不同调光方式LED照射下的人体非视觉效应

分别采用模拟调光和PWM调光方式实现LED光调节。采用生理参数法,以在校大学生为研究对象,选择3种色温(3 000,5 600,6 500 K)LED光源,在3种照度(300,500,800 lx)水平下,对8名(5男,3女)受测者在实验前后的脉搏和瞳孔进行测量。选择同样3种色温LED光源,分别采用两种调光方式添加蓝光(464nm,20 lx)实现300 lx的照明环境,对12名(8男,4女)受测者在实验前后的脉搏和瞳孔进行测量。结果表明:两种调光方式实现的LED光环境对人体脉搏变化率和瞳孔收缩率的影响均没有显著性差异;在测试照明环境中添加蓝光,可引起人体脉搏变化率和瞳孔收缩率增大,峰值处分别增加约6%和9%。

天然光环境下医院病房的非视觉效应研究初探

许多研究表明良好的天然采光对于医院病人的生理和心理健康有着积极作用。随着光的非视觉效应研究进一步深入,人们了解到医院建筑的采光照明不仅仅要满足传统的视看标准,也要满足人体健康需求。本文以江苏省中医院的一间普通标准病房为研究对象,尝试基于国内外最新的非视觉采光照明研究成果,探索性研究其天然光环境下的非视觉效应。尽管前期的量化实地测量和模拟分析都表明该病房天然光环境良好,满足目前现行的国内采光设计标准,但在冬季(从当年11月到次年3月),或者是全阴天情况下,远离窗口病床上的病人无论是在躺卧或倚靠状态,天然光并不能满足人体所需的生理节律刺激,无法达到健康要求。

基于非视觉效应的高校图书馆阅览空间天然采光设计研究

随着对人体非视觉通道研究的深入,天然光与人体生理节律的密切关系被更多地证实,高校图书馆阅览空间中天然光环境设计亟需重新审视和思考。文章对高校图书馆阅览空间的天然采光设计进行展望:在考虑外部环境的天然光条件下,高校图书馆阅览空间应优先考虑设计东朝向的采光口,其次为南朝向;应充分利用采光中庭,多选用正方形的空间形状;分区式和夹层式空间布局更利于提高侧窗天然光线的射入量;多立面采光幕墙、天窗采光和室外阅览区域能让阅读环境天然光线丰富立体;考虑到读者的个人感光史可利用遮阳系统和采光辅助系统进行微调节。

基于非视觉效应的住宅室内照明设计

非视觉效应对于调节人体周期节律具有重要作用,节律系统异常则会影响人们的生理和心理健康。过去住宅室内照明设计关注的重点主要在视觉功效上,并未充分考虑非视觉效应的影响以提供更加健康舒适的照明环境。优质的室内光环境不仅要保证用户的视觉照度需求,做到安全节能,也要适应人们的生活作息习惯,在不同时段提供身体节律调节所需的光照水平,以提高人们生理感官的舒适性。依据“时间分段,区分昼夜照明”的优化原则,采用根据室内空间功能需求进行差异化照明设计的方法,可以使室内照明模仿自然光呈现出动态变化,使其符合人体作息习惯,满足节律照明的光照需求,在相应行为动作发生时,提供更加舒适的健康照明环境。

照明对人眼非视觉效应的影响

文章介绍了近年来关于人眼非视觉效应的科学研究成果。重点阐述了人眼昼夜节律系统的主要组成部分及其特性。从光照水平、光谱、光分布、光照的频率和持续时间四个方面,初步探讨了照明对人眼非视觉效应的影响。

采光照明非视觉效应的评价方法综述

由于采光照明的基于非视觉效应的独特性和对人类健康的重要性,因此我们需提出一些恰当方法对其进行有效评价。回顾了目前国际上对非视觉效应光谱响应曲线的实验研究,包括基于褪黑素的抑制量、瞳孔大小的改变量和人体其他生理参数的变化,以及采光照明非视觉效应的主要评价方法:节律影响因子C/P值、生物节律刺激因子CS值、光剂量法、加权的DA值、帽子图法、有效昼夜节律区域百分比CEA,探讨各评价方法优缺点,以及它们所适用的范围。

光的非视觉效应国内外研究进展与发展动态

介绍了国内外绿色建筑和健康建筑中光的非视觉效应研究探索历程,对现阶段常用的非视觉评价模型进行了总结和梳理,得到生物节律因子C/P评价模型、Lucas评价模型、MS Rea评价模型、等值黑视素评价模型;汇总国内外相关健康建筑标准中的相关条文进行对比分析后,发现仅有WELL标准和《健康建筑评价标准》中对非视觉效应进行了明确的指标限定;并对现阶段光的非视觉效应相关实验研究情况进行分析对比,探究了光照强度、光谱信息、暴露历史和光照方向的非视觉效应探索现状。分析发现,这一领域整体而言具有待探索性和不统一性两大特征,未来发展的重点是加强健康建筑中光的非视觉效应的统一评价指标建立、其他影响因素的深入挖掘、与热环境结合后的节能优化控制策略制定等。

基于视觉与非视觉效应的教室采光多目标优化

营造优质健康的天然光环境需要同时考虑视觉与非视觉效应影响。本文以南京地区某学校教室为例,尝试以多目标优化方法,对该教室进行视觉与非视觉效应的耦合优化研究。本研究表明,多目标优化方法能够同时量化评估学校教室室内天然光环境的视觉与非视觉效应,并较好地对二者的设计影响因素进行耦合分析和优化。

南京市中学教室天然光非视觉效应研究

学校教室的天然光环境对学生的身心健康非常重要,近年来一些研究表明,除了视觉效应外,采光照明还具有非视觉效应,而这一效应会很大程度上影响学生的眼睛发育和学习效率。以南京市某中学一个具有代表性的教室为研究对象,通过计算机模拟技术,尝试用国际上较新的生物照度阈值法评估该教室在天然光环境下的非视觉效应,以期为今后非视觉方面的相关研究提供一定的方法借鉴。

办公空间光环境非视觉效应实测评价及影响因素研究

办公建筑的光环境对空间使用者的身心健康有重要的非视觉效应影响。本研究以3个典型办公空间为例,分别在晴天和阴天开展了室内光环境实测,通过分析等值黑视素照度达标情况对其进行非视觉效应的健康评价,并分析探讨了影响因素。结果表明,实测办公空间光环境的非视觉效应表现不足,且等值黑视素照度很大程度上依赖于天然光。阴天工况下,各办公空间的生理等效照度达标率低于40%,内区工位基本无法达标。结合目前照明系统运行模式未考虑人员非视觉效应健康需求的现状,对办公空间照明系统提出了优化建议。

光的非视觉效应在感光细胞和大脑间作用的研究进展

光在调节大多数动物的行为和生理方面起着核心作用,可产生视觉及非视觉效应。视觉效应是动物获取外界信息的重要方式,外界变化的信息通过视网膜的感光成像作用经由视觉传导通路最终传导到视皮层,获取物体的空间和颜色特征。非视觉效应主要表现为参与瞳孔对光反应、调节睡眠或活动时的神经内分泌以及调控昼夜节律,使机体的生理和行为与外界光环境保持协调。本文针对光的非视觉效应在感光细胞和相关投射脑区间的信息传递进行综述。

北向单侧采光办公房间的非视觉效应研究

近年来,学者们逐渐开始关注建筑采光环境中非视觉效应所引起的健康风险。然而,目前采光设计时仅考虑视觉作业,对既有建筑采光环境的非视觉效应缺乏了解。为解决该问题,本文选择满足GB 50033-2013《建筑采光设计标准》Ⅲ设计等级的北向单侧天然采光办公房间进行实测,利用平视采光外窗的人眼处垂直照度与褪黑素抑制百分比的剂量效应关系评价该办公房间的非视觉效应,结果表明在阴天条件下,该房间褪黑素抑制水平处于临界状态,即距窗较远的进深区域部分时段褪黑素抑制百分比难以达到100%。此外,还对采光设计标准中单侧采光房间Ⅰ~Ⅴ设计等级的非视觉效应进行了评价,各等级的褪黑素抑制百分比分别为100%、100%、71%~100%、38%~60%、5%~16%,这表明Ⅰ与Ⅱ设计等级可充分满足的褪黑素抑制需求、Ⅲ设计等级则处于临界状态、而Ⅳ与Ⅴ设计等级的褪黑素抑制水平较低。

不同光源的人体视觉及非视觉生物效应的探讨

本文从明视觉、暗视觉及非视觉的三条光谱灵敏曲线出发,讨论不同视觉状态下,光源光谱对人体的作用。通过测量各种常见光源的光谱,计算暗明比s/p值和生物节律影响因子acv值,对光环境进行评价。另外,选取一天中自然光在各整点时刻的分布状态,计算acv值,比较人工光源和自然光源的差异,从而得到色温对s/p值和acv值的影响,为高效、健康的光源选择提供依据。

使用光剂量评价照明的非视觉生物效应

照明非视觉生物效应关系到人体生理节律及生物效应,成为当前健康照明的研究重点,如何正确评价和测试照明光环境的非视觉生物效应是其中的难点问题之一。本文分析了现行的基于传统光度学理论的光度学测试评价生物效应的不足,提出采用光剂量来定量评价照明的非视觉生物效应,并给出测试方案。

照明的非视觉生物效应及其实践意义

2002年,人眼第三类感光细胞的发现,其对人体生理节律及生物效应的影响,使得人们重新审视和思考照明质量的定义。本文从介绍第三类感光细胞出发,定义照明的生物效应C/P值,计算并比较传统光源及LED的S/P值与C/P值,讨论照明的非视觉生物效应对照明质量评估和LED实际应用的意义。

低照度LED光下人眼瞳孔的非视觉生物效应

基于瞳孔收缩分析研究低照度LED光对人的非视觉效应。选择10名受测者、6种彩光LED和5种低照度,进行瞳孔受光反射实验;实验全程用红外视频记录仪拍摄,由基于Open CV开发的程序完成瞳孔大小的计算。结果显示：在同一照度水平下,蓝光波段光源非视觉效应最为显著,瞳孔稳定收缩率和恢复收缩率随着光源波长向短波方向偏移而增大;在同一光源下,瞳孔稳定收缩率与恢复收缩率随照度加强而增大,并且在10~70 lx间两瞳孔收缩率存在线性相关,相关系数均大于0.95;两瞳孔收缩率分别与生物节律因子存在线性相关,表明用瞳孔收缩率能较好表征非视觉生物效应的大小。

非视觉生物效应及其光谱灵敏度的研究综述

光对人的生理节律、激素分泌等造成影响被称为光的非视觉生物效应,其系统通路独立于视觉效应通路。文中介绍了非视觉感光系统的通路,总结了以光致褪黑素抑制、瞳孔光响应以及其他生理参数为表征的非视觉生物效应的光谱灵敏度方面的研究进展。指出这些研究将有利于建立合理而准确的光谱响应模型,对于照明实践和照明新标准建立将具有重要的借鉴意义和参考价值。

等效照度描述LED光源下非视觉生物效应的影响

应用等效照度对光源情况进行描述,并将生理参数与节律因子相结合表征光源的非视觉生物效应强弱.选取3种不同色温的白光和3种彩光LED光源,利用其光谱能量分布及光谱响应曲线分别计算了5种感光细胞对应的光生物节律因子和等效照度,分析了5种感光细胞对光生物效应的影响.在6种光环境下对测试者进行血压、心率的生理监测实验,用光照前后的生理数据变化率与理论计算相结合定量描述光源对人体产生的光生物效应,分析了生理参数变化率与节律因子的变化趋势.结果表明:等效照度与节律因子的变化规律一致,第三类感光细胞对应的等效照度越高的光源,其生理参数变化率越高,即对应的光源能够产生更强的生理刺激;可使用心率变化率、收缩压变化率与生物节律因子来评价光源非视觉生物效应强弱.

以发光二极管为背光源的平板显示对人体非视觉的影响

针对以发光二极管为背光源的平板显示对人体生理节律等非视觉的影响,采用节律因子评价模型设计了实验系统.通过全空间平均辐射法,采用国际电工委员会标准中平均图像电平的节目画面,测量显示不同图像时以发光二极管为背光源的平板显示器光辐射的节律因子.结果发现:以发光二极管为背光源的平板显示器在显示白场和大部分彩色图像时的节律因子为5.0以上,其非视觉效应比普通照明要强得多,且与显示的图像内容密切相关;该平板显示器的光学辐射对人体生理节律等非视觉具有不可忽视的影响.

不同波段LED对人体非视觉的影响

采用生物节律因子模型,评价可控发光二极管(light-emitting diode,LED)光源对人体生理节律等非视觉的影响.计算9种颜色LED光的生物节律因子,在红绿蓝3种光环境下,记录人体的心电图参数及9种颜色LED光开灯前后的额头平均温度差,结果发现,不同的颜色光对应着不同的生物节律因子,蓝光的生物节律因子最大,红光的最小;在红绿蓝3种颜色光环境下测得的心电图数据显示,在蓝光环境下心室率及QTc时间等参数变化较大,在红光和绿光环境下则基本变化不大;在9种颜色的光环境下,蓝光开灯前后额头平均温度差最大,红光的较小,白光的最小,生物节律因子与开灯前后额头平均温度差总体呈正相关,不同生物节律因子对人体非视觉效应存在不可忽视的影响.