考慮空間因素的建筑室內(nèi)人員滿意度文獻(xiàn)綜述

孫昀燦,韓繼紅,季 亮,張 穎（上海市建筑科學(xué)研究院有限公司， 上海 201108）

建筑行業(yè)發(fā)展到今天，建筑的目的已經(jīng)從傳統(tǒng)的建造變成了對(duì)更好居住環(huán)境的構(gòu)建。與此同時(shí)，“健康舒適”也成為綠色建筑和健康建筑的關(guān)注重點(diǎn)。人員作為建筑的使用者，一天的絕大部分時(shí)間都在室內(nèi)度過[1]。室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)的舒適性和健康性會(huì)影響人員在室內(nèi)的滿意度及工作表現(xiàn)。影響人員在室內(nèi)滿意度的因素有很多，包括熱環(huán)境、IAQ（Indoor Air Quality 室內(nèi)空氣品質(zhì)）、聲環(huán)境質(zhì)量與光環(huán)境[2]。伴隨著 BIM（建筑信息模型）技術(shù)的成熟，BEM（Building Energy Modeling 建筑能耗模擬）在建筑業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)開始響應(yīng)全球?qū)?jié)能和可持續(xù)發(fā)展的呼吁。研究表明，視野、私密性、裝修風(fēng)格等因素會(huì)影響人員在室內(nèi)的工作效率[3]。因此在進(jìn)行人員滿意度考慮時(shí)，不僅要考慮傳統(tǒng)的影響因子，還要加入空間和其他方面的因素，擴(kuò)大人員滿意度影響因子考察范圍。

1 國內(nèi)外建筑熱舒適標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)模型

外國學(xué)者自 20 世紀(jì) 70 年代起就對(duì)建筑室內(nèi)環(huán)境熱舒適展開研究。P.O.Fanger 教授通過大量氣候室實(shí)驗(yàn)研究，經(jīng)過一系列理論分析，提出了能夠預(yù)測熱舒適的 PMV 指標(biāo)（Predicted Mean Vote 預(yù)測平均投票數(shù)）。Fanger 將指標(biāo)內(nèi)的變量分為兩大類，分別是物理變量(空氣溫度、空氣流速、環(huán)境表面平均輻射溫度、相對(duì)濕度)和人為變量(衣服熱阻、人體活動(dòng)量)。該指標(biāo)可以表征相同環(huán)境下絕大多數(shù)人的熱感覺[4]。但不同人的生理?xiàng)l件有差異，該指標(biāo)并不一定能代表所有人的感覺[5]。因此 Fanger 又提出了一個(gè)與之相關(guān)的指數(shù) Predicted Percentage Dissatisfied(PPD) 來表示人們對(duì)熱環(huán)境的不滿意程度[4]。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO在 Fanger 的研究基礎(chǔ)上制定了有關(guān)建筑熱濕環(huán)境領(lǐng)域的ISO 7730—2005[6]標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)給出了 PMV-PPD 指標(biāo)的計(jì)算方法與具體分級(jí)。美國制冷與空調(diào)協(xié)會(huì)制定的建筑熱環(huán)境與人員舒適性的標(biāo)準(zhǔn) ASHRAE55—2013（Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy）[7]在考慮上述 6 個(gè)變量的基礎(chǔ)上，給出了空調(diào)環(huán)境下的舒適區(qū)間以及自然通風(fēng)條件下的適應(yīng)性模型。

20 世紀(jì) 90 年代開始，綠色建筑的概念被引入中國，對(duì)建筑內(nèi)部人員舒適性的關(guān)注度也逐漸增加。為了規(guī)范綠色建筑的設(shè)計(jì)與運(yùn)行，相關(guān)部門陸續(xù)出臺(tái)了一系列相關(guān)的辦法和規(guī)范文件，其中包括對(duì)建筑舒適性的條文規(guī)定。GB/T 50378 —2006《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》 于 2006 年首次發(fā)布。該標(biāo)準(zhǔn)為建筑行業(yè)的資源節(jié)約發(fā)展提供了系統(tǒng)全面的規(guī)范，是我國綠色建筑發(fā)展實(shí)踐成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的凝練精華。該標(biāo)準(zhǔn)借鑒了國際上的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，是我國制定的第一部綠色建筑綜合評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。2019 年，該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布了修編版，相比于舊版，新版 GB /T 50378—2019 《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[8]增加了健康舒適板塊，考慮了室內(nèi)污染物（甲醛、TVOC 等）、噪聲、照明和室內(nèi)溫濕度對(duì)人員的影響，并做出了相應(yīng)的規(guī)定。

2 滿意度的定義與評(píng)價(jià)標(biāo)尺

室內(nèi)環(huán)境滿意度是建筑內(nèi)人員對(duì)周圍環(huán)境的主觀感覺，受多種因素的干擾。人們?cè)u(píng)估室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量時(shí)，通常使用等級(jí)而不是數(shù)值[9]。國內(nèi)外的眾多學(xué)者都開展了人員滿意度調(diào)研，對(duì)于滿意度評(píng)價(jià)標(biāo)尺的選擇也有所不同。現(xiàn)有研究對(duì)滿意度影響因子的考察主要有以下幾種：IAQ 與通風(fēng)效果[10-11]、室內(nèi)熱舒適[12-13]、光環(huán)境[14-15]、聲環(huán)境[16]、辦公室裝修風(fēng)格[17]、視野[18]、色彩感受[19-20]。目前，針對(duì)室內(nèi)單個(gè)影響因子的研究較多，如 Fanger 對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境、空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，研究 PMV-PPD 的內(nèi)在關(guān)系及新風(fēng)量與空氣質(zhì)量不滿意度百分比的關(guān)系。以上研究成果均為室內(nèi)環(huán)境的控制提供了重要依據(jù)。

Huang L 等人[9]在對(duì)熱環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境以及整個(gè)室內(nèi)環(huán)境滿意度進(jìn)行研究時(shí)，采用四級(jí)標(biāo)尺，為“相當(dāng)滿意”“剛好滿意”“剛好不滿意”“非常不滿意”。上述每個(gè)等級(jí)代表滿意度等級(jí)范圍 0.5～1、0～0.49、-0.49 ～0、-1～-0.5。曹斌等人[21]采用斷裂標(biāo)尺 -1～+1 表示熱、聲、光和IAQ 的滿意程度，若投票結(jié)果在 +0 以上，則表示滿意，投票值越接近+1，滿意度越高。Altomonte S 等人[22]在進(jìn)行滿意度調(diào)研時(shí)采用 7 級(jí)標(biāo)尺，－3 表示非常不滿意，0 表示剛好滿意，+3 表示非常滿意。這也是目前被采用較多的一種滿意度評(píng)價(jià)標(biāo)尺。

3 滿意度影響因子

不同的學(xué)者在進(jìn)行滿意度調(diào)研時(shí)采用的方法不同，根據(jù)研究目的差異，關(guān)注的具體的影響因素也有所區(qū)別。本文梳理了幾篇相關(guān)文獻(xiàn)的研究方法和研究內(nèi)容，以及重點(diǎn)關(guān)注的室內(nèi)環(huán)境因素，整理結(jié)果如表 1 所示。可見對(duì)影響因子的關(guān)注點(diǎn)集中在熱環(huán)境、聲環(huán)境、光環(huán)境和 IAQ 幾個(gè)方面。

表 1 滿意度影響因子梳理

相比于熱、聲、光等傳統(tǒng)滿意度影響因子，空間因素方面的滿意度研究較少，且大多應(yīng)用在人員生產(chǎn)效率研究方面。Hugh B 等人[3]在一棟綠色建筑內(nèi)開展了人員工作效率調(diào)研問卷，問卷包含 35 個(gè)問題，其中 7 個(gè)是環(huán)境因素(日光、空氣質(zhì)量、眩光、人造光、視野、溫度、噪聲)，其余的是社會(huì)因素。空間因素相關(guān)的影響因子有視野、私密性、室內(nèi)裝修、環(huán)境整潔。許晶晶[26]分別以物種知覺形式與空間受眾心理為切入點(diǎn)，探索出一套適合公共建筑與環(huán)境空間滲透性設(shè)計(jì)的策略與方法，她指出促進(jìn)公共建筑室內(nèi)空間與室外空間相互滲透，可以豐富人們可獲取的感覺信息，強(qiáng)調(diào)了視覺延續(xù)性的重要性；同時(shí)空間的交通通達(dá)性也非常重要，空間內(nèi)交通通達(dá)，道路的可選擇性有利于實(shí)現(xiàn)使用者的多種需求。

4 研究方法與評(píng)價(jià)模型

使用后評(píng)估（Post Occupancy Evaluation，簡稱 POE）方法目前被廣泛應(yīng)用在既有建筑環(huán)境與人員滿意度的研究中。主要采用的調(diào)研方法是調(diào)查問卷和客觀環(huán)境參數(shù)測試。

清華大學(xué)林波榮教授對(duì)建筑熱環(huán)境、中英低碳建筑整體性能展開測試與模型研究，根據(jù)使用后評(píng)估（POE）的方法，對(duì)我國不同氣候區(qū)的 11 棟綠色建筑進(jìn)行了調(diào)研和分析研究，總結(jié)了設(shè)計(jì)、運(yùn)行中的常見問題和優(yōu)化策略[27]。Deuble M P 等人[28]為了驗(yàn)證 POE 結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)澳大利亞兩棟建筑的熱舒適和 IAQ 進(jìn)行了問卷調(diào)研，結(jié)果表明人員傾向于過分夸大表達(dá)對(duì) POE 反饋，同時(shí)為建筑室內(nèi)環(huán)境的評(píng)估過程提出一些建議及意見。諸葛陽等人[29]對(duì)冬季南京某高校進(jìn)行了室內(nèi)環(huán)境實(shí)測及滿意度問卷調(diào)查，了解實(shí)際濕度水平，并研究基于實(shí)測的冬季空調(diào)環(huán)境中性溫度，對(duì)于 IAQ的評(píng)價(jià)則選用的指標(biāo)較為單一。

在滿意度模型的建立和數(shù)據(jù)處理方面，常見的研究方法為首先結(jié)合實(shí)際數(shù)據(jù)，通過數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法建立滿意度評(píng)價(jià)模型，再利用實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證。清華大學(xué)朱穎心教授主持了人體動(dòng)態(tài)熱舒適機(jī)理及評(píng)價(jià)研究、建筑環(huán)境適應(yīng)性熱舒適機(jī)理研究等相關(guān)課題，評(píng)價(jià)典型建筑 PMV修正模型和適應(yīng)模型，以建立一種適用于自然通風(fēng)環(huán)境的集總參數(shù)模型或評(píng)價(jià)指標(biāo)[30]，同時(shí)基于準(zhǔn)現(xiàn)場調(diào)查方法研究了辦公環(huán)境下熱、光、聲對(duì)室內(nèi)環(huán)境舒適性的影響[23]。Amerigo M 和 Aragones J[31]提出了住宅滿意度的概念框架。這個(gè)模型暗示了居住者的滿意度和其環(huán)境之間的動(dòng)態(tài)互動(dòng)。該系統(tǒng)模型取代了認(rèn)知和行為情感作為直接或間接影響居住者滿意度的因素。曹斌等人[21]將環(huán)境參數(shù)與滿意度進(jìn)行二次擬合計(jì)算，提出了分項(xiàng)環(huán)境滿意度公式，總體滿意度公式。郭永聰?shù)热薣2]利用方差齊次性試驗(yàn)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)。趙坤[1]采用 Spearman秩相關(guān)分析和有序 Logistic 回歸的方法，提出熱環(huán)境與 IAQ的人員舒適度綜合預(yù)測模型（IEQI）。Haynes B. P[32]采用SPSS 數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，以平均生產(chǎn)率等級(jí) PPI 值（平均生產(chǎn)率等級(jí)），實(shí)際的無生產(chǎn)力百分比 APU 評(píng)價(jià)室內(nèi)工作人員生產(chǎn)效率。李武濤[33]采用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的建模方法，在分析空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備及室內(nèi)人員和相關(guān)擾動(dòng)對(duì)于室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)影響機(jī)理的基礎(chǔ)上，建立了貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模型，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算輸出參數(shù)與實(shí)驗(yàn)采集的實(shí)際環(huán)境品質(zhì)參數(shù)基本一致，驗(yàn)證了該模型的正確性和有效性。

5 結(jié) 語

建筑室內(nèi)人員滿意度評(píng)價(jià)結(jié)果受多種因素影響，現(xiàn)有研究對(duì)室內(nèi)熱舒適、聲環(huán)境質(zhì)量、光環(huán)境和 IAQ 幾個(gè)影響因子的關(guān)注度較高，部分研究考慮到了空間因素，如視野、裝修風(fēng)格等，但考慮的重點(diǎn)更偏向于空間因素對(duì)于人員工作效率的影響。同時(shí)，建筑室內(nèi)人員滿意度研究大多采用調(diào)查問卷和客觀環(huán)境參數(shù)測試結(jié)合的方法，通過對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，得到滿意度模型，并用實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。BIM 技術(shù)的不斷成熟加速了建筑設(shè)計(jì)及暖通設(shè)計(jì)智能化和可視化的發(fā)展，在建筑設(shè)計(jì)初期加強(qiáng)對(duì)空間因素和環(huán)境因素的考量，更好地營造室內(nèi)環(huán)境，則能在優(yōu)化設(shè)計(jì)的同時(shí)提高人員滿意度與舒適度。本文的研究內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了理論基礎(chǔ)。