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?