基于用户感受的室内照明设计研究.pdf
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1、143第 37 卷第 5 期 2024 年 3 月Vol.37 No.5March 2024艺术科技随着人类社会的进步和科技的发展,照明已不仅仅是为了满足基本的视觉需求,其还与人们的生活质量、工作效率和身心健康密切相关。健康照明的出现,正是对这一需求的深刻回应。这种照明方式不仅注重光线的亮度、色温和方向等物理属性,还关注人在不同环境和情境下的心理感受和视觉体验。在此背景下,本文从生理与心理相结合的角度出发,深入探讨照明对人的影响。1 研究综述室内光环境对人体的健康至关重要,其由人工光源和自然光源共同构成。合适的室内光环境能对人体产生积极的影响。影响光环境的物理因素很多,包括照度、相关色温、眩光
2、、显色性等。其中,关于照度、相关色温对人体舒适度的影响研究最为广泛。随着第三类感光细胞的发现和 LED 照明光源技术的进步,近几十年的研究表明,照明对人体的影响主要表现在两个方面:视觉效应与非视觉效应。视觉效应主要集中于视觉功效、视觉舒适和视觉体验三个方面1。2019 年,张原铭等人在实验中创造了 12 组不同色温和照度的光环境,获取受试者对四种书法作品的主观评价数据。结果显示,观察者的舒适度受色温影响较大2。在不同环境下,适当的照明会带来不同的视觉效果。2021 年,党睿等人通过研究不同色温与照度的照明条件下,人们对中国传统绘画的视觉感知情况,得到结论照明的色温与照度分别会对视觉感知的温暖度
3、与清晰度产生影响3。至于非视觉效应,主要表现为人体除视觉外的其他生理、心理反应,例如人的工作效率、警惕性、心率、血压等4。2018 年,周晓明等人在 6 种光环境下对测试者进行血压、心率的生理监测。实验发现,随着色温的升高,心率变化率和收缩压变化率升高5。同样地,居家奇则给出了心率、体温和血压等生理参数随 LED 光强度和光谱分布的变化关系,并提出基于心率的光生物作用函数6。严永红等人研究教室荧光灯照明对学生学习效率、瞳孔和心率的影响,发现在 4000k 荧光灯下学生感觉最舒适,学习效率有所提高7。因此,讨论照明对人体的影响,不仅要考虑其视觉效应,还要考虑非视觉效应。本文探讨不同色温、照度水平
4、组合的室内 LED照明条件下,参与者对灯光的心理感受及生理感受。2 实验设计2.1 实验条件实验共招募 40 名 19 28 岁的学生,受试者筛选标准如下:无眼部疾病,无色盲;被试裸眼视力在1.0 及以上或矫正视力达到相等视力。所有被试身体状态良好,具有较好的认知能力。基于用户感受的室内照明设计研究刘艺(上海理工大学 管理学院,上海 200093)摘要:目的:随着人们对生活和工作环境关注度的不断提高,照明设计逐渐向功能化转变。这个阶段的照明设计开始考虑不同场所的需求,如学习、工作、休息等,并采用不同的色温和照度来满足这些需求。文章探讨基于用户感受的室内照明设计,旨在分析色温和照度对用户生理和心
5、理感受产生的影响。方法:文章主要采用实验法,共设置两组变量,分别是色温(6500k、3000k)和照度(300lx、900lx),采用主客观相结合的方式,主观评价通过两份问卷进行;生理指标包括心率的收集,以客观检测受试者的生理变化。结果:实验表明,3000k、300lx 的照明组合是较为舒适的,受试者心率较平缓,且感受更自然,而在 6500k、900lx 的照明环境中感受最为凉爽、头脑最为清醒。结论:色温和照度对人们的心理感受和生理感受具有显著影响。低色温低照度的暖色光给人舒适的感觉;高色温高照度的冷色光则给人清爽、明亮的感觉,使人头脑更清醒。希望研究能为现代室内照明设计提供一定的实践参考,提
6、高室内环境的舒适度和生活质量。关键词:色温;照度;用户感受;视觉感知;室内照明;照明设计中图分类号:TU113.6文献标识码:A文章编号:1004-9436(2024)05-0143-03144人文科技实验在一个密闭的实验室内开展,借助空调将室温控制在 24左右。4 盏 LED 灯具被均匀地安装在房间的天花板上。墙壁和天花板都被漆成白色,为避免反光,地板上铺有灰色地毯,右侧玻璃为单面玻璃。除了照明光源外没有其他光源。本实验对灯光照明的选择参考学者谢闵智等人相关色温与照度对台湾 LED 照明使用者视觉感受的影响中设定的照明条件,选取了四组,分别是 6500k、900lx,6500k、300lx,
7、3000k、900lx,3000k、300lx。2.2 实验内容2.2.1 主观评价主观评价采用心理感受问卷和生理感受两种问卷。问卷采用语义差异量表的形式,共包含 10 对形容词组。心理问卷分别是刺眼的/柔和的、阴暗的/明亮的、冷的/暖的、不舒适的/舒适的、人工的/自然的。生理问卷分别是令人乏力的/令人充满动力的、意识模糊的/头脑清醒的、呼吸困难的/呼吸顺畅的、感到眼睛胀痛的/感到眼睛舒适的、燥热的/凉爽的。受试者根据个人对灯光的感受进行打分。有-33共6 个分值,正负值表示两个语义相反的词,绝对值的增加表示程度的加深。值得注意的是,为了防止被试选择“一般”等中间选项,减轻由此产生的“集中效应
8、”,问卷省略了中间选项。2.2.2 客观测量研究表明,心电图在评估与照度影响有关的生理舒适度方面,是非常有用的工具8。因此,实验使用 PhysioLAB 无线生理仪连续测量心率,设置采样频率为 1000 赫兹。该仪器具有 5 个通道,是一款可穿戴的无线人体生理数据记录系统,可以记录所有与人体生理相关的数据。本文主要对收集的平均心率(bpm)进行分析。2.3 实验流程测试前,受试者需要在观察室佩戴好无线生理仪。进入实验室后,受试者被要求闭眼戴上眼罩,静坐 2 分钟。在此期间,受试者恢复到平静的状态。随后摘下眼罩,在房间内感受 5 分钟的灯光。5 分钟后,受试者需要根据他们对灯光环境的主观感受填写
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