反复经历热应激缓解和愉悦感后,是否存在短期适应现象?来自一项实验研究的初步发现

时间:2026年5月26日
来源:BUILDING AND ENVIRONMENT

编辑推荐:

马塞尔·施韦克尔(Marcel Schweiker)| 卡琳·沙基布-埃克巴坦(Karin Schakib-Ekbatan)| 巴维亚·斯瓦普尼尔·帕塔克(Bhavya Swapneel Pathak)| 汉娜·帕卢宾斯基(Hannah Pallubinsky)| 苏珊娜·贝克尔

广告
   X   

马塞尔·施韦克尔(Marcel Schweiker)| 卡琳·沙基布-埃克巴坦(Karin Schakib-Ekbatan)| 巴维亚·斯瓦普尼尔·帕塔克(Bhavya Swapneel Pathak)| 汉娜·帕卢宾斯基(Hannah Pallubinsky)| 苏珊娜·贝克尔(Susanne Becker)
德国亚琛工业大学(RWTH Aachen University)医学学院职业、社会与环境医学研究所健康生活空间实验室(Healthy Living Spaces lab)

摘要

动态的温度条件有助于支持人类健康和建筑物的能源效率。然而,在接受这种条件方面存在一定的犹豫。虽然缓解和愉悦被视为奖励的组成部分,但在建筑环境研究中,缓解作用却鲜有关注。此外,个人控制程度对温度感知有显著影响,但其与感知到的缓解效果之间的关联尚不清楚。因此,本研究旨在探讨不同控制程度下的温度压力和缓解序列对温度感觉、感知愉悦度、感知缓解效果以及生理反应的影响。
本研究采用实验室实验(N=60),设置了8组温度压力增加和减少的序列,每组持续15分钟,其中一半实验中参与者对温度环境条件的控制程度较低,另一半较高。数据通过贝叶斯方法进行分析,以探讨这些暴露对主观体验和生理反应的影响。
结果表明,温度压力的降低会导致更凉爽的温度感觉、更高的感知愉悦度和缓解效果(在7分和5分的评估量表上各增加1分,处于实际等效区(ROPE)范围内),而手部皮肤温度(<0.1°K)和心率变异性变化微乎其微。经过多次温度压力和缓解的循环后,感知愉悦度和可能的缓解效果略有增加。尽管存在局限性,但这支持了向更动态和更宽温度范围发展的趋势,并表明贝叶斯框架具有更广泛的应用前景。

引言

工作场所和居住区的研发与设计旨在创造支持人类健康、满意度、表现和恢复的条件。在考虑工作场所的物理条件(如温度条件)时,重点通常是通过提供稳定的条件来避免压力源。然而,这种避免不适的焦点越来越受到批评,从“温度无聊”[1]的概念开始,最近被总结为“中性谬误”[2]。
越来越多的研究表明,动态的、宽温度范围的条件有利于提高人类健康和舒适度参数[[3], [4], [5]]。此外,实验室研究表明,某些超出经典舒适范围的温度压力源对多种健康相关参数有益,例如代谢状况[[6], [7], [8]]。施韦克尔[9]回顾了这些条件对人类适应力的潜在益处,并强调鼓励和享受是支持健康的室内环境的三个要求之一,而不仅仅是缓解高温带来的不适。此外,动态条件还有助于提高能源效率——这对应对气候变化具有重要意义[10]。
因此,有必要超越仅关注温度压力源的负面影响,区分职业医学、心理学等领域几十年以来所知的负面(不)压力和正面(有)压力[11]。在建筑科学背景下,良性压力可以与温度带来的愉悦感或卡巴纳克(Cabanac)提出的“同感效应”(alliesthesia)概念相关联。正向的温度同感效应是指当外部刺激能够消除舒适范围外的温度负荷时,人们会认为这种刺激是愉悦的[13]。赫肖恩(Heschong)[1]、德凯(deKay)和布拉格(Brager)[2]认为,可以通过设计建筑环境中的动态和可变条件来创造愉悦感。因此,由于时间或空间动态以及季节变化,可以产生同感体验[14,15]。
尽管有这些关于动态温度条件对健康和主观评估的积极影响的证据,但关于人们是否接受这些条件、他们为何愿意暴露于这些条件以及相关的行为反应仍存在疑问。几十年前,心理学(例如杨(Young)[17])和生理学(例如卡巴纳克提出同感效应概念时)就已经提到愉悦感作为行为决定因素的作用。在疼痛研究中,愉悦感是在缓解疼痛时产生的享乐体验,被认为是促使人们采取行动的奖励部分[18,19]。此外,实现缓解的体验和预期可以促进学习并改变未来的行为[20]。基于这些观点,同感体验可以与消除温度暴露带来的不适联系起来,而不仅仅是“去除体内的热量和降低高热”[21]。因此,不仅关注愉悦感,还将关于动态温度暴露的研究扩展到缓解效果的概念可能是有意义的,但作者尚未发现相关的研究[1]。
动态的室内环境条件会让人们经历多次压力-缓解的循环,而布奥诺科雷(Buonocore)等人[23]指出,重复次数对动态气流模式和温度感知的具体影响仍是一个研究空白。因此,需要了解重复的压力和缓解序列对人类主观和生理反应的影响,以便实际应用。
与动态温度环境的主观温度评估相关的另一个方面是感知控制。早期研究和框架表明,人们对温度条件的评估取决于他们对温度环境的控制程度。较高的感知控制程度与更宽的温度范围被接受为可接受的范围相关[24], [25], [26]。除了温度舒适度外,感知控制还与缓解和奖励有关。控制的存在与奖励相关的神经系统有关[27],而对疼痛刺激的控制与疼痛缓解有正相关[19]。然而,动态温度环境中感知控制的潜在影响仍大部分未知。
总体而言,关于人类对重复的压力和缓解序列的主观和生理反应以及其对温度评估和生理影响的潜在积极影响,目前知之甚少。填补这些空白对于设计和运营支持这一新范式的建筑非常重要。
因此,本研究的总体目标是探讨温度压力和缓解序列对温度感觉、愉悦度、感知缓解效果以及生理反应的影响。这里的“压力”一词定义类似于ISO 10075-1:2018标准中的定义,即通过环境条件(空气温度、辐射温度、相对湿度和空气速度)、人类活动和着装程度产生的温度负荷。因此,“温度压力”与“温度负荷”不同,“温度负荷”会考虑温度压力对个体的影响,并因性别、年龄、心理或生理特征等因素而有所不同[参见9]。
本研究通过三个主要研究问题来解决这一目标(也见图1c)。
第一个研究问题(RQ1):短期和突然的温度压力降低在多大程度上会引起感知温度强度(感觉)、温度愉悦度、感知缓解效果以及与压力相关的生理反应(心率变异性(HRV)的变化?
RQ2关注重复对主观和生理结果变量的潜在影响。重复可能a) 直接影响结果变量,或b) 影响压力和缓解暴露之间的差异(即RQ1中讨论的变化)。因此,我们有RQ2a:结果变量随重复次数的变化程度如何?以及RQ2b:压力和缓解暴露之间的结果变量差异随重复次数的变化程度如何?
最后一个研究问题(RQ3)考虑不同控制程度对结果变量的潜在影响。有两个子问题:RQ3a:控制程度在多大程度上影响结果变量?以及RQ3b:压力和缓解暴露之间的结果变量差异随控制程度的变化程度如何?

章节摘录

研究设计和程序

实验于2018年秋季进行。研究人员向参与者介绍了实验程序和方法。在解释程序并解答潜在问题后,获得了书面知情同意书。随后,参与者被引导进入两个实验室房间之一,实验开始(见图1)。所有测试都在居住者行为与温度实验室(Laboratory for Occupant Behaviour, Thermal)进行。

结果

主要结果与主要和次要目标相关的内容在以下部分进行了描述。更多图表和结果可以在补充材料中找到。
共有60名参与者完成了所有问卷调查,每个主观结果变量获得了1920个数据点。操作温度保持在略高于目标值30°C的范围内(平均30.6±0.47 SD——见图S2-1a)。
图3展示了每个结果

讨论

本研究通过人类参与者进行了实验,探讨了从温暖温度暴露中反复获得缓解对温度感觉、温度愉悦度、感知缓解效果、皮肤温度和心率变异性(HRV)的影响。图7总结了应用贝叶斯框架的统计分析的主要结果,涉及三个研究问题:RQ1:从温暖温度暴露中获得的缓解对主观和生理反应的影响;RQ2:

结论

我们总结了与研究内容及分析方法相关的思考和启示。
就内容而言,这是第一项针对少量重复循环中不同温度压力暴露水平下的感知温度愉悦度和感知缓解效果进行直接测量的研究。结果表明,通过这样的循环可以实现感知愉悦度和缓解效果。如引言中提到的,这些条件可能具有积极的健康效应。

未引用的参考文献

[30]

CRediT作者贡献声明

马塞尔·施韦克尔(Marcel Schweiker):撰写——初稿、验证、项目管理、方法论、研究、资金获取、正式分析、数据管理、概念化。卡琳·沙基布-埃克巴坦(Karin Schakib-Ekbatan):撰写——审稿与编辑、方法论、研究、数据管理、概念化。巴维亚·斯瓦普尼尔·帕塔克(Bhavya Swapneel Pathak):撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、数据管理。汉娜·帕卢宾斯基(Hannah Pallubinsky):撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、监督、数据管理。苏珊娜(Susanne):

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有