基于青少年健康睡眠的住宅夜间人工光环境优化研究

Sleep is an important factor of the healthy growth of adolescents.There is important practical and social significance to discuss how to protect the physical and mental health of adolescents by lighting intervention in sleep. The subject contains a multidisciplinary and interdisciplinary research referring to Lighting Environment, Architecture, Medical science, and the Design and Application, with the aim of studying the effects of artificial light at night on adolescents'healthy sleep. With the test room of continuous and adjustable light scenes, the lighting intervention experiment focuses on the sleep quality and daytime alertness. The experiment collects relevant data to study the relativity between sleep quality, daytime alertness and light parameters (light intensity, color temperature) quantitatively, mainly through Actigraph, Saliva melatonin, Pittsburgh Sleep Quality Index, Sleep diaries, and supplementarily through Karolinska Sleepiness Scale. The study intends to obtain light parameters which are most suitable for adolescents' healthy sleep, and establish healthy lighting system to provide theoretical basis and experimental support of the design and application.

睡眠是影响青少年健康的重要因素。探讨如何通过光照干预睡眠，保障青少年身心健康，具有重要的现实意义和社会意义。本课题开展光环境、建筑学、医学、设计与应用等多学科、跨领域的合作研究，深入探讨住宅夜间人工光对青少年健康睡眠的影响作用。研究通过搭建连续可调的光照空间，针对青少年睡眠质量、日间警觉度进行光照干预实验。实验通过手表式体动记录仪、唾液评估、匹兹堡睡眠质量指数、睡眠日记，并辅以卡罗林斯卡困倦量表，量化研究夜间人工光环境（照度、色温）与青少年睡眠质量、日间警觉度的相关性。研究拟获得最适于青少年健康睡眠的住宅光环境参数，并建立住宅健康光照系统，为设计应用提供理论基础和数据支撑。

《“健康中国2030”规划纲要》将健康发展提升到国家战略层面。调查显示，中国约有3000万青少年处于心理亚健康状态，并且呈现逐年上升及低龄化发展趋势。非视觉效应对人的生理、心理健康产生重要影响，影响褪黑激素的分泌和与之关联的生理节律系统，影响体温、血压、心率，影响警觉度、睡眠、情绪等方面。营造健康的教室光环境是推进健康建筑发展乃至实现健康中国的重要方面。.首先，本研究简要归纳了健康导向下建筑光环境研究领域的代表性成果及相关标准，并从视觉需求差异、光环境度量两方面重点梳理了夜间人工光对睡眠的影响作用，并分析了我国健康光环境未来的研究前景与挑战。其次，选取苏州地区5所中小学校的典型教室进行了深入调研，评估教室空间非视觉光环境的现状以及使用者的主观评价。基于此，课题组选取寄宿制学校，改造了两个班级的教室灯光，探讨标准光照环境、高光环境对高中生睡眠质量、警觉性和情绪的影响。79名被试在冬季参加了这项研究。在标准光照环境下进行了3周的基线评估，然后，两个教室的参与者均接受高光环境的干预，每个教室持续3周。一组在早上经历了三小时的高光照明，另一组在晚上经历了三小时的高光照明。实验期间，实时记录了桌子的水平照度，并转换为眼睛高度的垂直照度。睡眠腕带和问卷调查用于评估整个连续七周的睡眠质量、警觉性和情绪等指标。结果表明，与晚间高光环境相比，晨间高光环境下的学生与较长的深度睡眠时间、容易入睡和较低的负面情绪有明显关系。此外，与标准光照环境相比，晨间或晚间高光环境显著改善了高光时段的急性警觉度，但在睡眠或情绪方面没有明显差异。该研究首次将高光条件、光照时间与中国寄宿制高中生的主观和客观睡眠、警觉性和情绪直接联系起来。这项研究为教室健康照明的设计和应用，以及与学生健康密切相关的睡眠、警觉性和情绪的改善提供了参考。