办公照明水平对感知、绩效及生理反应的影响研究：基于黑视素等效日光照度（melanopic EDI）的剂量效应分析

本文通过实验室研究系统探讨了白天办公环境中不同黑视素等效日光照度（melanopic EDI）对人员主观感知、认知绩效与生理指标的剂量效应。研究发现150 lx melanopic EDI最有利于视觉舒适度，而250 lx水平可显著提升记忆与问题解决能力，提示视觉与非视觉需求存在差异化照明优化策略，为办公光环境设计提供了实证依据。

　　

Highlight

本实验首次在白天办公场景中采用六梯度黑视素等效日光照度（melanopic EDI）设置，系统揭示照明剂量与人员反应间的非线性关系。150 lx条件成为舒适度峰值点，而认知功能在250 lx实现最优提升，更高照度（694 lx）反而导致满意度下降，为精准化办公照明设计提供了关键阈值依据。

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Participants and study design

本研究采用被试内设计，通过G*Power 3.1.9.7软件进行事前功效分析。设定统计功效0.95、α=0.05、Cohen’s f效应量0.25、重复测量相关性0.50及球形度校正系数1.00，计算出最低样本量为28人。最终招募30名健康参与者（15男15女，平均年龄23.4±2.1岁），所有人在6种melanopic EDI条件（54/90/150/250/417/694 lx）下分别接受75分钟暴露，实验顺序经平衡处理以控制学习效应。

Baseline comparisons

线性混合模型（LMM）分析显示，各照明条件间的基线评估值无统计学显著差异（所有p>0.05，详见表2）。为确保实验严谨性，后续分析中将基线测量值作为协变量纳入模型，以控制不同实验日初期状态波动对结果的影响。

Effects on perceptions

本节重点解析照明剂量对主观感知的调控作用。数据显示，150 lx melanopic EDI条件下参与者的舒适度与满意度评分显著优于其他条件（p<0.01），而主观警觉性与情绪指标在不同照度间未呈现显著差异。亮度感知随照度提升呈单调递增趋势，但最高照度（694 lx）引发部分参与者的眩光不适报告。

Discussion

本研究首次在白天办公环境中通过多水平melanopic EDI实验揭示：视觉舒适需求（150 lx）与认知增强需求（250 lx）存在解离现象。这一发现挑战了"照度越高越好"的传统认知，提示非视觉效应可能存在阈值特性。记忆与问题解决任务绩效在250 lx出现峰值，而生理指标（心率、皮温）未受照明条件显著影响，暗示急性光效应更易体现在高级认知层面。

Conclusions

六梯度照明实验证实，白天办公场景中150 lx melanopic EDI最利于主观舒适度，而250 lx能显著提升记忆与问题解决能力。研究建议办公照明设计需兼顾视觉与非视觉需求的差异化特性，为实现健康、高效的光环境优化提供了剂量学依据。