大量研究表明,光照不仅影响办公环境的视觉工效,而且还会产生非视觉生物效应,即对人的生物节律、认知能力、情绪等心理和生理方面产生影响。本研究采用了一种以人为核心的办公环境日光性能评价方法,从综合考虑光生物需求和视觉需求的角度探讨了办公环境日光性能的影响。应用非视觉健康潜能、视觉兴趣和凝视响应等评价指标,模拟分析了日光性能对不同采光环境条件和工位人的非视觉健康、情绪和视觉舒适的影响,并在此基础上,探讨了实际办公环境适宜区域分布,具体研究内容及成果如下:首先,综述了三个日光性能预测模型的开发过程、在模拟流程中的应用方法和计算公式。针对既有的模拟流程存在的人工输入信息繁琐和模型计算花费时间过长的问题,对模拟流程进行了优化研究,通过批处理编程较大程度地实现模拟过程的自动化。其次,对日光性能评价模型输入参数的模拟结果的可靠性进行了实验验证分析。根据模型的输入参数,选择8个视线方向的人眼处垂直照度实测值作为对比分析参数,验证结果表明,实测值与模拟值相对误差范围为-1.38%~7.99%,模拟结果具有可靠性。第三,以大连地区南向单侧采光实验房为对象,模拟分析了季节和天气变化对日光性能的影响。结果表明,春分、夏至、秋分和冬至在晴天时的非视觉健康潜能一天内的总累积响应在不同视线方向上的均值分别高于阴天时10%、9%、15%和19%。白天时间较短和天气较暗的日子,积累速度比白天时间较长和晴天的日子慢。在阴天条件下,表征情绪的视觉兴趣在不同视线方向上的均值区间为6~12,比晴天时低30%左右,说明晴天较阴天情绪状态更兴奋。晴天时的凝视响应变化较大,是由于晴天条件下亮度对比度较高。房间的视觉舒适区为北向。研究发现,综合考虑全年的光生物需求和视觉舒适需求,当工位为房间中心时,南向单侧开口房间适宜视线方向区域为西向。第四,模拟研究了不同开口方式对室内环境日光性能的影响。对比分析了南向单侧开口、南向和西向双侧开口、东向和南向双侧开口三种开口方式作用下室内环境日光性能的影响。模拟结果发现,相同时刻,双侧开口室内空间的非视觉健康潜能累积响应值较单侧开口高8%~11%。南向和东向双侧开口室内空间上午累积速度变化相对较快,12:00时的累积响应值分别较其它开口方式空间高15%和19%。南向单侧开口室内空间表征情绪的视觉兴趣预测值随时间的变化较小,双侧开口随时间的变化较大。另外,不同开口方式对凝视响应区方向有显著影响。模拟结果表明,南向单侧开口、南向和西向双侧开口适宜视线方向为东北和西北方向,而东向和南向双侧开口为西南和东北方向。最后,以大连地区实际办公环境为对象,模拟研究了不同工位处的日光性能对人的光生物需求和视觉舒适需求的综合影响。结果表明,视线方向朝向窗户的工位的非视觉健康潜能优于视线方向背离窗户的工位,不同工位在四个典型日晴天时的非视觉健康潜能均值高于阴天23%。距离窗户近的工位的表征情绪的视觉兴趣预测均值高于距离窗户远的工位29%。所有工位在四个典型日阴天天气条件时视觉兴趣预测值均低于晴天时的视觉兴趣值。不同工位处的视觉兴趣预测值在一天中不同时间点变化趋势一致。视线方向朝向窗户的工位,人员视觉舒适性低,工位的视线方向发生改变。日光影响较适宜的工位分布区域为房间北侧靠近窗户的区域,能同时满足两个日光性能评价指标。本研究应用三个日光性能预测模型对办公环境日光性能影响进行了初步探索研究,还有待在不同的建筑周边环境、建筑空间构造及工位等方面开展更进一步的深入研究,以便为未来更加科学合理地制定综合考虑光生物需求和视觉舒适需求的室内环境设计标准提供参考依据。