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系統識別號 U0026-0812200914193360
論文名稱(中文) 不同人工光源種類及頻譜特性對人體反應影響之研究
論文名稱(英文) A Study on the Influence of Various Types and Spectral Characteristics of Artificial Lighting for Human Responses
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 建築學系碩博士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 96
學期 2
出版年 97
研究生(中文) 洪銘余
研究生(英文) Ming-yu Hong
電子信箱 n7695131@mail.ncku.edu.tw
學號 n7695131
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 175頁
口試委員 口試委員-王為
口試委員-楊明興
指導教授-江哲銘
口試委員-賴榮平
中文關鍵字 光譜  工作效率  良導絡  白光LED  人工光源 
英文關鍵字 Spectrum  Ryodoraku  Working Efficiency  White LED  Artificial Lighting 
學科別分類
中文摘要 顧及未來環境需求及符合國際發展趨勢,朝向省能、環保及多樣化之發展,及追求健康、舒適的建築居住環境與室內環境品質之確保,已成為二十一世紀所必須關注之課題。根據相關文獻針對不同光源照明環境與光譜特性影響人體心理與生理反應,本研究參照中醫界用於定量化評估整體生理反應之可反應交感神經系統的「良導絡量測系統」以評估人體之生理反應,企圖在台灣夏季、冬季代表氣候條件色溫度4000°K及6500°K照明狀態下,探討不同人工光源種類之室內環境對人體反應之影響,以綜合分析心理主觀知覺評價、生理數值量測結果與工作效率變化。提出較佳的光源環境模組與光譜組成分佈概況,以作為使用者與設計者日後參考資料。

█ 研究方法:
(1)本研究係以足尺實驗室作為環境感知實驗場所,依實驗室法評估室內不同人工光源環境模組對人體反應影響。
(2)本研究以SD法(Semantic Differential Method)進行受測者心理評價實驗,以瞭解在不同光源環境模組下人體的心理反應,且以良導絡量測系統評估皮膚穴位電阻之變化,並應用數學考卷測驗的方式進行工作效率之評估。
(3)運用統計分析方式將各環境模組下心理、生理反應與工作效率變化結果做比較,並將結果回饋到設計者與使用者參考之建議。

█ 研究結果:
1.綜合分析與比較本研究與以往相關研究結果,中色溫度(4000°K)及高色溫度(6500°K)照明環境在夏冬季兩氣候條件下對人體反應確實會造成不同程度之影響。本研究發現於高色溫度照明環境下長時間使用白光LED燈對人體生理及心理會產生負面影響,而於中色溫度照明環境下使用全光譜螢光燈對人體反應綜合表現較佳。因此,於一般作業空間中建議使用色溫度4000°K全光譜螢光燈照明,以確保健康、舒適性能,並有效提升工作效率。
2.進一步探討光源相異的光譜特性對人體反應之影響,發現橙色波段(595nm~620nm)光譜能量分佈增加,可提高舒適、輕鬆感受並提振精神;而於色溫度6500°K照明環境下,藍色波段(435nm~490nm)光譜能量增加對人體呼吸循環系統、泌尿系統與膽道系統相關器官有顯著影響性。
英文摘要 With the demanding for future environment and matching to international tendency, tending towards the energy saving, environmental protection, and diversity, pursuing healthy, comfortably constructed environments, and indoor environmental quality are already becoming the important issue in the 21st century. According to related researchers, different artificial illuminative environment and spectral characteristic will affect psychological and physiological human responses. This study evaluates human psychological responses by means of analysis of the ‘Ryodoraku System’, based on traditional Chinese medicine, reflecting the condition of a sympathetic nervous system. This study probes the influence on the human body of illumination having the color-temperature of 4000°K and 6500°K set in typical Taiwan climatic conditions of summer and winter, with various types of artificial lighting in interior environment. The objective of this study is to find the best working environment and spectrum distribution that could become a reference for designers and users.

█ Methods
The research utilizes a full-scale laboratory as the environment sensation to evaluate three different artificial illumination environments and their influence on the human body. These three artificial lightings are: a) three wavelength fluorescent lamp, b) full-spectrum fluorescent lamp, c) white LEDs lamp. This study used the SD Method to analyze the effects of psychological responses, the evaluation of physiological responses using Ryodoraku values, and the appraisal of working efficiency used a simple mathematics test.

█ Result
1. Based on a review of related researches as well as the analysis of the present experiment, high color-temperature(6500°K) and medium color-temperature(4000°K) light had different influence on human psychology and physiology either in winter or summer. This research had discovered that using white LEDs lamp long time under the high color-temperature light had negative influence on human physiology and psychology, but using full-spectrum fluorescent lamp under the medium color -temperature light had better performance for human responses. It is recommended that it would assure the performance of comfort and health, and promote working efficiency in using full-spectrum fluorescent lamp of color-temperature light (4000°K).
2. Further discussing about the influence on different spectral characteristics of artificial lighting for human responses, we discovered that increase in the spectrum of orange wave (595nm~620nm) energy may enhance comfortable, relaxed feeling and inspire the spirit; But increase in the spectrum of blue wave (435nm~490nm) energy under the color-temperature 6500°K light has significant effects on human body organs correlative to the respiratory and circulatory system, urinary system, and the bilitary system .
論文目次 第一章 緒論
1-1 研究動機與目的……………………………………………1-1
1-1.1 研究動機…………………………………………………1-1
1-1.2 研究目的…………………………………………………1-6
1-2 文獻回顧……………………………………………………1-7
1-2.1 常見人工光源之種類……………………………………1-7
1-2.2 光譜溫度效應……………………………………………1-8
1-2.3 光源頻譜對人體反應之影響……………………………1-8
1-2.4 照明環境對人體反應之影響……………………………1-10
1-2.5 應用良導絡量測系統評估人體反應之相關研究………1-11
1-2.6 室內環境影響作業效率之相關研究……………………1-15
1-2.7 小結………………………………………………………1-16
1-3 研究範圍……………………………………………………1-17
1-4 研究步驟與流程……………………………………………1-19

第二章 照明環境與人體反應實驗之理論及方法
2-1 人工光源照明環境相關理論與方法………………………2-1
2-1.1 光源頻譜相關理論………………………………………2-1
2-1.2 光源色溫度相關理論……………………………………2-5
2-2 人體生理反應評估方法……………………………………2-8
2-2.1 照明環境對人體生理反應評估方法……………………2-8
2-2.2 良導絡理論及應用………………………………………2-8
2-2.3 良導絡代表測定點………………………………………2-13
2-2.4 良導絡量測系統之應用…………………………………2-14
2-3 人體心理反應評估方法……………………………………2-18
2-2.1 環境刺激與人體心理感受反應…………………………2-18
2-2.2 心理感受評價方法………………………………………2-19
2-4 作業效率評估方法…………………………………………2-22

第三章 不同人工光源室內環境人體反應實驗計畫
3-1 實驗目的……………………………………………………3-1
3-2 實驗場所基本條件…………………………………………3-2
3-2.1 實驗場所設計方式………………………………………3-2
3-2.2 燈具選擇方式……………………………………………3-3
3-2.3 儀器設備種類與性能規格………………………………3-3
3-3 實驗探討因子………………………………………………3-5
3-3.1 氣候室溫設定……………………………………………3-5
3-3.2 作業面照度值……………………………………………3-6
3-3.3 光源色溫度………………………………………………3-6
3-3.4 光源種類及頻譜特性……………………………………3-9
3-4 實驗室境界條件測定………………………………………3-13
3-4.1 室內氣候條件、背景噪音與材料反射率之測定………3-13
3-4.2 室內空間及桌面平均照度值之測定……………………3-14
3-5 良導絡量測方法與人體感知時間模式之確立……………3-20
3-5.1 實驗量測方法之確立……………………………………3-20
3-5.2 人體感知時間模式之確立………………………………3-23
3-6 實驗計畫……………………………………………………3-24
3-6.1 室內環境模組人體反應實驗……………………………3-24

第四章 不同人工光源環境模組對心理、生理與效率之影響
4-1 不同人工光源室內環境模組對心理感受之影響…………4-1
4-1.1 人體心理感受評價之歷時變化…………………………4-1
4-1.2 人體心理感受之綜和評價………………………………4-11
4-2 不同人工光源室內環境模組對生理反應之影響…………4-20
4-2.1 人體生理反應之歷時變化………………………………4-20
4-2.2 對生理反應的影響程度…………………………………4-23
4-2.3 歷時環境模組感知下,經絡代表良導點數值與健康
值範圍的關係……………………………………………4-31
4-2.4 生理反應於各模組下進行綜合分析比對………………4-37
4-3 不同人工光源室內環境模組對工作效率增減之影響……4-45
4-4 心理感受、良導絡反應、工作效率與光源頻譜之關係…4-49
4-4.1 心理感受與良導絡反應相關性…………………………4-49
4-4.2 心理評價與工作效率評估…..…………………………4-59
4-4.3 良導絡反應與工作效率相關性…………………………4-63
4-4.4 光源頻譜與良導絡反應相關性…………………………4-67
4-4.5 光源頻譜與心理感受相關性……………………………4-70
4-4.5 光源頻譜與工作效率相關性……………………………4-73
4-5 生理反應、心理感受、工作效率與光源頻譜綜合分析…4-74
4-5.1 生理反應、心理感受與工作效率綜合評價……………4-74
4-5.2 光源頻譜與人體反應綜合相關性………………………4-77

第五章 結論與建議
5-1 結論…………………………………………………………5-1
5-2 後續研究與建議……………………………………………5-5
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論文全文使用權限
  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2009-07-23起公開。
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