感知控制對(duì)濕熱地區(qū)戶(hù)外庭園空間熱舒適性的影響
——以華僑大學(xué)“世外·花緣”生活實(shí)驗(yàn)室為例

周志強(qiáng)

董 靚*

1 背景

戶(hù)外熱環(huán)境對(duì)城市景觀空間活力具有顯著影響。研究戶(hù)外熱舒適性可以為城市景觀空間設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)，從而創(chuàng)造更加舒適的城市生活環(huán)境[1-5]。然而，目前的戶(hù)外熱舒適研究較少考慮感知控制(Perceived Control)對(duì)熱舒適的影響。

已有研究表明，除了生活習(xí)慣、熱環(huán)境期望等因素會(huì)影響人們的熱感覺(jué)之外，感知控制也是不容忽視的心理因素[6-9]。感知控制是指，一個(gè)人能夠意識(shí)到自己有能力來(lái)改變周?chē)h(huán)境的參數(shù)或調(diào)節(jié)自身狀態(tài)使自己更加舒適[10]。其核心在于，人們不一定要使用調(diào)節(jié)方式，而是在主觀上認(rèn)為自己具有這種能力。當(dāng)環(huán)境中的人認(rèn)為自己具有更多調(diào)節(jié)措施以適應(yīng)環(huán)境時(shí)，那么他將會(huì)比感知控制水平較低的人更容易緩解不適感[11]。

關(guān)于感知控制對(duì)熱舒適的影響，在室內(nèi)環(huán)境的研究中已經(jīng)得到了較多的證實(shí)。Yun將人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境的感知控制能力劃分為7級(jí)，對(duì)感知控制對(duì)于辦公人群的熱舒適影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明，在夏季隨著人們感知控制能力的加強(qiáng)，同等熱環(huán)境下的舒適感會(huì)隨之提升[12]。Xu對(duì)不可調(diào)節(jié)室溫的集體供暖和分體式空調(diào)采暖2種不同冬季供暖方式的住宅進(jìn)行了熱舒適實(shí)地調(diào)查，結(jié)果表明，同等熱環(huán)境下處于空調(diào)采暖房間的人們的熱感覺(jué)投票更接近中性[13]。Luo利用人工氣候室研究感知控制對(duì)室內(nèi)熱舒適的影響，試驗(yàn)組受試者被告知可通過(guò)搖鈴鐺通知控制人員調(diào)節(jié)氣候室溫度(事實(shí)上并未進(jìn)行調(diào)節(jié))，對(duì)照組則被告知?dú)夂蚴覝囟炔豢筛淖?，分?組受試者的熱舒適問(wèn)卷，結(jié)果顯示，感知控制水平更高的實(shí)驗(yàn)組受試者在偏冷或偏熱的環(huán)境下具有更高的滿(mǎn)意度，且熱環(huán)境越惡劣，效果越明顯[7]。

在室內(nèi)環(huán)境中，感知控制主要表現(xiàn)為對(duì)物理環(huán)境的調(diào)節(jié)能力，例如打開(kāi)或關(guān)閉門(mén)窗、空調(diào)、風(fēng)機(jī)等。而在戶(hù)外環(huán)境尤其是戶(hù)外公共空間中，感知控制則主要表現(xiàn)為對(duì)自身活動(dòng)狀態(tài)的調(diào)整能力，例如撐傘遮陽(yáng)、改變活動(dòng)強(qiáng)度、自由選擇活動(dòng)區(qū)域等。其中，活動(dòng)的自主性是戶(hù)外環(huán)境下感知控制水平的最重要體現(xiàn)[10，14]。

Nikolopoulou提出，如果一個(gè)人在戶(hù)外熱環(huán)境中擁有多種行為選擇時(shí)(例如，可以自由選擇進(jìn)入遮陰區(qū)域或太陽(yáng)直射區(qū)域)，即使行為主體并未采取行動(dòng)，那么這種能夠?qū)ψ约旱男袨檫M(jìn)行自主控制的心理暗示，即感知控制，會(huì)在一定程度上增加人們的舒適感[10]。Elnabawi[8]、Lin[9]的研究都發(fā)現(xiàn)，在戶(hù)外工作或需要照看孩子的成年人群比其他自由活動(dòng)群體更容易對(duì)熱環(huán)境感到不滿(mǎn)意，并推測(cè)這是由感知控制能力受限制造成的。但這些研究并未對(duì)猜想做進(jìn)一步論證。由于戶(hù)外環(huán)境的不可控性，也很少有文獻(xiàn)對(duì)感知控制在戶(hù)外熱環(huán)境中的影響作用進(jìn)行深入探討。因此，研究感知控制對(duì)戶(hù)外熱舒適的影響，對(duì)于豐富風(fēng)景園林學(xué)科的科研理論，進(jìn)而創(chuàng)造更加舒適的人居環(huán)境具有重要意義。

本文以濕熱地區(qū)戶(hù)外庭園空間為研究對(duì)象，依托生活實(shí)驗(yàn)室研究平臺(tái)，研究感知控制對(duì)庭園空間熱舒適性的影響。戶(hù)外庭園臨近建筑室內(nèi)空間，相對(duì)穩(wěn)定的室內(nèi)熱環(huán)境使不同受試者進(jìn)入研究區(qū)域前具有相似的熱環(huán)境經(jīng)歷，可有效減小因不同的人體活動(dòng)代謝率、熱環(huán)境經(jīng)歷、期望而導(dǎo)致的研究誤差。本文的研究目的是：

1)比較不同感知控制水平下的夏、秋、冬三季的中性溫度及熱舒適范圍的差異；

2)分析感知控制對(duì)庭園空間熱舒適感的影響；

3)分析感知控制對(duì)庭園空間熱環(huán)境可接受范圍的影響。

2 研究方法

2.1 研究場(chǎng)地

本研究在福建省廈門(mén)市(N24°43′，E118°10′)進(jìn)行。依據(jù)《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》[15]，廈門(mén)地處我國(guó)夏熱冬暖地區(qū)，夏季炎熱，冬季涼爽，全年濕度較高，太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈。根據(jù)中國(guó)國(guó)家氣象科學(xué)數(shù)據(jù)中心統(tǒng)計(jì)，2020年6月—2021年1月，廈門(mén)市日平均最高氣溫為36.8℃，日平均最低氣溫為3.6℃。

研究場(chǎng)地位于華僑大學(xué)建筑學(xué)科實(shí)驗(yàn)大樓“世外·花緣”生活實(shí)驗(yàn)室。該實(shí)驗(yàn)室依據(jù)Living Lab理念建造，基于真實(shí)的景觀環(huán)境進(jìn)行學(xué)術(shù)研究。實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)是一座矩形屋頂庭園，面積為240m2(圖1)，經(jīng)由一條環(huán)形走廊與建筑室內(nèi)空間相聯(lián)系(圖2)。建成的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)擁有水體、景觀建筑、喬灌木、地被植物等室外景觀元素。同時(shí)，擁有氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、行為觀察系統(tǒng)、熱環(huán)境調(diào)節(jié)系統(tǒng)等科研設(shè)施?！笆劳狻せň墶鄙顚?shí)驗(yàn)室作為一處庭園日常對(duì)外開(kāi)放，為附近師生提供了一處休憩場(chǎng)所。

圖1 “世外·花緣”生活實(shí)驗(yàn)室總平面示意圖

圖2 “世外·花緣”生活實(shí)驗(yàn)室與周邊工作區(qū)域分布

2.2 志愿者

參與本次研究的志愿者共計(jì)46人，均是處于室內(nèi)工作區(qū)(圖2)的建筑學(xué)院研究生，也是生活實(shí)驗(yàn)室庭園空間的日常使用人群。志愿者身體健康，不處于處方藥的服用期。所有志愿者均要參與2種工況的實(shí)驗(yàn)，以避免因?qū)嶒?yàn)對(duì)象不同而對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生的影響。志愿者身體參數(shù)如表1所示。

表1 志愿者身體狀況

2.3 實(shí)驗(yàn)工況

在生活實(shí)驗(yàn)室中設(shè)計(jì)了2種不同感知控制水平的工況。志愿者在2種工況下填寫(xiě)熱舒適問(wèn)卷。研究從2020年6月1日開(kāi)始，持續(xù)至2021年1月20日結(jié)束。

1)工況1：志愿者擁有較高的感知控制水平。志愿者自由出入生活實(shí)驗(yàn)室，憑自己的主觀意愿在生活實(shí)驗(yàn)室的室外空間中活動(dòng)(圖3)。在此期間，可填寫(xiě)本研究中的熱舒適電子問(wèn)卷。在這個(gè)過(guò)程中，研究人員不對(duì)志愿者活動(dòng)進(jìn)行干涉，也不強(qiáng)制要求志愿者填寫(xiě)問(wèn)卷，保障志愿者具有較高的活動(dòng)自主性。問(wèn)卷填寫(xiě)結(jié)果是否有效將由研究人員進(jìn)行篩選，篩選標(biāo)準(zhǔn)如下。

圖3 問(wèn)卷填寫(xiě)場(chǎng)景[3-1 工況1(監(jiān)控視角拍攝)；3-2 工況2]

(1)志愿者需在生活實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地內(nèi)填寫(xiě)問(wèn)卷，進(jìn)入生活實(shí)驗(yàn)室前在室內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行靜態(tài)活動(dòng)。志愿者在場(chǎng)地內(nèi)的主要活動(dòng)是靜坐，且未進(jìn)行調(diào)整熱舒適的相關(guān)活動(dòng)(冷飲、扇扇子等)。

(2)選擇在生活實(shí)驗(yàn)室中單次停留時(shí)長(zhǎng)達(dá)到30min的志愿者所填寫(xiě)的問(wèn)卷，依據(jù)填寫(xiě)問(wèn)卷前在實(shí)驗(yàn)室中的靜坐時(shí)長(zhǎng)劃分為5～10、10～15、15～20、20～25、25～30、30min及以上共6個(gè)組別。以問(wèn)卷數(shù)量最少的組為基準(zhǔn)，在其他5組中隨機(jī)抽取等數(shù)量問(wèn)卷，使每個(gè)區(qū)間內(nèi)問(wèn)卷數(shù)相等，保障與工況2問(wèn)卷在時(shí)間上取得一致。停留時(shí)長(zhǎng)不足5min的不計(jì)作有效問(wèn)卷。

(3)少數(shù)人員停留于氣象儀器的監(jiān)測(cè)盲區(qū)內(nèi)，例如，某人停留于陽(yáng)光直射下，而氣象站處于陰影區(qū)域內(nèi)，將這部分無(wú)法有效匹配熱環(huán)境數(shù)據(jù)的問(wèn)卷視為無(wú)效數(shù)據(jù)。

(4)為減小極端個(gè)體對(duì)研究結(jié)果的影響，每個(gè)志愿者的有效問(wèn)卷數(shù)控制在30份以?xún)?nèi)，超過(guò)30份的，從中隨機(jī)抽取30份。

2)工況2：志愿者感知控制水平受到限制。

志愿者在研究人員的指引下，首先在生活實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行準(zhǔn)備(室內(nèi)空氣溫度24.5～26.5℃，相對(duì)濕度45%～55%)，待志愿者狀態(tài)穩(wěn)定后，進(jìn)入室外空間中停留30min(圖4)。在此期間，志愿者需遵循研究人員的指示在指定地點(diǎn)靜坐，并被告知不得隨意離開(kāi)指定區(qū)域，也不可進(jìn)行與緩解熱舒適相關(guān)的活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)期間志愿者需填寫(xiě)熱舒適問(wèn)卷，每5min填寫(xiě)1份，每次實(shí)驗(yàn)填寫(xiě)6份問(wèn)卷(圖3)。若志愿者在實(shí)驗(yàn)期間提出終止實(shí)驗(yàn)，則本次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)無(wú)效。46名志愿者每人至少參與2次實(shí)驗(yàn)，最多不超過(guò)4次。工況2每個(gè)月進(jìn)行6～10次實(shí)驗(yàn)，每次1～3人。每名志愿者參與實(shí)驗(yàn)最多不超過(guò)5次。

圖4 工況2研究流程

2.4 問(wèn)卷設(shè)計(jì)

本研究采用手機(jī)電子問(wèn)卷的形式向志愿者發(fā)放問(wèn)卷。對(duì)于工況1，研究人員每天向志愿者所在微信群中發(fā)放問(wèn)卷，志愿者可依據(jù)自身情況選擇是否填寫(xiě)；對(duì)于工況2，研究人員在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中向志愿者發(fā)放問(wèn)卷，志愿者需即時(shí)填寫(xiě)。

在本研究中，所涉及的熱感受問(wèn)題包括熱感覺(jué)投票(TSV)、熱舒適投票(TCV)、可接受性投票。以ISO 105511(2001)為準(zhǔn)[16]，熱感覺(jué)投票采用9級(jí)量表，熱舒適投票采用5級(jí)量表(圖5)，可接受性投票包括“可接受的(0)”與“不可接受的(1)”2個(gè)選項(xiàng)。

圖5 熱感覺(jué)與熱舒適投票標(biāo)尺

2.5 行為數(shù)據(jù)的獲取

場(chǎng)地內(nèi)安裝有6個(gè)智能監(jiān)控?cái)z像頭。當(dāng)有人進(jìn)入時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)采用動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)的方式記錄，即只記錄人們運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)的影像。這使得人們?cè)谏顚?shí)驗(yàn)室中的活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)更便于計(jì)算，也減少了對(duì)人們隱私的侵犯。行為數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)工作站存儲(chǔ)起來(lái)供研究人員查詢(xún)。

在本研究中監(jiān)控用于對(duì)工況1的活動(dòng)進(jìn)行觀察，通過(guò)影像資料判斷著裝情況、活動(dòng)區(qū)域、活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)等信息。也通過(guò)監(jiān)控篩選出有效問(wèn)卷。

2.6 熱環(huán)境參數(shù)的獲取

實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地內(nèi)安置有4臺(tái)氣象站。每臺(tái)氣象站配備有環(huán)境溫濕度傳感器、風(fēng)速儀、黑球溫度傳感器(圖6，表2)，分別安置于場(chǎng)地內(nèi)的4個(gè)不同空間中。所有傳感器通過(guò)導(dǎo)線與環(huán)境氣象監(jiān)測(cè)儀相連，所得數(shù)據(jù)由研究人員讀取。氣象站對(duì)場(chǎng)地內(nèi)的熱環(huán)境進(jìn)行每天24h監(jiān)測(cè)，記錄時(shí)間間隔為1min。氣象站安置在停留人次密集的區(qū)域，并盡量減少對(duì)空間休憩功能的干擾(圖6)，使氣象站獲得的熱環(huán)境數(shù)據(jù)盡可能接近人體在生活實(shí)驗(yàn)室中體驗(yàn)到的真實(shí)熱環(huán)境。

圖6 氣象站傳感器及其分布

表2 熱環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器參數(shù)

2.7 室外熱舒適指數(shù)的計(jì)算

本研究選取生理等效溫度(PET)作為客觀熱舒適指標(biāo)。PET被廣泛應(yīng)用于室外熱舒適的研究中，方便了不同研究之間的比較。采用軟件Rayman Pro計(jì)算PET[17-18]。計(jì)算熱舒適指標(biāo)值需要6個(gè)參數(shù)(空氣溫度、空氣濕度、風(fēng)速、環(huán)境平均輻射溫度、服裝熱阻值、代謝率)。其中，空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、風(fēng)速由實(shí)驗(yàn)室4組氣象站直接測(cè)得。服裝熱阻值與代謝率需要通過(guò)視頻監(jiān)控儀器進(jìn)行獲取。服裝熱阻以ISO 9920(2007)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估算[19]；活動(dòng)新陳代謝量以ISO 8996(2004)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估算，本文中的戶(hù)外活動(dòng)均為靜坐，統(tǒng)一為60W[20]。環(huán)境平均輻射溫度需要通過(guò)黑球溫度與空氣溫度進(jìn)行計(jì)算獲取，計(jì)算公式如下：

式中，Tmrt為環(huán)境平均輻射溫度，℃；Tg為黑球溫度，℃；Ta為空氣溫度，℃；V為風(fēng)速，m/s；D為黑球直徑，m(本文采用標(biāo)準(zhǔn)黑球，直徑為0.15m)；ε為黑球吸收率(本文取0.95)。

本研究中PET計(jì)算值與問(wèn)卷結(jié)果相匹配，最終的PET值取問(wèn)卷提交前5min的PET平均值。

3 結(jié)果與討論

工況1共搜集有效問(wèn)卷786份，其中，夏季(6—8月)252份，秋季(9—11月)330份，冬季(12—1月)204份；工況2共收集問(wèn)卷630份，其中，夏季(6—8月)198份，秋季(9—11月)264份，冬季(12—1月)168份。

發(fā)病規(guī)律：玉米矮花葉病可以汁液摩擦接種。主要由蚜蟲(chóng)傳播，蚜蟲(chóng)除傳播病毒外，對(duì)玉米的危害亦很?chē)?yán)重。蚜蟲(chóng)刺吸的同時(shí)吐出一種唾液，影響生長(zhǎng)和揚(yáng)花授粉，造成空苞和禿頂。玉米粗縮病毒主要由灰飛虱傳播，為持久性傳毒。該病毒可在灰飛虱的若蟲(chóng)體內(nèi)越冬，也可以在冬前受侵染的小麥苗中越冬。

3.1 各季節(jié)中性溫度與熱舒適范圍

圖7～9顯示了2種工況下，夏、秋、冬三季的TSV在PET上的散點(diǎn)分布。分別進(jìn)行線性回歸，并定義TSV=0時(shí)的PET為中性溫度，TSV在區(qū)間(-1，1)內(nèi)的PET為熱舒適范圍，結(jié)果如表3所示。

表3 工況1與工況2中性溫度與熱舒適范圍

圖7 夏季TSV-PET(7-1 工況1；7-2 工況2)

工況1的夏季中性溫度(26.1℃)略高于工況2(25.3℃)，而在秋季和冬季，2種工況下的中性溫度則十分接近。這表明，感知控制可提高濕熱地區(qū)夏季戶(hù)外庭園空間的中性溫度，但對(duì)秋、冬季中性溫度則影響較小。推測(cè)造成這種差異的原因是，濕熱地區(qū)夏季是最不舒適的季節(jié)，熱感覺(jué)投票多在中性(0)以上，因此感知控制對(duì)夏季中性溫度的影響作用相對(duì)高于過(guò)渡季和冬季。

圖8 秋季TSV-PET(8-1 工況1；8-2 工況2)

圖9 冬季TSV-PET(9-1 工況1；9-2 工況2)

從擬合線的斜率看，3個(gè)季節(jié)中，工況2的斜率均高于工況1，這說(shuō)明工況1志愿者的熱敏感度低于工況2。而工況1在夏、秋、冬三季的熱舒適范圍均比工況2更寬。Nikolopolou指出，那些認(rèn)為自己對(duì)不舒適狀態(tài)有較強(qiáng)調(diào)整能力的人會(huì)對(duì)環(huán)境要求更寬容[10]。這解釋了為什么感知控制水平較低的情況下，人們對(duì)熱環(huán)境的要求更苛刻、對(duì)熱環(huán)境的變化更加敏感。

Xu對(duì)冬季室內(nèi)熱舒適的研究表明，感知控制會(huì)降低人的中性溫度，同時(shí)會(huì)降低人們對(duì)熱環(huán)境變化的敏感度[13]。這與本研究的結(jié)果相似。Zhou在夏季的研究顯示，感知控制使室內(nèi)人群的TSV低了0.4～0.5[6]；Yun在韓國(guó)首爾的研究表明，在夏季室內(nèi)環(huán)境中，感知控制水平高的人群的中性溫度比感知控制水平低的人群高0.9℃[12]。以上在室內(nèi)環(huán)境中的研究檢驗(yàn)了感知控制對(duì)熱感覺(jué)的影響作用，但并未進(jìn)行跨季節(jié)研究。而本研究的結(jié)果進(jìn)一步表明，在濕熱地區(qū)戶(hù)外庭園空間中，感知控制在不同季節(jié)均會(huì)降低人的熱敏感度，但對(duì)于中性溫度的影響則存在季節(jié)差異。

3.2 各季節(jié)熱舒適投票

將TCV結(jié)果按照PET每4℃進(jìn)行分組，例如將22.0～25.9℃劃入PET=24℃區(qū)間。對(duì)2種工況下，每個(gè)熱環(huán)境區(qū)間內(nèi)TCV的分布進(jìn)行比較。

圖10顯示了夏、秋、冬三季工況1與工況2在不同熱環(huán)境條件下的TCV的分布。在夏季和秋季，當(dāng)PET＜32℃時(shí)，工況1與工況2的TCV分布差異很小。當(dāng)PET＞36℃時(shí)，2種工況出現(xiàn)明顯差異，工況1的TCV小于工況2。在冬季，12＜PET＜36℃時(shí)，工況1與工況2的TCV沒(méi)有明顯差異；當(dāng)PET＜12℃時(shí)，工況2的TCV開(kāi)始明顯高于工況1。

圖10 TCV-PET

可以看出，當(dāng)戶(hù)外熱環(huán)境偏離熱中性范圍時(shí)，同等熱環(huán)境下工況1的志愿者比工況2的志愿者更容易感到舒適。這表明，在戶(hù)外庭園空間中，感知控制在偏離舒適范圍的熱環(huán)境下降低了人們的不適感。當(dāng)人們的感知控制能力受到限制時(shí)，他們對(duì)熱環(huán)境的不適感會(huì)相應(yīng)增加。這進(jìn)一步印證了Elnabawi[8]、Lin[9]的研究結(jié)果，即與低自主性群體相比，戶(hù)外環(huán)境中的高自主性群體更容易獲得舒適的熱感受。

3.3 熱感覺(jué)與熱舒適

圖11顯示了工況1和工況2在夏、秋、冬三季中熱舒適投票的均值(MTCV)隨TSV的變化。當(dāng)TSV在-1～1之間時(shí)，即熱感覺(jué)在“稍涼”到“稍暖”之間時(shí)，工況1的MTCV與工況2相差無(wú)幾。隨著TSV偏離中性區(qū)域，工況2的MTCV開(kāi)始明顯高于工況1。兩者的差值在TSV為(-3，-2)(2，3)2個(gè)區(qū)間內(nèi)較大，隨著TSV繼續(xù)偏離熱中性區(qū)域，在TSV=-4或4時(shí)，兩者的差值有縮小的趨勢(shì)。

圖11 MTCV-TSV

以上結(jié)果表明，在偏離中性溫度的條件下，即使在同等熱感覺(jué)下，工況1的志愿者也比工況2更容易獲得舒適感。一種解釋是，當(dāng)受試者無(wú)法自主選擇活動(dòng)或缺乏調(diào)整手段時(shí)，環(huán)境壓力會(huì)令他們產(chǎn)生焦慮感，缺失感知控制的心理效應(yīng)使他們?cè)谕葻岣杏X(jué)水平下的不適感得到增強(qiáng)[6]。Nicol和Humphreys認(rèn)為，那些自認(rèn)為有更多手段使自己適應(yīng)環(huán)境的人更容易維持舒適感[21]。這些觀點(diǎn)，可以解釋為感知控制有助于提高熱滿(mǎn)意度，從心理學(xué)的角度來(lái)看，這些觀點(diǎn)與適應(yīng)性舒適理論的核心思想是一致的[10，22]。

雖然感知控制對(duì)提高熱舒適感具有一定作用，但對(duì)于熱環(huán)境過(guò)于惡劣的戶(hù)外空間，感知控制對(duì)不適感的緩解作用有減弱的趨勢(shì)。而Luo對(duì)室內(nèi)環(huán)境的研究顯示，熱環(huán)境越偏離熱中性區(qū)域，感知控制緩解不適感的作用越強(qiáng)[7]。造成這種結(jié)論差異的原因，推測(cè)是戶(hù)外熱環(huán)境的變化范圍更大造成的。室內(nèi)熱環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，偏離中性溫度的范圍較小，而在室外環(huán)境中，隨著熱環(huán)境進(jìn)一步偏離舒適范圍，不適感的刺激更加強(qiáng)烈，感知控制的緩解作用也隨之減弱。

3.4 可接受范圍

定義熱環(huán)境的可接受范圍為不可接受率低于10%。對(duì)工況1和工況2所得問(wèn)卷對(duì)應(yīng)的PET值進(jìn)行1℃分組，計(jì)算每1℃區(qū)間內(nèi)的不可接受率。為減小誤差，單位PET區(qū)間內(nèi)問(wèn)卷數(shù)低于10的不參與計(jì)算。所得不可接受率隨PET變化的散點(diǎn)分布如圖12所示，分別進(jìn)行二次多項(xiàng)式曲線擬合?？山邮芊秶鸀閿M合曲線在10%不可接受線以下的區(qū)域。工況1的可接受范圍是18.8～30.9℃，比工況2的可接受范圍(20.1～29.2℃)更寬廣。

圖12 不可接受率散點(diǎn)分布(12-1 工況1；12-2 工況2)

Johansson在厄瓜多爾的研究發(fā)現(xiàn)，自愿在某地活動(dòng)群體的熱環(huán)境可接受閾值是31℃，高于該地行人的閾值29℃[23]。這與本研究的結(jié)果相近。但Johansson并未指出感知控制的影響作用，也未對(duì)同一人群進(jìn)行對(duì)比研究。本文的研究結(jié)果進(jìn)一步表明，感知控制增強(qiáng)了人們對(duì)戶(hù)外庭園空間熱環(huán)境的忍受能力，在感知控制受限的情況下，人們對(duì)庭園熱環(huán)境的可接受范圍會(huì)縮小。

4 結(jié)論

本研究探討了感知控制對(duì)濕熱地區(qū)戶(hù)外庭園空間熱舒適性的影響。對(duì)同一批實(shí)驗(yàn)志愿者在2種不同感知控制水平的工況下進(jìn)行了夏、秋、冬三季的熱舒適研究。主要結(jié)論如下。

1)在濕熱地區(qū)，未發(fā)現(xiàn)感知控制對(duì)秋、冬季的中性溫度有顯著影響，在夏季，感知控制提高了中性溫度。

2)感知控制對(duì)戶(hù)外庭園空間熱感覺(jué)的敏感程度具有一定影響作用。在夏季、秋季、冬季，感知控制受限的人的熱感覺(jué)會(huì)更加敏感，熱舒適范圍更窄。

3)在中性溫度附近時(shí)，感知控制對(duì)熱舒適感的影響微弱，隨著熱環(huán)境偏離中性溫度，感知控制緩解不適感的效果開(kāi)始呈現(xiàn)出來(lái)。在熱感覺(jué)為“冷”“涼”“暖”“熱”的熱環(huán)境中，緩解效果較明顯，隨著熱環(huán)境繼續(xù)偏離中性溫度或熱舒適范圍，當(dāng)處于熱感覺(jué)為“很冷”“很熱”的環(huán)境中時(shí)，感知控制緩解不適感的效果有所減弱。

4)感知控制在一定程度上擴(kuò)大了人們對(duì)戶(hù)外庭園空間熱環(huán)境的接受范圍，在感知控制受限的情況下，人們對(duì)熱環(huán)境的接受度也會(huì)下降。

5)在戶(hù)外公共空間中適當(dāng)增設(shè)可調(diào)節(jié)設(shè)施、營(yíng)建更多樣的熱環(huán)境空間供公眾選擇，可提升人們的感知控制水平，提高空間舒適性。

6)對(duì)于需要對(duì)受試者的行為進(jìn)行較多約束的戶(hù)外熱舒適研究，應(yīng)視研究的具體情況將感知控制的影響作用考慮在內(nèi)。

5 不足與展望

1)本研究以庭園空間為例探討了感知控制作用下的戶(hù)外熱舒適特性，由于篇幅有限，并未對(duì)不同活動(dòng)強(qiáng)度下感知控制的影響作用進(jìn)行對(duì)比分析。

2)感知控制是一種心理影響機(jī)制，本研究選擇高校學(xué)生作為試驗(yàn)對(duì)象，但不同社會(huì)群體之間也可能因認(rèn)知差異而導(dǎo)致感知控制的影響程度不同，這需要在未來(lái)進(jìn)行更深入研究。

注：文中圖片均由作者繪制或拍攝。