Dansande solljusmönster reflekteras på ett innertak från en vindstörd extern vattenyta. Kevin Nute, CC BY-NC-ND

En byggnads primära syfte kan vara att hålla vädret ute, men de flesta gör ett så effektivt arbete av detta att de oavsiktligt berövar oss av kontakt med två viktiga krav för vårt välbefinnande och effektivitet: natur och förändring.

I 1950s Donald Hebbs Arousal Theory fastställde att människor behöver en grad av förändring av sensorisk stimulans för att hålla sig fullt uppmärksam. Och 30 år senare, landmärkeforskning av sjukvårdsdesignern Roger Ulrich visade att sjukhuspatienter i rum med utsikt över naturen hade lägre stressnivåer och återhämtade sig snabbare än patienter vars rum såg ut på en tegelvägg.

Tyvärr är många byggnader - särskilt i städer - inte välsignade med gröna omgivningar. Jag är en del av en grupp arkitekter och psykologer vid University of Oregon som har undersökt sätt att övervinna detta problem med hjälp av en aspekt av natur som finns överallt: vädret. Tänk på krusande solljus som reflekterar från vatten på undersidan av en båt, eller de dappled skuggorna från löv som svävar i en bris. Andra exempel kan ses här..

När vi förde dessa naturliga rörelser inomhus fann vi att de reducerade hjärtfrekvenser och var mindre distraherande än liknande, artificiellt genererad rörelse. Tidiga resultat tyder på att att se en naturlig naturlig rörelse av detta slag i ett inomhusutrymme kan vara mer fördelaktigt än att titta på utomhus natur genom ett fönster och inte bara bidra till att hålla oss lugna utan också förbättra vår uppmärksamhet.

Dessa resultat är förenliga med Uppmärksamhet Restaureringsteori föreslagna av University of Michigan psykologer rachel och Stephen Kaplan. Bland annat tyder deras arbete på att välbekanta naturliga rörelsemönster av detta slag har förmågan att hålla oss uppmärksamma utan att vara distraherande.

Utöver grön byggnad

Under de senaste två decennierna har arkitekter och ingenjörer utvecklat tillvägagångssätt för att bygga design som kraftigt minskar byggnadernas inverkan på den naturliga miljön ("Gröna" byggnader) och deras människor ("Hälsosamma" byggnader). Men dessa rörelser är främst inriktade på nya byggnader, vilket bara gynnar ett relativt litet antal människor jämfört med de många som kan hjälpas genom att göra befintliga strukturer mer beboeliga.

Dessutom är de flesta människor - inklusive många av dem som är ansvariga för att beställa byggnad och ombyggnad av byggnader - inte medvetna om dessa framsteg. Många viktiga egenskaper hos gröna byggnader, till exempel energi och vattenskydd, är inte omedelbart märkbara, och som ett resultat är dessa enkla men viktiga metoder avsevärt underutnyttjad.

Flera ledande kommentatorer om hållbar design, inklusive Judith Heerwegan och sen Stephen Kellert, har föreslagit att för att få någon meningsfull inverkan på de skrämmande miljöproblem som vi nu står inför, kan gröna byggnader inte längre "göra ingen skada". De argumenterar snarare för att byggnaderna aktivt måste demonstrera sätt att leva i harmoni med naturen. Vårt arbete tyder på att brädorna av solljus, vind och regn inomhus kan göra passiva energibesparande funktioner i byggnader som är mer uppenbara för de människor som beställer och upptar dem och ökar så mycket deras användning.

Tar med vädret inomhus

Lätta hyllor, till exempel, är anordningar som vanligtvis är retrofitted till windows av befintliga byggnader till reflektera dagsljus djupare in i ett interiör. Tidigare University of Oregon mästerskapsstudent Aaron Weiss och jag har visat att när ett grundt lager vatten läggs till toppen av en lätt hylla och störs av vinden, reflekterar hylla flytande solstrålningsmönster på taket inuti.

I kontrollerade experiment med ett fönsterlöst rum med en fläkt och kraftfullt ljus för att representera vinden och solen fann vi att denna typ av vindanimerad ljus inte bara sänkte passagerarnas hjärtfrekvens utan också var mindre distraherande än liknande, konstgjort genererade rörliga mönster. Viktigt, att lägga till vindrörelse minskade inte mängden ljus som hyllorna överförde. Det gjorde dock hyllorna mycket mer synliga för personer som använde utrymmet.

Vi fann detsamma gällde en rad andra viktiga passiva energisparande tekniker, inklusive solvärme, skuggning och naturlig ventilation. Att lägga till sol, vind eller regngenererad rörelse minskar inte deras miljöprestanda, och i många fall avslöjade de sin funktion för de som använder byggnaden.

De lugnande effekterna av naturlig inomhusanimering kan vara särskilt användbara på stressiga platser, till exempel sjukhus och läkarmottagningar - särskilt på platser där människor upplever ytterligare stress att vänta. Akvarier används ofta i medicinska väntrum, till exempel, eftersom de har befunnits ha en lugnande effekt på patienter. Spänningsreduktionen kan vara ännu större, men när inomhusrörelsen kommer från okontrollerad natur, såsom vädret.

Detta fälttest i ett medicinskt väntrum bekräftade att de flesta människor tycks hitta de naturligt rörliga inomhusljusmönstren lugnande och fascinerande på ett icke-attraktivt sätt.

{youtube}5eRGIcwtWYk{/youtube}

Men hur kan vi bjuda in elementens rörelser inomhus utan att undergräva en byggnadens första uppgift - skyddar oss från vädret? Det finns tre enkla sätt. Vi kan bifoga vädergenererad rörelse i glasgårdarna. använd solljus för att projektera rörelse från utomhus till inre ytor; eller projektera det på utsidan av genomskinliga material, såsom förmörkat glas.

Inget verkligt ersättare för levande natur

Det finns många typer av registrerade naturfenomen tillgängliga idag. Vi kan titta på videor av försiktigt rullande havsvågor, eller somna till inspelade ljud av fallande regn. Det finns även sofistikerade programvara som kan generera dessa effekter digitalt. Så varför går det med att ombygga byggnader för att få dessa effekter inomhus?

För att svara på denna fråga, förutvarande University of Oregon doktorand Jeffrey Stattler och jag projicerade en digital trädskugga på väggen av ett fönsterlöst rum och testade om det fanns någon skillnad i människors svar beroende på om det elektroniska trädet flyttas med levande förändringar i vinden utanför eller enligt ett datorprogram.

De flesta kunde inte berätta om trädrörelserna genererades av vinden eller datorn. Men när de trodde att rörelsen var vindgenererad var deras bedömningar av dess fördelaktiga effekter betydligt högre i alla kategorier.

Med andra ord, inomhus sensorisk förändring kommer sannolikt att få en mycket större fördelaktig effekt på oss när vi tycker att det är naturligt och levande. Så om vi inte är beredda att vilseleda människor finns det ingen riktig ersättning för att använda den riktiga saken.

Enligt miljöskyddsbyrån är de flesta i USA nu spendera mer än 90 procent av sina liv i byggnader. Funktioner som gör oss mer avslappnade och produktiva i dessa inomhusmiljöer kan då ha betydande positiva effekter på många liv.

Belysning, uppvärmning och kylning av dessa byggnader står för nästan 40 procent av USA: s energiförbrukning. Samma naturliga inomhus animationseffekter kan också bidra till att minska den siffran genom att öka allmänhetens medvetenhet om passiva energibesparingar i byggnader.

Utöver sina praktiska fördelar för människor och miljö visar även vädergenererad inomhusanimering att vi samtidigt kan skilja oss från dess ytterligheter och återansluta oss med naturen.

Om författaren

Kevin Nute, professor i arkitektur, University of Oregon

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

at InnerSelf Market och Amazon