徐 暢， 李念平， 伍志斌， 姚 戈， 張 靜

(湖南大學(xué)土木工程學(xué)院， 長沙 410082)

研究表明，熱環(huán)境能夠?qū)ㄖ?nèi)居住者的認(rèn)知表現(xiàn)力產(chǎn)生影響[1]。近年，人們對室內(nèi)環(huán)境對人體舒適與健康的影響問題日益關(guān)注，而在目前的工程學(xué)研究中，沒有完善的評價(jià)方法來定量分析室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量對人員工作效率的影響。Lamb等[2]研究了室內(nèi)環(huán)境因素對工作效率的影響，表明不良的室內(nèi)環(huán)境因素會影響工作認(rèn)知能力，降低工作速度。在Lan等[3]的研究中，由高、低氣溫引起的熱不適會導(dǎo)致人員為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)要付出更多努力，同時(shí)會對辦公室工作人員的生產(chǎn)力產(chǎn)生負(fù)面影響。Lan等[4]通過神經(jīng)行為方法來系統(tǒng)地評價(jià)室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量對人員工作效率的影響，包括學(xué)習(xí)、記憶和執(zhí)行能力等方面，并發(fā)現(xiàn)不同高、低溫環(huán)境條件下舒適較差，對辦公人員的工作效率有一定的影響。Fisk[5]通過現(xiàn)有的數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，不確定的更好的室內(nèi)環(huán)境是否能夠提高提高生產(chǎn)力的影響，并提出一定設(shè)想，改善室內(nèi)環(huán)境的節(jié)能措施可以刺激生產(chǎn)力的提高。Kang等[6]通過對開放式高校研究室室內(nèi)質(zhì)量對工作效率的影響研究發(fā)現(xiàn)，建筑布局、空氣質(zhì)量、熱舒適性、照明和聲學(xué)環(huán)境5個(gè)關(guān)鍵方面的質(zhì)量與辦公效率顯著正相關(guān)，且認(rèn)為噪聲對工作效率的影響最大。Lan等[7]通過實(shí)驗(yàn)表明，由空氣溫度升高引起的熱不舒適對人員的工作效率有負(fù)面影響，并建立了熱感覺和工作效率之間的定量關(guān)系，表明當(dāng)人們感覺稍微涼爽時(shí)可以達(dá)到最佳性能，且將工作場所的平均熱感覺指數(shù)(predicted mean vote,PMV)限值設(shè)置在0～0.5是有意義的。Plicher等[8]研究表明，人員處于偏冷或偏熱溫度環(huán)境中對其工作表現(xiàn)具有負(fù)面影響，并且處于溫度環(huán)境中的時(shí)間長度、工作任務(wù)時(shí)間的長短等其他變量可以改變這種關(guān)系。Sepp?nen等[9]也通過實(shí)驗(yàn)證明，室內(nèi)熱環(huán)境對辦公室人員的工作績效有直接影響。杜亞娜[10]基于研究現(xiàn)狀分析，熱環(huán)境人員的工作效率有負(fù)面影響，使得在熱環(huán)境下的人員的速度與正確率都呈現(xiàn)下降趨勢，且復(fù)雜任務(wù)類型人員的工作效率較簡單任務(wù)更容易受到熱環(huán)境的影響。結(jié)合實(shí)際發(fā)現(xiàn)，人員處于熱環(huán)境中，為獲得更好的舒適性，可通過行為控制來改善熱環(huán)境，如風(fēng)扇，既能保證良好的舒適環(huán)境又可以節(jié)約建筑能耗。何梅玲等[11]通過實(shí)驗(yàn)的方式發(fā)現(xiàn)使用風(fēng)扇能有效提高受試者在高溫環(huán)境下的舒適性。文獻(xiàn)[12]列舉了風(fēng)扇的使用可以提供3個(gè)方面的好處：擴(kuò)大中性溫度、節(jié)約能源以及提高居住者的生產(chǎn)力。

上述熱環(huán)境對工作效率影響的研究未能體現(xiàn)由于人員經(jīng)歷環(huán)境溫度突變過程后，短期暴露于熱環(huán)境下對其工作效率隨不同時(shí)間階段的變化趨勢。依此進(jìn)一步探究采用風(fēng)扇對人員熱舒適和工作效率有哪些改善。在研究室內(nèi)熱環(huán)境對主觀感覺評價(jià)、神經(jīng)行為測試兩個(gè)方面來綜合評價(jià)人員的工作效率。本研究在湖南大學(xué)人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)室模擬辦公室環(huán)境，通過試驗(yàn)獲得了在不同突變熱環(huán)境下受試者的熱感覺、熱舒適、工作效率主觀評價(jià)，并在高溫背景下，采用單一風(fēng)扇進(jìn)行試驗(yàn)，確定該短期暴露在熱環(huán)境下人員的神經(jīng)行為變化情況。可為提高辦公人員在不同時(shí)間段的工作效率來動態(tài)改變室內(nèi)環(huán)境溫度的研究提供參考。

1 研究方法

1.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及設(shè)備

實(shí)驗(yàn)在長沙某房間進(jìn)行，為了模擬突變環(huán)境，同時(shí)使用兩個(gè)房間，用一扇門將兩個(gè)房間隔離。一個(gè)房間定名為房間1，尺寸為3 m×6 m×3 m，另一個(gè)房間定名為房間2，尺寸為3 m×6 m×3 m。 在每個(gè)房間放置3張普通工位桌(長×寬×高為80 cm×40 cm×75 cm)。為了維持房間1的高溫條件，在房間中增加了暖風(fēng)機(jī)(榮事達(dá)royalstar，1 000～2 000 W)，位于坐姿受試者后方，風(fēng)口背向受試者，避免對受試人員造成影響。房間2的背景環(huán)境參數(shù)由實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的一套空調(diào)系統(tǒng)控制，至少在實(shí)驗(yàn)開始前1 h預(yù)先開啟空調(diào)系統(tǒng)，使室內(nèi)環(huán)境參數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)條件；且過程中，該系統(tǒng)以低風(fēng)速向室內(nèi)送風(fēng)。室內(nèi)桌面風(fēng)扇固定在受試者左前方，位于桌面左上角位置，與受試者相距0.4 m，為確保其位置一定，用膠帶固定在桌面，其風(fēng)口朝向受試者的前胸部位。實(shí)驗(yàn)裝置如圖1(a)所示，實(shí)驗(yàn)環(huán)境如圖1(b)所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置及環(huán)境Fig.1 Experimental apparatus and environment

實(shí)驗(yàn)采用TSI 8347熱式風(fēng)速儀測風(fēng)速，精度為±3%，測量受試者左胸前附近的空氣速度；使用TR-72i溫濕度測試儀，測量室內(nèi)干球溫度和相對濕度，測量范圍為0～50 ℃，10% ～90%，測量精度為±5%，分別設(shè)于房間2中的中間受試者左右兩側(cè)與房間1的中心位置，高度為0.75 m；受試者使用筆記本電腦做部分測試，每個(gè)受試者所使用的電腦不發(fā)生更換，避免由于電腦的更換導(dǎo)致受試者不適而引起實(shí)驗(yàn)誤差，筆記本電腦散熱量較低可忽略，且模擬辦公室環(huán)境，其對熱舒適的影響不單獨(dú)分析。

1.2 受試對象

18位健康的在校大學(xué)生自愿參與了實(shí)驗(yàn)，其中包括9名男性和9名女性，具體的生理特征參數(shù)如表1所示。受試者均身體健康，無高血壓、哮喘、糖尿病以及其他嚴(yán)重疾病。受試人員在受試期間需保持良好的健康狀況，要求在參加實(shí)驗(yàn)前的12 h內(nèi)避免吸煙、飲酒以及熬夜等特殊狀況。受試對象的服裝為夏季常規(guī)穿著，上身穿短袖T恤衫，下身穿薄長褲(服裝熱阻約0.5 clo，1 clo=0.155 m·K/W)，并且受試人員不具有與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的背景知識。

表1 受試者生理特征參數(shù)Table 1 Demographic information of subjects

1.3 實(shí)驗(yàn)工況及方式

實(shí)驗(yàn)安排在2018年8月底進(jìn)行，因?yàn)殚L沙已經(jīng)入夏3個(gè)月，可以認(rèn)為人群已經(jīng)適應(yīng)高溫天氣。實(shí)驗(yàn)的總時(shí)長約為80 min，房間的環(huán)境變量被單獨(dú)控制。 實(shí)驗(yàn)一共設(shè)有3個(gè)工況，房間1的溫度維持在34 ℃來模擬夏季室外平均溫度，房間2的操作溫度設(shè)定為26、30 ℃，來模擬常見的室內(nèi)溫度，所有實(shí)驗(yàn)組形成對比，以便分析在不同的溫度突變環(huán)境下對人員工作效率的影響。研究整個(gè)過程中的變量不涉及室內(nèi)風(fēng)速、空氣質(zhì)量及室內(nèi)的相對濕度，為了避免其變化對人體熱感覺產(chǎn)生影響。

受試者在到達(dá)實(shí)驗(yàn)室后，進(jìn)入房間1，休息10 min來適應(yīng)室內(nèi)溫度，排除室外環(huán)境的干擾。同時(shí)，由實(shí)驗(yàn)人員介紹流程及實(shí)驗(yàn)相關(guān)的要求和注意問題。然后受試者按照規(guī)定位置坐下，保持靜坐狀態(tài)，開始進(jìn)行測試。在此房間受試者可以看書、聽音樂、使用電腦以及與他人輕聲交談，但是不可以交流實(shí)驗(yàn)問卷相關(guān)內(nèi)容以及隨意移動身體，如大笑、抖腿、大聲說話等興奮的行為。受試者被告知，自80 min的測試結(jié)束之前不可以離開房間。

受試者需填寫11份問卷，每份問卷填寫時(shí)間約1 min。受試者在完成準(zhǔn)備工作之后立即填寫第1份問卷，之后在房間1每間隔10 min填寫一次熱舒適問卷。填寫完第3份問卷后3位受試人員同時(shí)進(jìn)入房間2，進(jìn)入房間后立即填寫第4份熱舒適問卷。之后的問卷由實(shí)驗(yàn)人員提醒受試者填寫舒適問卷，具體時(shí)間流程如圖2所示，受試人員還需每20 min進(jìn)行一輪工作效率評價(jià)測試，每一輪測試中由3項(xiàng)測試組成，每次測試項(xiàng)目的順序不變，測試內(nèi)容在下一節(jié)會詳細(xì)介紹，測試全部完成為一輪，一共3輪。實(shí)驗(yàn)受試者用桌面風(fēng)扇空調(diào)裝置的風(fēng)速由受試者自己控制。

圖2 實(shí)驗(yàn)流程Fig.2 Experimental procedures

為了控制實(shí)驗(yàn)變量，避免其他因素對受試人員的測試結(jié)果造成影響，在沒有特殊情況下，受試者的測試時(shí)間固定。例如，受試者徐某第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)間在上午9：00，之后的測試時(shí)間都為上午9：00。

1.4 主觀問卷及測試

主觀問卷調(diào)查是目前建筑室內(nèi)環(huán)境領(lǐng)域的常用研究手段。這部分調(diào)查結(jié)果主要是反映受試者受溫度突變的前后，人體熱舒適的變化以及受試者的生理反應(yīng)。包括熱感覺、熱舒適的調(diào)查，以及主觀工作效率評價(jià)3個(gè)部分。主觀問卷調(diào)查投票標(biāo)度劃分如表2所示。

表2 主觀問卷調(diào)查投票標(biāo)度Table 2 Scales of subjective responses

1.5 神經(jīng)行為測試

當(dāng)人體處于不同的溫度環(huán)境下，人員的工作效率會受到影響，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。實(shí)驗(yàn)人員采用了乘減法計(jì)算(主要是兩位數(shù)減法和三位數(shù)、四位數(shù)的減法，限時(shí)120 s)和由Mike[13]提供的在線神經(jīng)行為測試，分別為：①特征匹配測試，該測試用來測試受試者的空間想象能力。屏幕上出現(xiàn)兩個(gè)框，每個(gè)框里包含一系列的復(fù)雜形狀，對比兩方框內(nèi)的形狀是否完全相同。如果相同選擇“match”，如果不相同，單機(jī)“mismatch”，如果答對，則難度升級，如果答錯(cuò)，下一題的難度降低。計(jì)時(shí)90 s(圖3)。②快速記憶測試，該測試用來測試受試人員的短期記憶能力(圖4)。在此測試中，在方框中會顯示幾個(gè)數(shù)字，數(shù)字的位置隨機(jī)，受試者需記住每個(gè)數(shù)字的位置，因?yàn)檫^了很短的時(shí)間以后，數(shù)字就會消失，在數(shù)字原來的位置覆蓋綠色的方框，受試者需按照原來數(shù)字從小到大的順序依次點(diǎn)擊方框，每次點(diǎn)擊正確，綠色方塊會消失。如果受試者全部點(diǎn)擊正確，下個(gè)問題就會出現(xiàn)更多的數(shù)字，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，下一個(gè)問題將需要記住較少的數(shù)字。實(shí)驗(yàn)時(shí)間為120 s，如果連續(xù)錯(cuò)誤3次，測試將提前結(jié)束，由實(shí)驗(yàn)者記錄分?jǐn)?shù)及時(shí)間。以上各類測試中，受試者同步進(jìn)行。

圖3 特征匹配測試Fig.3 The feature match test

圖4 快速記憶測試Fig.4 The monkey ladder test

2 研究結(jié)果及分析

2.1 熱環(huán)境參數(shù)

各工況的實(shí)驗(yàn)環(huán)境參數(shù)如表3所示，各工況下測得的平均環(huán)境溫度(0.75 m高)與設(shè)定的環(huán)境溫度相近，實(shí)驗(yàn)環(huán)境中其余相關(guān)參數(shù)的控制良好。

表3 室內(nèi)環(huán)境參數(shù)Table 3 The parameters of the thermal environment

2.2 桌面風(fēng)扇風(fēng)速

圖5中為受試者桌面風(fēng)扇風(fēng)速，風(fēng)扇風(fēng)速由受試者根據(jù)自身?xiàng)l件的需求隨時(shí)調(diào)節(jié)。由圖5可知，在背景溫度為30 ℃的情況下，超過85%的受試者希望風(fēng)速維持在3.4～4.1 m/s，極個(gè)別受試者其因個(gè)人體質(zhì)因素在較高溫的環(huán)境中比較適應(yīng)，未使用風(fēng)扇；個(gè)別受試者對較高溫的環(huán)境耐受程度低，桌面風(fēng)扇風(fēng)速調(diào)節(jié)較高。通過這一結(jié)果表明，在偏熱的環(huán)境下，桌面風(fēng)扇的風(fēng)速在達(dá)到3.4～4.1 m/s能夠滿足受試者的舒適要求，是受試者認(rèn)為在背景溫度為30 ℃下工作時(shí)的最佳風(fēng)速。

圖5 桌面風(fēng)扇風(fēng)速Fig.5 The speed of desktop fans

2.3 熱感覺投票

從圖6中可以看出，在房間1內(nèi)，受試者的熱感覺明顯高于房間2。受試者在從房間1進(jìn)入房間2的瞬間的熱感覺投票結(jié)果存在一個(gè)突變的狀態(tài)，這是由于熱過渡的存在導(dǎo)致受試者在進(jìn)入房間2的瞬間會產(chǎn)生較大的熱感覺差別，同時(shí)3種工況產(chǎn)生了不同的階躍強(qiáng)度，兩個(gè)房間溫差越大，熱過渡越明顯，其熱感覺的差異也就越大。在房間1，在34 ℃的環(huán)境溫度下,受試者熱感覺為偏熱，當(dāng)轉(zhuǎn)移到房間2的較低溫環(huán)境時(shí)，受試者的熱感覺均顯著降低，26 ℃的環(huán)境工況下，受試人員的主觀熱感覺為偏冷(-1.56 ±1.4、-0.834 ±0.8)，30 ℃的環(huán)境工況下人員的主觀熱感覺為偏微暖(0.611 ±1.4)，而使用風(fēng)扇則大大降低了熱感覺程度，使受試者認(rèn)為環(huán)境的感覺適中(0.21 ±0.1)。穩(wěn)定后，受試者在26、30 ℃及配合使用風(fēng)扇的30 ℃的環(huán)境溫度下的主觀熱感覺為適中(0.05 ±0.1)、微暖(1.113 ±1.1)及適中偏暖(0.34 ±0.2)。由以上分析可知，使用桌面風(fēng)扇能夠有效降低熱感覺的效果。

圖6 動態(tài)熱感覺Fig.6 Changes in overall thermal sensation

2.4 熱舒適投票

從圖7可以看出，在進(jìn)如房間2的瞬間，在30 ℃及配合使用風(fēng)扇的30 ℃的溫度環(huán)境下，熱舒適程度相差不大，均為輕微舒適的狀態(tài)，30 ℃平均熱舒適感覺投票標(biāo)度在-0.01左右，而使用風(fēng)扇則一定程度提高了熱舒適水平，達(dá)到了0.22；26 ℃環(huán)境下達(dá)到了0.6?？梢宰⒁獾剑谶M(jìn)入2號房間20 min后，隨著對環(huán)境的適應(yīng)，26 ℃的熱舒適程度逐漸提高，維持在1.0左右。在30 ℃溫度環(huán)境下受試者明顯感覺偏熱，其熱舒適下降，穩(wěn)定在-0.1左右；而在使用風(fēng)扇的條件下，即使溫度較高，但受試者仍表示可以接受，提高了舒適度，熱舒適感覺投票標(biāo)度維持在0.35～0.45。綜上分析，采用桌面風(fēng)扇的供冷方式可以快速有效地改善人整體的舒適性。圖8所示熱舒適與熱感覺的相關(guān)性表明，受試者處于中性和偏冷的狀態(tài)下舒適性較好。

圖7 動態(tài)熱舒適Fig.7 Changes in overall thermal comfort

圖8 熱感覺與熱舒適關(guān)系Fig.8 Relationship between thermal sensation and thermal comfort

2.5 工作效率主觀評價(jià)

受試者在整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，在規(guī)定的不同階段對自己的工作效率進(jìn)行主觀評價(jià)，進(jìn)而研究室內(nèi)環(huán)境的冷熱狀態(tài)對受試工作效率的影響程度。圖9中A、B、C、D、E、F、G代表工作效率由完全不受影響依次遞增到非常受影響，橫坐標(biāo)為進(jìn)入房間后不同溫度工況下的3個(gè)階段；圓形面積的大小代表各個(gè)狀態(tài)的投票比例，折線代表各個(gè)階段受試人員工作效率主觀評價(jià)的投票均值。從圖9中可以看出，溫度對受試人員工作效率的影響以及溫度突變后受試者工作效率受影響程度的變化趨勢。在房間1階段，34 ℃的高溫使受試人員認(rèn)為工作效率較受影響，在進(jìn)入房間2的瞬間，由于熱過渡的影響，其熱舒適程度差異不明顯，進(jìn)而在26、30 ℃溫度環(huán)境下，工作效率受影響的程度相差甚微，均為適中，而使用風(fēng)扇的30 ℃工況下，風(fēng)扇對人體局部皮膚溫度有直接影響，使得受試者的舒適程度優(yōu)于前兩者；第2階段，在26 ℃和使用風(fēng)扇的30 ℃環(huán)境下，受試者認(rèn)為自己的工作效率被影響的程度同第1階段相比變化不明顯，而30 ℃的工作效率稍微受到影響，下降了9%；第3階段，26、30 ℃溫度環(huán)境下，工作效率的主觀評價(jià)相較前一階段分別升高了10%、1.5%，但26 ℃下認(rèn)為工作效率較不受溫度的影響，而30 ℃開始認(rèn)為人員的工作效率已經(jīng)受到溫度的影響。另外，使用風(fēng)扇的30 ℃環(huán)境下，工作效率主觀評價(jià)比較第2階段上升了1.2%，但仍略低于26 ℃工況。結(jié)合熱感覺投票標(biāo)度在-1～1，受試者認(rèn)為工作效率受影響程度較弱狀態(tài)，而30 ℃的溫度環(huán)境下，隨著時(shí)間的推移，溫度對受試者工作效率產(chǎn)生了一定的制約；其中在背景溫度為30 ℃的環(huán)境下，使用桌面風(fēng)扇的供冷方式能使受試者認(rèn)為其工作效率受較高溫度環(huán)境的影響較低。

圖9 人員工作效率主觀評價(jià)Fig.9 Changes in overall subjective assessment of subjects’ productivity

2.6 神經(jīng)行為測試結(jié)果

對每一類認(rèn)知能力，根據(jù)其處理的信息不同可分為數(shù)字計(jì)算、視覺復(fù)雜推理，其不同溫度突變后熱環(huán)境對人員神經(jīng)行為能力測試結(jié)果的變化趨勢如圖10、圖11所示。

圖10 計(jì)算能力測試結(jié)果Fig.10 The result of comprehensive performance

(1)

式(1)中：P為計(jì)算綜合績效；T為每題用時(shí)，s；A為受試者所答題目總數(shù)；C為正確率。

圖10所示結(jié)果為受試者的數(shù)字計(jì)算能力在溫度突變后的3個(gè)階段變化過程，26 ℃中性環(huán)境中，第1階段綜合績效最高，注意到，第2階段績效最低，下降了約19%，在第3階段出現(xiàn)了反彈，績效升高了約12 %。在30 ℃的偏暖不舒適的環(huán)境下，第2階段績效最高，第3階段績效結(jié)果最低，下降幅度為6 %。與之對比，30 ℃下在使用桌面風(fēng)扇供冷之后，計(jì)算能力綜合績效總體水平對比不使用風(fēng)扇時(shí)有所提高。在溫度突變后，計(jì)算能力在較暖(30 ℃)環(huán)境下呈現(xiàn)先上升、再下降趨勢，而在熱感覺適中環(huán)境下中期下降，后期出現(xiàn)反彈的現(xiàn)象；從綜合績效來看，在熱感覺投票標(biāo)度為小于0.5時(shí)工作效率較高，且高溫的環(huán)境溫度下計(jì)算能力相對較低，但熱突變后的第2階段，30 ℃背景溫度下的計(jì)算能力高于其他同一階段的其他溫度環(huán)境。值得注意的是，在不同溫度的同一階段中存在差異，在第1階段中，26 ℃的測試績效最高，而在30 ℃較暖的環(huán)境下使用風(fēng)扇后所得結(jié)果高于不使用風(fēng)扇的條件；第2階段中，30 ℃的計(jì)算測試績效最高，第3階段仍是26 ℃的績效最高，可以發(fā)現(xiàn)，結(jié)果與受試者工作效率的自我評價(jià)一致。

圖11中視特征匹配測試的結(jié)果反應(yīng)表示隨著受試者對溫度環(huán)境的適應(yīng)過程，人員的圖像處理能力在溫度突變后的動態(tài)變化過程。在26 ℃適中的環(huán)境下，隨著時(shí)間的推移，其圖像的分辨能力下降。在30 ℃偏暖的環(huán)境下，第2階段的分辨能力最高，第3階段的分辨能最低，相差約5%；在30 ℃使用桌面風(fēng)扇的條件下，受試者對圖像的處理能力在逐漸提高，但其平均水平仍低于未使用風(fēng)扇時(shí)。結(jié)合熱感覺投票結(jié)果分析，其標(biāo)度在0.5 ～1.5時(shí)，即人員處于稍暖的環(huán)境中圖像處理的準(zhǔn)確度較高。同時(shí)，在進(jìn)入房間2的第1階段中30 ℃和26 ℃環(huán)境中測試結(jié)果最高，第2階段30 ℃最高，第3階段使用風(fēng)扇的30 ℃最高，測試結(jié)果與受試者工作效率的自我評價(jià)結(jié)果存在差異。

圖11 特征匹配測試結(jié)果Fig.11 The result of the feature match test

圖12中快速記憶的結(jié)果反應(yīng)表示在隨著受試者對溫度的環(huán)境的適應(yīng)過程中，人員短期記憶能力的動態(tài)變化過程。在從34 ℃環(huán)境中進(jìn)入到26 ℃的環(huán)境后，測試結(jié)果呈現(xiàn)上升的趨勢，第1階段最低，第3階段的記憶力最強(qiáng)，上升了約6.5%。進(jìn)入到30 ℃偏不舒適的房間后，呈現(xiàn)下降趨勢，第1階段的記憶力最強(qiáng)，第3階段的最低，相差約7.0%。在30 ℃使用桌面風(fēng)扇的條件下，3個(gè)階段呈現(xiàn)“U”形趨勢，第2階段較第1階段下降了4.9%，第3階段記憶力最高，較第2階段上升了10.1%。結(jié)合熱舒適與熱感覺投標(biāo)標(biāo)度分析，在不同的溫度階躍性變化后的階段中，熱感覺投票標(biāo)度在0～1，受試者的記憶力較強(qiáng)，可發(fā)現(xiàn)，30 ℃較高溫的環(huán)境下人員的記憶力最低，而熱舒適投票標(biāo)度大于0的26 ℃和在背景溫度為30 ℃下使用風(fēng)扇的條件下記憶力較強(qiáng)。同時(shí)，通過各個(gè)階段的結(jié)果比較，在第1、3階段中，使用桌面供冷方式的30 ℃環(huán)境下的記憶能力測試結(jié)果最高，而第2階段是26 ℃溫度環(huán)境下測試結(jié)果最高，其結(jié)果與受試者工作效率自我評價(jià)的結(jié)果不一致。

圖12 快速記憶測試結(jié)果Fig.12 The result of the monkey ladder test

神經(jīng)行為能力測試的結(jié)果表明，從熱環(huán)境(34 ℃)進(jìn)入到相對溫度低(26、30 ℃)的環(huán)境處于短期暴露時(shí)，熱環(huán)境對工作效率的影響是存在的。通過熱舒適投票結(jié)果顯示，舒適度高的工作效率不一定高，同時(shí)，工作效率的主觀評價(jià)與實(shí)際工作效率的表現(xiàn)存在差異；且在同一背景溫度下，風(fēng)扇的使用能夠有效提高人員的工作效率。可以發(fā)現(xiàn)，通過不同工況下相同階段的測試結(jié)果分析，隨著時(shí)間的推移，動態(tài)調(diào)節(jié)溫度可以提高工作效率。

3 討論

研究表明，在短時(shí)間(60 min)的工作量中，較低溫環(huán)境可以更加促進(jìn)辦公人員保持高效的工作，且溫度突變后帶來的熱感覺階段性變化會影響人員的工作效率。與之前Lan等[4]對不同空氣溫度環(huán)境下辦公室人員工作效率的影響分析結(jié)果表明，高、低溫導(dǎo)致的舒適性下降對辦公人員的工作效率有負(fù)面影響，但并未階段性地研究其影響的變化趨勢。而通過比較溫度突變后3個(gè)階段的神經(jīng)行為測試結(jié)果后發(fā)現(xiàn)，在辦公環(huán)境中通過動態(tài)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度條件，可以為辦公人員帶來更高的工作效率。

4 結(jié)論

(1)在背景溫度為30 ℃的情況下，超過85%的受試者希望風(fēng)速維持在3.4～4.1 m/s，能夠顯著滿足受試者的舒適要求，同時(shí)也是受試者認(rèn)為在背景溫度為30 ℃時(shí)的最佳風(fēng)速。且在較熱的溫度工況下，采用桌面風(fēng)扇供冷的方式對工作效率的提高效果明顯。

(2)在熱感覺投票標(biāo)度小于0.5時(shí)，計(jì)算綜合績效較高，且高溫的環(huán)境溫度下計(jì)算能力相對較低。然而，受試者在30 ℃背景溫度下，熱突變后的第2階段，雖然熱感覺標(biāo)度穩(wěn)定在1，但計(jì)算能力仍然較高。

(3)結(jié)合熱感覺投票結(jié)果分析，其標(biāo)度在0.5～1.5時(shí)，即人員處于稍暖的環(huán)境中圖像處理的準(zhǔn)確度較高，且在中性環(huán)境下受試者對圖像處理的準(zhǔn)確度呈現(xiàn)下降的趨勢。

(4)在夏季，結(jié)合熱舒適與熱感覺投標(biāo)標(biāo)度分析，在不同溫度突變后的階段中，熱感覺投票標(biāo)度在0～1，受試者的記憶力較強(qiáng)。且在高溫環(huán)境下，人員的記憶力在逐漸下降，而在偏中性的環(huán)境中記憶力逐漸增強(qiáng)。

(5)從夏季高溫(34 ℃)環(huán)境進(jìn)入到26、30 ℃環(huán)境中，短期工作的條件下，結(jié)合熱舒適投票結(jié)果顯示，舒適度高的工作效率不一定高；同時(shí)，熱感覺投票標(biāo)度在-1～1時(shí)，受試者自我認(rèn)為工作效率受影響程度較弱，但與實(shí)際表現(xiàn)結(jié)果對比，工作效率的主觀評價(jià)與實(shí)際工作效率的表現(xiàn)存在差異。

(6)為了提高人員的工作效率，不同時(shí)間階段可以動態(tài)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度來間接調(diào)節(jié)辦公人員的工作效率。