Nerbrunna hus, ett glödande landskap och svart, giftig rök. Bilden av en förödande skogsbrand, visst känns det som att vi ser den allt oftare?   

– Relativt sett är bränderna faktiskt inte fler, men de är mer kostsamma. Ser vi till bränd areal och antal bränder brinner det inte mer nu jämfört med för 25 år sedan. Däremot ökar antalet brandkatastrofer. Det handlar om bränder som antingen dödar människor, eller som har väldigt stora konsekvenser i förhållande till bruttonationalprodukten i landet där branden sker, säger Johan Sjöström, forskare på RISE med fokus på skogsbränder och deras bränslen, antändning, beteende och påverkan på samhället.  

Att brandkatastroferna blir fler kan till stor del förklaras med klimatförändringarna. När temperaturen på jorden stiger, ökar också brandrisken. Den relativa luftfuktigheten sjunker vilket suger ut fukten ur dött material på marken.  

– Det som inte kan förklaras av klimatförändringarna är den ökade bränslemängden. Den beror på flera olika saker. I Frankrike och Spanien där vi har sett stora brandkatastrofer de senaste åren, har de drabbade områdena historiskt sett varit hårt präglade kulturlandskap där man antingen har odlat eller haft betesdjur, säger Johan Sjöström och fortsätter:  

– Men de småskaliga jordbruken är inte längre ekonomiskt gångbara och lämnas. Antingen planterar man skog i stället, ofta eldfängda träd som tall, eller så bygger man bostadsområden med skuggande träd väldigt nära husen. Många små jordbruk lämnas också precis som de är. Då växer marken igen med lättantändliga buskar och gräs.   

Lövträd – en billig lösning för minskad brandbenägenhet 

För att komma till rätta med problematiken behöver klimatförändringarna begränsas och markanvändningen förändras. De naturliga brandbarriärerna som ett öppet landskap innebär behöver bli fler. 

– För att ta Frankrike och Spanien som exempel igen bör förebyggande, kontrollerade bränder på strategiska platser öka. Under vinterhalvåret kan man bränna områden vilket därmed begränsar tillgången till lättantändligt bränsle inför nästa varma sommar, förklarar Johan Sjöström.  

Om man i södra Europa kan skapa brandbarriärer genom kontrollerade bränder, är det andra metoder för att minska brandrisken som är vanliga i Sverige.  

– Den billigaste och effektivaste metoden är att låta en viss andel björk stå kvar när man gallrar. De mest brandbenägna skogarna är tallskogar med inslag av gran. Ett litet björkinslag har en stor effekt på deras brandbenägenhet. Om var tionde träd i skogen är en björk minskar brandrisken med en tredjedel, säger Johan Sjöström och fortsätter: 

– Det fina är att skogsägare inte ens behöver arbeta för att åstadkomma den här effekten. Björk letar sig alltid in i skogen via luftburna frön, så det är bara att jobba lite mindre med röjsågen.  

RISE kartlägger och analyserar skogs- och gräsbränder 

Ett annat sätt att minska risken för skogsbränder är att skapa lövträdsbarriärer vid vägar, genom att låta björkträd etablera sig i diken. Då blir det enklare för räddningstjänsten att stoppa bränderna från vägen, innan elden sprider sig till de mer eldfängda barrträden. 

På RISE finns det stor kunskap om skogs- och gräsbränder. Johan Sjöström och hans forskarkollega Frida Vermina Plathner hjälper olika myndigheter att ta fram underlag, till exempel rapporter där trender och mönster för skogs- och gräsbränder i Sverige kartläggs.   

– Vi kan också göra riskkartor och sårbarhetsanalyser för begränsade områden, som en kommun till exempel. I dag lägger kommunerna främst resurser på sin räddningstjänst för att stärka släckningsförmågan, vilket är förståeligt på många sätt. Samtidigt finns det mycket att vinna på att förebyggande begränsa markens eldfängdhet, konstaterar Johan Sjöström.  

Vem ska då ta kostnaden för en förändrad, klimatanpassad markanvändning?  

– Vi har ganska mycket tvingande lagstiftning i dag. Efter storm måste markägare gallra bort fällda träd för att minska risken för granbarkborreangrepp. Efter avverkning måste marken återbeskogas. Vi skulle kunna införa en regel om trädslagsammansättning, såsom redan föreskrivs i miljöcertifieringen FSC, för att öka lövträdsinslaget, resonerar Johan Sjöström.  

Det finns även ekonomiska styrmedel som kan nyttjas för att minska brandrisken. Myndigheter ger i dag stöd för att återskapa våtmarker. Liknande stöd kan användas för tidigare nämnda lövträdsbarriärer.   

– Det går förstås inte att säga hur stor en brand hade blivit utan förebyggande åtgärder, men vi vet säkert att markanvändningen kan klimatanpassas både billigt och effektivt, säger Johan Sjöström.  

Men hur ska vi göra för att följa råden, när våra hus är byggda för något annat?  

– Vi kan konstatera att värmeböljor och dess påverkan på inomhusklimatet i våra byggnader är ett växande problem. Vi svenskar gillar att ha stora fönster i söderläge med mycket solinstrålning, speciellt under vintern när det är så mörkt. Under sommartiden kan det istället bli problematiskt. Hur en byggnad är utformad har stor betydelse, säger Jutta Schade, senior forskare och projektledare inom hållbart byggande på RISE.  

– Det blir en konflikt där, för det finns ju krav på att vi ska ha ett visst ljusinsläpp av dagsljus i byggnader. De här aspekterna krockar, tillägger Peter Ylmén, teknologie doktor och expert på RISE inom bland annat energisimulering och hållbarhetsfrågor kopplade till byggnader.  

Solavskärmning och vädring bevisat effektivt 

Det finns faktiskt relativt enkla lösningar för att komma till rätta med för höga inomhustemperaturer. Solavskärmning i form av markiser kan stoppa upp till 90 procent av instrålningen innan den hinner värma upp fönsterglaset och rummet. I dag finns det också lösningar med semitransparent tyg som släpper in dagsljus men stoppar en stor del av värmeinstrålningen.   

– Vi kan också lösa rätt mycket genom att vädra på natten då vi oftast har en lägre temperatur. Men det kräver att man kan öppna sina fönster, och det kan vi inte alltid beroende på var vi bor. I städer kan smog och oväsen göra att vi inte vill sova med öppet fönster. Effekten blir dessutom mindre om man bara kan öppna i ett väderstreck som ofta är fallet i lägenheter, helst vill man få till ett korsdrag, säger Peter Ylmén.   

Iordan Palma är doktorand vid RISE och Malmö universitet och forskar på bosättningsmönster hos befolkningen. I sitt arbete har han tagit del av litteratur om hur trångboddhet och höga partikelhalter i luft kan påverka de kognitiva funktionerna och akademiska resultat. Han kan konstatera att de dåliga förutsättningarna för vädring som Peter Ylmén nämner, finns i områden med låg socioekonomisk status.  

– De höga byggnaderna som är särskilt vanliga i utsatta områden har ofta lite solavskärmning och dålig ventilation, vilket skulle kunna peka på att problemet med för höga inomhustemperaturer skulle kunna vara ett större problem där. Kombinationen av dålig ventilation och en befolkning med många barn och äldre, som tillhör riskgrupper vid värmeböljor, gör att problemet riskerar att bli särskilt allvarligt i dessa områden, säger Iordan Palma.  

Klimatanpassningar för att sänka inomhustemperaturen 

Ventilationen i svenska byggnader är oftast gjorda för att motverka lukt och fukt, inte för att hantera värme som är fallet i länder med ett generellt varmare klimat.   

– Vid ombyggnation, renovering och nybyggnation behöver man ha detta i åtanke. Många väljer att hantera problemet genom att sätta in kylaggregat, men det är ju ingen bra miljölösning. Du ökar energianvändningen och du får extra utrustning som ska styras och underhållas, resonerar Peter Ylmén.   

Fasförändrande material, alltså material som kan lagra och släppa ifrån sig värme genom att växla mellan fast och flytande form, är en annan möjlig, mer energieffektiv lösning. När inomhustemperaturen stiger över en viss grad smälter det fasförändrande materialet, till exempel paraffinvax, som då tar upp mycket energi utan att materialet i sig blir varmare. När temperaturen sjunker stelnar materialet igen och avger den lagrade värmen. Fasförändrade material kan byggas in i väggar, tak eller golv.   

– Det är dock ganska dyrt, och vad jag vet har man inte sett jättestora effekter på detta. Man jobbar med frågan, men jag skulle inte säga att det finns någon innovativ lösning som är bättre än till exempel solavskärmning eller vädring, säger Peter Ylmén.  

Simulerar hur värmeenergi rör sig i byggnader 

Inom RISE finns de senaste rönen inom byggfysik (hur värme, luft och fukt rör sig i och genom byggnader och deras material). Det finns också en testbädd för ventilationslösningar, samt omfattande kompetens inom stadsplanering, fastighetsutveckling och arkitektur. Genom samarbeten med byggbranschen går det att säkerställa att idéer och lösningar som arbetas fram genom forskning också fungerar i verkligheten.  

– På byggfysik där jag och Jutta arbetar designar vi inte byggnader, men vi hjälper till med energi- och temperatursimuleringar och kan utvärdera genom att göra mätningar på plats. Vi kan vara ett stöd i utvecklandet av bostäder och byggnader, både på en ren policynivå och ända ner till den enskilda fastighetsägaren, säger Peter Ylmén.   

Budskapet från forskarna är tydligt: Solavskärmning, vädring och medvetenhet om riskerna med en alltför varm boende- eller arbetsmiljö är en god start för att möta en utveckling där värmeböljor blir fler och mer intensiva. 

Att mäta arkitektonisk stress

Forskning visar dramatiska skillnader mellan olika designelement. Vissa studier visar att deltagare i trånga, dåligt belysta utrymmen upplevde mätbar krympning i hjärnregioner som är viktiga för minne och inlärning.

Ramverket antyder att kronisk stress kan orsaka hippocampal krympning, hyperaktivitet i amygdala och minskad neurogenes. Förmågan att minnas, reglera känslor och fatta beslut kan försämras under konstant arkitektonisk påverkan.

- Dessa förändringar kan påverka våra kognitiva förmågor, känsloreglering och kapacitet att bilda nya minnen, förklarar Valentine. Forskningen tyder på att arkitektoniskt medierad stress kan bidra till depression, ångest och allvarligare psykiatriska tillstånd.

Neurosustainable design – hjärnvänlig arkitektur

Ramverket pekar mot evidensbaserade designprinciper med mätbara fördelar för hjärnan. Naturligt dagsljus, lämpliga takhöjder och biofiliska inslag visar alla positiva effekter.

Isabelle Sjövall, hjärnforskare samt vetenskaplig ledare för neurodesign och kognitiv innovation hos RISE, kommenterar:

- Neurohållbarhet (Neurosustainability) kan främja motståndskraft och stödja psykisk hälsa genom design, säger Sjövall. Genom att förstå hur miljöfaktorer påverkar neurofysiologisk hälsa kan arkitekter och designers skapa utrymmen som stärker snarare än underminerar kognitiv förmåga.

Teorin om Neurosustainability utvecklades av Mohamed Hesham Khalil, doktorand vid University of Cambridge. Detta arbete medförfattades  av forskaren Heather Mitcheltree, doktorand vid University of Cambridge.

Exempel på hjärnvänliga designelement:

• Naturligt dagsljus: Förbättrade dygnsrytmer och minskad kortisolstörning
• Högre tak och större fönster: Minskade stressmarkörer i fysiologiska mått
• Flimmerfri belysning: Förbättrad kognitiv prestation och minskad visuell obehagskänsla
• Biofiliska inslag: Minskad aktivitet i prefrontala cortex kopplad till stress och grubblande

Forskarna förespråkar empirisk validering av sitt ramverk och integrering av principer för neurologiskt välbefinnande i byggnormer – något som potentiellt kan förändra hur vi utformar miljöer för mänskligt välmående.

Läs hela den vetenskapliga artikeln: Architecturally Mediated Allostasis and Neurosustainability: A Proposed Theoretical Framework for the Impact of the Built Environment on Neurocognitive Health.

>> Upptäck RISE expertis inom neuroarkitektur och neurodesign

Allostatisk överbelastning – kroppen håller räkningen 

När våra stressystem ständigt är aktiverade leder det till så kallad ”allostatisk överbelastning” – i praktiken slits kroppen ut av att befinna sig i ett konstant kamp-eller-flyktläge. Detta kroniska stresstillstånd har kopplats till depression, hjärt-kärlsjukdomar, cancer, autoimmuna sjukdomar och neurodegenerativa tillstånd. 

Forskare kan nu kartlägga denna dolda stress genom att mäta biomarkörer som hjärtfrekvensvariabilitet (HRV), kortisol, blodtryck och inflammationsgrad. Men det finns fortfarande en avgörande pusselbit som saknas: även om arkitektur tydligt utlöser fysiologiska stressreaktioner, har ingen studie ännu bevisat att dessa direkt orsakar långvariga sjukdomar. 

- Vi behöver förstå hur vår byggda miljö påverkar vårt välbefinnande på en fysiologisk nivå, fortsätter hon. Om vissa arkitektoniska drag bidrar till kronisk sjukdom kan det fundamentalt förändra hur vi närmar oss byggnadsdesign. Oro finns särskilt för utsatta grupper som äldre och barn, som kan tillbringa nästan all sin tid inomhus. Även kontorsanställda utsätts kontinuerligt för potentiellt stressande arkitektoniska miljöer. 

Neuroarkitektur och neurodesign: Evidensbaserad design för hälsa och välbefinnande 

All arkitektur utlöser inte stress. Biofilisk design – som integrerar naturliga element – visar mätbara stressreducerande effekter, där studier avslöjar högre alfavågor i hjärnan som indikerar avslappning.

- Vi måste designa byggnader som aktivt stödjer människors hälsa, betonar Valentine. Denna forskning lyfter vikten av evidensbaserad design som ger välbefinnande samma prioritet som estetik och funktionalitet. 

Arkitektonisk stress och hälsa: En uppmaning till långsiktiga studier 

Studien efterlyser longitudinell forskning som följer individers exponering för arkitektoniska drag i kombination med validerade biomarkörer för allostatisk belastning över tid. 

- Långsiktiga studier krävs för att avgöra om våra byggda miljöer bidrar till att göra oss sjuka, avslutar Valentine. Om detta bekräftas kan resultaten positionera byggnader inte bara som platser att leva och arbeta i, utan som verktyg för sjukdomsprevention. Med tanke på att kroniska inflammatoriska sjukdomar orsakar tre av fem dödsfall globalt, rekommenderas ytterligare forskning kring sambandet mellan stressframkallande arkitektur och allostatisk belastning starkt. 

Läs hela den vetenskapliga artikeln:  International Journal of Environmental Research and Public Health. 

>> Upptäck RISE expertis inom neuroarkitektur och neurodesign

Resultat från pilotstudien: En lugnare, mindre inflammerad hjärna tack vare biofilisk arkitektur 

För att testa hypotesen visades tio deltagare bilder av två olika byggnader samtidigt som deras hjärnaktivitet övervakades med ett 32-kanals EEG. Den ena byggnaden var rik på biofiliska drag – organiska former, naturmaterial och belysning som påminde om ett skogstak. Den andra var mer konventionell, med få naturliga inslag. 

Studien fokuserade på två hjärnvågsfrekvensband, delta och alfa, som tidigare kopplats till stress och inflammation. 

Resultaten var slående. När deltagarna betraktade den biofiliska byggnaden minskade den relativa deltaaktiviteten, särskilt i hjärnans främre och centrala delar. Detta mönster tyder på minskad neuroinflammatorisk signalering: i praktiken verkade deras hjärnor vara lugnare och mindre inflammerade. 

Alfaaktiviteten förändrades dock inte som förväntat, och vissa överraskande förändringar uppstod i gammaaktiviteten, vilket tyder på en möjlig ny markör för stressrelaterade reaktioner. 

– Det här är första gången vi ser direkta neurofysiologiska bevis på att arkitektur kan påverka immunreaktioner i hjärnan, säger Valentine. Det öppnar upp för ett helt nytt sätt att tänka på hur vi utformar de utrymmen vi lever och arbetar i. 

Bygga mer hälsosamma utrymmen 

Som med alla pilotstudier behövs mer forskning. Ändå är implikationerna långtgående. Om arkitektur kan lugna inflammation i hjärnan kan den spela en roll i hanteringen av tillstånd som ångest, depression eller till och med neurodegenerativa sjukdomar. Sjukhus, skolor och arbetsplatser kan en dag komma att utformas inte bara för funktion och effektivitet, utan också för neurologisk hälsa. 

- Denna initiala studie ger lovande ledtrådar. Den tyder på att naturinspirerad arkitektur kan påverka inflammation i hjärnan, säger Valentine. Även om mer forskning behövs är dessa resultat en bra början. De öppnar dörrar för att skapa byggnader som verkligen stödjer vår hjärnhälsa. Genom att fortsätta utforska detta nya område kan vi bygga en hälsosammare värld, ett utrymme i taget. 

Läs hela den vetenskapliga artikeln: Architectural Neuroimmunology: A Pilot Study Examining the Impact of Biophilic Architectural Design on Neuroinflammation.

>> Upptäck RISE expertis inom neuroarkitektur och neurodesign