η καταλληλόλητα και η αποδοτικότητα τέτοιων συστημάτων σε εργασιακούς και εκπαιδευτικούς χώρους. Από τη μελέτη της σχετικής βιβλιογραφίας προκύπτουν συμπεράσματα σχετικά με την αποτελεσματικότητα του ανθρωποκεντρικού φωτισμού στην αύξηση της παραγωγικότητας, τη βελτίωση της συγκέντρωσης και τη μείωση της κόπωσης και του στρες. Συγκεκριμένα, σε εργασιακούς χώρους μπορεί να οδηγήσει σε βελτίωση της υγείας και της ευεξίας των εργαζομένων, αυξάνοντας την ικανοποίηση και την αποδοτικότητα, κάτι που ωφελεί τους ίδιους και προσδίδει οικονομικό όφελος στην επιχείρηση που τους υιοθετεί. Αντίστοιχα, στον εκπαιδευτικό χώρο, η εφαρμογή HCL ενισχύει την εγρήγορση, τη συμμετοχή και την απόδοση των μαθητών, συμβάλλοντας σε βελτιωμένα μαθησιακά αποτελέσματα και προσφέροντας καλύτερες συνθήκες διδασκαλίας για τους καθηγητές. Η τεχνοοικονομική μελέτη δείχνει ότι παρά το αρχικό κόστος επένδυσης, η υιοθέτηση ανθρωποκεντρικών λύσεων φωτισμού κρίνεται οικονομικά βιώσιμη, λόγω και της εξοικονόμησης ενέργειας που επιτυγχάνεται. Τέλος, οι αρχές και τα συμπεράσματα της παρούσας μελέτης μπορούν εύκολα να εφαρμοστούν και σε άλλους χώρους (εκτός δηλαδή της εργασίας και της εκπαίδευσης), όπως υγείας και φιλοξενίας, αναδεικνύοντας τον ανθρωποκεντρικό φωτισμό ως ουσιαστικό παράγοντα βελτίωσης της καθημερινότητας και της αποδοτικότητας σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.