養(yǎng)老機構(gòu)居室色彩與材質(zhì)要素的視覺舒適度評價

張軍, 張慧娜

(東北林業(yè)大學 園林學院，黑龍江 哈爾濱 150040)

1956年聯(lián)合國《人口老齡化及其社會經(jīng)濟后果》中指出，當一個國家或地區(qū)65歲及以上的老年人口占總?cè)丝诒壤^7%時，意味著這個國家或地區(qū)進入老齡化.國家統(tǒng)計局的數(shù)據(jù)顯示，截止2018年末，我國60歲以上人口數(shù)量為24 979萬人，占總?cè)丝诒壤?7.9%，其中,65歲以上的人口數(shù)量為16 685萬人，占總?cè)丝跀?shù)量的11.9%.從數(shù)據(jù)可見，我國已經(jīng)進入嚴重老齡化社會[1].在老年人口中，普遍存在因年齡或身體健康等帶來的生活自理能力不足的問題.據(jù)世界衛(wèi)生組織預測，到2050年，發(fā)展中國家中無法照料自己的老年人數(shù)量將是目前的4倍[2].隨著社會養(yǎng)老需求的顯著增加，對提供護理服務(wù)的養(yǎng)老機構(gòu)需求日益增長，養(yǎng)老機構(gòu)的建設(shè)和發(fā)展已經(jīng)成為社會各界關(guān)注的焦點.

居室空間作為老年人使用頻率最高的核心區(qū)域[3]，是營造舒適化機構(gòu)養(yǎng)老的重要內(nèi)容，良好的居室空間環(huán)境能有效改善老年人在養(yǎng)老機構(gòu)中的舒適度.隨著科學技術(shù)手段的不斷提高，在室內(nèi)物理環(huán)境得到改善的同時，人們往往忽視了對視覺空間環(huán)境的把控.研究表明，從環(huán)境獲得的信息中有80%左右來自視覺，在構(gòu)成室內(nèi)視覺環(huán)境的各個要素中，色彩對老年人的視覺器官刺激性較強[4].色彩在室內(nèi)空間設(shè)計中有著舉足輕重的作用，其不僅可以起到修飾和裝扮的作用，還可以在一定程度上影響人們的情緒、感受和行為.色彩從來不能脫離載體而單獨存在，材質(zhì)和色彩的相互呼應(yīng)可以營造出不同的視覺環(huán)境.因此，本文提出基于視覺舒適下的色彩與材質(zhì)搭配優(yōu)選圖譜及設(shè)計建議.

1 研究方法

基于視覺需求的研究，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)建立虛擬場景并進行沉浸式體驗，將主觀方法與客觀方法相結(jié)合，對以養(yǎng)老機構(gòu)居室空間色彩和材質(zhì)交互因素為變量的環(huán)境進行視覺舒適度評價，通過SPSS專業(yè)統(tǒng)計軟件處理獲得的實驗數(shù)據(jù)，從而提出基于視覺舒適下的色彩與材質(zhì)搭配優(yōu)選圖譜及設(shè)計建議，以期為老年人創(chuàng)造更加舒適的養(yǎng)老環(huán)境.研究流程,如圖1所示.

1.1 實驗樣本

根據(jù)不同的區(qū)域在居室中的位置和作用，將居室色彩與材質(zhì)搭配分為3個區(qū)域：地面、墻面、家具.對黑龍江省哈爾濱市35個不同規(guī)模的養(yǎng)老機構(gòu)居室地面、墻面、家具的色彩與材質(zhì)進行現(xiàn)場采集并匯總.在材質(zhì)因素方面，總結(jié)出按照材質(zhì)種類可將居室空間常用地面材質(zhì)分為瓷磚(T)、地板(F)及地毯(C)3類屬性，常用墻面材質(zhì)分為壁紙(WP)和涂料(CO)2類屬性，常用家具材質(zhì)分為天然木材(NT)和人造板材(AP)2類屬性；在色彩因素方面，總結(jié)出按照色系可將居室空間常用地面色彩分為中性色(NC)和冷色(WC)2類屬性，常用墻面色彩分為暖色(WC)、冷色(CC)、中性色(NC)3類屬性，常用家具色彩分為暖色(WC)和中性色(NC)2類屬性.

為避免實驗樣本數(shù)量過大，使用正交分析[5]科學地減少實驗場景，結(jié)合選定的因素和因素屬性，共設(shè)計36個樣本，實驗樣本如表1所示.表1中：以樣本1為例，T-NC表示地面材質(zhì)屬性為瓷磚，地面色彩屬性為中性色.

表1 實驗樣本Tab.1 Experimental samples

1.2 實驗平臺

使用BIM建模軟件Revit2018創(chuàng)建養(yǎng)老機構(gòu)居室空間三維模型，模型經(jīng)過Fuzor軟件處理轉(zhuǎn)化成VR場景，被試者戴上頭戴設(shè)備即可體驗虛擬環(huán)境中的36個居室場景.由于理想的研究樣本難以直接從現(xiàn)實場景中獲得，應(yīng)用VR技術(shù)可以構(gòu)建超強真實感的虛擬場景，同時，避免外界因素影響實驗結(jié)果，因此，沉浸式虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)為研究提供了場景模擬條件，將現(xiàn)實復雜場景以快速且低成本的方式轉(zhuǎn)化為可控的虛擬場景[6-8].部分居室的實驗場景,如圖2所示.

(a) 場景1 (b) 場景2 (c) 場景3

(d) 場景4 (e) 場景5 (f) 場景6圖2 居室的實驗場景Fig.2 Experimental scenes of bedroom

1.3 被試者

選擇60位老年人對樣本場景進行虛擬體驗.被試年齡分布在60～73歲，平均年齡68.4歲，身體健康，性別比例為1∶1.為了避免被試者在VR實驗中產(chǎn)生不適，從而產(chǎn)生適應(yīng)性差異，影響實驗結(jié)果，每位被試者單次使用VR的實驗時間小于10 min，整個實驗持續(xù)時間為15 d.

1.4 主觀心理實驗

1.4.1 評價指標及其權(quán)重值 通過實地問卷調(diào)研和文獻查閱可知，安全感、歸屬感、愉悅感、溫馨感一直是養(yǎng)老機構(gòu)老年人群居生活質(zhì)量最常見的心理影響因素.因此，實驗擬定主觀評價指標為安全感、歸屬感、愉悅感、溫馨感.

層次分析法(AHP)是由美國運籌學家Saaty提出的一種簡單、 實用的多準則決策方法，它是一種定性與定量分析相結(jié)合的評價方法[9-10].依據(jù)層次分析法的模型和構(gòu)建原理，構(gòu)建視覺舒適度主觀評價層次分析模型，得出主觀評價指標權(quán)重值，如表2所示.由表2可知:養(yǎng)老機構(gòu)居室空間內(nèi)，視覺舒適度的主觀評價指標權(quán)重值排序為安全感>歸屬感>溫馨感>愉悅感.

表2 主觀評價指標權(quán)重值 Tab.2 Weight values of subjective evaluation indexes

1.4.2 評價方法 語義差異法(SD)是由Osgood提出的一種衡量人心理感知的量化評價方法.它主要通過一系列的“感性詞語”將被調(diào)查者的心理感知量化為具體的數(shù)據(jù)[11].將確定的4個主觀評價指標設(shè)定為4組正、反義詞成對的形容詞進行評價.根據(jù)李克特量表[12]，將心理變化量分為5個等級，分別用數(shù)值0，0.25,0.50,0.75,1.00 表示.

1.4.3 實驗步驟 1) 被試者在進入虛擬仿真實驗室后，需初步了解及適應(yīng)虛擬場景，適應(yīng)時間約5 min；2) 正式開始實驗，被試者可在虛擬環(huán)境觀察場景和小幅活動，然后,對每個居室場景的4個主觀評價指標進行判斷并實時匯報，由操作人員根據(jù)被試者判斷的數(shù)據(jù)實時填寫問卷量表.

1.5 客觀生理實驗

1.5.1 生理指標 引用療愈環(huán)境理念展開研究.療愈環(huán)境指的是那些能夠?qū)ι斫】岛托睦砀ｌ磉M行恢復、起到療愈作用的環(huán)境[13].為評估部分可設(shè)計建筑要素對老年人使用者所產(chǎn)生的療愈影響，采集被試者在不同虛擬場景下的生理指標變化(心電R-R間期和心率)，間接評估色彩和材質(zhì)交互因素為變量的視覺舒適程度.

圖3 測試流程Fig.3 Test flow

1.5.2 實驗步驟 圖3為測試流程.圖3中：T1,T2，T3，T4分別代表時間開始時刻、應(yīng)激前、應(yīng)激后、療愈后.1) 被試者在進入虛擬仿真實驗室后需初步了解及適應(yīng)虛擬場景，適應(yīng)時間約5 min；2) 正式開始試驗，首先進行特里爾社會應(yīng)激測試(TSST)[14]，即2 min左右的心算任務(wù)，此階段為壓力階段；3) 被試者可在虛擬環(huán)境觀察場景和小幅活動，此階段為緩壓階段.

2 實驗結(jié)果與分析

2.1 心理結(jié)果與分析

2.1.1 有效性分析 使用SPSS軟件進行Kendall′s分析，對心理實驗數(shù)據(jù)進行有效性驗證.Kendall協(xié)同系數(shù)檢驗分析表,如表3所示.表3中：N為被試者人數(shù)；W為Kendall協(xié)同系數(shù)；P為漸進顯著性.由表3可知：P<0.05，評價者各項主觀評價指標評判標準一致，主觀評價實驗數(shù)據(jù)有效.

2.1.2 差異性分析 在分析實驗結(jié)果之前，有必要對被試者的年齡和性別因素進行差異性分析.由于老年人被試者的年齡在60～73歲，未構(gòu)成明顯的年齡梯度，因此,只針對性別因素差異性進行分析[15].分別將男性、女性被試者的原始評價數(shù)據(jù)錄入SPSS軟件進行獨立樣本T檢驗分析，統(tǒng)計得出部分T檢驗結(jié)果,如表4所示.由表4可知：Sig值>0.05，性別對36個樣本的檢驗結(jié)果沒有差異.

表3 Kendall協(xié)同系數(shù)檢驗分析表Tab.3 Kendall coefficient test analysis table of subjective evaluation results

表4 性別因素獨立樣本部分T檢驗結(jié)果Tab.4 T-test results of independent samples with gender factors

2.1.3 主觀評價綜合得分 對60份主觀心理實驗問卷量表進行統(tǒng)計，結(jié)合主觀評價指標權(quán)重值，得出樣本的視覺舒適度綜合得分(n)，如圖4所示.根據(jù)圖4中每個樣本視覺舒適度的綜合得分，將樣本視覺舒適度分為3個等級：n≥4表示比較舒適；3

圖4 樣本的視覺舒適度綜合得分Fig.4 Comprehensive score of visual comfort of samples

2.2 生理結(jié)果與分析

2.2.1 生理指標結(jié)果 部分被試者心電R-R間期和心率的生理數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，如表5所示.

由表5可知:在應(yīng)激前，被試者的生理指數(shù)無明顯差異，個體之間的較小差異是由于不同被試者的體質(zhì)不同；在應(yīng)激后，被試者的生理指數(shù)均明顯降低，個體之間無明顯差別，反映出被試者在面對心算考試時都持續(xù)存在的壓力感受；但在療愈后，被試者的生理指數(shù)呈現(xiàn)不同的變化，說明不同的樣本對被試者產(chǎn)生不同的療愈效果，同時，也證明不同樣本對老年人視覺舒適度有不同的影響；相比心電生理數(shù)據(jù)，心率生理數(shù)據(jù)對實驗的靈敏度較低，整個實驗過程未發(fā)現(xiàn)明顯的變化.

表5 生理數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果Tab.5 Statistical results of physiological data

2.2.2 協(xié)方差分析 被試者在面對應(yīng)激階段的壓力任務(wù)后，可能表現(xiàn)出不同程度的生理反應(yīng).針對這種情況，應(yīng)采用統(tǒng)計學中的協(xié)方差分析[16].根據(jù)不同變量對被試的療愈程度，將其分為A(樣本4，5，6，7，8，9，21，28，32)，B(樣本3，12，13，15，18，22，26，29，30，35)，C(樣本1，2，10，11，14，16，17，19，20，23，24，25，27，31，33，34，36)3組.協(xié)方差統(tǒng)計結(jié)果，如表6所示.表6中：R2為擬合度.

表6 協(xié)方差統(tǒng)計結(jié)果 Tab.6 Statistical results of covariance

由表6可知：Sig值<0.05，表明在排除干擾的情況下，不同樣本依然對被試者療愈后的生理反應(yīng)有顯著的統(tǒng)計學意義.通過對以上概率水平和均值等數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，得出不同組別的療愈程度：A組?B 組>C組，說明A組樣本對老年人有更好的視覺舒適性.

2.3 優(yōu)選圖譜

從主觀心理實驗與客觀生理實驗的結(jié)果中可以看出，具有較高舒適度的樣本結(jié)果趨于一致.養(yǎng)老機構(gòu)居室空間的色彩與材質(zhì)搭配優(yōu)選圖譜，如圖5所示.

(a) 居室空間1 (b) 居室空間2 (c) 居室空間3 (d) 居室空間4

3 結(jié)論

應(yīng)用VR技術(shù)，構(gòu)建以色彩與材質(zhì)交互因素為變量的沉浸式虛擬場景，采用主觀心理與客觀生理實驗，選擇60位身體狀況良好的自理老年人進行視覺舒適度評價，在對實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)上，提出適宜視覺舒適度的色彩與材質(zhì)搭配優(yōu)選圖譜及設(shè)計建議，為今后養(yǎng)老機構(gòu)居室空間色彩與材質(zhì)搭配設(shè)計提供參考.

1) 基于獨立樣本T檢驗進行評價指標差異性分析，結(jié)果表明，性別對養(yǎng)老機構(gòu)居室空間色彩與材質(zhì)搭配視覺舒適度的影響幾乎沒有差異，即老年人性別因素對實驗變量的感知具有一致性.

2) 基于協(xié)方差分析，在排除協(xié)變量干擾的情況下，自變量依然對因變量有顯著的影響，表明不同的實驗樣本給人的視覺舒適感受不同.從分析結(jié)果可以得出視覺舒適度較高的實驗樣本.

3) 養(yǎng)老機構(gòu)居室空間地面色彩與材質(zhì)因素視覺舒適度由高到低排序為暖色的地毯材質(zhì)>中性色的地毯材質(zhì)>暖色的地板材質(zhì)>中性色的瓷磚材質(zhì)>中性色的地板材質(zhì)>暖色的瓷磚材質(zhì).

4) 養(yǎng)老機構(gòu)居室空間墻面色彩與材質(zhì)因素視覺舒適度由高到低排序為暖色的壁紙材質(zhì)>中性色的壁紙材質(zhì)>冷色的壁紙材質(zhì)>中性色的涂料材質(zhì)>冷色的涂料材質(zhì)>暖色的涂料材質(zhì).

5) 養(yǎng)老機構(gòu)居室空間家具色彩與材質(zhì)因素視覺舒適度由高到低排序為中性色的天然木材材質(zhì)>暖色的天然木材材質(zhì)>暖色的人造板材材質(zhì)>中性色的天然木材材質(zhì).

由于實驗的被試者年齡分布較集中，使研究結(jié)果存在局限性，隨著研究的推進，將在今后的工作中不斷完善.