Rédigé par: Dre Helen Sanders, PhD. Technoform North America
« La lumière du jour est un remède et la nature agit comme étant son pharmacien », selon Deborah Burnett de Benya-Burnett Consulting. La nature offre un niveau de lumière naturelle du bon type (couleur), à la bonne dose (intensité), au bon moment pour gérer notre humeur, nous aider à mieux dormir la nuit, à gérer notre poids et à nous protéger des maladies. Au fil des siècles, les humains ont évolué en présence du cycle du jour et de la nuit [1].
Les systèmes immunitaire, cardiovasculaire et métabolique, ainsi que les périodes d’éveil et de sommeil sont des processus naturels du corps qui dépendent du cycle quotidien de clarté et d’obscurité pour fonctionner correctement. Lorsque nous sommes exposés à lumière du jour, et ce au bon moment, celle-ci améliore notre humeur, nous aide à mieux dormir la nuit, assure une meilleure gestion de notre poids et nous aide à prévenir les maladies. Il est indéniable que nous sommes véritablement des « êtres d’extérieurs ». Cependant, selon l’Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis, nous passons maintenant 90% de notre temps à l’intérieur, ce qui nous isole réellement de ce qui nous maintient en bonne santé.
Travailler, étudier ou se soigner dans des bâtiments faiblement éclairés par une lumière électrique à sortie statique ne peut fournir suffisamment d’amplitude, ni de variation spectrale de couleur ou de variation d’intensité pour réguler les fonctions essentielles de notre corps. De plus, lorsque les humains sont exposés à une certaine intensité ou à un certain type de lumière au mauvais moment de la journée, leurs rythmes circadiens peuvent être perturbés, ce qui amène un impact négatif sur la santé [2].
La nature nous en met plein la vue
La capacité des occupants d’un immeuble à voir l’environnement extérieur est très importante. Physiologiquement, cela aide à se détendre et à recentrer nos yeux vers l’horizon. Cela réduit aussi le stress en répondant au besoin primaire de sécurité offrant la possibilité de voir le danger qui pourrait s’approcher. Les paysages extérieurs portant sur la nature sont particulièrement primordiaux. Bien que nous commencions à peine à comprendre les avantages de nos interactions avec la nature au niveau de la santé physique et mentale, il est évident que ceux-ci réduisent le stress et l’irritabilité en augmentant la relaxation réduisant ainsi simultanément les fonctions cognitives du dilemme de survie; le réflexe de lutte ou de fuite. Selon le Global Impact of Biophilic Design in the Workplace, les fenestrations donnant sur des espaces verts et des points d’eau ont été associées à des niveaux de stress inférieurs comparativement au niveau de stress des employés travaillant dans un milieu sans fenêtre [3].
En milieu de travail, les données démontrant l’impact positif de la lumière du jour sur le bien-être et la productivité des occupants sont accablantes alors que la plupart d’entre elles ont été collectées il y a près de 20 ans [4]. L’accès à la lumière du jour et aux panoramas extérieurs est corrélé à une amélioration considérable de la productivité et des résultats de tests cognitifs, à une meilleure qualité de vie, à la vitalité, au sommeil, à une réduction des congés de maladie et du roulement de personnel, ainsi qu’à une augmentation du nombre de candidats pour les postes vacants [4-7].
Impacts positifs sur la santé
La connaissance de l’impact positif de la lumière du jour et des fenestrations sur la guérison ne nous est pas inconnue. C’est ce que Florence Nightingale a compris en promouvant le pouvoir de la lumière directe du soleil pour améliorer l’humeur, assainir et guérir grâce à son article datant de 1859 “Notes on Hospitals” [8]. Récemment, plus de cinquante études ont démontré l’influence positive de la lumière du jour dans les hôpitaux, pour les patients, les visiteurs et le personnel.
Les avantages pour les patients incluent une réduction des séjours hospitaliers, une diminution de la douleur ressentie, une réduction du nombre de médicaments consommés et de meilleurs résultats sur le plan médical. Aux États-Unis, une réduction de la durée du séjour pourrait permettre d’économiser 93 millions de dollars par an [9]. En outre, le personnel médical a constaté une optimisation de la vigilance, une diminution du nombre de journées maladie, une meilleure rétention, et de manière plus importante, une dépréciation des erreurs de préparation.
Roger Ulrich, dont les recherches ont révélé des séjours hospitaliers plus courts de 8,5% pour les patients postopératoires ayant une chambre avec vue sur la nature, a déclaré, « il faudrait prévoir un agrandissement des fenêtres pour permettre une plus grande exposition à la lumière du jour et à la nature réparatrice dans les chambres des patients et autres espaces où la dépression, la douleur et le stress sont des problèmes » [10].
L’environnement éducationnel bonifié
La lumière du jour et les fenestrations sont également des éléments positifs pour les élèves et les enseignants [4, 11-14]. Une croissance saine, une amélioration de la santé dentaire, un plus grand bien-être, une plus grande assiduité des étudiants et du personnel, une meilleure performance des étudiants, un meilleur comportement et la rétention des enseignants ont été largement documentés [4, 11-14]. Une bonne lumière du jour réduit la fatigue oculaire, soulage le stress visuel associé à la lecture et améliore le traitement de l’information et la capacité d’apprentissage. Dans l’étude la plus vantée, le groupe Heschong Mahone (HMG) a rapporté que les élèves ayant davantage de lumière du jour progressaient respectivement plus rapidement de 20% à 26% aux tests de mathématiques et de lecture, par rapport à leurs pairs localisés dans des classes moins éclairées par la lumière du jour [7].
Un enseignant a commenté: « Quand les enfants sont turbulents et que je ne peux pas répondre à une autre de leurs questions, je prends une pause, je regarde par la fenêtre et je me sens mieux. Je suis par la suite plus calme et prêt à continuer », soulignant l’importance des fenêtres pour réduire le stress, tant pour les enfants que pour les enseignants.
Une autre étude, établissant une corrélation entre le comportement, la santé et l’hormone du stress, le cortisol et l’éclairage naturel, indique que le manque de lumière du jour peut altérer les fluctuations hormonales de base, inhiber la capacité de l’enfant à se concentrer ou à collaborer avec ses pairs et pourrait avoir une incidence sur leur croissance et leur assiduité [13]. La corrélation positive de la lumière du jour avec la présence en classe et la santé a été répétée dans des études ultérieures.
Selon HMG, avec de meilleures salles de classe éclairées par la lumière naturelle et possédant de plus grandes fenestrations, « les écoles pourraient économiser jusqu’à un mois au niveau du temps d’instruction pour le programme de lecture et de mathématiques qui pourrait donc être utilisé pour d’autres domaines d’apprentissage ».
Contrairement aux conceptions précédentes, la lumière du jour et l’accès visuel aux espaces extérieurs peuvent aider les enfants à se concentrer. Des recherches ont montré que les élèves étudiant dans des classes sans fenêtres sont plus hostiles, hésitants et inadaptés et ont tendance à être moins intéressés par leur travail.
Lumière incommodante
Bien que la lumière du jour présente des avantages avérés, plusieurs études dévoilent que ces avantages disparaissent si les occupants ressentent une gêne visuelle ou thermique. On rapporte que la productivité aurait chuté d’environ 1% chaque fois que la température s’éloigne de la température optimale étant de 21 à 22 °C [15]. De plus, dans les écoles et les bureaux, l’éblouissement par les fenêtres annule sensiblement les avantages d’avoir une vue sur l’extérieur [5, 14].
La Solution
La clé pour créer des environnements sains propices à la guérison, à l’apprentissage et à un travail productif est la création d’environnements confortables et bien éclairés par la lumière naturelle avec une vue sur la nature. Pour atteindre cet objectif, dans le cadre d’une climatisation spécifique à la lumière du jour, il est nécessaire de spécifier une performance énergétique élevée afin de gérer les gains et pertes de chaleur par conduction et maintenir la température de ses surfaces dans une plage confortable. Cela signifie l’utilisation de larges coupures thermiques, de systèmes d’intercalaires courants à forte isolation avec « bord chaud », d’un vitrage isolant double ou triple combiné à des revêtements hautes performances à faible émissivité. L’utilisation de stratégies de conception passives et/ou actives permettant de contrôler efficacement le gain de chaleur solaire direct et l’éblouissement est également nécessaire.
Le lieu de travail est la principale cause de stress chez les adultes américains, possédant des connexions avec des troubles cardiovasculaires et des problèmes de santé mentale. D’autres maladies du système immunitaire et métabolique telles que le cancer, le diabète et l’obésité sont également les principales causes de maladie et de décès. Compte tenu de ces problèmes touchant autant de vies, la procuration de lumière du jour confortable et abondante et de vues panoramiques dans tous les bâtiments devraient être un impératif de santé publique. Cela mène également à la question suivante: nos codes de bâtiment devraient-ils imposer l’utilisation de fenêtres comme condition de santé pour toutes les salles de classe, les bureaux et les chambres de patients?
Références (textes en anglais):
[1] Pour un aperçu de la corrélation entre la lumière du jour et les rythmes circadiens, voir com exemple : http://thedaylightsite.com/body-clocks-light-sleep-and-health/
[2] Voir par exemple, P. Bhatti et. al (2013). Nightshift work and Risk of Ovarian Cancer, Occup. Environ. Med. 2013;70:231-237. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23343856
[3] Human Spaces, Report on the global impacts of biophilic design. https://greenplantsforgreenbuildings.org/wp-content/uploads/2015/08/Human-Spaces-Report-Biophilic-Global_Impact_Biophilic_Design.pdf
[4] Pour une analyse documentaire approfondie antérieure à 2002 voir : Edwards & Torcellini – A literature review of the effects of natural light on building occupants, 2002, NREL report 30769, https://www.nrel.gov/docs/fy02osti/30769.pdf
[5] Heschong Mahone Group, Inc. (2003). Windows and Offices: A Study of Office Worker Performance and the Indoor Environment –CEC Pier 2003. http://h-m-g.com/downloads/Daylighting/A-9_Windows_Offices_2.6.10.pdf
[6] Cheung et al. Impact of workplace daylight exposure on sleep, physical activity and quality of life, 2013
[7] I. Elzeyadi, Daylighting – Bias and Biophilia: Quantifying the Impact of Daylighting on Occupants Health, 2011, https://www.usgbc.org/resources/daylighting-bias-and-biophilia-quantifying-impact-daylighting-occupants-health
[8] Florence Nightingale, Notes on Hospitals, 1859, Dover Publications
[9] Roger Ulrich “Biophilic Theory and Research for Healthcare” in Biophilic Design, edited by Stephen Kellert, Judith Heerwagen and Martin Mador, 87-105. New York, Wiley 2008.
[10] The Economics of Biophilia, Terrapin Bright Green, 2012. http://www.terrapinbrightgreen.com/wp-content/uploads/2012/06/The-Economics-of-Biophilia_Terrapin-Bright-Green-2012e.pdf
[11] Daylighting in Schools: Improving Student Performance and Health at a Price Schools Can Afford, NREL Report 28049, https://www.nrel.gov/docs/fy00osti/28049.pdf
[12] Daylighting in Schools, Heschong Mahone Group, 1999, http://h-m-g.com/downloads/Daylighting/schoolc.pdf
[13] Kuller, R. and C. Lindsten, « Health and Behavior of Children in Classrooms with and without Windows, Journal of Environmental Psychology, 12, pp. 305-317, 1992
[14] Heschong Mahone Group, Windows and Classrooms: A Study of Student Performance and the Indoor Environment, for the California Energy Commission, 2003. http://h-m-g.com/downloads/Daylighting/A-7_Windows_Classrooms_2.4.10.pdf
[15] Seppanen et al., Room Temperature and Productivity in office work, LBNL report 60952, http://eta-publications.lbl.gov/sites/default/files/lbnl-60952.pdf
