上海地區(qū)老年人夏季室外活動(dòng)熱舒適度的調(diào)查研究

安玉松 于航 王恬 焦瑜 于一凡

同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院

上海地區(qū)老年人夏季室外活動(dòng)熱舒適度的調(diào)查研究

安玉松 于航 王恬 焦瑜 于一凡

同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院

為了考察上海地區(qū)老年人夏季室外活動(dòng)的熱舒適度，本研究于2014年6月在上海某養(yǎng)老機(jī)構(gòu)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并在SPSS21平臺(tái)上對(duì)調(diào)研結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果表明，老年人傾向于在有日照的區(qū)域活動(dòng)；老年人的室外主觀感覺投票和綜合熱舒適投票受服裝熱阻、風(fēng)速、年齡、性別、室外活動(dòng)時(shí)間的影響；老年女性的熱感覺較老年男性偏暖。本研究可為上海地區(qū)養(yǎng)老機(jī)構(gòu)室外環(huán)境的設(shè)計(jì)提供參考和依據(jù)。

養(yǎng)老機(jī)構(gòu) 老年人 夏季 室外活動(dòng) 熱舒適度

對(duì)集中養(yǎng)老的老年人來講，建筑的室外環(huán)境是他們進(jìn)行戶外活動(dòng)的主要場(chǎng)所，對(duì)老年人的舒適和健康有重要影響[1，2]。因此，如何設(shè)計(jì)優(yōu)化室外環(huán)境對(duì)保證機(jī)構(gòu)養(yǎng)老的質(zhì)量有重要意義。熱環(huán)境作為室外環(huán)境組成部分之一，在環(huán)境設(shè)計(jì)及規(guī)劃中亦有顯著作用[3，4]，而關(guān)于老年人居住建筑室外熱環(huán)境的研究還未見報(bào)道。為了考察上海地區(qū)機(jī)構(gòu)養(yǎng)老環(huán)境下老年人對(duì)室外熱環(huán)境的需求，探討老年人室外主觀感覺投票和綜合熱舒適投票的影響因素，于2014年6月11日～15日對(duì)上海市某養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的室外環(huán)境參數(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。同時(shí)對(duì)101位室外活動(dòng)的老人進(jìn)行了問卷調(diào)查，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本文旨在為上海地區(qū)養(yǎng)老機(jī)構(gòu)室外熱環(huán)境的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提供參考。

1 研究方法

1.1 調(diào)研對(duì)象

本調(diào)研選取的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)占地面積15000m2，建筑布局為東西朝向的梳型結(jié)構(gòu)，兩層建筑，中間為綠化帶和硬化道路。根據(jù)入住老年人的活動(dòng)習(xí)慣，選取由東、南、北三個(gè)方向的建筑形成的半圍合結(jié)構(gòu)為調(diào)研區(qū)域，內(nèi)部有喬木和灌木組成的綠地和水泥地面。其建筑平面如圖1所示。

本研究選取的受試對(duì)象為居住在此敬老院的60歲以上有自理能力的老人。

圖1 調(diào)研敬老院建筑平面圖

1.2 室外環(huán)境實(shí)測(cè)

通過對(duì)老年人室外活動(dòng)習(xí)慣的觀察，發(fā)現(xiàn)其室外活動(dòng)時(shí)間集中在上午7:00～9:00，下午16:00～18:00兩個(gè)時(shí)段。因此，本文選擇這兩個(gè)時(shí)間段進(jìn)行室外環(huán)境測(cè)量和主觀問卷調(diào)查。另外，為了了解一天內(nèi)各時(shí)間段室外環(huán)境參數(shù)變化情況，對(duì)中午時(shí)段（11:00～13:00）也進(jìn)行了環(huán)境參數(shù)的測(cè)量。根據(jù)老年人的主要活動(dòng)區(qū)域，選取四個(gè)測(cè)點(diǎn)，如圖1所示。其中測(cè)點(diǎn)1安置自動(dòng)氣象站連續(xù)記錄調(diào)研期間室外氣象參數(shù)，如圖2所示；測(cè)點(diǎn)2，3，4處采用人工測(cè)量環(huán)境參數(shù)，測(cè)量參數(shù)及測(cè)量?jī)x器列于表1，測(cè)量時(shí)間間隔15min。

圖2 自動(dòng)氣象站現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量

表1 環(huán)境參數(shù)測(cè)量?jī)x器及其精度

1.3 問卷調(diào)查

在環(huán)境測(cè)量的同時(shí)進(jìn)行問卷調(diào)查。問卷內(nèi)容包含以下兩個(gè)部分：

1）受試者年齡、性別、活動(dòng)強(qiáng)度、活動(dòng)地點(diǎn)和著裝情況；

2）受試者對(duì)室外環(huán)境的感覺、滿意度及期望的投票。其中，熱感覺投票（TSV）采用ASHRAE的七點(diǎn)標(biāo)度，即：-3（太冷了），-2（有點(diǎn)冷），-1（涼快），0（不冷不熱），1（暖和），2（有點(diǎn)熱），3（太熱了）；濕度感覺投票（HSV）采用五點(diǎn)標(biāo)度，-2（非常潮濕），-1（潮濕），0（適中），1（干燥），2（非常干燥）；風(fēng)速感覺投票（WSV）采用五點(diǎn)標(biāo)度，1（無風(fēng)），2（微風(fēng)），3（稍大風(fēng)），4（大風(fēng)），5（很大風(fēng)）；綜合熱舒適投票（OSV）分為五個(gè)等級(jí)，1（不可忍受），2（很不舒適），3（不舒適），4（稍不舒適），5（舒適）；滿意投票兩個(gè)標(biāo)度，1（滿意），2（不滿意）；期望投票分為三個(gè)等級(jí)：降低、不變、升高。

由于大多數(shù)老年人無法自行完成問卷填寫工作，問卷調(diào)查以訪問的方式完成。訪問過程中力求準(zhǔn)確解釋問卷意圖并記錄受訪者真實(shí)意愿，共獲得有效問卷101份。

2 調(diào)研結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

2.1 環(huán)境參數(shù)

環(huán)境參數(shù)實(shí)測(cè)結(jié)果如表2所示。表2中，“上午”指7:00～9:00；“中午”指 11:00～13:00；“下午”指 16:00～18:00。表中數(shù)值為調(diào)研期間各時(shí)間段內(nèi)測(cè)量參數(shù)的平均值。由表2可以看出，調(diào)研期間上午的空氣溫度比下午低，而相對(duì)濕度和風(fēng)速比下午高。5天的室外平均氣溫28℃、平均相對(duì)濕度65.2%，平均風(fēng)速0.48m/s。室外環(huán)境參數(shù)已達(dá)到夏季氣象條件。

表2 實(shí)測(cè)室外氣象參數(shù)平均值

2.2 受試者基本信息

受訪者的年齡性別分布情況如圖3所示。在101份問卷中，有27份來自男性，74份來自女性。在所有受訪者中，僅有6位老人祖籍非上海，但所有老人均已在上海居住25年以上。本次調(diào)研樣本的年齡及性別構(gòu)成反映了女性多于男性以及80歲以上老年人比例較多的養(yǎng)老機(jī)構(gòu)入住現(xiàn)狀。

圖3 受試者年齡和性別分布情況

2.3 受試者著裝及活動(dòng)情況

本次調(diào)研老年人的著裝情況呈現(xiàn)出較大的個(gè)體差異，服裝熱阻介于0.22～1.13clo，平均0.46clo，略低于ISO7730中給出的夏季室內(nèi)基本服裝熱阻0.5clo，分布情況見圖4。老年人在室外的活動(dòng)內(nèi)容包括休息、散步、鍛煉、交談等，活動(dòng)強(qiáng)度介于1～1.9met。

圖4 老年人室外活動(dòng)著裝熱阻分布頻率

調(diào)研期間各活動(dòng)區(qū)域及時(shí)間段內(nèi)老年人的比例見表3?？梢钥闯觯?6%的老年人選擇在有日照的無遮擋區(qū)域活動(dòng)，表明老年人愿意在有日照的室外環(huán)境中活動(dòng)，除極端高溫天氣以外，良好的日照條件能夠起到引導(dǎo)老年人進(jìn)行室外活動(dòng)的積極作用。另外選擇上午活動(dòng)的老人略多于下午活動(dòng)的老人。

表3 各活動(dòng)區(qū)域及時(shí)間段內(nèi)老年人比例

2.4 問卷統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)對(duì)調(diào)查問卷的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，老年人對(duì)室外環(huán)境的主觀投票列于表4，滿意和期望投票見圖5和圖6，投票標(biāo)度及投票項(xiàng)代碼所對(duì)應(yīng)的內(nèi)容見1.3節(jié)。由表4可以看出，有73.8%的老年人對(duì)室外環(huán)境感覺舒適，主觀熱感覺（TSV）和主觀濕度感覺（HSV）投票為中性的老年人分別占比63.4%和66.3%。老年人對(duì)室外風(fēng)速的不滿意率最高，達(dá)52.5%，對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)風(fēng)速平均值為0.48m/s，主觀風(fēng)感覺（WSV）投票為無風(fēng)和微風(fēng)占96%，期望風(fēng)速提高的老年人占50.5%。綜上所述，老年人偏好有風(fēng)室外環(huán)境，且對(duì)風(fēng)速大小有一定要求。

表4 老年人主觀感覺投票頻率統(tǒng)計(jì)（%）

圖5 老年人主觀滿意度投票

圖6 老年人主觀期望投票

3 相關(guān)性分析

本文將老年人室外主觀投票影響因素分為三類：環(huán)境因素，包括空氣溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速；人員因素，包括服裝熱阻、年齡、性別；其他因素，如室外活動(dòng)時(shí)間（上、下午）。

在SPSS21平臺(tái)上對(duì)以上各項(xiàng)因素與主觀感覺投票和綜合熱舒適投票進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果列于表5。分析結(jié)果顯示，服裝熱阻、風(fēng)速、年齡、性別和室外活動(dòng)時(shí)間與老年人主觀感覺投票或綜合熱舒適投票有線性關(guān)系，空氣溫度、相對(duì)濕度與老年人的主觀投票不呈線性相關(guān)。說明老年人對(duì)調(diào)研期間的室外熱濕環(huán)境變化不敏感。

表5 老年人主觀感覺影響因素分析

3.1 與主觀感覺投票相關(guān)的影響因素

從表5中可以看出，與TSV相關(guān)的影響因素是性別，相關(guān)系數(shù)為-0.227*。在性別變量賦值中，“女性=0，男性=1”。因此可以推測(cè)女性的熱感覺投票應(yīng)高于男性。調(diào)研結(jié)果顯示，女性的平均熱感覺投票（MTSV）為0.61，而男性為0.15，與相關(guān)性分析的結(jié)果一致。說明同等環(huán)境狀態(tài)下，老年女性的熱感覺較老年男性偏暖。

與HSV相關(guān)的影響因素為風(fēng)速和室外活動(dòng)時(shí)間。其中，風(fēng)速與HSV的相關(guān)系數(shù)為0.247**，原因是較高的風(fēng)速提高了人體表面汗液蒸發(fā)速率，導(dǎo)致偏干燥的濕感覺。室外活動(dòng)時(shí)間變量賦值為“上午=1，下午=2”，即下午的濕感覺投票值比上午高。由表2可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)研期間下午的平均相對(duì)濕度低于上午，即室外環(huán)境更加干燥，老年人的HSV與實(shí)測(cè)濕度值相吻合。據(jù)此本文提出：可通過合理的風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)來改善室外濕感覺，進(jìn)而提高人體舒適感。

與WSV相關(guān)的影響因素為室外活動(dòng)時(shí)間和年齡。室外活動(dòng)時(shí)間與WSV的相關(guān)系數(shù)為0.200*，即下午的風(fēng)感覺投票高于上午。由于上下午的實(shí)測(cè)平均風(fēng)速僅相差0.05m/s，當(dāng)風(fēng)速低于0.25m/s時(shí)，則處于無感風(fēng)速范圍[5]，說明老年人不能準(zhǔn)確感知風(fēng)速的微小變化。另一方面，年齡與WSV的相關(guān)系數(shù)為-0.186*，說明老年人的風(fēng)感覺隨年齡增加有所退化，高齡老人的有感風(fēng)速值會(huì)有所升高。由于活動(dòng)區(qū)域風(fēng)速過大不利于老年人的健康，本文建議養(yǎng)老機(jī)構(gòu)應(yīng)避免高齡老人在風(fēng)速過大區(qū)域活動(dòng)，預(yù)防風(fēng)危害的發(fā)生。

3.2 與綜合熱舒適投票相關(guān)的影響因素

熱舒適是人對(duì)環(huán)境表示滿意而產(chǎn)生的意識(shí)狀態(tài)，從表5中可以看出，風(fēng)速和服裝熱阻與綜合熱感覺投票呈正相關(guān)關(guān)系，且風(fēng)速與OSV的相關(guān)性較服裝熱阻更強(qiáng)，即風(fēng)速對(duì)OSV的影響更大。已有研究表明，偏熱環(huán)境下提高風(fēng)速能有效降低人體熱感覺[6]，提高熱舒適度。因此，在養(yǎng)老機(jī)構(gòu)室外環(huán)境的設(shè)計(jì)中，應(yīng)采取措施調(diào)節(jié)室外風(fēng)速，兼顧老年人的健康和舒適需求。例如利用建筑形式引導(dǎo)不同季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)進(jìn)行室外自然通風(fēng)、通過綠化降低局部高風(fēng)速等。另一方面，服裝熱阻與OSV的相關(guān)系數(shù)為0.218*，即服裝熱阻越大綜合熱舒適投票值越高。建議初夏季節(jié)進(jìn)行室外活動(dòng)的老年人適當(dāng)增加著裝量，可以提高室外熱舒適水平。

4 結(jié)論

本研究通過對(duì)上海某養(yǎng)老機(jī)構(gòu)室外熱環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并對(duì)101名老年人進(jìn)行問卷調(diào)查，對(duì)測(cè)試和調(diào)查結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后得出以下結(jié)論：

1）有日照的活動(dòng)區(qū)域更受老年人喜好，養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的室外活動(dòng)場(chǎng)地應(yīng)提供足夠的自然光照。

2）老年女性的熱感覺較老年男性偏暖。

3）老年人偏好有風(fēng)的室外環(huán)境，風(fēng)速對(duì)老年人熱舒適感的影響較大，但其風(fēng)感覺隨著年齡增大有所退化。應(yīng)注意養(yǎng)老機(jī)構(gòu)室外活動(dòng)場(chǎng)地的風(fēng)環(huán)境設(shè)計(jì)，兼顧老年人的健康和舒適。

4）服裝熱阻對(duì)老年人的熱舒適感有一定影響，適當(dāng)調(diào)整著裝量可提高老年人的室外熱舒適水平。

[1]Annick Alpérovitch,Jean-Marc Lacombe,Olivier Hanon,et.al. Relationship between blood pressure and outdoor temperature in a large sample of elderly individuals:the three-city study[J].Arch Intern Med.,2009,169(1):75-80

[2]Barnett,Adrian Gerard.Temperature and cardiovascular deaths in the US elderly:changes over time[J].Epidemiology,2007,18(3): 369-372

[3]楊峰,錢鋒,劉少瑜.高層居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)策略的室外熱環(huán)境效應(yīng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬評(píng)估[J].建筑科學(xué),2013,29(012):28-34

[4]高亞鋒.適于城市住區(qū)規(guī)劃的室外熱環(huán)境實(shí)測(cè)與模擬研究[D].重慶:重慶大學(xué),2011

[5]朱穎心.建筑環(huán)境學(xué)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005

[6]談美蘭.夏季相對(duì)濕度和風(fēng)速對(duì)人體熱感覺的影響研究[D].重慶:重慶大學(xué),2012

A Fie ld Study of Outdoor The rm a l Com fort of the Elde rly in Sha ngha i’s Sum m e r

AN Yu-song,YU Hang,WANG Tian,JIAO Yu,YU Yi-fan
School of Mechanical Engineering,Tongji University

In order to study the outdoor thermal comfort of the aged in Shanghai’s summer,a field test and questionnaire survey was completed at one elderly care center in June,2014.Impact factors of the old people’s subjective feeling votes are discussed with statistical analysis method on SPSS21.The result shows that the old prefer outdoor area with sunshine;outdoor subjective sensation votes and overall thermal comfort of the old are impacted by clothing thermal resistance,wind speed,gender and timing;the female have a warmer feeling than the male.This study can provide a reference and basis for the outdoor environment design of pension institutes in Shanghai.

elderly care center,old people,summer,outdoor activities,thermal comfort

1003-0344（2015）01-023-4

2014-7-15

安玉松（1992～），男，碩士研究生；上海市嘉定區(qū)曹安公路4800號(hào)同濟(jì)大學(xué)開物樓A309室（201804）；E-mail:ansontj@126.com