Päiväkotien ja koulujen valaistus


Päiväkodit ja koulut ovat tärkeitä paikkoja, joissa oikeanlaisella valaistuksella on erityisen suuri merkitys. Lasten, nuorten sekä opettajien jaksamisen ja oppimisen kannalta asiantuntemuksella toteutettu valaistus on ratkaisevassa roolissa, kun halutaan luoda optimaalinen oppimis- ja työympäristö.

Koulujen ja päiväkotien valaistusreferenssi

Mitä koulujen ja päiväkotien valaisemisessa tulee ottaa huomioon?

Oppilaitosten ja päiväkotien valaistussuunnittelu pohjautuu varsin vahvasti standardiin SFS EN 12464-1 ja sen asettamien vaatimusten täyttämiseen mahdollisimman kustannustehokkaasti. Standardin mukaan suunnitellessa tulee kuitenkin muistaa, ettei se rajoita suunnittelijan vapautta täyttää siinä asetettuja vaatimuksia parhaaksi katsomallaan tavalla.

Mikään ei estä sinua suunnittelemasta luokkahuoneen valaistusta ainoastaan epäsuorasti, kunhan vain standardin määrittelemät työpisteen valaistustasot täyttyvät. Eikä luokkahuoneen valaiseminen pelkällä suoralla valaistuksella ole ainoa “oikea vaihtoehto, vaikka tämä on valitettavan usein juuri se kustannustehokkain tapa täyttää standardin vaatimukset.

Koska valaistuksen ensisijainen tarkoitus on palvella ihmisen tarpeita, ei valaistusta tulisi suunnitella pelkästään asiakkaan näkökulmasta, vaan huomioon tulisi ottaa myös kyseisen valaistuksen tulevat käyttäjät.

Koulujen (ja päiväkotien) valaistussuunnittelussa tulisi ottaa huomioon ainakin nämä kuusi asiaa; oikea valon määrä, valon tasaisuus, optimaalinen värilämpötila, värintoisto, häikäisy ja välkyntä. Sama tietysti pätee muuallakin, oli sitten kyse toimistosta tai teollisuuskohteesta. Valaistuksen tulee myös istua kohteen arkkitehtuuriin rikkomatta tärkeitä pintoja ja kokonaisuuksia, asennus- ja huoltotyöt on oltava helppoa ja valaistuksen tulisi olla myös mahdollisimman energiapihi.

Kuva koulusta ja valaistuksesta

Riittävä määrä valoa

Suunnittelemalla oikea määrä valoa oikeaan paikkaan edistää oppilaiden hyvinvointia ja kykyä keskittyä opetukseen. Suunniteltavan valon määrä ja tarve vaihtelee ikäluokittain ja siihen vaikuttaa myös ikkunoista sisään tulevan luonnollisen valon määrä.

Esimerkiksi kun opettaja käyttää liitu- tai tussitaulua, tulee sekä opettaja sekä taulu olla tarpeeksi hyvin valaistu. Tämä helpottaa oppilaita seuraamaan opetusta ja opettajalla on helpompi pysyä kontaktissa oppilaidensa kanssa. Mahdollisuus himmentää valoja tulee käteväksi silloin, kun käytetään projektoria ja pidetään esityksiä.

Tasaisuus

Valon määrän lisäksi huomioita tulee kiinnittää valaistuksen tasaisuuteen. Epätasainen ja liian keskitetty valaistus luo ei-toivottuja varjoja ja epämiellyttäviä heijastuksia kirkkailla pinnoilla. Tästä syystä laajan avauskulman valaisimet ovatkin hyviä, sillä valo leviää työpisteelle myös ympäröivien seinien kautta. Monesta suunnasta heijastuva valo auttaa eliminoimaan liiallisia varjoja ja vähentää häikäisyn tunnetta.

Värilämpötila

Värilämpötilaa mitataan Kelvin asteikolla ja se ilmaisee, kuinka valkoista valo on. Valo muuttuu valkoisemmaksi ja lopulta sinertäväksi mitä korkeammalle asteikolla siirrytään. Esimerkiksi kynttilän luoma lämmin ja kellertävä valo on värilämpötilaltaan noin 2000K, kun taas toisesta ääripäästä löytyy pilvisen taivaan luoma, hieman sinertävä valo on noin 6500 – 7500K. Valkoisin valo (n. 5500K) tulee keskipäivän, pilvettömän taivaan auringonpaisteesta. Neutraali 4000 – 5000K:n valaistus auttaa meitä pysymään virkeänä ja parantaa keskittymiskykyä.

Värintoisto

Värintoistoindeksi (CRI) eli Ra-indeksi, kertoo asteikolla 0 – 100, kuinka hyvin valonlähteen luoma valo toistaa värejä: CRI 0 ilmaisee täysin monokromaattista valoa, kun taas CRI 100 täydellistä värintoistoa.

Värientoisto oppimisympäristössä on tärkeää, varsinkin alemmilla luokilla, joilla värit ovat iso osa oppimiskokemusta. Sisätiloissa CRI 80+ koetaan hyväksi värintoistoksi.

Häikäisyn ehkäiseminen

Häikäisyä voi aiheuttaa liiallinen suora valaistus ja heijastukset kiiltäviltä pinnoilta. Mikäli silmään heijastuu liikaa valoa, aiheuttaa se epämukavuutta, päänsärkyä ja väsymystä. Liialliset heijastukset ja häikäisy vaikeuttaa myös päätetyöskentelyä.

Tähän auttaa laajan avauskulman valaisimet sekä valaistuksen tasaisuus. Seiniltä heijastuva diffusoitunut valo vähentää häikäisyä ja epämiellyttäviä heijastuksia. Nykyään kiusahäikäisyn kurissa pitäminen on entistäkin tärkeämpää, sillä tietokoneet ja tabletit ovat keskeisiä oppimistyökaluja monilla tunneilla.

Välkyntä

Vanhat valonlähteet, huonolaatuiset komponentit tai viallinen virtalähde aiheuttaa usein valojen vilkkumista. Sekä havaittavissa oleva että vaikeasti havaittava valojen välkyntä kuormittaa silmiämme ja vaikuttaa negatiivisesti hyvinvointiimme ja kykyymme keskittyä.

Millaiset valaisimet kouluun tai päiväkotiin

Leveän avauskulman (100° tai suurempi) omaavat valaisimet ovat varmasti kustannustehokkain tapa valaista oppimisympäristöjä ja päiväkoteja. Leveän avauskulman etuna on myös se, että valo leviää myös seinille ja näin ollen lisää työpisteen ympäröivän tilan luminanssi tasoja. Tilat voidaan toki valaista kapeammallakin avauskulmalla, mutta tällöin valaisimia joudutaan asentamaan tiheämmin ja enemmän, jotta standardin SFS-EN 12464-1 määrittelemät tasaisuus arvot saadaan täyttymään.

Millainen valaisin kouluun tai päiväkotiin?

Kouluissa ja päiväkodeissa näkee usein käytettävän moduulikattoja, jonka takia erilaiset 600 mm moduulijakoon sopivat led-paneelit ovatkin suosittuja näissä kohteissa. Asennuskin on varsin vaivatonta, sillä valaisin lasketaan T-listan varaan tavallisen levyn tilalle. Lisäetuna valaisinten huoltaminen on helppoa, sillä esimerkiksi kytkentöihin pääsee helposti käsiksi nostamalla viereistä levyä.

Taulukko valaistuksen vaikutuksista

Tutkimuksia valaistuksen vaikutuksista

Vuonna 2007 tehdyn tutkimuksen (Govén, T., Laike, T., Pendse and B. Sjöberg, K. - The background luminance and colour temperatures influence on alertness and mental health) mukaan epäsuoralla valaistuksella on vaikutuksia ihmisen kortisolitasoihin. Tutkimuksessa työpisteen valaistustaso pidettiin vakiona (500 lx) ja ympäröivän tilan valaistusvoimakkuuksien (20, 100 ja 300 cd/m2) vaikutuksia. Kortisoli tasot nousivat lineaarisesti mitä enemmän ympäröivää valoa työpisteen lähialueella oli, mutta samaisessa tutkimuksessa kuitenkin huomattiin, että liiallinen ympäröivä valo saattoi herättää negatiivisia tuntemuksia. 100 cd/m2 valaistusvoimakkuus näytti tutkimuksen mukaan herättävän eniten positiivisia tuntemuksia.

Tähän tutkimukseen liittyen mainittakoon vielä Govénin eräs toinen tutkimus (Preferred luminance distribution within working areas, 2002), jossa koehenkilöille annettiin mahdollisuus itse säätää suoran ja epäsuoran valaistuksen suhdetta mieleisekseen, kuitenkin pitäen työtason valaistusvoimakkuuden vakion (500 lx). Tulokset näyttivät, että valtaosa koehenkilöistä koki 55/ % 45 % (epäsuora / suora) suhteen miellyttävimpänä. Keskimääräiset luminanssitasot olivat 128 cd/m2 katossa ja 78 cd/m2 seinällä.

Govén, Laike, Raynham ja Sansal tekivät myös yhteistyössä tutkimuksen epäsuoran valaistuksen vaikutuksista kouluikäisten lasten oppimistehokkuuteen ja mielentilaan (Influence of ambient light on the performance, mood, endocrine systems and other factors of school children). Tavoitteena oli tutkia millä tavalla epäsuora valaistus voi vaikuttaa lasten hyvinvointia ja mielentilaa. Tutkimus tehtiin vuosien 2008-2009 aikana eräällä Etelä-Lontoossa sijaitsevalla yläasteella ja siihen osallistui noin puolet koulun oppilaista.

Tutkimuksessa käytettiin neljää samankokoista luokkatilaa, joista kaksi olivat ns. kokeellisia luokkia (E1 ja E2) ja toiset kaksi kontrolliluokkia (C1 ja C2). Luokkahuoneiden valaistus suunniteltiin niin, että kontrolliluokissa käytettiin tavanomaista suoraa valaistusta ja kokeellisissa luokissa keskityttiin valaisemaan myös huonetta ympäröiviä seinä ja kattoa. Molemmissa luokissa käytettiin samanlaisia, 4000K värilämpötilan ja 80 Ra-indeksin omaavia valaisimia.

Valaistustutkimuskuva

Kokeellisissa luokissa (E1-E2) yleisvalaistukseen käytettiin sekä suoraa, että epäsuoraa valaistusta niin, että työtasoille saatiin 500 lx valaistusvoimakkuus. Tämän lisäksi tilaan asennettiin ns. wall-washer tyyppisiä valoja, joilla saatiin nostettua työtasojen ympäröivän tilan luminanssitasoja. Mitatut valaistusvoimakkuuden näkyvät alla olevassa taulukossa.

Lisäksi molempiin kokeellisiin luokkiin lisättiin läsnäolotunnistimet sekä päivänvalo-ohjaus. Toiseen luokista (E2) ohjelmoitiin algoritminen tila-asetus, jonka ansiosta valaistusvoimakkuutta saatiin lisättyä päivän ensimmäisillä tunneilla sekä ensimmäisellä tunnilla lounaan jälkeen.

Kontrolliluokissa valaistus tehtiin pelkällä suoralla valaistuksella ja työtasoille suunniteltiin 300 lx valaistusvoimakkuus. Näihin luokkiin asennettiin pelkät valaisimet, ilman minkään näköistä automaattiohjausta tai epäsuoraa valaistusta.

Kaikki akateemiset suorituskykytestitulokset, kuten lukeminen, kirjoittaminen ja matematiikka, näyttivät tasaista tason nousua. Alla olevissa kuvaajissa näkyy testiluokkien C1 ja E1 testituloksien vertailu.

kuvaajissa näkyy testiluokkien C1 ja E1 testituloksien vertailu.

Kuukausittaisen melatoniinitasojen analyysi paljasti huomattavia eroja pimeiden kuukausien välillä (syys-joulukuu). Pimeiden kuukausien aikana melatoniinitasot saavuttivat korkeimmat arvot luokkahuoneissa, joissa oli matalimmat työpistettä ympäröivän tilan valaistusvoimakkuudet.

Kuukausittaisen melatoniinitasojen analyysi

Kasvava määrä tutkimuksia todistaa jo sen, että altistuminen korkeammalle värilämpötilalle voi vaikuttaa positiivisesti vanhempien lasten ja aikuisten valppauteen ja kognitiiviseen suorituskykyyn. Tutkimuksia värilämpötilan vaikutuksista kouluikäisten ja sitä vanhempien lasten ja nuorten on vino pino, mutta harva niistä tutkii alle kouluikäisiä lapsia.

Eräs hiljattain julkaistu tutkimus (Hartstein LE, LeBourgeois MK, Berthier NE (2018) Light correlated color temperature and task switching performance in preschool-age children: Preliminary insights.) tekee kuitenkin juuri tämän, tutkii 4,5 – 5,5 vuotiaiden lasten keskittymistä ja suoriutumista tehtävän vaihdosta kahden eri värilämpötilan vaikutuksen alaisena. Tehtävät suoritettiin matalammassa värilämpötilassa 3500K ja korkeammassa värilämpötilassa 5500K.

Tutkimuksen mukaan värilämpötilalla ei ollut kauheasti vaikutusta näin nuorten lasten keskittymiskykyyn, mutta esimerkiksi tutkimuksen kontrolliryhmän tehtävän vaihto tarkkuus nousi 6,5% korkeampaan värilämpötilaan siirtyessä, kun taas koeryhmän tarkkuus nousi 15,2%. Voit lukea ja tutustua kyseiseen tutkimukseen tarkemmin täältä.

Päiväkoteja suunnitellessa kuitenkin tulee muistaa se, että ne eivät ole pelkästään työntekoa (lasten leikkimistä, piirtelyä yms.) varten, vaan lasten tulee myös pystyä rauhoittumaan esimerkiksi päiväunille. Tämä toki onnistuu korkeammassakin värilämpötilassa valotehoa laskemalla himmentimen avulla, mutta vaikutusta voi vahvistaa entisestään suunnittelemalla lepotiloihin matalamman värilämpötilan valaisimia.


Julkasija: Winled Oy, Lauri Laine
Julkaistu : 26.11.2018

Lue myös