2022年8月6日，“2022(第四届)健康建筑大会”在北京召开。北京工业大學(xué)薛鹏教授分(fēn)享了《建筑采光与健康照明》主题报告。

　　為(wèi)响应“健康中國(guó)”战略并实现“碳中和”目标，充分(fēn)利用(yòng)天然光已成為(wèi)营造“宜居”和“低碳”建筑的重要原则。天然采光在提供视觉光环境的同时，也带来对感知、非视觉的影响。目前，建筑围护结构设计主要面向节能(néng)需求，尤其是遮阳设计及新(xīn)材料的利用(yòng)，对采光质量影响较大，并由此产生了新(xīn)的问题。本报告讲围绕以下三个问题进行讨论：采光设计与人體(tǐ)的反应途径;采光与人工照明的辩证关系;采光控制新(xīn)技术与采光质量新(xīn)问题。

　　嘉宾介绍

薛鹏
北京工业大學(xué)校聘教授、博士生导师

　　主要研究方向為(wèi)建筑光热环境。现任國(guó)际照明學(xué)会TC3-59主席、中國(guó)建筑學(xué)会建筑物(wù)理(lǐ)分(fēn)会理(lǐ)事、中國(guó)照明學(xué)会室内照明委员会委员、北京市照明學(xué)会健康照明委员会副主任委员等。近年来主持开展多(duō)个主题為(wèi)室内光热环境的项目，包括國(guó)家自然科(kē)學(xué)基金、國(guó)家重点研发计划重点专项子课题、北京市自然科(kē)學(xué)基金等。光影响健康

　　“建筑是人、环境、能(néng)源之间的桥梁，室内环境包括声、光、热和室内空气品质，光环境占据着室内环境重要部分(fēn)。对于同一建筑，同一楼层不同的朝向，接触到的日光是不一样的，这就给了光环境很(hěn)大的研究空间。太阳辐射是一种電(diàn)磁波，而人眼仅能(néng)看到可(kě)见光部分(fēn)。对于不同的可(kě)见光波長(cháng)，人眼的敏感程度是不一样的，例如：白天人眼对蓝绿色光最敏感。天然光的优势在于给人亲近感和节约能(néng)耗。”薛教授对自然光进行介绍后，进一步总结了当前《绿色建筑评价标准》和《健康建筑评价标准》中光对人的影响，分(fēn)為(wèi)3个方面：视觉、非视觉效应和感知。

　　一、视觉效应

　　研究发现：光的亮度、均匀度、照度(水平、垂直)、眩光、光幕反射、光谱、显色指数、视敏度、对比敏感度、空间亮度系数等参数会影响人的视觉舒适、视觉灵敏、视觉疲劳和视觉功效。

　　二、非视觉效应

　　光照强度、光源光谱(光源分(fēn)布辐射量、空间光谱反射)、 timing、曝光时间、生物(wù)节律因子(CLA)、生理(lǐ)等效照度 (EML)、生物(wù)节律刺激值(CS)会影响人的睡眠、觉醒周期和警觉性。

　　三、感知

　　色温、照度(水平、垂直)、眩光(统一眩光值UGR、天然采光眩光指标DGI、DGP)、频闪、动态指标会影响人的安全感、心情和动机。

　　自然采光和人工照明

　　天然光的特点是动态变化(照度光谱)、强度高(数量级)、光谱连续和提供视野;人工照明特点是不受气候影响、空间分(fēn)布均匀、顶部照明為(wèi)主、可(kě)以主动调节。

　　研究人员在北京某大學(xué)研究生办公室进行健康照明评价测试，采用(yòng)8盏11通道的LED灯具作為(wèi)光源调节照度及光谱，营造采光(晴天)、类采光和双峰值LED三种光源，设置300、500和1000三种照度，并利用(yòng)可(kě)上下对开的電(diàn)动遮阳帘减少采光对视野的影响，共邀请12位受试者参与实验，从受试者的生理(lǐ)过程、视觉功效和感知三方面探究人工光是否能(néng)代替天然光这一问题。

　　根据实验结果分(fēn)析可(kě)知：

　　(1)从光照强度来看，500 lx照度效果最好;

　　(2)从光源来看，类天然光LED灯的光谱和均匀性在整體(tǐ)上表现良好。

　　由于不同测试难度对环境的要求不尽相同，因此其他(tā)结论有(yǒu)待进一步挖掘。另外，目前采光大都采用(yòng)采光和人工照明相融合的模式，在基本满足人们日常采光需求的同时，也使得光谱拟合和模拟采光技术成為(wèi)可(kě)能(néng)。

　　照明新(xīn)技术&新(xīn)问题建筑运行能(néng)耗中供暖空调能(néng)耗占比往往最大，一般能(néng)达到建筑总能(néng)耗的40%~50%。建筑能(néng)耗是建筑运营碳排放的关键数据，為(wèi)降低建筑能(néng)耗，会采用(yòng)变色材料作為(wèi)透光围护结构选材。这一新(xīn)技术能(néng)够有(yǒu)效提高其热阻，起到节能(néng)效果的同时也产生了新(xīn)问题。

　　研究发现：窗户是建筑节能(néng)改造的薄弱环节，玻璃的颜色、温度和光學(xué)特性都会随气候条件的变化而变化，变色材料的使用(yòng)导致建筑内全年自然采光质量不如人工照明。诸多(duō)类似问题的产生和解决都在不断促使采光和人工照明进一步融合。

来源：健康建筑联盟