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嚴永紅:《教室健康照明研究與應用設計實踐》

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2020-02-14 作者:胡翔 來源:阿拉丁照明網 瀏覽量: 網友評論: 0
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摘要: 2019年12月20日,,光亞法蘭克福、阿拉丁、南網光亞照明研究院聯合健康照明產業鏈領先組織,共同發起“2019光健康產業市場趨勢峰會”。本文為,重慶大學建筑規劃學院嚴永紅教授《教室健康照明研究與應用設計實踐》演講概要。

大健康產業作為世界上最大和增長最快的產業,已經成為全球經濟發展的新引擎。健康照明發展在關注安全,高品質舒適度,更應把握療愈光照,主動健康干預和個性的定制成為重要的生長點。2019年12月20日,光亞法蘭克福、阿拉丁、南網光亞照明研究院聯合健康照明產業鏈領先組織,共同發起“2019光健康產業市場趨勢峰會”,邀請眾多研究該領域的頂級專家、企業領袖,針對不同的主題和話題,從生物、醫學、視覺、技術、標準、產業發展等眾多方向共同探討,進行深度對話,促進健康照明產業未來發展。


下面是重慶大學建筑規劃學院嚴永紅教授《教室健康照明研究與應用設計實踐》的演講概要:

嚴永紅.jpg

很多人都說嚴老師你們做教室健康照明,那你能不能告訴我們,什么樣的光環境是健康的?比如說我照度做到多少,色溫多少,它是最健康的。那么我們最早期的研究,第一個是研究是色溫,當時做了三種色溫、四種照度,不同的色溫,它的優勢照度是不一樣的,那么總體來看,4000K的優勢比較好。6500K可能到未來它不一定是一個主流的色溫,3000K也不一定是最好,這是當時我們在做全人工光的環境里所得出的一個結論。后面我的博士生在這個基礎上,把全人工光做完以后,又開始考慮在教室照明里面非常重要的天然光。


天然光首先要解決一個問題,目前的天然光的標準還在用我們以前的,比如說我們做建筑設計,就有一個采光系數是吧,但是它的基礎是靜態的,那么我的博士生他在做的時候,就用了現在比較流行的,就是我們的動態天然光的一個評價。我們看看這張圖就,這是一年中不同的城市,它的天然光從早上到晚上的排列的情況,你可以一眼通過這個圖看出來,哪個城市的光照比較足,那么這個拿來干什么呢?是對我們在做建筑設計的時候,和我們做照明設計的時候,提供一個基礎的一個指標,那么我們的學生針對重慶大學的幾個校區,調研了不同類型的教室,然后對它的采光和照明情況做了一個調查。大家可以看到,教室現在基本上是南北向居多。那么南北向來面,我們如果從原來的窗地比來看,窗戶開的最小的有1:7.7的窗地比,最高的有1:1.8,那么也就是說它天然光的狀況,首先差別就很大。后面我們還會看到,南向和北向的差異也非常大。那么一般窗戶比較大,大家可以看到是繪圖和設計室,因為我們繪圖教室和設計室需要充足的光線,自習室相對要低一些。這是當時他做的一個實驗,包括他把整個的實驗,因為天然光千變萬化,最好入手的是陰天,因為陰天相對它的強度,天氣狀況相對要穩定一些,變化沒有這么大,所以他選擇的是陰天,而且陰天恰好比較適合重慶的大部分的狀況。因為我們的光照不足,最大的問題是冬天,夏天是過量的,因此他做的是冬季的陰天的研究。


然后他把一個標準教室,分了近窗處和遠窗處兩個區域,做了全天的一個研究。那么他在設定光環境的時候設了這么幾個,一個是現狀,就是我們的天然光加上我的人工光,現在大概200Lux,另外一個是按照現在的標準,天然光加人工光,人工光可以達到450-500Lux,還有一個是我們前期的研究得出來的,700左右,750左右,比較好的這個人工光疊加進來,我們來看三種不同狀況下,人的各種反應。那么做了這些實驗,就包括舒適度的,主觀的和生理的,包括睡眠,還有工作效率,這幾個評價。

現場圖片.jpg

最后得出來一個什么結果呢?大家這個圖看一下,和我們前期做的一些實驗也吻合。就是說它單一的指標,就是沒有一條完美的曲線,它能夠同時滿足你的效率、情緒什么什么,就是所有你生理和心理所需要的指標,它都滿足,很多指標是矛盾的。那么這兒重點做了兩個,一個是工作效率,就是學習效率和光照的關系,那么大家可以看到,從早上到下午呢,是這樣一個曲線,中午那一段是虛線,是他中午沒有做。早上是從高到低,下午也基本上是從高到低,但是下午的起值要低一些,這是從效率的角度,早上和下午上班的時候,需要給一個強光刺激,這是他的結論。另外一個,從情緒來看,就不是這樣的了。那么情緒上午所要的光照要強一些,下午要低一些。這個我們跟國外的兩個模式對比,那么國外的這個學者也有兩個模式,那么就包括我們現在所做的很多動態照明模式,實際上是第一種。就咱們看藍色、白色的這種,就模擬天然光,慢慢慢慢亮起來,然后再慢慢慢慢暗下來,大部分是這樣的模式,但是我們實驗得出來的結論,這個比較適合調節情緒,但是對于效率來說它并不是太起作用。下面一種模式,實際上是適合效率,就是給一個強光刺激,上下午各給一個強光刺激。


那么我們看一下國外的學校是什么樣,也就是說我們不要忘記天然光和我們室內的設計,它仍然是對我們光環境影響最大的,它影響我們的空間明亮度,所以大家先看一下。我們做了這個學校每件教室的調研,最后發現有幾個問題,因為我們是夏季的時候做的,就發現實際上白天根本不是光不夠,白天是光太過亮,而且它分布不均勻,近窗處太亮,遠窗處不夠,那么怎么辦?現在的辦法就是剛才鄒老師放的那幾張照片,一個窗簾全拉死,也就是說你天然光根本不用。那么我們看一看,比如說我們不拉窗簾是這樣分布的,它的照度,實際上就是不均勻而且超標,當我拉上窗簾以后,它又不夠了。大家可以看到,甚至這塊還是有的超標,這個是不夠的,就是南北向,前面那個是南向,這個是北向。那怎么辦呢?也就是說一邊呢我們又在說光照不足,一邊是天然的、最好的光多余,那該怎么辦?所以這次我們設計,除了從常規照明,也就是在座的各位最關心的常規照明,我們的燈具選擇和優化以外,還有我們加了一個情緒照明,另外呢添了百葉的,百葉我現在自己正在開發一個專利,我希望用一個低成本的方式,能夠實現我所要的光進來,我們把一些太強烈的光、近窗處的光遮掉,但是讓遠窗處的光有,那么我現在也正在做。


“2019光健康產業市場趨勢峰會”,嘉賓演講報道:

- 牟同升:《光和照明健康的量化評價及標準化的研究》

- 孫智江:《新型光譜調制技術——類太陽光健康光源》

- 馬展輝:《健康教育照明之眩光解決方案》

- 林燕丹:《關于“全光譜” 與光品質評價方法論的一些探討》

- 嚴永紅:《教室健康照明研究與應用設計實踐》

- 鄒念育:《基于視覺舒適導向的人居空間光環境評價指標研究》


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