CIE 218-2016 Research Roadmap for Healthful Interior Lighting Applications.pdf

1、 TECHNICAL REPORT Research Roadmap for Healthful Interior Lighting Applications CIE 218:2016 UDC: 28.97.972 Descriptor: Interior lighting ISBN 978-3-902842-58-9 THE INTERNATIONAL COMMISSION ON ILLUMINATION The International Commission on Illumination (CIE) is an organization devoted to international

2、 co-operation and exchange of information among its member countries on all matters relating to the art and science of lighting. Its membership consists of the National Committees in about 40 countries. The objectives of the CIE are: 1. To provide an international forum for the discussion of all mat

3、ters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting and for the interchange of information in these fields between countries. 2. To develop basic standards and procedures of metrology in the fields of light and lighting. 3. To provide guidance in the application of p

4、rinciples and procedures in the development of international and national standards in the fields of light and lighting. 4. To prepare and publish standards, reports and other publications concerned with all matters relating to the science, technology and art in the fields of light and lighting. 5.

5、To maintain liaison and technical interaction with other international organizations concerned with matters related to the science, technology, standardization and art in the fields of light and lighting. The work of the CIE is carried out by Technical Committees, organized in seven Divisions. This

6、work covers subjects ranging from fundamental matters to all types of lighting applications. The standards and technical reports developed by these international Divisions of the CIE are accepted throughout the world. A plenary session is held every four years at which the work of the Divisions and

7、Technical Committees is reported and reviewed, and plans are made for the future. The CIE is recognized as the authority on all aspects of light and lighting. As such it occupies an important position among international organizations. LA COMMISSION INTERNATIONALE DE LECLAIRAGE La Commission Interna

8、tionale de lEclairage (CIE) est une organisation qui se donne pour but la coopration internationale et lchange dinformations entre les Pays membres sur toutes les questions relatives lart et la science de lclairage. Elle est compose de Comits Nationaux reprsentant environ 40 pays. Les objectifs de l

9、a CIE sont : 1. De constituer un centre dtude international pour toute matire relevant de la science, de la technologie et de lart de la lumire et de lclairage et pour lchange entre pays dinformations dans ces domaines. 2. Dlaborer des normes et des mthodes de base pour la mtrologie dans les domaine

10、s de la lumire et de lclairage. 3. De donner des directives pour lapplication des principes et des mthodes dlaboration de normes internationales et nationales dans les domaines de la lumire et de lclairage. 4. De prparer et publier des normes, rapports et autres textes, concernant toutes matires rel

11、atives la science, la technologie et lart dans les domaines de la lumire et de lclairage. 5. De maintenir une liaison et une collaboration technique avec les autres organisations internationales concernes par des sujets relatifs la science, la technologie, la normalisation et lart dans les domaines

12、de la lumire et de lclairage. Les travaux de la CIE sont effectus par Comits Techniques, organiss en sept Divisions. Les sujets dtudes stendent des questions fondamentales, tous les types dapplications de lclairage. Les normes et les rapports techniques labors par ces Divisions Internationales de la

13、 CIE sont reconnus dans le monde entier. Tous les quatre ans, une Session plnire passe en revue le travail des Divisions et des Comits Techniques, en fait rapport et tablit les projets de travaux pour lavenir. La CIE est reconnue comme la plus haute autorit en ce qui concerne tous les aspects de la

14、lumire et de lclairage. Elle occupe comme telle une position importante parmi les organisations internationales. DIE INTERNATIONALE BELEUCHTUNGSKOMMISSION Die Internationale Beleuchtungskommission (CIE) ist eine Organisation, die sich der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Informat

15、ionen zwischen ihren Mitgliedslndern bezglich der Kunst und Wissenschaft der Lichttechnik widmet. Die Mitgliedschaft besteht aus den Nationalen Komitees in rund 40 Lndern. Die Ziele der CIE sind: 1. Ein internationales Forum fr Diskussionen aller Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und K

16、unst der Lichttechnik und fr den Informationsaustausch auf diesen Gebieten zwischen den einzelnen Lndern zu sein. 2. Grundnormen und Verfahren der Messtechnik auf dem Gebiet der Lichttechnik zu entwickeln. 3. Richtlinien fr die Anwendung von Prinzipien und Vorgngen in der Entwicklung internationaler

17、 und nationaler Normen auf dem Gebiet der Lichttechnik zu erstellen. 4. Normen, Berichte und andere Publikationen zu erstellen und zu verffentlichen, die alle Fragen auf dem Gebiet der Wissenschaft, Technik und Kunst der Lichttechnik betreffen. 5. Liaison und technische Zusammenarbeit mit anderen in

18、ternationalen Organisationen zu unterhalten, die mit Fragen der Wissenschaft, Technik, Normung und Kunst auf dem Gebiet der Lichttechnik zu tun haben. Die Arbeit der CIE wird durch Technische Komitees geleistet, die in sieben Divisionen organisiert sind. Diese Arbeit betrifft Gebiete mit grundlegend

19、em Inhalt bis zu allen Arten der Lichtanwendung. Die Normen und Technischen Berichte, die von diesen international zusammengesetzten Divisionen ausgearbeitet werden, sind auf der ganzen Welt anerkannt. Alle vier Jahre findet eine Session statt, in der die Arbeiten der Divisionen berichtet und berprf

20、t werden, sowie neue Plne fr die Zukunft ausgearbeitet werden. Die CIE wird als hchste Autoritt fr alle Aspekte des Lichtes und der Beleuchtung angesehen. Auf diese Weise unterhlt sie eine bedeutende Stellung unter den internationalen Organisationen. Published by the COMMISSION INTERNATIONALE DE LEC

21、LAIRAGE CIE Central Bureau Babenbergerstrasse 9, A-1010 Vienna, AUSTRIA Tel: +43(1)714 31 87 e-mail: ciecbcie.co.at www.cie.co.at CIE 2016 - All rights reserved TECHNICAL REPORT Research Roadmap for Healthful Interior Lighting Applications CIE 218:2016 UDC: 28.97.972 Descriptor: Interior lighting IS

22、BN 978-3-902842-58-9 CIE 218:2016 II This Technical Report has been prepared by CIE Technical Committee 3-46 of Division 3 “Interior Environment and Lighting Design“ and has been approved by the Board of Administration as well as by Division 3 of the Commission Internationale de lEclairage. The docu

23、ment reports on current knowledge and experience within the specific field of light and lighting described, and is intended to be used by the CIE membership and other interested parties. It should be noted, however, that the status of this document is advisory and not mandatory. Ce rapport technique

24、 a t labor par le Comit Technique CIE 3-46 de la Division 3 “Environnement intrieur et tude de lclairage“ et a t approuv par le Bureau et Division 3 de la Commission Internationale de lEclairage. Le document expose les connaissances et lexprience actuelles dans le domaine particulier de la lumire et

25、 de lclairage dcrit ici. Il est destin tre utilis par les membres de la CIE et par tous les intresss. Il faut cependant noter que ce document est indicatif et non obligatoire. Dieser Technische Bericht ist vom Technischen Komitee CIE 3-46 der Division 3 “Innenraum und Beleuchtungsentwurf“ ausgearbei

26、tet und vom Vorstand sowie Division 3 der Commission Internationale de lEclairage gebilligt worden. Das Dokument berichtet ber den derzeitigen Stand des Wissens und Erfahrung in dem behandelten Gebiet von Licht und Beleuchtung; es ist zur Verwendung durch CIE-Mitglieder und durch andere Interessiert

27、e bestimmt. Es sollte jedoch beachtet werden, dass das Dokument eine Empfehlung und keine Vorschrift ist. Any mention of organizations or products does not imply endorsement by the CIE. Whilst every care has been taken in the compilation of any lists, up to the time of going to press, these may not

28、be comprehensive. Toute mention dorganisme ou de produit nimplique pas une prfrence de la CIE. Malgr le soin apport la compilation de tous les documents jusqu la mise sous presse, ce travail ne saurait tre exhaustif. Die Erwhnung von Organisationen oder Erzeugnissen bedeutet keine Billigung durch di

29、e CIE. Obgleich groe Sorgfalt bei der Erstellung von Verzeichnissen bis zum Zeitpunkt der Drucklegung angewendet wurde, besteht die Mglichkeit, dass diese nicht vollstndig sind. CIE 2016 - All rights reserved CIE 218:2016 III The following members of TC 3-46 “Research Roadmap for Healthful Lighting

30、Applications“ took part in the preparation of this Technical Report. The committee comes under Division 3 “Interior Environment and Lighting Design”. Authors: Veitch, J.A.1Canada (Chair) Bisegna, F. Italy Hubalek, S. Germany Knoop, M. Germany Koga, Y. Japan Noguchi, H. Japan Schierz, C. Germany Thor

31、ns, P. United Kingdom Vries, A. de Netherlands Advisors: Bedocs, L. United Kingdom Cook, G. United Kingdom Dehoff, P. Austria Goven, T. Sweden Hrdlk, M. Slovakia Jost, S. France Lin, Y. China Pellegrino, A. Italy Takao, M. Japan Wojtysiak, A. Germany 1National Research Council Canada CIE 218:2016 IV

32、 CONTENTS Summary . V Resume . V Zusammenfassung . V 1 Introduction 1 2 Research agenda . 1 2.1 Total light exposure . 2 2.2 Light-dark rhythms 6 2.3 Spectral properties 8 2.4 Light received at the eye . 9 2.5 Timing of exposure 11 2.6 Glare and flicker: Health effects through visual processes . 12

33、2.7 Individual differences 13 3 Research Methodology . 14 3.1 Internal validity 15 3.1.1 Stimulus specification 15 3.1.2 Eliminating alternative explanations . 17 3.1.3 Size and composition of research samples 17 3.2 External validity . 18 4 Further application considerations 18 4.1 Healthful lighti

34、ng: Design installations, not products 19 4.2 Integrated lighting quality recommendations 19 4.3 Ethics, society, and public perception 21 5 Conclusions 21 References . 32 CIE 218:2016 V RESEARCH ROADMAP FOR HEALTHFUL INTERIOR LIGHTING APPLICATIONS Summary Although light is defined as electromagneti

35、c radiation that provides the stimulus for vision, we now know conclusively that ocular detection of this signal also has many other physiological and psychological effects in humans and other organisms. This knowledge has led some to argue for rapid adoption of lighting recommendations that incorpo

36、rate “lighting for health” elements, whereas others have argued that a more cautious approach would be wiser. CIE created Technical Committee 3-46 to outline a research agenda that could lead to evidence-based recommendations for healthful interior lighting within the context of delivering good ligh

37、ting quality. The starting point for this work was CIE publication 158:2004/2009 and its five principles for healthy lighting. Although not a comprehensive review of the literature on this vast topic, this report summarizes the state of knowledge at the time of publication and identifies gaps in our

38、 understanding that in the view of the committee ought to be filled in order to support safe and beneficial future uses of light. The report delivers a research roadmap of questions in themed groups: Fundamental Processes, Daily Pattern, Longer Patterns, Application, Application Specific, and Indivi

39、dual Differences. The roadmap indicates the ease with which each question might be answered and its importance to lighting application in the short term. Design considerations and the ethics of using light to influence health also receive attention. RECHERCHES A MENER POUR UN ECLAIRAGE INTERIEUR RES

40、PECTUEUX DE LA SANTE HUMAINE Rsum Bien que la lumire soit dfinie comme le rayonnement lectromagntique stimulant la vision humaine, nous avons maintenant la preuve que ce rayonnement a galement de nombreux autres effets sur lhomme (physiologiques et psychologiques) comme sur dautres tres vivants. Cet

41、te connaissance a conduit certains plaider en faveur dune adoption rapide de recommandations dclairage intgrant des aspects clairage pour la sant humaine , alors que dautres ont fait valoir quune approche plus prudente serait plus sage. La CIE a cr le Comit Technique 3-46 avec comme objectif de dfin

42、ir un programme de recherches menant des recommandations bases sur des preuves scientifiques, permettant dobtenir un clairage intrieur de qualit respectueux de la sant humaine. Le point de dpart de ce travail a t la publication CIE 158:2004/2009 et ses cinq principes pour un clairage sain. Bien que

43、ne reprsentant pas une revue exhaustive de la littrature sur ce vaste sujet, le prsent rapport rsume ltat des connaissances au moment de sa publication et identifie les lacunes des connaissances actuelles qui, de lavis du comit, devraient tre combles afin de proposer une utilisation sre et bnfique d

44、e la lumire dans le futur. Le rapport fournit un programme de recherches prsent sous forme de questions rassembles par thmes: Processus Fondamentaux, Rythmes Quotidiens, Rythmes plus Long terme, Applications, Applications plus Spcifiques, et Diffrences Individuelles. Cette feuille de route indique l

45、a facilit avec laquelle chaque question pourrait tre traite et son importance court terme pour lclairage intrieur. Les considrations de conception et dthique concernant lutilisation de la lumire pour influencer la sant sont aussi abordes. FORSCHUNGS-ROADMAP FR GESUNDHEITSFRDERNDE BELEUCHTUNGSANWENDU

46、NGEN IN INNENRUMEN Zusammenfassung Auch wenn Licht als elektromagnetische Strahlung definiert ist, welche den Reiz fr das Sehen liefert, ist abschlieend bekannt, dass die Wahrnehmung dieses Signals durch das Auge ebenfalls viele andere physiologische und psychologische Effekte beim Menschen und in a

47、nderen Organismen mit sich bringt. Diese Kenntnis hat manche dazu gebracht, fr eine CIE 218:2016 VI schnelle Einfhrung von Beleuchtungsempfehlungen zu argumentieren, welche “Beleuchtung fr Gesundheit” beinhalten, whrend andere argumentierten, dass ein behutsamerer Ansatz sinnvoller wre. CIE hat das

48、Technische Komitee 3-46 ins Leben gerufen, um einen Forschungsplan zu entwickeln, der zu nachweisbasierten Empfehlungen fr gesundheitsfrdernde Innenraumbeleuchtung bei gleichzeitig guter Beleuchtungsqualitt fhren knnte. Der Startpunkt fr diese Arbeit war die Publikation CIE 158:2004/2009 und ihre fn

49、f Prinzipien gesundheitsfrdernder Beleuchtung. Auch wenn es sich nicht um eine umfassende Literaturrecherche zu diesem mchtigen Thema handelt, fasst dieser Bericht den Wissensstand zum Zeitpunkt der Publikation zusammen und zeigt Lcken in unserem Verstndnis auf, welche aus Sicht des Komitees gefllt werden mssten, um zuknftige sichere und f