This thesis explores the integration of visual and beyond-visual light effects in an optimisation process to balance human well-being with other building performance aspects. It examines the challenges and opportunities of incorporating beyond-vision effects into performance metrics, simulation workflows, and evaluation criteria. Through a scoping review, five optimisation levels (M1-M5) are presented, highlighting their approaches to handling conflicting design criteria.

Key findings show that the M5: multi-objective optimisation (MOO) level offers a structured framework to explore multiple design variables and criteria simultaneously, helping identify conflicts and trade-offs, and leading to Pareto-optimal solutions. However, there is a lack of studies that integrate beyond-vision effects with other building performance and human well-being aspects in the MOO process.

To address this gap, a simulation-based optimisation process was developed, demonstrating the conceptual integration of the evaluation criteria and the methodological integration of luminous and temporal light factors. This process unfolds in three stages to meet integrative lighting needs while also assessing energy consumption. The paper found that including beyond-vision effects in the evaluation process of multiple criteria introduces significant complexity, not because of individual factors but due to the interplay between luminous and temporal aspects. This underscored the importance of lighting design that integrates these factors to balance visual and beyond-vision outcomes by ensuring the appropriate daylight and electric lighting levels, spectrum, and directionality at the right time of day.

The research contributes to understanding the complexity of beyond-vision effects trade-offs between short-term performance and long-term health, and the integration of advanced optimisation techniques. Moving forward, a shift toward systematic, staged, dynamic, and simultaneous optimisation processes will be necessary to create truly optimised, human-centred lighting environments.

Denna avhandling undersöker integrationen av visuella och icke-visuella ljuseffekter i en optimeringsprocess för att balansera mänskligt välbefinnande med andra byggnadsprestandaaspekter. Den behandlar de utmaningar och möjligheter som följer med att införliva icke-visuella effekter i prestationsmått, simuleringsarbetsflöden och utvärderingskriterier. Genom en översikt av aktuell litteratur presenteras fem optimeringsnivåer (M1-M5), som belyser deras sätt att hantera konfliktfyllda designkriterier.

Nyckelfynden visar att M5: multi-objektiv optimering (MOO) erbjuder en strukturerad ram för att utforska flera designvariabler och kriterier samtidigt, vilket hjälper till att identifiera konflikter och avvägningar samt leder till Pareto-optimala lösningar. Dock saknas det studier som integrerar icke-visuella effekter med andra byggnadsprestanda och mänskligt välbefinnande i MOO-processen.

För att adressera denna brist utvecklades en simuleringsbaserad optimeringsprocess, som visar den konceptuella integrationen av utvärderingskriterier och den metodologiska integrationen av luminösa och temporala ljusfaktorer. Processen utspelar sig i tre stadier för att möta integrerade belysningsbehov samtidigt som energiförbrukning beaktas. Studien visade att inkludering av icke-visuella effekter i utvärderingen av flera kriterier introducerar betydande komplexitet, inte för att de individuella faktorerna är svåra utan för att de samverkar på ett komplext sätt mellan luminösa och temporala aspekter. Detta betonar vikten av belysningsdesign som integrerar dessa faktorer för att balansera visuella och icke-visuella resultat genom att säkerställa lämpliga dagsljus- och elektriska belysningsnivåer, spektrum och riktning vid rätt tid på dygnet.

Forskningen bidrar till att förstå komplexiteten i icke-visuella effekters avvägningar mellan kortsiktig prestanda och långsiktig hälsa samt integrationen av avancerade optimeringstekniker. Framöver krävs ett skifte mot systematiska, dynamiska och samtidiga optimeringsprocesser för att skapa verkligt optimerade, människocentrerade belysningsmiljöer.