Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τον φυσικό φωτισμό στις κατοικίες ως παράγοντα που επηρεάζει τη λειτουργικότητα, την οπτική άνεση, την ψυχολογία και τον κιρκαδιανό ρυθμό του ανθρώπου. Στον οικιακό χώρο, όπου ο χρήστης περνά σημαντικό μέρος της καθημερινότητάς του και εκτελεί διαφορετικές δραστηριότητες, ο φωτισμός δεν λειτουργεί μόνο ως μέσο ορατότητας, αλλά και ως βασικό στοιχείο της εμπειρίας κατοίκησης. Η ποιότητα του φωτεινού περιβάλλοντος συνδέεται με την πρόσβαση στο φυσικό φως, τη θέα, τη θάμβωση, την κατανομή της λαμπρότητας, τη δυνατότητα ελέγχου και τη σχέση φυσικού και τεχνητού φωτισμού.

Στόχος της εργασίας είναι να διερευνηθεί η σημασία του φυσικού φωτισμού στην κατοικία και η σχέση του με την εμπειρία του χρήστη, λαμβάνοντας υπόψη τόσο τις οπτικές όσο και τις μη οπτικές επιδράσεις του φωτός. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στον ρόλο του κιρκαδιανού ρυθμού, καθώς το φως αποτελεί βασικό εξωτερικό συγχρονιστή του βιολογικού ρολογιού και επηρεάζει λειτουργίες όπως η εγρήγορση, η διάθεση, η ποιότητα ύπνου και η γενικότερη ευεξία. Παράλληλα, εξετάζεται ο ανθρωποκεντρικός σχεδιασμός φωτισμού, ο οποίος δεν περιορίζεται σε ποσοτικά μεγέθη και κανονιστικές απαιτήσεις, αλλά λαμβάνει υπόψη τις ανάγκες, τις συνήθειες και την υποκειμενική αντίληψη των χρηστών.

Η μεθοδολογία της εργασίας αναπτύσσεται σε τρεις συμπληρωματικούς άξονες: βιβλιογραφική ανασκόπηση, εμπειρική διερεύνηση μέσω ερωτηματολογίου και ενδεικτική υπολογιστική εφαρμογή φωτισμού σε χώρο κατοικίας. Η θεωρητική προσέγγιση αναλύει βασικές έννοιες που σχετίζονται με το φως, το οπτικό σύστημα, την οπτική αντίληψη, τον κιρκαδιανό ρυθμό, τον φυσικό φωτισμό στην κατοικία, τον ανθρωποκεντρικό σχεδιασμό και τα πρότυπα φωτισμού. Η πρωτογενής έρευνα περιλαμβάνει δείγμα 36 συμμετεχόντων, με μεγαλύτερη συμμετοχή γυναικών (61,1%) και ατόμων ηλικίας 26–35 ετών (47,2%), ενώ το 72,2% κατοικεί σε μεσαία πόλη. Το ερωτηματολόγιο καταγράφει αντιλήψεις και εμπειρίες των χρηστών σχετικά με τις συνθήκες φυσικού και τεχνητού φωτισμού στην κατοικία τους, εξετάζοντας μεταξύ άλλων τη σημασία του φυσικού φωτός, τη διάθεση, την παραγωγικότητα ή συγκέντρωση, τη θέα, τη χρήση τεχνητού φωτισμού κατά τη διάρκεια της ημέρας, τη θάμβωση και τη δυνατότητα ελέγχου του φωτισμού.

Συμπληρωματικά, πραγματοποιήθηκε υπολογιστική εφαρμογή στο λογισμικό Relux, με στόχο τη σύνδεση του θεωρητικού πλαισίου του ανθρωποκεντρικού και κιρκαδιανού φωτισμού με μια πρακτική διαδικασία σχεδιασμού και αξιολόγησης. Διαμορφώθηκε φωτιστική πρόταση για χώρο κατοικίας και εξετάστηκαν δύο καταστάσεις λειτουργίας: η πλήρης πρόταση με πηγές 2700 K και 3000 K και ένα ελεγχόμενο σενάριο με ενεργές μόνο πηγές ονομαστικής θερμοκρασίας χρώματος 3000 K. Σε δύο χαρακτηριστικές θέσεις καθήμενου χρήστη υπολογίστηκε η κατακόρυφη ένταση φωτισμού Ev σε ύψος 1,20 m και σε τέσσερις κατευθύνσεις ανά θέση. Για το ελεγχόμενο σενάριο πραγματοποιήθηκε προσεγγιστική εκτίμηση της Μελανοπικής Ισοδύναμης Έντασης Φωτισμού Ημέρας (melanopic Equivalent Daylight Illuminance – m-EDI) με χρήση ενδεικτικού melanopic DER.

Τα αποτελέσματα του ερωτηματολογίου αναδεικνύουν ότι ο φυσικός φωτισμός θεωρείται από τους χρήστες βασικό στοιχείο ποιότητας του οικιακού χώρου. Ενδεικτικά, το 80,6% τον χαρακτηρίζει «πολύ σημαντικό», το σύνολο των συμμετεχόντων αξιολογεί θετικά ή πολύ θετικά την επίδρασή του στη διάθεση, ενώ το 91,7% θεωρεί ότι επηρεάζει την παραγωγικότητα ή τη συγκέντρωση. Παράλληλα, η συχνή χρήση τεχνητού φωτισμού κατά τη διάρκεια της ημέρας και η περιορισμένη χρήση προηγμένων συστημάτων ρύθμισης αναδεικνύουν την ανάγκη για πιο ευέλικτες και ανθρωποκεντρικές λύσεις.

Η υπολογιστική εφαρμογή ανέδειξε επιπλέον τη σημασία της θέσης και της κατεύθυνσης θέασης για τη φωτεινή έκθεση στο επίπεδο των οφθαλμών. Στο ελεγχόμενο σενάριο 3000 K οι τιμές Ev κυμάνθηκαν από 7,96 έως 107,99 lx, ενώ, με την ενδεικτική παραδοχή melanopic DER = 0,525, οι αντίστοιχες εκτιμήσεις m-EDI κυμάνθηκαν από 4,18 έως 56,69 lx. Η εφαρμογή έχει ενδεικτικό χαρακτήρα και δεν αποτελεί επιτόπια φωτομετρική ή βιολογική μέτρηση, αλλά αναδεικνύει τη σημασία της κατακόρυφης φωτεινής έκθεσης, της κατεύθυνσης και των φασματικών χαρακτηριστικών των πηγών κατά την κιρκαδιανή αξιολόγηση.

Συνολικά, η εργασία καταλήγει ότι ο σχεδιασμός φωτισμού στην κατοικία πρέπει να συνδυάζει την αξιοποίηση του φυσικού φωτός, την οπτική άνεση, την κατάλληλη χρήση του τεχνητού φωτισμού, τη δυνατότητα ελέγχου, την ενεργειακή αποδοτικότητα και την υποστήριξη του κιρκαδιανού ρυθμού. Η σύνδεση του θεωρητικού πλαισίου, της εμπειρίας των χρηστών και της υπολογιστικής εφαρμογής αναδεικνύει την ανάγκη για μια ολοκληρωμένη και ανθρωποκεντρική προσέγγιση του φωτισμού στον οικιακό χώρο.

This master’s thesis examines daylighting in residential environments as a factor influencing functionality, visual comfort, psychological well-being, and the human circadian rhythm. In the residential setting, where occupants spend a significant part of their daily lives and perform a wide range of activities, lighting functions not only as a means of ensuring visibility but also as a fundamental component of the residential experience. The quality of the luminous environment is associated with access to daylight, outdoor views, glare, luminance distribution, user control, and the relationship between daylight and electric lighting.

The aim of the study is to investigate the significance of daylight in residential environments and its relationship with user experience, taking into account both the visual and non-visual effects of light. Particular emphasis is placed on the role of the circadian rhythm, as light is a major external synchronizer of the biological clock and affects functions such as alertness, mood, sleep quality, and overall well-being. In parallel, the study examines human-centric lighting design, which extends beyond quantitative lighting metrics and regulatory requirements by considering users’ needs, habits, and subjective perceptions.

The methodology is structured around three complementary approaches: a literature review, an empirical investigation through a questionnaire, and an indicative computational lighting application in a residential space. The theoretical framework addresses fundamental concepts related to light, the human visual system, visual perception, circadian rhythms, daylighting in residential environments, human-centric lighting design, and lighting standards. The primary research involved a sample of 36 participants, with a higher proportion of women (61.1%) and individuals aged 26–35 years (47.2%), while 72.2% of respondents lived in medium-sized cities. The questionnaire recorded users’ perceptions and experiences regarding daylight and electric lighting conditions in their homes, examining, among other aspects, the importance of daylight, its perceived effects on mood, productivity or concentration, outdoor views, the use of electric lighting during daytime hours, glare, and the degree of user control over lighting.

In addition, a computational application was carried out using Relux software in order to connect the theoretical framework of human-centric and circadian lighting with a practical process of lighting design and evaluation. A lighting proposal was developed for a residential space and two operating scenarios were examined: the complete lighting proposal incorporating 2700 K and 3000 K light sources, and a controlled scenario in which only light sources with a nominal correlated color temperature of 3000 K were active. At two representative seated-user positions, vertical illuminance (Ev) was calculated at a height of 1.20 m and in four viewing directions for each position. For the controlled scenario, an approximate estimation of melanopic Equivalent Daylight Illuminance (m-EDI) was also performed using an indicative melanopic Daylight Efficacy Ratio (melanopic DER).

The questionnaire results indicate that daylight is perceived by users as a fundamental component of residential environmental quality. Specifically, 80.6% of participants rated daylight as “very important,” all respondents reported a positive or very positive effect of daylight on mood, and 91.7% considered daylight to have an influence on productivity or concentration. At the same time, the frequent use of electric lighting during daytime hours and the limited use of advanced lighting control systems highlight the need for more flexible and human-centric lighting solutions.

The computational application further demonstrated the importance of user position and viewing direction in determining light exposure at eye level. In the controlled 3000 K scenario, Ev values ranged from 7.96 to 107.99 lx, while, using the indicative assumption of melanopic DER = 0.525, the corresponding estimated m-EDI values ranged from 4.18 to 56.69 lx. The application is indicative in nature and does not constitute an in-situ photometric or biological measurement; nevertheless, it highlights the significance of vertical light exposure, viewing direction, and the spectral characteristics of light sources in circadian lighting evaluation.

Overall, the study concludes that residential lighting design should integrate the effective use of daylight, visual comfort, appropriate electric lighting, user control, energy efficiency, and support of the circadian rhythm. By combining the theoretical framework, users’ experiences, and the computational application, the study highlights the need for an integrated and human-centric approach to lighting design in residential environments.