上海地区老年人夏季室外活动热舒适度的调查研究

安玉松 于航 王恬 焦瑜 于一凡

同济大学机械与能源工程学院

上海地区老年人夏季室外活动热舒适度的调查研究

安玉松 于航 王恬 焦瑜 于一凡

同济大学机械与能源工程学院

为了考察上海地区老年人夏季室外活动的热舒适度，本研究于2014年6月在上海某养老机构进行了现场调研，并在SPSS21平台上对调研结果进行了统计分析。结果表明，老年人倾向于在有日照的区域活动；老年人的室外主观感觉投票和综合热舒适投票受服装热阻、风速、年龄、性别、室外活动时间的影响；老年女性的热感觉较老年男性偏暖。本研究可为上海地区养老机构室外环境的设计提供参考和依据。

养老机构 老年人 夏季 室外活动 热舒适度

对集中养老的老年人来讲，建筑的室外环境是他们进行户外活动的主要场所，对老年人的舒适和健康有重要影响[1，2]。因此，如何设计优化室外环境对保证机构养老的质量有重要意义。热环境作为室外环境组成部分之一，在环境设计及规划中亦有显著作用[3，4]，而关于老年人居住建筑室外热环境的研究还未见报道。为了考察上海地区机构养老环境下老年人对室外热环境的需求，探讨老年人室外主观感觉投票和综合热舒适投票的影响因素，于2014年6月11日～15日对上海市某养老机构的室外环境参数进行了现场测量。同时对101位室外活动的老人进行了问卷调查，并对结果进行统计分析。本文旨在为上海地区养老机构室外热环境的规划和设计提供参考。

1 研究方法

1.1 调研对象

本调研选取的养老机构占地面积15000m2，建筑布局为东西朝向的梳型结构，两层建筑，中间为绿化带和硬化道路。根据入住老年人的活动习惯，选取由东、南、北三个方向的建筑形成的半围合结构为调研区域，内部有乔木和灌木组成的绿地和水泥地面。其建筑平面如图1所示。

本研究选取的受试对象为居住在此敬老院的60岁以上有自理能力的老人。

图1 调研敬老院建筑平面图

1.2 室外环境实测

通过对老年人室外活动习惯的观察，发现其室外活动时间集中在上午7:00～9:00，下午16:00～18:00两个时段。因此，本文选择这两个时间段进行室外环境测量和主观问卷调查。另外，为了了解一天内各时间段室外环境参数变化情况，对中午时段（11:00～13:00）也进行了环境参数的测量。根据老年人的主要活动区域，选取四个测点，如图1所示。其中测点1安置自动气象站连续记录调研期间室外气象参数，如图2所示；测点2，3，4处采用人工测量环境参数，测量参数及测量仪器列于表1，测量时间间隔15min。

图2 自动气象站现场测量

表1 环境参数测量仪器及其精度

1.3 问卷调查

在环境测量的同时进行问卷调查。问卷内容包含以下两个部分：

1）受试者年龄、性别、活动强度、活动地点和着装情况；

2）受试者对室外环境的感觉、满意度及期望的投票。其中，热感觉投票（TSV）采用ASHRAE的七点标度，即：-3（太冷了），-2（有点冷），-1（凉快），0（不冷不热），1（暖和），2（有点热），3（太热了）；湿度感觉投票（HSV）采用五点标度，-2（非常潮湿），-1（潮湿），0（适中），1（干燥），2（非常干燥）；风速感觉投票（WSV）采用五点标度，1（无风），2（微风），3（稍大风），4（大风），5（很大风）；综合热舒适投票（OSV）分为五个等级，1（不可忍受），2（很不舒适），3（不舒适），4（稍不舒适），5（舒适）；满意投票两个标度，1（满意），2（不满意）；期望投票分为三个等级：降低、不变、升高。

由于大多数老年人无法自行完成问卷填写工作，问卷调查以访问的方式完成。访问过程中力求准确解释问卷意图并记录受访者真实意愿，共获得有效问卷101份。

2 调研结果统计分析

2.1 环境参数

环境参数实测结果如表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。表中数值为调研期间各时间段内测量参数的平均值。由表2可以看出，调研期间上午的空气温度比下午低，而相对湿度和风速比下午高。5天的室外平均气温28℃、平均相对湿度65.2%，平均风速0.48m/s。室外环境参数已达到夏季气象条件。

表2 实测室外气象参数平均值

2.2 受试者基本信息

受访者的年龄性别分布情况如图3所示。在101份问卷中，有27份来自男性，74份来自女性。在所有受访者中，仅有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。本次调研样本的年龄及性别构成反映了女性多于男性以及80岁以上老年人比例较多的养老机构入住现状。

图3 受试者年龄和性别分布情况

2.3 受试者着装及活动情况

本次调研老年人的着装情况呈现出较大的个体差异，服装热阻介于0.22～1.13clo，平均0.46clo，略低于ISO7730中给出的夏季室内基本服装热阻0.5clo，分布情况见图4。老年人在室外的活动内容包括休息、散步、锻炼、交谈等，活动强度介于1～1.9met。

图4 老年人室外活动着装热阻分布频率

调研期间各活动区域及时间段内老年人的比例见表3。可以看出，56%的老年人选择在有日照的无遮挡区域活动，表明老年人愿意在有日照的室外环境中活动，除极端高温天气以外，良好的日照条件能够起到引导老年人进行室外活动的积极作用。另外选择上午活动的老人略多于下午活动的老人。

表3 各活动区域及时间段内老年人比例

2.4 问卷统计分析

根据对调查问卷的统计结果，老年人对室外环境的主观投票列于表4，满意和期望投票见图5和图6，投票标度及投票项代码所对应的内容见1.3节。由表4可以看出，有73.8%的老年人对室外环境感觉舒适，主观热感觉（TSV）和主观湿度感觉（HSV）投票为中性的老年人分别占比63.4%和66.3%。老年人对室外风速的不满意率最高，达52.5%，对应的实测风速平均值为0.48m/s，主观风感觉（WSV）投票为无风和微风占96%，期望风速提高的老年人占50.5%。综上所述，老年人偏好有风室外环境，且对风速大小有一定要求。

表4 老年人主观感觉投票频率统计（%）

图5 老年人主观满意度投票

图6 老年人主观期望投票

3 相关性分析

本文将老年人室外主观投票影响因素分为三类：环境因素，包括空气温度、相对湿度、风速；人员因素，包括服装热阻、年龄、性别；其他因素，如室外活动时间（上、下午）。

在SPSS21平台上对以上各项因素与主观感觉投票和综合热舒适投票进行Spearman相关性分析，统计分析结果列于表5。分析结果显示，服装热阻、风速、年龄、性别和室外活动时间与老年人主观感觉投票或综合热舒适投票有线性关系，空气温度、相对湿度与老年人的主观投票不呈线性相关。说明老年人对调研期间的室外热湿环境变化不敏感。

表5 老年人主观感觉影响因素分析

3.1 与主观感觉投票相关的影响因素

从表5中可以看出，与TSV相关的影响因素是性别，相关系数为-0.227*。在性别变量赋值中，“女性=0，男性=1”。因此可以推测女性的热感觉投票应高于男性。调研结果显示，女性的平均热感觉投票（MTSV）为0.61，而男性为0.15，与相关性分析的结果一致。说明同等环境状态下，老年女性的热感觉较老年男性偏暖。

与HSV相关的影响因素为风速和室外活动时间。其中，风速与HSV的相关系数为0.247**，原因是较高的风速提高了人体表面汗液蒸发速率，导致偏干燥的湿感觉。室外活动时间变量赋值为“上午=1，下午=2”，即下午的湿感觉投票值比上午高。由表2可以发现，调研期间下午的平均相对湿度低于上午，即室外环境更加干燥，老年人的HSV与实测湿度值相吻合。据此本文提出：可通过合理的风环境设计来改善室外湿感觉，进而提高人体舒适感。

与WSV相关的影响因素为室外活动时间和年龄。室外活动时间与WSV的相关系数为0.200*，即下午的风感觉投票高于上午。由于上下午的实测平均风速仅相差0.05m/s，当风速低于0.25m/s时，则处于无感风速范围[5]，说明老年人不能准确感知风速的微小变化。另一方面，年龄与WSV的相关系数为-0.186*，说明老年人的风感觉随年龄增加有所退化，高龄老人的有感风速值会有所升高。由于活动区域风速过大不利于老年人的健康，本文建议养老机构应避免高龄老人在风速过大区域活动，预防风危害的发生。

3.2 与综合热舒适投票相关的影响因素

热舒适是人对环境表示满意而产生的意识状态，从表5中可以看出，风速和服装热阻与综合热感觉投票呈正相关关系，且风速与OSV的相关性较服装热阻更强，即风速对OSV的影响更大。已有研究表明，偏热环境下提高风速能有效降低人体热感觉[6]，提高热舒适度。因此，在养老机构室外环境的设计中，应采取措施调节室外风速，兼顾老年人的健康和舒适需求。例如利用建筑形式引导不同季节的主导风进行室外自然通风、通过绿化降低局部高风速等。另一方面，服装热阻与OSV的相关系数为0.218*，即服装热阻越大综合热舒适投票值越高。建议初夏季节进行室外活动的老年人适当增加着装量，可以提高室外热舒适水平。

4 结论

本研究通过对上海某养老机构室外热环境进行现场测试，并对101名老年人进行问卷调查，对测试和调查结果进行统计分析后得出以下结论：

1）有日照的活动区域更受老年人喜好，养老机构的室外活动场地应提供足够的自然光照。

2）老年女性的热感觉较老年男性偏暖。

3）老年人偏好有风的室外环境，风速对老年人热舒适感的影响较大，但其风感觉随着年龄增大有所退化。应注意养老机构室外活动场地的风环境设计，兼顾老年人的健康和舒适。

4）服装热阻对老年人的热舒适感有一定影响，适当调整着装量可提高老年人的室外热舒适水平。

[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]杨峰,钱锋,刘少瑜.高层居住区规划设计策略的室外热环境效应实测和数值模拟评估[J].建筑科学,2013,29(012):28-34

[4]高亚锋.适于城市住区规划的室外热环境实测与模拟研究[D].重庆:重庆大学,2011

[5]朱颖心.建筑环境学[M].北京:中国建筑工业出版社,2005

[6]谈美兰.夏季相对湿度和风速对人体热感觉的影响研究[D].重庆:重庆大学,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，硕士研究生；上海市嘉定区曹安公路4800号同济大学开物楼A309室（201804）；E-mail:ansontj@126.com