基于光生物效应的办公室天然采光与视觉功效研究

光生物效应与光源中蓝绿色光成份含量有关，天然光富含蓝光成份，光生物效应作用明显。不同地域光气候、季节时段、采光口朝向的天然光光色不同，但现有办公室采光设计规范仅对照度、照度均匀度等视觉效果有规定，而未考虑光生物效应的作用，更缺乏针对光色变化的视觉功效研究，因而无法准确反映实际采光效果和工作者心理生理感受。.通过基于光生物效应的办公室采光实验，针对纸质和显示屏两种视标，测试、分析在重庆地区不同光气候、季节时段、采光口朝向的光色和亮度水平天然光条件下，人眼瞳孔大小、视觉功效、主观感受和生理节律变化规律，得到基于光色变化的天然光视觉功效曲线，提出利于人们视觉舒适、身心健康、安全节能，提高工作效率的办公室天然采光设计参数和策略。.本研究可为修订天然采光设计标准，完善光生物效应下办公室视觉环境质量评价指标提供理论依据和技术参考，具有实现健康照明、建筑节能和可持续发展的重大意义。

光生物效应与光源中蓝绿色光成份含量有关，在富含蓝绿色光的照明下，人眼瞳孔收缩多、视看清晰容易、视觉功效好，并且视觉作业时舒适、轻松，对人们工作学习的效率有重要影响。天然光富含蓝光成份，光生物效应作用明显。不同地域光气候、季节时段、采光口朝向的天然光光色不同。. 本研究以重庆地区办公建筑为例，采用主观感知、定性评价与采光能效、定量分析相结合的方法，在办公室采光现状数据测试和使用者主观心里感知问卷调查基础上，通过瞳孔变化及生理心理测试系统实验，研究瞳孔大小随背景亮度变化的规律。针对办公时段内，测试不同朝向办公空间，在不同光气候条件下，不同背景亮度时，人眼瞳孔直径变化的情况，研究人眼瞳孔直径随亮度变化的关系和规律，同时记录室内外天然光的色温值。采用软件SPSS-19对上述数据进行回归分析，得到3个不同朝向的办公空间内，在2种光气候条件下，人眼瞳孔大小变化值Ap 与背景亮度L的拟合结果，初步建立天然采光光色——亮度——人眼瞳孔变化之间的函数关系模型。. 研究显示，办公时段内天然光色温变化不大，保持在4000K~6000K左右。人眼瞳孔大小与光照水平和光源色温都紧密相关。在天然光环境下，随背景亮度增大，瞳孔直径缩小，达到一定的亮度水平后逐渐趋于稳定，说明适宜的亮度有利于视觉功效。并且，不同朝向办公空间中，朝南的房间天然光照度值变化最大，朝北的房间变化最小，更利于视觉的稳定和能源的节约利用。因此办公空间设计时，应根据不同朝向的光照特点合理布置功能房间，保证主要工作空间处于照度适宜的天然采光区内；增大北向窗洞口面积，充分利用稳定的天然光资源。. 绿色照明和节能建筑均涉及天然采光设计的光生物效应研究。本研究可为完善光生物效应下采光设计策略、办公空间视觉环境评价提供一定的理论依据和技术参考，具有实现健康照明、建筑节能和可持续发展的重大意义。