中国幅员辽阔，根据各个地区年平均总照度的差别，《建筑采光设计标准》(GB50033-2013)将全国分为Ⅰ～Ⅴ类光气候地区，不同光气候区的日照时间、年均总照度值存在较大差异。重庆地区地处Ⅴ类光气候区，年均总照度值和日照时数均属全国最低之列。该地区秋冬季节严重缺乏太阳光照。日光与人的健康密切相关，光照缺乏会使人体产生一系列的生理、心理健康问题。2014年1月份，本课题组对中国Ⅳ、Ⅴ类光气候地区2241名高校大学生进行抑郁情绪调查和量表评测，结果显示837名大学生具有抑郁情绪，占43.45％，其中1335人认为冬天阴雨天气情绪不好是因为日光缺乏，占69.31％。第Ⅴ类光气候地区的秋冬季节，常见气候为持续的阴（雨）天气，日照时数、太阳辐射和天然光照度均属全国最低列，缺乏日照导致大学生情绪受到影响，降低学习效率。高校图书馆作为大学生日常使用的重要学习场所，目前其室内照明还仅停留在满足基本视觉功能需求的层面，缺乏从地域性光气候特征和光生物效应方面进行有益于改善学生因日照缺乏引起的学习效率低下问题的照明研究。　　本论文以重庆地区为代表，重点研究在Ⅴ类光气候区日照缺乏季节，学生的行为模式及高校图书馆阅览室的采光照明;设计析因实验，在实验室模拟学生在图书馆阅览室中的行为模式，研究不同的秋冬季LED人工照明方案的光生物效应。实验因素设计为三水平的色温(4000K、5000K和6500K)、六水平的照度(500lx、1000lx、1500lx、2000lx、2500lx和3000lx)、六水平的光照时间(0.5h、1h、1.5h、2h、、2.5h和3h)，三因素各水平间交叉分组，组合出108个实验照明方案。筛选了10名男性受试者，通过美国BIOPAC公司MP150型16导生理记录仪、西恩电子血压计采集纪录受试者的脑电、眼电、心电及血压信号，剂量作业法测量受试者的脑力工作能力指数（IMC），KSS和DSSQ量表测评受试者在实验过程中的主观心理感受。分析各指标与色温、照度和光照时间之间的变化关系，包括脑疲劳（Rδ+θ值）、精神兴奋性（Rα值和Rβ值）、视疲劳（眨眼频次和闭眼时间）、血压变化率（收缩压变化率和舒张压变化率）、心率变化率、IMC指数变化率、KSS疲劳自评得分、DSSQ压力自评得分（任务参与度、负面情绪和干扰）。通过多指标综合评价法，将各指标无量纲化处理，加权平均计算光环境综合评价指数I，通过I值大小，对108组LED人工照明方案进行评价，I值越大，说明该方案更有利于提高学生的学习效率。最后通过回归分析方法，建立光环境综合评价指数随色温、照度和光照时间变化的曲线模型。　　通过调研实测发现，重庆地区高校图书馆阅览室室内天然采光不足，且秋冬季比夏季更严重，需要全天人工照明才能满足视觉作业的基本功能需求;阅览室的人工照明光源分为LED和荧光灯两种，新建成的图书馆阅览室均使用LED光源。通过问卷调查发现，学生在图书馆的主要活动为自习，阅览室出席率最高的时段为下午时段，自习的人群中，大部分每次在图书馆阅览室会停留3小时。通过析因实验结果分析发现，以IMC指数为评价指标，最优LED人工照明方案为5000K、2000lx，光照1.5h;以血压和心率变化率为评价指标，最优LED人工补照明方案为4000K、1500lx，光照1.5h或1h;以视疲劳为评价指标，低色温高照度和高色温低照度组合容易产生视疲劳，光照时间越久视疲劳越严重，最优方案为4000K、1000lx，光照0.5h;以脑疲劳和精神兴奋性为评价指标，色温越高脑疲劳越严重，最优方案为4000K、2000lx，光照1.5h或2h;以KSS和DSSQ主观自评结果为评价指标，最优方案为5000K、1500lx，光照1h。通过多指标综合评价法，建立了基于13项评价指标的光环境综合评价模型，模型表达式为:I=n∑l=1Zi×Wi　　式中，1=1，2，…，13，Zi为无量纲化指标值。Wi为各指标对应权重。各指标对光环境综合评价指数I的贡献最高的为IMC指数，权重0.294。光环境综合评价指数I最高的LED人工照明方案为5000K、1500lx，光照1.5h。通过多元曲线回归分析发现，光环境综合评价指数I和色温、照度及光照时间存在的函数关系表达式如下:y=1.8801-4.8764*10-5x1-1.5444*10-5x2-0.0650x3-0.0872*10-10x12-0.0034*10-10x22-0.0931*10-10x32-1.9799*10-7x11x2-0.0573*10-6x1x3-0.0014*10-5x2x3　　式中，y为光环境综合评价指数I值，x1为色温，x2为照度，x3为光照时间。　　本文以重庆地区为例，通过调研实测、问卷调查、析因实验、多指标综合评价法及多元曲线回归分析等研究方法，提出了适宜的Ⅴ类光气候地区高校图书馆阅览室LED人工照明方案。建立了基于生理变化、视觉功效和主观心理感受三个层面，共13个指标的光环境综合评价模型。在理论层面讨论了色温、照度及光照时间与综合评价指数的函数关系。