Discomfort glare perception from daylight : influence of the socio-environmental context

Exposure to light, and especially to daylight, has much to offer. Regarding buildings’ occupants, daylight has been shown to boost performance, improve sleep, provide a connection to the outside, increase comfort, lessen agitation, and reduce depression. Regarding buildings, daylight enhances the aesthetics of a space and improves its energy efficiency. On one condition, though: that it does not produce visual discomfort. In order to harvest the benefits of daylight, visual discomfort has to be minimized. Hence, discomfort glare from daylight should be predictable. To date, more than twenty daylight discomfort glare models have been developed. However, none of them can consistently and accurately explain the large variation between subjects’ discomfort glare perception. Improving current models predicting discomfort glare perception remains a crucial step to move towards optimal daylighting design in buildings. In this context, it is hypothesized that the prediction of discomfort glare perception can be improved by including relevant additional factors related to the context or to the subject in the models. The main research question that this study aims to answer is to determine whether one of these factors, namely the socio-environmental context of the subject, influences discomfort glare perception from daylight in office buildings. The socio-environmental context is defined here as the climate and habitat, including indoors and outdoors, to which a subject has been acclimatized, her/his behavior toward these elements, and her/his expectations about them. Two additional research questions aim at investigating other potentially influencing factors and potential experimental biases in order to guide further research in the field. For this purpose, a field study was conducted in real office buildings located in four socio-environmental contexts, i.e., Chile, Belgium, Japan, and Switzerland. Discomfort glare perception evaluations, each consisting of a subjective assessment of discomfort glare from daylight and the measurement of the visual stimulus, were collected at the office desk of the 401 subjects who took part in the study. The raw data was processed to derive useful information, and cleansed according to specific rules to ensure data quality. Different statistical analyses were conducted on the processed and cleansed data to answer the main research question. No statistically significant differences in the sensitivity to discomfort glare from daylight could be observed between the subjects acclimatized to the Chilean, Belgian, Japanese, and Swiss contexts. The results show therefore no evidence of an influence of the socio-environmental context of a subject on discomfort glare perception from daylight in office buildings. Furthermore, the influence of several other factors on discomfort glare perception from daylight in office buildings was tested and the data was further analyzed regarding potential experimental biases in order to answer the two additional research questions. A statistically significant effect was found for three factors, namely the self-assessed glare sensitivity, the attractiveness of the view through the window, and the indoor air temperature. From this result, it can be hypothesized that these factors could influence discomfort glare perception. Moreover, further analyses suggest that two experimental biases, namely the glare rating scales and the study type, could be influencing the results of studies on discomfort glare perception. However, since the study was not specifically designed to answer these two additional research questions, and in view of its limitations, no conclusion can be drawn on these last observations. They can, however, be used to guide the development of future studies. In conclusion, this research provides no evidence that discomfort glare from daylight is perceived differently in different socio-environmental contexts. Research efforts in discomfort glare perception from daylight should therefore aim at improving prediction models by looking at other potential factors, such as physiological and environmental ones. Finally, future studies should also aim for the validation of reliable methods to study discomfort glare, and for the development of a unified methodological framework to promote the reproducibility of studies and the comparability of results.

(fre) L’exposition à la lumière, et en particulier à la lumière du jour, a beaucoup à offrir. En ce qui concerne les occupants des bâtiments, il a été démontré que la lumière du jour accroît les performances, améliore le sommeil, assure une connexion avec l’extérieur, augmente le confort, diminue l’agitation et réduit la dépression. En ce qui concerne les bâtiments, la lumière du jour met en valeur l’esthétique d’un espace et améliore son efficacité énergétique. Cela n’est valide qu’à une condition cependant : qu’elle ne produise pas d’inconfort visuel. Afin de récolter les bénéfices de la lumière du jour, l’inconfort visuel doit être minimisé. Par conséquent, l’éblouissement d’inconfort causé par la lumière du jour devrait être prévisible. À ce jour, plus de vingt modèles d’éblouissement d’inconfort dû à la lumière du jour ont été développés. Cependant, aucun d’entre eux ne peut expliquer de manière cohérente et précise la grande variation de la perception de l’éblouissement d’inconfort d’un sujet à l’autre. L’amélioration des modèles actuels permettant de prédire la perception de l’éblouissement d’inconfort demeure une étape cruciale afin d’avancer vers une conception optimale de l’éclairage naturel dans les bâtiments. Dans ce contexte, nous émettons l’hypothèse que la prédiction de la perception de l’éblouissement d’inconfort peut être améliorée en incluant dans les modèles des facteurs additionnels pertinents liés au contexte ou au sujet. La principale question de recherche à laquelle cette étude cherche à répondre est de déterminer si l’un de ces facteurs, à savoir le contexte socio-environnemental du sujet, influence la perception de l’éblouissement d’inconfort par la lumière du jour dans les immeubles de bureaux. Le contexte socio-environnemental est défini ici comme le climat et l’habitat, en ce compris l’intérieur et l’extérieur, auxquels un sujet s’est acclimaté, son comportement envers ces éléments, et ses attentes à leur égard. Deux questions de recherche supplémentaires visent à étudier d’autres facteurs potentiellement influents, ainsi que d’éventuels biais expérimentaux, afin d’orienter la recherche future dans ce domaine. À cette fin, une étude de terrain a été menée dans des immeubles de bureaux situés dans quatre contextes socio-environnementaux différents, à savoir au Chili, en Belgique, au Japon et en Suisse. Les évaluations de la perception de l’éblouissement d’inconfort, consistant chacune en une évaluation subjective de l’éblouissement d’inconfort causé par la lumière du jour et en la mesure du stimulus visuel, ont été collectées aux bureaux des 401 sujets qui ont participé à l’étude. Les données brutes ont été traitées pour en tirer les informations nécessaires et nettoyées selon des règles spécifiques pour en assurer la qualité. Différentes analyses statistiques ont été effectuées sur les données traitées et nettoyées pour répondre à la principale question de recherche. Aucune différence statistiquement significative de la sensibilité à l’éblouissement d’inconfort dû à la lumière du jour n’a pu être observée entre les sujets acclimatés aux contextes chilien, belge, japonais et suisse. Les résultats ne montrent donc aucune preuve d’une influence du contexte socio-environnemental sur la perception de l’éblouissement d’inconfort par la lumière du jour dans les immeubles de bureaux. De plus, l’influence de plusieurs autres facteurs sur la perception de l’éblouissement d’inconfort dû à la lumière du jour dans les immeubles de bureaux a également été testée et les données ont été analysées plus en détails par rapport aux potentiels biais expérimentaux afin de répondre aux deux questions de recherche supplémentaires. Un effet statistiquement significatif a été constaté pour trois facteurs, à savoir la sensibilité à l’éblouissement auto-évaluée, l’attrait de la vue à travers la fenêtre et la température de l’air intérieur. Une hypothèse peut être émise à partir de ces résultats : ces facteurs pourraient influencer la perception de l’éblouissement d’inconfort. Des analyses additionnelles suggèrent que deux biais expérimentaux, à savoir les échelles d’évaluation de l’éblouissement et le type d’étude, pourraient influencer les résultats des études sur la perception de l’éblouissement d’inconfort. Toutefois, comme cette étude n’a pas été spécifiquement conçue pour répondre à ces deux questions de recherche supplémentaires, et compte tenu de ses limitations, aucune conclusion ne peut être tirée de ces dernières observations. Les hypothèses émises peuvent toutefois servir à orienter l’élaboration d’études futures. En conclusion, cette recherche ne fournit aucune preuve que l’éblouissement d’inconfort causé par la lumière du jour est perçu différemment dans différents contextes socio-environnementaux. Les efforts de recherche sur la perception de l’éblouissement d’inconfort dû à la lumière du jour devraient donc se concentrer sur l’amélioration des modèles de prédiction en examinant d’autres facteurs potentiels, tels que les facteurs physiologiques et environnementaux. Enfin, les études futures devraient également viser à valider des méthodes fiables pour l’étude de l’éblouissement d’inconfort, ainsi qu’à élaborer un cadre méthodologique homogénéisé pour promouvoir la reproductibilité des études et la comparabilité des résultats.