《世界建筑》丨热舒适的“度”，多少算合适？

那么，问题是 “恒温恒湿 ”的热中性环境真的符合人类健康舒适的需求吗？为此消耗大量的能源和资源值得吗？

—2 热中性=舒适？—

对“舒适”的定义有很大的商榷空间。从西方学术界发展起来的传统热舒适理论的主流观点是无刺激、不需自主性调节的“热中性”就等于“舒适”，这也是PMV指标导出的理论依据。但学术界也存在另一种不同的观点，认为舒适是一种暂时的愉快，是伴随着不舒适的消除而产生的。这种观点认为，当人体一直处于不冷不热的稳定状态时是感觉不到“舒适”的。而盛夏在室外热出一身汗的人用较凉的水洗澡时会感到很舒服，但他当时实际的感觉应该是“凉快”而非不冷不热。

阿仁斯(Arens)等几位在国际热舒适领域的著名教授联合对世界上现有的3个建筑环境现场调查数据库的数据进行了仔细的分析。他们把按照国际标准ISO-7730规定的A、B、C 3个环境级别来设计运行的建筑中使用者的满意度数据进行了归纳，发现这些满意度数据并没有差别，均与C级建筑的预测与实际满意度处于同等水平。但A级建筑的初投资和运行能耗都远高于B、C级建筑，而C级则是最节省的。也就是说，这些分布于世界各地的案例在建筑室内环境方面的高投资、高能耗并没有为室内人员带来额外的舒适感受。

图1： 深圳建科院大楼的室外平台

深圳建科院大楼是一个连ISO的C级都够不上却达到了相同舒适度的建筑。其建筑设计与当地同类写字楼不同，大量采用了向室外半开敞的空间，如每层设置的综合会议、休闲、打印机区、茶水区、过道、楼梯间等诸多功能的室外平台(图1)，以及整面外墙都可以打开进行自然通风的报告厅(图2)等。

图2： 深圳建科院大楼的报告厅

这样的设计有效地将建筑能耗降低到当地平均值的60%，建安费仅为4200元/㎡，却保证了室内人员的较高满意度。实测室外平台的温度范围为29~31°C时，人们依然喜欢在平台上召开组会讨论工作，而不喜欢去有空调的会议室。尽管在进行问卷投票时他们都认为空调会议室处于“热中性”，而室外平台“有点热”，但人们却对此感到满意。

人体还有一个重要的自然特征，是对自然风的接受度远高于对同等温湿度和平均风速水平下的机械风的接受度。尤其是在偏热的环境中，自然风往往会给人们带来愉悦和舒适感。其原因之一是人类在几十万年的进化过程中已经适应了具有自然界特征的事物。自然风的风速是一种非周期性的相对低频的波动，与近似白噪声的高频脉动机械风速有着很大的区别。如果从前文提到的“舒适”是消除不适过程之中产生的愉悦感的角度来解析，由于自然风的风速是连续波动的，人们就会反复不断地感受到消除轻微不适的愉悦，从而感觉到连续的舒适。清华大学热舒适团队多年来的研究成果已经证明了这一点。

—3 热舒适=健康？—

已经有很多研究给出证据，极度追求“舒适”对人体健康是有害的。2000年及2001年夏季，中国疾病预防控制中心对华东地区人群进行了“使用空调对健康影响”的流行病学调查，发现包括神经和精神类不适感、消化系统类不适感、呼吸系统类不适感、皮肤黏膜类不适感在内的12类人体常见不适感，在空调人群中的发生率均高于非空调人群，且特别明显地表现在暑期“伤风、咳嗽、流鼻涕”的发病率上；使用空调的人群对热的耐受力较不使用空调的人群要差；缺乏热适应经历的人群在注意力、反应速度、视觉记忆和抽象思维方面均表现较差。

图3：受试者血液中热应激蛋白 HSP70含量的检测结果证 明，长期在空调环境里逗留会使身体的热调节系统的能力部分退化

人体内存在一种棕色脂肪可分解引发肥胖的白色脂肪，促进新陈代谢，防止肥胖，但又普遍认为这种棕色脂肪仅在婴儿期发挥作用，成人体内只残余很少的量。荷兰的热生理学教授van Marken Lichtenbelt发现，把人放到14~15°C的偏冷环境中每天暴露6个小时，共训练10天，人体内残余的棕色脂肪就会被激活，代谢率提高10%~20%，热感觉得到显著改善。

2013年8月《美国科学院院报》发表了一篇关于淮河两岸供暖区与非供暖区人群健康的调查，由北京大学、清华大学、美国MIT等多国学者联合撰写。因为中国长期以来采取了以淮河来划分采暖区的政策，所以他们选取淮河南北两岸150km以内地区的人群作为调查对象。这些人群所处的气候、文化、教育、饮食、习俗、建筑、衣着等条件均类似，唯一区别是北岸有集中供暖，而南岸只有居民独户自采暖。调查结果发现，南岸居民的预期平均寿命比北岸居民要长5年左右。由于作者认为有室内供暖对健康的影响是正面的，所以他们把导致北岸预期寿命损失的原因归于冬季的空气污染——因为北岸有燃煤供暖，北岸冬季室外的悬浮颗粒物浓度比南岸高184μg/m³。但是，如果Lichtenbelt的发现最终能够被证明是真理，即偏离舒适的较低室内温度对健康的影响是正面的话，那么，南岸人群冬季供暖温度偏低也可能是南北岸预期寿命5年之差的原因之一。

根据上述国内外现有的科研成果可以初步证明：恒定的、无刺激的极致热环境对人体来说是不健康的，会导致人体多项功能的退化，也不可能真正为人们带来有愉悦感的舒适。类似的现象同样存在于空气质量控制领域。有不少人认为空气里面完全没有污染物对人体来说才是最健康的，持有这种观点的不乏一些著名学者。但目前发达国家非常洁净的室内外空气质量并不能有助于他们控制过敏症、哮喘病等与空气质量相关的疾病发病率的增长，而且这类疾病在发达国家的发病率往往高于被认为比较“脏”的发展中国家。例如，日本的室外空气是非常洁净的，居民也非常注重居室的通风，但却有超过25%的国民患有花粉过敏症，以致被称作“国民病”。刚到日本一两年的中国人并不会出现这种症状，但在日本居住多年后就有患上花粉过敏症的风险，这也体现出在过度洁净的环境里人体免疫系统会逐渐退化的过程。

—4 结语—

工业革命以来，人类绝大部分的发明都为降低劳动强度发挥了重要作用。但人们又公认缺乏体力活动是不健康的，因而应该坚持长期的体育锻炼。那么，在室内环境领域，我们难道不应该也这样做吗？

我们还应该记住的是，人类是大自然进化的产物，大自然中并无“恒温恒湿”这样稳定的“中性”环境，它只是工业革命带来的一个人造环境 的特例。我们为什么要花费很大的能源和资源代价去让人类子孙后代来适应这样的环境特例，从而丧失掉大自然赋予人类身体用于抵抗不利环境的能力呢？

正如过强的体育运动和过重的体力劳动会有损人类健康并带来明显的不适，所以人类发明新工具、新设备来降低这些负面影响一样，人类营造室内环境也是为了消除不利于人类生存与健康的极端环境。但是无论技术怎么发展，人体仍然需要每天保证有适量的运动，也需要周围的物理环境保持有一定的变化，维持适度的刺激，这样才能保持人体的健康。因此，我们营造室内环境的目标，不应该再是追求极致的 “舒适 ”，而应该是追求有变化的 “可接受 ”，这样才能达到既有益于维持人体的健康，同时又能降低资源和能源消耗的目的，使得人类的世界可持续发展下去。

作者简介：

朱颖心 清华大学建筑学院教授。建筑学院副院长、城乡生态规划与绿色建筑教育部重点实验室副主任、全国高等学校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会主任、住建部建筑环境与设备工程专业评估委员会副主任、住房与城乡建设部绿色建筑评价标识委员会委员、北京市高等教育教学名师。主要研究方向包括绿色建筑与人体热舒适。

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