Dynamisk belysning på fremtidens sengestuer på Ny Psykiatri Bispebjerg

​Når Ny Psykiatri Bispebjerg (NPB) i løbet af i år indvies på Bispebjerg Bakke, løfter det på en fornem arv fra det gamle, nu fredede Bispebjerg Hospital, oprindeligt tegnet af Martin Nyrop i 1913. De oprindelige tanker om placering af hospitalet på toppen af bakkedraget for at optimere sollys, frisk luft og naturlige omgivelser anvendes som inspiration for det kommende byggeri. Denne artikel beskriver de indgreb og de elementer, som implementeres i det nye byggeri, heriblandt dynamisk lysstyring i forhold til de fire verdenshjørner og naturlig ventilation.​​

Wait...

AF CARLO VOLF, ARKITEKT MAA PH.D. OG KLAUS MARTINY, PROFESSOR I KLINISK PSYKIATRI DR.MED.


Figur 1. Ny Psykiatri Bispebjerg, Bygning 51 nederst til højre efterfulgt af Bygning 52 og 53. Illustration: Konkurrenceforslag fra FRIIS & MOLTKE Architects & PLH arkitekter.​


I de seneste år har der været fokus på at optimere bygningers energimæssige yde­evne. Dette har primært ført til øgede krav til bygningers isolering og tæthed samt krav til fuldt mekanisk ventilerede byg­ninger. For nye superhospitaler i Danmark blev disse krav gjort endnu strengere end de nuværende bygningskrav BR18​​1, da de skulle opfylde krav, som i dag kun funge­rer som en frivillig lavenergiklasse, BR20. De strenge krav har stor indflydelse på, hvilke løsninger rådgiverne vælger, og hvilke forudsætninger de bruger ved pro­jekteringen, såsom intern varmelast, ven­tilation, etc. I hospitalets designfase er der ofte stor fokus på at undgå for høje tem­peraturer i forhold til de strenge krav til det termiske indeklima. I praksis fører dette f.eks. til brug af vinduesruder med lav soltransmittans samt mekaniske venti­lationsløsninger dimensioneret til at flytte store luftmængder og som aktiv køling, for at håndtere den forventede interne varme­last fra udstyr og personer samt ekstern varmelast fra solen.

I løbet af de sidste to årtier udfordrer forskning inden for arkitektur og sund­hed 2,3,4,5 denne ensidige fokus på energi og peger på, at vi også bør fokusere på de gavnlige virkninger af et godt indeklima 6,7,8, herunder fordelene ved et helende miljø - som potentielt sagtens kan vise sig at overstige energibesparelserne. I Ny Psykiatri Bispebjerg vil vi sætte fokus på sundhedsaspekterne af lyset i bygningen og igennem kontrollerede forsøg optimere styring af den dynamiske LED-belysning i forhold til dagslyset og den geografiske orientering. Konflikten mellem krav til energiforbrug, termisk indeklima og op­timal dagslysudnyttelse handler nemlig i høj grad om tilpasning til lysets dynami­ske, daglige og sæsonmæssige variationer.


Figur 2. Fotografisk gengivelse af lysniveauer i 1: 1 mockup, optaget hver anden time i løbet af dagen fra 05:00 til 23:00 for hver af de fire verdenshjørner, Ø (øverst), S, V og N (nederst) i sommer (øverst) og vinter (nederst). Foto: Carlo Volf​


Erfaringer med lys og luft fra​ en 1:1 drejbar mockup

I forbindelse med projektet opførte vi en 1:1 drejbar mockup af de kommende sen­gestuer på NPB for at undersøge dagslys-og temperaturvariation ved forskellige ge­ografiske placeringer i forhold til tid på døgnet og årstiden9. Resultaterne fra for­søg ved sommer- og vintersolhverv samt jævndøgn viste store forskelle i fordelin­gen af dagslyset, dels i forhold til tidspunkt på dagen og dels i forhold til verdenshjør­nerne. Når det gælder morgenlyset, er der eksempelvis dobbelt så meget lys i Ø- og S-vendte rum som i V-vendte rum og ca. 5 gange mere lys end i N-vendte rum, målt ved sommersolhverv. Når det gjaldt aften­lyset, var der ca. 3 gange mere lys end i V-vendte rum, end i Ø- og S-vendte rum, samt ca. 10 gange mere lys end i N-vendte rum. Ved vintersolhverv er der generelt mindst morgenlys i V-vendte rum og mest morgenlys i S- og Ø-vendte rum, imens N-vendte rum, uafhængigt af årstid, havde mindst lys både morgen og aften. Forhol­det imellem morgen- og aftenlys varierede altså markant, alt afhængigt af sengestuens orientering. N- og V-vendte rum havde generelt mere aftenlys end morgenlys i lø­bet af dagen, imens Ø- og S-vendte rum generelt havde mere morgenlys end aften­lys i løbet af dagen. Se figur 2 og 3.

Et blik ind i fre​mtiden

På baggrund af erfaringerne fra den drej­bare 1:1 mockup samt tidligere erfaringer med dynamisk lys på psykiatriske senge­stuer6, er vi i projektet ved at indarbejde en nyudviklet dynamisk LED-styring, som tager højde for disse resultater og for lysets sundhedsmæssige betydning, og som mimer og supplerer dagslysets farve­sammensætning og lysintensitet i forhold til tidspunkt på dagen og i forhold til geo­grafisk orientering af stuerne. I fremtidens sengestue vil man således vågne om mor­genen til et varmt lys, der i løbet af de ef­terfølgende timer skifter til et mere blåligt, køligt lys, samtidigt med at det stiger i in­tensitet. Herudover vil lysintensiteten blive reduceret i eftermiddags- og aftentimerne for bedre at understøtte patienternes søvn og skabe en mere hjemlig atmosfære på hospitalet. Vi forventer endvidere, at den nye styring vil kunne spare op mod 40 % af energiforbruget til kunstlys i forhold til state of the art LED-dynamisk belysning. Der ligger et stort energimæssigt poten­tiale i styringen af dynamisk LED-lys. Det er særligt lysets terapeutiske effekt på hu­mør, energi, angst og søvn, som er i fokus i projektet. Vi ved, at lys har en positiv te­rapeutisk effekt på mennesker, der lider af depression, og hvis det kan give en bedre søvn og døgnrytme og mindre angst hos patienterne, og projektet samtidigt kan in­spirere og forbedre Bygningsreglementet, når det gælder behovsstyret belysning, så er vi nået langt.

 

Figur 3. Fotografisk gengivelse af den opfattede fordeling dagslys og kunstlys, optaget hver anden time i løbet af dagen i 1: 1 mockup fra 05:00 til 23:00 for hver af de fire verdenshjørner, Ø (øverst), S, V og N (nederst) om sommeren (øverst) og vinteren (nederst). Som vist dominerer kunstlyset rummet det meste af dagen i vinterperioden, mens dagslyset dominerer rummet hele dagen i sommerperioden. Foto: Carlo Volf​


Projektets forventede r​esultater

Resultaterne fra projektet skal bidrage med vigtig viden om arkitekturens og ly­sets betydning for indlagte patienter med en depression. Tanken er, at resultaterne munder ud i et white-paper om, hvordan fremtidens dynamisk LED-belysning kan anvendes ud fra en helhedsorienteret og patient-orienteret tilgang, som kan danne grundlag for fremtidens psykiatriske cen­tre og hospitaler - herunder Ny Bispe­bjerg, der opføres i de kommende år med i alt 200 værelser fordelt på 12 sengeafsnit. Projektets resultater baner også vej for ly­sets og arkitekturens betydning generelt og bidrager med nyttig erfaring og viden til byggeriet, herunder planlægningen af andre byggerier, såsom skole- og instituti­onsbyggeri. Her forventes resultaterne fra projektet at kunne indgå og omfatte:

  • Lysintensitet og farvespektret i forhold til tidspunkt på dagen og verdenshjørner
  • Naturlig ventilation og brugertilfredshed

Alt i alt peger de foreløbige resultater på, at det er fornuftigt at tage bedre højde for forskelle i løbet af dagen og i forhold til geografik orientering, når man planlæg­ger dynamisk LED-belysning. Det bli­ver spændende at studere effekten af be­lysningen og sundhedsaspekterne for patienterne på Ny Psykiatri Bispebjerg i de kommende år. Med hensyn til brugen af naturlig ventilation bliver det interes­sant at følge, hvordan patienterne tager imod muligheden for selv at kunne åbne for frisk luft og om tættere kontakt til na­turen og øget kontrol af indendørsmiljøet, vil forbedre patientens trivsel. Foreløbige resultater viser, at det naturlige ventilati­onssystem kan være med til at køle byg­ningen passivt, så det bliver interessant at følge. Det naturlige ventilationssystem NOTECH har i øvrigt netop vundet Da­nish Design Award 2021. Projektet tager i første omgang udgangspunkt i Bygning 51, som er Etape 1 i Ny Psykiatri Bispe­bjerg, se figur 1.


Projektet er støttet af: Elforsk PSO 353-027 samt Region Hovedstadens Psykiatri. 

Parter i projektet: Region H Psykiatri, DTU Foto­nik, samt Chromaviso. Udover støtte fra Elforsk og Region H Psykiatri. 

Sted: Ny Psykiatri Bispebjerg, Bispebjerg Hospital. Byggeriets Etape 1 forventes færdigt ultimo 2022.


Re​​​ferencer

1. Trafik- Bygge- og Boligstyrelsen 2018. Bygningsreglement.dk. https://bygningsregle­mentet.dk/

2. Beachemin, KM & Hays, P. Sunny hospital rooms expedite recovery from severe and refractory depressions. Journal of Affective Disorders. 1996

3. Volf C, Natural Light, Natural Air and Natural Surroundings – in Different Hospital typologies 1910 – 2010. 2016

4. Adams A. Medicine by design - The Architect and the Modern Hospital, 1893–1943. ISBN-13: 978-0816651146, ISBN-10: 0816651140

5. Volf C. Light, Architecture and Health – a Method. Aarhus School of Architecture. 2013

6. Ulrich, R. "View Through a Window may Influence Recovery From Surgery." Science 224: 420-421. 1984

7. Lewy, AJ, Bauer VK et al. Morning vs evening light treatment of patients with winter depres­sion. Arch Gen Psychiatry. 1998

8. Krzysztow Gbyl et al. Depressed Patients Hospitalized in Southeast-Facing Rooms Are Discharged Earlier than Patients in Northwest-Facing Rooms.2016

9. Volf C, Aggestrup AS, Svendsen SD, Hansen TS, Petersen PM, Dam-Hansen C, Knorr U, Petersen EE, Engstrøm J, Hageman I, Jakobsen JC, Martiny K. Dynamic LED light versus static LED light for depressed inpatients: results from a randomized feasibility trial. Pilot Feasibility Stu­dy. 2020 Jan 15;6:5. doi: 10.1186/s40814-019- 0548-9. PMID: 31956421; PMCID: PMC6961285. idt​




Responsible editor

Comments