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우리는 뇌를 속이고 에너지를 절약 할 수 있습니까?

건축 환경의 컨디셔닝은 글로벌 에너지 사용과 온실 가스 배출을 지배합니다. 조명을 적극적으로 사용하여 열 환경에 대한 인식을 자극 할 수 있다면, 건물 탑승자가 편안하게 찾는 온도 간격을 확장하여 건물을 가열하는 데 사용되는 에너지의 양을 줄일 수 있습니다.

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이것은 조명 특성이 다른 실내 환경 영역에 대한 우리의 인식을 어떻게 감수 할 수 있는지 탐구하는 최근에 완성 된 연구의 가설이었습니다.

일반적으로 신체가 주변 환경과 열을 교환하는 속도는 우리가 차갑거나 따뜻하다고 느끼는지를 결정합니다. 그러나 문헌의 증거는 신체의 열 균형과 관련된 매개 변수 외에도 시각적 자극이 열 인식에 영향을 줄 수 있음을 시사합니다. 빛의 스펙트럼 분포를 쉽게 제어 할 수있는 새롭고 에너지 효율적인 LED 기술을 실제로 활용하는 한 가지 방법 일 수 있습니다.

처음에는 일광 액세스가없는 통제 된 환경 챔버에서 이것을 테스트했습니다. 인간 대상은 주변에서 상관 관계가있는 색 온도 (CCT)의 흰색광에 노출되었다.

대상체로부터의 반응을 자극하기 위해,이 실험에서의 조명 강도는 1000 lux에 해당하는 다소 높았다. 주변 온도는 여름과 겨울 열 편안한 봉투의 상위 또는 하한 또는 겨울 안락함을 위해 최적의 온도에있었습니다. 노출 중에 피험자들은 종이 기반 설문지에 포함 된 지정된 척도에서 시각적, 열, 음향 및 대기 환경에 대한 인식을 평가했습니다.

우리는 온도 안락함 봉투의 가장자리에 대상의 열 반응에 대한 조명의 영향을 볼 것으로 예상했습니다. 그러나, 적용된 온도 중 가장 낮고 가장 높은 19c와 27C에서, CCT와 열 감각 사이의 연관성은 중요하지 않았으며,이 온도에서의 열 균형이 아마도 지각 열 응답을 지배했음을 나타냅니다. 22C에서만 CCT가 증가하면 열 감지가 상당히 더 차가워졌습니다. CCT와 성별 사이에는 상당한 상호 작용이 있었는데, 이는 남성보다 CCT가 증가함에 따라 여성의 열 감지가 더 많이 감소했음을 나타냅니다. 이에 따라, 여성 대상체는 22C에서 CCT가 증가하여 남성보다 더 높은 온도를 선호했습니다. 더욱

편안한 온도에서 CCT를 2700K에서 6200K로 증가시키는 대상은 1.7C의 동등한 온도 차이와 동일한 열 감지를 이동시켰다. 이를 바탕으로 전형적인 덴마크 사무실 건물의 에너지 및 실내 환경 시뮬레이션은 건물이 시원한 온대 기후에 위치했을 때 건물 총 연간 에너지 사용의 8%로 잠재적 인 에너지 절약을 추정했습니다. 이것은 가열 세트 포인트를 줄이고 CCT의 동등한 감소에 의해 보상함으로써 달성되었습니다.

실제로, 일광, 컴퓨터 모니터의 빛, 조명이 낮은 조명 및 사무실 벽의보다 다양한 색 구성표를 포함한 다양한 방해 요인은 CCT와 열 응답 사이의 연관성에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 요인 중 일부는 2 개의 후속 연구에서 조사되었다; 피험자가 500 LUX의 낮은 조명으로 컴퓨터에서 등급 척도를 완료 한 통제 된 노출 연구와 실제로 제어 가능한 LED 조명이 설치된 건물의 현장 중재 연구.

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컴퓨터 모니터의 조명과 빛이 낮기 때문에 CCT와 열 감각 사이의 연관성은 약하고 중요하지 않았습니다. 빛은 일반적으로 피험자가 방의 조명 CCT와 무관하게 컴퓨터 모니터를 사용했을 때 일반적으로 매우 밝은 것으로 경험되었습니다. 대조적으로, 피험자가 컴퓨터를 사용하지 않았을 때, CCT가 증가함에 따라 빛이 더 밝게 경험되었다.

우리가 나이가 커짐에 따라 시력이 변하고 CCT와 열 인식 사이의 연관성은 연령대에서 다른 것일 수 있습니다. 평균 연령 24 세 및 44 세의 두 그룹의 피험자 노출에 대한 반응의 비교는 CCT가 변경되었을 때 인식 된 열 감각에 차이가 없음을 보여 주었다. 그러나 더 오래된 피험자 그룹은 4000k 이상의 CCT의 차이를 구별 할 수 없었습니다.

조명 시스템이 3 개의 개별 섹션에서 CCT 및 조명 강도를 제어 할 수있는 사무실 건물에서 현장 중재 연구가 수행되었습니다. 약 3200K, 3600 K 및 4600 K의 CCT의 3 가지 설정은 일광 시간이 최소 인 겨울철 7 주 동안 테스트되었습니다. 이러한 조건 하에서, CCTS와 열 감각 사이에 아무런 연관성이 발견되지 않았거나 인식 된 대기 질이 발견되지 않았다. 결과는 상대적으로 높은 CCT가 낮은 및 중간 설정과 비교할 때 더 밝고 선호되는 것으로 인식되어 기후 챔버의 통제 된 노출의 결과를 확인했습니다.

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그런 다음 건물의 조명을 사용하여 열 감각을 조작하고 에너지를 절약 할 수 있습니까? 실제로, 조명이 열 인식에 미치는 영향의 크기는 다소 겸손하며 실제 건물을 반영하지 않는 탁월하고 엄격하게 제어 된 조건에서만 보이기 때문입니다. 그러나 결과는 실내 환경의 다른 영역이 어느 정도 상호 작용하지만 상호 작용의 강도는 영역과 지각 적 결과의 유형에 따라 다르다는 것을 시사합니다.

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인간 감각 시스템은 수많은 입력을 통합하고 처리합니다 (예 :건물 및 기술 시스템의 설계 및 운영에서 잠재적으로 고려 될 수있는 열, 대기, 시각 및 음향. 이것은 현재의 관행에 비해 패러다임 전환 일 것이며, 이는 한 번에 실내 환경의 한 측면에만 초점을 맞추는 경향이 있습니다.

이러한 결과는 최근 저널 빌딩 및 환경에 발표 된 흰색 LED 조명의 상이한 상관 된 색 온도에 대한 탑승자 반응이라는 제목의 기사에 설명되어있다.  이 작업은 덴마크 기술 대학의 Jørn Toftum과 Anders Thorseth와 Aalborg University Copenhagen의 Jakob Markvart와 Ásta Logadóttir가 수행했습니다.

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