During the 21st century, reducing energy consumption and cutting costs have been the common priority, says Kjell Yngve Petersen, Head of Research, Atelier KHR Architecture, and previously associate professor at the IT University at Copenhagen.
”In research and development, there has been a primary focus on energy optimization using lighting control to meet the regulations of existing standards. Provided that the lighting design has fulfilled the requirements regarding light levels and glare, everyone’s been happy.”
The development has also been characterized by the general attitude that increased lighting quality requires higher lighting levels, leading to higher energy consumption and thus should become far too expensive.
”We wanted to prove that this is not the case. Today we know that access to good and stimulating light is crucial for how humans feel and perform in their daily lives. With access to new technology and light sources it really shouldn’t be any problem to fulfil these needs.”
The prize-winning study (it has already been awarded ‘best research project 2018’ by Danish research organization Elforsk) Energy optimization through adaptive lighting control and was conducted by Kjell Yngve Petersen and Phd Nina Rask in 2017 in collaboration with a range of research and industry partners; Spektra LED, Det Kongelige Danske Kunstakademis Skoler for Arkitektur, Design og Konservering, CreaSign, Grontmij and Kongshaug & Søn. It shows that a combination of LED-lighting and generative software can provide better lighting without increasing the energy costs. Used in the right way, possibly in combination with renewable energy sources, it can actually reduce energy consumption and contribute to a sustainable society – from an environmental and a human perspective.
”Light weather”
The dynamics of daylight is an important factor to human well-being. Our biology is designed to thrive from the constant changes in the daylights’ intensity and colour – sometimes barely noticeable – that Kjell Yngve Petersen describes as ”light weather”.
”With LED-technology and proper software it is possible to design lighting solutions with daylight as a model. We developed a self-generative software that mimics the natural light with small dynamic changes in speed, intensity and colour.”
The software was implemented in two different test environments in form of full scale architectonical mock ups. In the different tests, the subjects carried out various tasks related to everyday life and office work, responding to the light experience.
Compatible with renewable energy
The tests have resulted in prototypes that can be used to create lighting environments that react to the different changes in daylight and supports the different tasks of people’s daily lives.
”The study confirmed our theory that adaptive lighting control systems can actually lead to improved lighting quality with the possibility to lower energy costs. The algorithms of the software are well fit to take advantage of the irregularities that come with the production of renewable energy, such as wind. The adaptive software can follow the fluctuation of the energy production and use the peaks to initiate the fluctuation of the ‘light weather’ in a cost-effective way”, explains Kjell Yngve Petersen.
"It is important to state that this is not about the technology – it’s all about the human lighting experience." Kjell Yngve Petersen, Associate Professor at ITU Denmark
Open source software
The next step is to evaluate the developed models in different real-life settings.
”It’s realistic to think that it should be possible to scale up this technology for more complex environments, like entire residential quarters, office buildings, schools and hospitals – implementing the benefits for humans and environment in a larger scale.”
The software developed for the research project is open source, Kjell Yngve Petersen explains, and is available for the industry's various stakeholders to use.
”Our wish is to help lighting designers create intelligent and easily operated high quality lighting designs based on individual preferences. It is important to state that this is not about the technology – it’s all about the human lighting experience. Lighting design should not be something that people have to adapt to. The light design should adapt to the people and support us in our daily lives!”
Relaterade nyheter
Flexibla kontor - Så skapar ljus lönsamhet för fastighetsägare
För en fastighetsägare är det ofta komplext att tillgodose hyresgästernas behov samtidigt som man skapar en hållbar och smidig fastighetsförvaltning. Med Control Track Versa skapas nya och hållbara möjligheter att effektivisera processen och erbjuda hyresgästerna en bra belysning. Petter Berg arbetar med förförsäljning för stora fastighetsprojekt på Fagerhult i Oslo. Diskussionerna med kunder och större fastighetsägare kretsar ofta kring svårigheterna med att tillvarata flera olika intressen, både under byggprocessen och efter att hyresgästerna har flyttat in. – Olika aktörers intressen krockar ofta, på bekostnad av belysningskvaliteten. Och då blir ingen nöjd, vare sig med processen eller resultatet, säger Petter Berg, belysningsrådgivare på Fagerhult. Petter Berg quote Petter Berg har följt utvecklingen av Control Track Versa noggrant och ser framtida möjligheter för fastighetsägare. Inte minst kan de som arbetar aktivt med återbruk och hållbarhet och vill skapa attraktiva miljöer för befintliga och framtida hyresgäster snabbt nå lönsamhet i större projekt. – Att kunna erbjuda hyresgästerna bra belysning utan att hela systemet måste bytas ut varje gång någon flyttar är en enorm hållbarhetsfördel för fastighetsägarna. Med Control Track Versa kan varje armatur återanvändas under hela livscykeln. Dessutom kan själva skenan ta en ny form om kontorets utformning förändras. Fastighetsägarna kan dra nytta av fördelarna med Control Track Versa under byggfasen. Skenan kan installeras tidigare under byggnationen och är helt oberoende av den framtida inredningen och hyresgästens val av armaturer. – Det faktum att installationen kan göras i princip när som helst och att man inte måste vänta tills byggdammet är bortstädat eller fastigheten nästan är klar gör stor skillnad. Det är ett smart sätt att köpa sig tid, säger Petter Berg. Collage three rooms - same Versa solution Installationer kan göras parallellt i oförändrade utrymmen som korridorer, hissar, toaletter och offentliga utrymmen som inte påverkas av hyresgästernas val. Med färre installationspunkter blir installationen också snabbare och enklare. – Skenan har ett flexibelt 230V-system, så det behövs inga kabelstegar eller extra ledningar. Därför lämpar sig Control Track Versa också mycket väl för öppna innertak. Eftersom systemet är helt självständigt är det också framtidssäkert. Varje armatur kan kompletteras med en sensor för smart ljusstyrning. Enligt Petter Berg överbryggar Control Track Versa klyftan mellan elektriker och inredare. Han är övertygad om att skenan kan vara väldigt användbar i större byggprojekt där många olika delar måste passa ihop. – När vi arbetar tillsammans blir resultatet ofta väldigt bra. Det är tydligt att det behövs en part som kopplar ihop utvecklaren, elektrikern och inredaren, och det är där Control Track Versa kommer in i bilden. Den fyller en väldigt viktig funktion för oss på Fagerhult.