摘要：冬季室外环境的热舒适性直接影响城市公园的空间利用效率及老年人的身心健康。本研究以深受当地老年人喜爱的南阳市人民公园为案例，采用衰弱量表（FRAIL scale）对不同衰弱程度进行分类，结合客观微气候现场测量与主观热舒适问卷调查，在计算的生理等效温度（Physiological Equivalent Temperature, PET）与热舒适投票（Thermal Sensation Vote, TSV）结果之间进行回归分析。研究人员建立了夏热冬冷地区（Hot-Summer and Cold-Winter Region, HSCW）城市公园冬季老年人热舒适评价模型。研究还探讨了物理、个人、社会和心理学因素与老年人室外热舒适之间的关系，以及不同衰弱程度老年人之间热适应的差异。研究结果显示：无衰弱组的中性温度为10.29°C，衰弱前期组为9.60°C，严重衰弱组为8.65°C。随着衰弱程度增加，老年人的室外热敏感性逐渐减弱。不同衰弱程度老年人的适应行为受其特定环境的影响较大。研究结果为HSCW地区适老化城市公园设计提供了基础数据参考，也为相关政府部门制定城市公园热舒适标准提供了改造参考。
# 论文解读：不同衰弱程度老年人冬季室外热舒适性研究——以中国夏热冬冷地区南阳市为例
## 研究背景与问题
全球人口老龄化趋势日益显著，预计至2050年60岁以上人口比例将达20%。中国老龄化形势更为严峻，截至2024年，60岁以上人口已超3亿，约占总人口的22%，预计2035年将突破4亿，占比超过30%，进入重度老龄化阶段。研究表明，老年人与非老年人群在室外热舒适性（Outdoor Thermal Comfort, OTC）方面存在显著差异。城市公园作为重要的绿色基础设施，其冬季有效植物配置对防风降尘具有良好作用，不仅是老年人户外休闲娱乐的重要场所，也是养老服务供给的关键平台。尽管冬季室内供暖能为老年人提供相对舒适的环境，但外出锻炼和交流仍属有益且必要。舒适的室外环境可减少空调、采暖等设备的能耗，有助于实现中国“2030年前碳达峰”的宏观目标。在中国夏热冬冷（Hot-Summer and Cold-Winter, HSCW）地区，冬季寒冷且极端天气频发，气候不仅通过单一要素直接损害人体健康，还可通过不同要素的协同作用增加疾病风险，间接导致人口死亡。老年人是气候变化的敏感群体，极端天气或气候变化对其健康产生诸多不利影响。以南阳市为例，公园游客中老年人占多数，冬季室外热舒适性将直接影响城市公园的空间利用效率与老年人身心健康。因此，在城市公园等区域为老年人营造适宜的热舒适微环境尤为重要。
目前，室外热舒适研究多聚焦于省会城市（如长沙、武汉、成都），而南阳等地级市研究薄弱。然而，这些较小城市拥有大量的老年人口，且面临可能不同于大城市的独特微气候条件。南阳位于河南省西南部，是HSCW气候区的代表性城市，其城市形态、人口密度和老龄化特征在中国许多中等城市中具有典型性，是研究省级城市以外老年人热舒适需求的理想案例。此外，由于微气候和个体变量共同影响人体热感觉，研究已逐渐从混合人群转向按性别、年龄和活动划分的人群亚组。在HSCW代表城市（如南阳）中探究衰弱与热反应的关系，可填补关键研究空白，并为该地区类似城市提供参考。
除物理环境和个体生理因素的直接影响外，室外热舒适还受到社会和心理因素的影响。社会因素包括职业、教育水平、是否有同伴等。心理因素包括环境满意度、热经历、使用频率等。根据现有研究，研究者仍主要关注混合人群，针对老年人或儿童等特殊群体的室外热舒适研究较少。老年人与非老年人在室外热感觉上存在显著差异。少数研究按年龄组对老年人进行分类，以探讨不同年龄段老年人室外热感觉的差异。然而，基于年龄的分组本质上是以“时间维度”进行的划分，假设同一年龄组内老年人的身体功能具有同质性。年龄本身无法准确反映老年人生理衰退（即衰弱）的真实程度。相比之下，基于衰弱程度（degree of frailty）的分类是以“健康维度”进行的划分，直接关注因生理储备下降和多系统功能障碍导致的老年人抗压能力差异。这种分类方法的科学价值在于突破了将老年人视为年龄分组下“同质群体”的传统研究视角，转而识别并量化该群体的异质性。实际上，不同衰弱程度（如强健、虚弱前期、虚弱）的老年人在生理调节能力（如出汗、血管收缩）和心理感知阈值方面存在显著差异，导致其对室外环境变化的反应不同。因此，将“衰弱水平”概念引入室外热舒适研究，其附加科学价值在于超越了仅基于时间维度（年龄）的粗略划分，从人体实际生理健康状态出发，为解释和预测老年人群中巨大的个体热舒适差异提供了更具解释力的理论框架。这将有助于在未来制定更精细化、更具包容性的适老化室外环境设计标准。目前，医学领域广泛使用的衰弱量表有Fried衰弱表型、FRAIL量表、Edmonton衰弱评估量表、Tilburg衰弱指标等。本研究采用的FRAIL量表适用于快速大规模筛查，评估时间短、操作简便、无需专门设备，老年人接受度和应答率高。尽管上述衰弱量表在医学领域广泛用于评估老年人衰弱程度，但尚未发现将老年人衰弱程度与室外开放空间热舒适关联的相关研究。在冬季多变且极端室外环境中，这种衰弱程度引起的热感知差异是否仍然存在，哪些因素对不同衰弱程度的老年人有显著影响，是本研究所要解决的问题。
## 研究方法
本研究采用客观微气候现场测量与主观问卷调查相结合的方法。研究区域位于中国河南省南阳市南阳市人民公园（112°54′E, 33°00′N），总面积约11.5hm
2 ，是一个集景观游憩、步行交通和商业表演于一体的综合性城市公园。根据老年人聚集程度、空间类型和功能，选取六个典型空间作为测量点，分为五类：入口广场（ES）、运动广场（EP）、邻水广场（WS）、邻建筑广场（BS）和路旁座位（RS）。微气候测量使用USB型温湿度记录仪（COS-04-0）、黑球温度记录仪（RS/FV-HQ-USB-SJJ）和机械手持气象站（RS-HSQXZ-USB-2），所有仪器距地面1.5m，符合ISO7726标准。问卷分为三部分：第一部分收集老年人基本信息（年龄、性别、服装、活动强度）及社会心理因素（教育水平、陪伴情况、月收入、目的、使用频率、总体满意度）；第二部分采用FRAIL量表（5个问题，0-1分无衰弱，2分衰弱前期，3-5分显著衰弱）评估衰弱程度；第三部分评价热舒适，包括热感觉投票（TSV，ASHRAE 7点标尺）、热舒适投票（TCV，5点标尺）和热可接受度投票（TAV，2点标尺）。招募与调查时间为2024年12月1日至2025年2月28日，实际测量于2024年12月14日、21日，2025年1月5日、25日，2月8日、22日共6天进行，覆盖典型冬季条件（冬至日包含在内）。通过Rayman软件计算生理等效温度（PET），输入参数包括气象数据（气温、相对湿度、风速、平均辐射温度）和个人参数（身高1.65m、体重65kg、年龄65岁、服装热阻0.9clo）。样本来源为南阳市人民公园中60岁及以上老年人。
## 研究结果
### 3.1 描述性分析
(1) 气象参数：ES点平均气温（Ta）和黑球温度（Tg）最高（无遮阳入口广场，硬质铺装贡献辐射热）；BS点最低（建筑及树木遮阳）。WS点相对湿度（RH）最高（邻近水体）；WS点风速（Va）最大（3.0 m/s）。
(2) 受访者：共收集744份有效问卷，女性54.57%，男性45.43%。年龄分布：60-70岁占46.51%，71-80岁占32.93%，≥81岁占20.56%。活动强度：低强度47.31%，中等强度35.22%，高强度17.47%。衰弱分布：无衰弱45.83%，衰弱前期23.92%，衰弱30.24%。无衰弱和衰弱前期组平均服装热阻1.57clo，衰弱组1.79clo。RS类型空间中近半数为衰弱老年人；EP和WS空间中无衰弱老年人比例较高。
(3) 热感觉投票（TSV）：无衰弱组最常选择“凉”（TSV=-2）；衰弱前期和衰弱组最常选择“微凉”（TSV=-1）。中性投票（TSV=0）比例随衰弱程度增加而上升（无衰弱11.44%，衰弱前期20.22%，衰弱23.56%）。
(4) 热舒适投票（TCV）：随衰弱程度增加，报告中性TCV的比例从6.74%升至24.00%，报告“舒适”或“非常舒适”的比例从19.06%升至52.00%。通过二元逻辑回归，无衰弱组最舒适状态在TSV=0.27、TCV=0.27；衰弱前期组在TSV=0.67、TCV=0.76；衰弱组在TSV=0.77、TCV=1.29。TCV>0对应的TSV范围：无衰弱组-0.81至1.35，衰弱前期组-1.17至2.50，衰弱组-1.48至3.01，表明热舒适范围随衰弱程度增加而变宽。
(5) 热环境偏好：大部分老年人偏好更暖的气温（衰弱组72.44%最强烈）。RH偏好差异不明显。风速方面多数偏好维持现状。太阳辐射方面，偏好增加的老年人比例随衰弱程度上升（从57.77%到71.56%）。
### 3.2 热基准差异
(1) 中性PET（NPET）及中性PET范围（NPETR）：将PET按1°C分组，计算每组平均热感觉（MTSV），进行一元线性回归。方程：无衰弱MTSV=0.206×PET-2.119（R
2 =0.85），衰弱前期MTSV=0.201×PET-1.932（R
2 =0.87），衰弱MTSV=0.185×PET-1.601（R
2 =0.91）。NPET：无衰弱10.29°C，衰弱前期9.60°C，衰弱8.65°C。NPETR（MTSV在-0.5至+0.5对应PET区间）：无衰弱7.86-12.72°C，衰弱前期7.21-12.18°C，衰弱5.95-11.35°C。回归斜率：无衰弱0.206，衰弱前期0.201，衰弱0.185，表明热敏感性随衰弱程度增加而下降。
(2) 热可接受范围（TAR）：基于ASHRAE 90%可接受标准，通过二元逻辑回归获得TAR：无衰弱6.04-11.19°C，衰弱前期5.67-12.01°C，衰弱4.68-13.07°C，进一步证实衰弱程度增加导致热耐受范围扩大。
(3) 最佳温度（Probit回归）：无衰弱组偏好PET=11.9°C，衰弱前期组16.2°C，衰弱组29.0°C（该值超出冬季实测PET范围，为统计外推，仅指示方向性顺序：衰弱>衰弱前期>无衰弱，表明衰弱老年人偏好更暖环境）。
(4) 最佳时间段：以冬至日为例，各测量点PET逐时变化显示，无衰弱和衰弱前期老年人的最佳户外时段集中在12:00-14:00；衰弱老年人在此基础上还有额外时段（如ES点16:00-17:00，BS点14:00-15:00，EP点10:00-11:00）。总体上，城市公园在冬季多数时段仍不适合老年人活动。
### 3.3 影响热感觉的因素
采用Spearman相关分析各变量与TSV、TCV、TAV的相关性。按衰弱程度排序影响因素：
- 无衰弱：Ta > Tg > 满意度 > 活动强度 > 性别 > 陪伴 > 年龄 > 频率
- 衰弱前期：Ta > Tg > 活动强度 > 年龄 > 性别 > 陪伴 > 满意度 > 频率 > 月收入
- 衰弱：Ta > Tg > 陪伴 > 年龄 > 活动强度 > 满意度 > 性别 > Va > 目的
个人因素：活动强度对无衰弱和衰弱前期TSV影响最大，年龄对衰弱组影响最大；女性热感觉更强但影响随衰弱程度减弱。社会因素：陪伴在所有衰弱程度中均与TSV、TCV、TAV显著正相关，对衰弱组影响最显著；月收入仅在衰弱前期与TSV相关；教育背景无显著相关。心理因素：满意度与TSV、TCV、TAV（除衰弱组TAV外）显著正相关，对无衰弱组TSV影响最大；频率和目的影响有限。物理因素：Ta对TSV影响最大，其次为Tg，其影响随衰弱程度增加而增强；RH仅对无衰弱组TSV显著负相关；Va仅对衰弱组TSV显著负相关。TCV方面，衰弱组中所有四个物理因素均显著相关，RH和Va为负向。TAV方面，Ta和Tg正向相关，Va负向相关。
### 3.4 热适应行为差异
研究人员对六个测量点的受访者进行跟踪观察。老年人的适应行为包括：离开区域、寻找阳光、增加活动强度、添加衣物、喝热水。不同点位行为差异显著：EP点（体育场旁）倾向于增加活动强度；BS点（建筑旁）倾向于离开区域/进入室内；ES点（出入口）倾向于离开公园或跳舞增加活动；RS1、RS2、WS点（路旁或水体旁座位）倾向于寻找阳光或步道行走。各点位添加衣物和喝热水比例较低。在RS点，随衰弱程度增加，更多老年人选择离开，更少选择增加活动；在ES和BS点也有类似趋势。除WS点外，衰弱老年人更少增加活动强度，更多选择寻找阳光。
## 讨论与结论
### 讨论部分总结
与HSCW地区类似研究比较，本研究中老年人NPET小于成都、长沙、杭州的混合人群，高于黄山社区公园老年人研究，表明HSCW地区老年人NPET低于混合人群或年轻人，但需更多研究证实。不同衰弱程度老年人均需略暖的热感觉以达到最佳热舒适，且衰弱者需要更高热感觉，符合代谢产热降低的生理特点。与黄山研究相比，本研究的NPET和NPETR上下限均高约6°C，可能与研究区经纬度或测量点微环境有关。Probit回归得出的衰弱组偏好PET（29.0°C）因超出实测范围仅作方向性指示，需全季节或受控实验验证。
物理因素中，Ta影响最大，Tg次之，Va影响较小，与长沙、哈尔滨等其他地区结果一致。衰弱程度越高，Ta影响越大。RH在衰弱前期组影响大于Va。个人因素中，年龄分层研究显示老年人对室外热感觉敏感性低于年轻人，本研究进一步表明衰弱程度高者NPET更小、NPETR更宽、敏感性更低，与年龄分层结果一致，但衰弱评估不可替代年龄分类。性别影响虽存在但随衰弱减弱。活动强度影响较大，香港研究得出相反结论，说明个体因素影响受地域文化和生活习惯影响。社会和心理因素中，陪伴对衰弱组TSV和TCV影响最显著；总体满意度是重要影响因素，满意度提高可提升TSV和TCV。
室内外比较：本研究户外发现敏感性随衰弱增加而下降，与湿热地区夏季户外研究一致，但与北京极端高温户外研究（慢性病患者中性温度更高）及HSCW地区室内研究（衰弱者对热更敏感、舒适范围更窄）存在差异，这可能源于环境背景、衰弱评估工具（本研究用FRAIL量表，Zhou等人用Fried衰弱表型）、气候和文化差异。
设计策略：城市公园公共空间选址应靠近出入口和内部道路以方便衰弱老年人；公园深处设置适合无衰弱老年人的活动空间，最好配有活动器械或水体。通过植物配置和建筑结构创造不同冬季室外温度；在老年人聚集区设置不同铺装地面以提高地面辐射温度；安装加热座椅，用木质座椅代替石质；沿冬季盛行风向种植常绿树挡风。首先增加阳光座位数量，尤其在衰弱老年人聚集区；设置有趣的活动器械以激发衰弱老年人兴趣；在合适位置设置棋牌、舞蹈、戏剧场地以增加社交机会。总体而言，需根据老年人心理需求进行公园功能、植物配置、建筑风格和硬质铺装的设计。
### 研究结论翻译
本文结合客观现场测量与主观问卷调查，以FRAIL量表为分类依据，探讨不同衰弱程度老年人热舒适差异，并确定HSCW地区城市公园老年人OTC热基准。主要发现如下：
(1) 衰弱老年人倾向于选择靠近道路和出入口的空间，而无衰弱老年人偏好靠近运动器械和水体的空间。
(2) 在夏热冬冷地区，室外老年人需要略暖的热感觉以达到最佳热舒适。衰弱程度越高，达到最舒适状态的水平越高，热舒适范围越宽。
(3) 无衰弱组中性PET为10.29°C，衰弱前期组为9.60°C，衰弱组为8.65°C。衰弱程度越高，中性温度越低。无衰弱组NPETR为8.66-12.72°C，衰弱前期组为7.21-12.18°C，衰弱组为5.95-11.35°C。PET与MTSV相关线的斜率表明，随着衰弱程度增加，老年人热敏感性逐渐下降。
(4) 衰弱老年人比衰弱前期和无衰弱老年人表现出更强的偏好温暖条件倾向，但绝对偏好PET在冬季测量范围内无法可靠量化。各测量点最佳入园时间不同，冬季最舒适游园时间为12:00-14:00。
(5) 物理因素（气温和太阳辐射）、个人因素（年龄、性别和活动强度）以及社会心理因素（陪伴和满意度）对老年人OTC有显著影响，但影响强度随衰弱程度不同而变化。
(6) 不同衰弱程度老年人的适应行为受特定环境影响很大，老年人倾向于依赖周围环境选择热适应行为。面对不利寒冷天气，衰弱老年人倾向于离开或寻找阳光，而无衰弱老年人倾向于增加体力活动。
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