教室同色异谱白光LED光环境主观评价——视功能综合研究

摘要

本论文依托国家自然科学基金面上项目《教室光环境光生物安全性研究》（批准号51178483），在本课题组前期研究成果以及国内外光生物领域的最新研究成果基础之上，针对三种同色异谱同照度的白光LED光环境，通过多样本评价指标重要性评级调研及教室同色异谱白光LED光环境主观评价实验和小样本视功能实验，并利用合理的数据处理方法进行统计分析，研究在全人工光环境下被试者对同色异谱同照度的白光LED光环境的主观评价差异，以及其对被试者的视功能的影响，并提出综合的光环境评价方法。
　　首先，论文在大量调研国内外相关研究的基础上，介绍了国内外同色异谱光生物效应研究成果，以及光环境主观评价相应研究方法，并分析了LED应用于教室照明的优缺点和教室照明设计要求的各种指标，确定了本论文所要解决的主要问题和研究方向，即通过教室同色异谱白光LED光环境主观评价试验及视功能影响实验，针对同色温同照度不同光谱组成的光环境，探讨受试者主观评价和生理反应较好的光环境，并利用科学数据处理方法对光环境进行综合评价。
　　本论文研究主要分三个部分：第一部分为教室光环境主客观评价指标重要性评级调查；第二部分为教室同色异谱白光LED主观评价实验及主观评价函数的建立；第三部分采用情绪量表、KSS量表以及远视力、色觉等指标测试进行教室同色异谱白光LED视功能实验；最后基于主观评价实验及视功能实验的结果分析，对教室照明光环境的设计和评价提出合理建议。
　　主客观评价指标重要性评级调查部分：对多名在校大学生进行教室光环境主客观评价指标重要性评级调查，根据调查结果确定后续实验需要控制的光环境客观物理性指标，以及确定主观评价实验中的评价所采用指标。
　　主观评价实验部分：主要进行了教室同色异谱白光LED环境主观评价实验，并根据指标重要性评级调研确定了各指标所占权重，然后利用层次分析法建立评价函数得出评价结果，最终在三种同色异谱同照度的LED光环境中确定了受试者主观评价最高的光环境，并从光谱构成角度分析了形成该评价结果的可能原因。
　　视功能实验部分：主要进行了三种光环境下的视功能影响实验，并根据实验结果得出对被试者视功能影响最小的光环境，并从光谱构成角度分析了造成被试者情绪变化及疲劳程度等光生物效应更为明显的原因。
　　通过以上实验研究，论文最后对整个实验过程进行回顾和总结，并根据对光环境的光谱特性和显色性能的分析，为教室照明设计提供合理建议，并提出了主观评价与视功能生理实验相结合的光环境综合评价方法。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪 论

1.1论文研究的背景及意义

1.2国内外相关研究和发展

1.3论文研究的内容与方法

1.4论文研究目的及拟解决的关键问题

2 LED照明特点及教室照明设计相关理论研究

2.1 LED照明的特点

2.2 教室照明的要求

3 教室光环境评价指标重要性评级调研

3.1调研背景

3.2调查问卷设计

3.3教室光环境评价指标重要性评级调查

3.4本章小结

4 教室同色异谱白光LED主观评价实验

4.1实验概述

4.2 实验结果与数据分析

4.3 本章小结

5 教室同色异谱白光LED视功能实验

5.1实验概述

5.2 实验结果与数据分析

5.3 本章小结

6 结 论

6.1 基于实验光环境分析的教室照明设计思考

6.2 教室光环境评价方法

6.3 本文主要结论

6.4 展望

致谢

参考文献

附录

A. 教室人工照明光环境主客观评价指标调查问卷表

B. 光环境主观调查问卷表

C. 3种实验光环境概况及光谱分布表

D. 主观评价实验评分统计表

E. 简明情绪状态问卷（BPOMS）

F． KSS疲劳问卷修订版调查选项

G. 视功能实验统计数据

H. 作者在攻读学位期间发表的论文目录