行政办公空间人工照明环境电脑作业效率及疲劳度研究

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行政办公单位作为处理各类社会公共事务的重要场所,是政府处理地方政务和制定地方经济发展方向的主导地。调研发现其室内照明还仅停留在满足视觉功能需求的层面,各处行政办公单位的人工照明水平差异较大,部分低于国家标准要求,灯具年久失修,维护管理不善,办公人员所用电脑显示器亮度差异、新旧差异较大。长此以往,行政办公人员的视力健康将会受到较大影响,同时由于光生物效应,照明条件不足也会影响办公人员的工作效率和身心健康。互联网和办公软件的高度普及,使得电脑办公逐步取代传统的纸质文档阅读及书写成为主要的办公方式。本文作为国家自然科学基金项目《基于光气候分区的高校室内照明与大学生抑郁情绪的光生物效应研究》(批准号51478060)研究课题的相关内容,设计析因实验,在实验室模拟行政工作人员在办公室的行为模式,研究得出最有利于工作人员视疲劳、脑疲劳缓解及工作效率提高的照明参数组合。实验参数设计为三个等级的色温(4000K、5000K和6500K)、五个等级的工作面照度(300lx、500lx、750lx、1000lx和1500lx)、五个等级的电脑屏幕亮度(50cd/m2、100 cd/m2、150 cd/m2、200 cd/m2和250 cd/m2),三类参数各数值间交叉分组,组合出15种照明环境搭配5种屏幕亮度的实验方案。筛选了12名实验被试者(6名男性、6名女性,具备各项正常的生理指标),通过美国BIOPAC公司MP150型16导生理记录仪采集记录被试者的脑电信号、眼电信号,剂量作业法测量被试者的脑力工作能力指数(IMC)。分析各项生理指标与色温、照度、屏幕亮度之间的变化联系,包括脑疲劳(Rδ+θ值)、精神兴奋性(Rα值和Rβ值)、视疲劳(眨眼频次和闭眼时间)、IMC指数变化率。通过析因实验结果分析发现,以IMC指数为工作效率评价指标,最优LED照明方案为:色温5000K,照度750lx,屏幕亮度150cd/m2;以眨眼频次变化率为视疲劳的评价指标,最优LED照明方案为色温4000K,照度750lx,屏幕亮度150cd/m2,以闭眼时间变化率为视疲劳的评价指标,最优LED照明方案为色温6500K,照度750lx,屏幕亮度250cd/m2;以脑疲劳为评价指标,5000K为最佳色温参数,照度最佳参数为750lx,屏幕亮度最佳参数为150cd/m2。再通过多指标综合评价法,构建包含脑疲劳、脑兴奋、视疲劳、工作效率四个方面共6项生理信号和效率量表评价指标的照明环境综合评价指数I值,筛选得出I值最大的LED照明参数组合为色温5000K、照度750lx、屏幕亮度150cd/m2。在构建照明环境综合评价指数的基础上,通过多元非线性回归分析,得出照明环境综合评价指数I值与色温、工作面照度及屏幕亮度的函数模型,其表达式为:y=1.6212-0.00031+0.00022+0.00233+2.2896*10;812-8.2416*10;822+1.5219*10;632+6.8513*10;812+3.2211*10;813-1.9820*10;623其中y为照明环境综合评价指数I值,x1为色温值,x2为照度值,x3为屏幕亮度值。
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