办公人员日间的大部分时间处于室内，室内光环境水平对其身心健康具有重要的影响作用。近年来针对光的非视觉生物效应大量基础性研究让人们开始关注办公空间光环境对于人体昼夜节律的影响。光线进入人眼，通过非视觉通道影响人体昼夜节律，进而影响人员的睡眠、情绪等健康相关因素。自然光因其光谱构成富含短波、光照强度大、光照时刻只存在于日间等因素，被公认为是利于人体节律的理想光源。然而以往办公建筑采光设计研究多注重视觉功效或视觉舒适度，缺乏对于人体节律健康的考虑。因此本课题从办公人员昼夜节律需求角度出发，在现场实验研究的基础上，采用计算机参数化模拟方法量化研究办公建筑采光情况对人员节律健康水平的影响程度，并结合视觉需求，探讨利于人员身心健康的办公空间采光设计策略，具有较好的理论价值和现实意义。
　　论文研究内容主要分为以下三个部分：
　　第一部分首先根据研究对象和研究目标进行了相关理论研究。通过文献阅读，对光的非视觉生物效应及节律健康的相关实验研究方法、研究成果进行总结梳理；对办公空间天然采光设计要素、视觉、节律相关量化评价指标及其研究现状进行归纳分析；并针对计算机参数化模拟的可行性与可信度进行了比较研究。
　　第二部分为现场实验研究。在团队前期研究的基础上，针对室内办公人员所受光照水平对节律的短期作用和中长期影响作用进行现场跟踪实验研究。短期实验连续4天跟踪上海市杨浦区三个办公空间中4名被试于8:00至18:00间的眼部受光水平，并采用节律刺激值CircadianStimulus(CS)与等效视黑素照度值EquivalentMelanopicLux(EML)分别量化光照的节律效应。在实验第一日及最后一日每隔两个小时通过采集唾液以获得办公人员褪黑激素分泌情况、并通过主观问卷的形式以获得人员的情绪及警觉度的情况。通过数据处理及分析，结果显示：人员眼部即时光照的CS值与人员褪黑素分泌呈显著负相关；EML与人员的褪黑素分泌情况呈负相关趋势，CS及EML均与警觉度呈显著正相关，与正面情绪呈显著正相关，与负面情绪无显著相关性。此外，通过对CS即EML的相关性分析得出两者具有一定的函数关系，且EML=240等效于CS=0.33。说明两者对于利于人体节律光照的阈值在数值上较为接近。中长期实验在上海浦东新区某高层建筑17层的一办公空间中进行。对7名办公人员进行为期3周的跟踪实验，在每周工作日的第一日及最后一日上午9:30至11:30每隔半个小时监测工位人眼主要视看方向光照水平，采集唾液；人员佩戴ACTIWATCH全程监测以监测其活动及睡眠情况。通过实验数据分析，结果表明：工位人眼处的CS、EML与办公人员褪黑素分泌量呈负相关趋势，而与睡眠情况的相关性有待进一步论证，考虑到实验人数较少，且实验阶段为冬季，光照刺激变化幅度较小，研究团队后续将于夏季再进行一轮次的实验，将两次数据进行综合分析。
　　第三部分为采光要素对节律光照影响关系的计算机模拟分析研究。前阶段的实验已经显示CS与EML与节律标志性指标褪黑激素分泌情况的呈负相关，而相较于CS，EML由于WELL建筑标准的推广被更加广泛运用于指导建筑设计，故在本文后续模拟中采用EML作为节律光照量化指标，辅以综合了DA、UDI，提出了既符合节律需求、又满足视觉需求的综合指标—BVCA(Best Visual and Circadian Effective Area)作为评估办公建筑空间中利于办公人员身心健康的采光评价指标，通过利用三维建模软件Rhino搭建上海地区典型高层办公空间三维模型，搭载参数化设计插件Grasshopper，安装Ladybug、Honeybee参数化建筑性能分析插件，基于全年光照气象数据，进行了基于人体节律健康需求的高层办公建筑动态采光计算机模拟。重点比较研究了建筑空间体型(平面长宽比、进深、层高)、窗口形式(窗地比或窗墙比、窗口宽高比、窗口上沿距地高度)对采光效果的影响。
　　研究结果表明：空间体型及窗口形式对于高层办公建筑空间中利于节律健康的光照面积比例及区域位置均会产生一定的影响。空间体型各要素对利于节律的光照的影响程度由高到低依次为平面进深＞标准层长宽比＞层高，平面进深越小或标准层长宽比越大，则空间中的利于节律健康的光照情况越佳，而层高对采光几乎无影响。窗口各要素的影响程度由高到低依次为窗口窗地比＞窗口上沿距地高度＞窗口宽高比。窗地比越大或窗口上沿距地高度越高，则空间中的利于节律健康的光照情况越佳，而窗口的宽高比的影响较小。从节律健康需求水平角度出发，对于大进深的中心核心筒式办公标准层平面，近窗区域节律光照情况越佳，而对于远窗端、近核心筒区域，南向、东向区域的节律光照情况较北向及西向更佳。在综和了视觉光照要求后，空间中BVCA区域则较为有限，主要集中在近窗0-3米范围内。此外笔者根据上述结论提出了相应的采光设计策略，以期对建筑设计起到一定的指导作用。