教室和办公室的室内温度范围不同吗?哪种温度最有利于舒适和认知表现?

有利于舒适和认知表现的室内温度范围因气候、空气流动和任务持续时间而异,而不只是由房间类型决定。

直接答案

教室和办公室在舒适与认知表现方面似乎并没有根本不同的温度范围;相反,最佳范围会随气候、空气流动以及人们在房间里停留的时间而变化。在有风扇的热带教室里,学生在高达30 °C时仍感到舒适,但随着温度升高和空气流速下降,他们的认知得分下降[1]。在一项覆盖23–30 °C的对照研究中,大学生在约27.2 °C时表现最好、感觉最舒适[3]。

5篇文献引用

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房间叫什么,不如里面条件怎样重要

这些研究指出,舒适温度范围主要由空气流动和气候决定,而不是房间是教室还是办公室。在新加坡自然通风的教室里,风扇让学生们在高达30 °C时仍保持热中性,远高于静止空气标准认为舒适的温度[1]。在马来西亚一项大学教室研究中,只有当送风温度保持在22 °C至24 °C之间时,舒适度才处于标准舒适区内,而在28 °C时不适感急剧上升[5]。同样是教室,舒适范围却差别很大,因为一个场景使用了较高的空气流速,另一个则依赖冷却送风。

这种模式表明,实际问题不是“教室还是办公室?”,而是“空气流速、湿度、衣着和室外气候如何?”新加坡研究明确将空气流速列为热带教室的关键设计因素[1],而马来西亚研究则强调精确的暖通空调控制和均匀送风,因为教室后排区域比前排更热、更不舒适[5]。

舒适和表现并不总在同一温度达到峰值

感觉舒适和思考得好有关联,但并不等同。在23–30 °C的对照实验中,最高表现和最高舒适度都出现在平均标准有效温度为27.2 °C时,此时人员感觉中性到略凉,心理负荷和情绪困扰相对较低[3]。这是一个有用的参照点:对于在受控环境中做神经行为测试的年轻人来说,最佳温度落在典型办公室设定点的偏暖一侧,而不是偏冷一侧。

在新加坡的教室里,有风扇时舒适度可在30 °C及以下维持,但随着温度升高和空气流速下降,认知表现仍显著下降[1]。与感觉中性时相比,学生感觉略暖时得分低9.2%,感觉暖时低18.1%[1]。因此,房间可能感觉可以接受,但表现已经在下滑,这就是为什么仅靠舒适度调查不足以指导良好的学习或工作温度。

在房间里待多久会改变答案

最佳温度还取决于人们已经坐了多久。在伊拉姆的建筑系学生中,认知表现在热舒适适宜时以及上课前60分钟内最高,之后即使房间符合ASHRAE舒适标准,表现也会下降[2]。这一发现提醒我们,在讲座或会议开始时支持表现的某个温度,可能无法在一小时后继续维持表现,可能是因为疲劳累积。

这对教室和办公室都很重要,因为两者都常有长时间会话。伊拉姆的结果并不表明办公室需要与教室不同的温度范围;它表明持续时间是一个独立变量,即使在名义上舒适的范围内也可能侵蚀表现[2]。

跨场景的合理目标是什么样

综合这些证据,教室和办公室的一个站得住脚的目标是一个范围,而不是一个单一数字,并根据空气流动和季节进行调整。在静止的冷却空气中,舒适度往往保持在22–24 °C左右,并在28 °C时变差[5]。在炎热气候中使用风扇和较高空气流速时,舒适度可扩展到约30 °C,但在偏暖一端表现可能已经较低[1]。在一个年轻成年人对照样本中,最佳舒适度和表现集中在27 °C附近[3]。

对于学校的冬季设计,一项分析建议,当同时考虑舒适和学习表现时,上限温度应比国际标准的低限低约5 °C,这也会减少能源使用[4]。该建议针对教室供暖设计,不能直接套用到办公室,但它强化了更广泛的观点:合适的范围由舒适、表现、气候和能源共同决定,而不是由房间的标签决定。

本文引用的文献

1

热带新加坡风扇辅助自然通风教室中学生的热舒适与认知表现

在新加坡风扇辅助自然通风的教室里,学生在高达30 °C时仍保持热中性,但随着温度升高和空气流速下降,认知表现得分显著下降,包括感觉略暖和感觉暖时相比中性分别下降9.2%和18.1%。

2

基于疲劳因素分析探究环境热舒适组分对学生认知表现的影响(伊拉姆大学建筑系学生样本研究)

在伊拉姆建筑系学生中,认知表现在热舒适适宜时以及上课前60分钟内最高,60分钟后即使教室符合ASHRAE舒适标准也会下降。

3

探究室内温度对热舒适和表现的影响

在一项针对大学生的23、25、27和30 °C对照实验中,最高表现和热舒适出现在平均标准有效温度27.2 °C时,同时心理负荷和情绪困扰较低。

4

基于热舒适和学习表现的室内温度评价整体方法

一种结合热舒适和学习表现的教室温度设计方法建议,上限温度比国际标准的低限低约5 °C,这可以减少学校建筑的冬季能耗。

5

室内温度变化对热带马来西亚大学教室热舒适的影响

在热带马来西亚大学教室中,只有当送风温度为22–24 °C时,PMV才保持在舒适区内;28 °C时超过+1.0,且随区域变化,后排区域PMV最高达+1.8。