为什么两者同时出现可能比单独出现影响更大
高温和通风不良会相互作用,这一观点得到了一项生活实验室实验的支持,该实验分别测试了温度和通风的单独效应及联合效应。在27°C且通风系统关闭时,二氧化碳浓度从约800 ppm升至1900 ppm,参与者比通风条件下感觉更热、更疲劳、更困倦[1]。只有在高温和通风不良同时出现时,认知表现才呈现下降趋势,而在125分钟的暴露期间,任一因素单独出现都没有产生显著影响[1]。这一模式提示,通风可能介导温度的影响,也就是说,高温带来的认知代价可能取决于空气是否同时污浊。
不同气候下的研究发现了什么
在炎热气候中,一项针对女学生的大规模纵向研究发现,与更高温度和更差通风相比,室内温度保持在20至23°C、二氧化碳浓度约为600 ppm时,认知速度和准确性更好[3]。该研究测试了温度和通风的九种组合,因此直接考察了联合效应,但其结果适用于不超过两小时的短时间暴露[3]。
在热带地区,出现了不同的模式。当参与者可以通过风扇提高风速来维持热舒适时,27至30°C的温度不影响认知表现[4]。在该研究中,只有在热舒适未得到维持时,热感才与较低表现相关;当热舒适得到维持时,高温本身并未损害表现[4]。这表明,高温和通风不良的联合效应可能更多取决于人们能否保持舒适,而非温度本身。
通风是保护认知的抓手
一项针对英格兰学校的模拟研究预测,未来气候将增加儿童的认知表现损失,而提高通风率可以减少这种损失[5]。然而,同一研究发现,随着室外温度升高,通风的有效性会下降,而在更热的未来,空调可能成为更有益的策略,尤其是与更高通风率结合时[5]。这意味着通风的联合效益取决于室外气候和建筑的制冷能力。
制冷系统的类型——辐射式还是空气式——似乎不如环境条件本身重要。一项生活实验室比较发现,当温度和通风条件相同时,辐射式和空气式系统在舒适度和认知表现上的差异很小且不一致[2]。换句话说,高温和通风不良的组合对认知的影响,比用于提供制冷的硬件更重要。
这对在室内保持头脑敏锐意味着什么
短时间内,高温和通风不良同时出现比任一因素单独出现更可能损害认知表现,至少在二氧化碳浓度大幅上升的受控环境中如此[1]。但这种影响并非不可避免:在炎热气候中,保持中等温度和高通风有助于更好的表现[3];在热带地区,通过空气流动维持热舒适可以防止高温损害认知,即使在27至30°C时也是如此[4]。实际的答案是,这种组合是真实的风险,但可以通过同时处理温度和通风来管理,而不是只关注其中一个。
本文引用的文献
通风对温度影响人体舒适、健康和认知表现的中介效应:一项生活实验室研究
在一项生活实验室研究中,27°C且无机械通风的组合使认知表现呈现下降趋势,尽管在125分钟内任一因素单独出现都没有显著影响。
不同温度和通风条件下辐射式与空气式系统的心理生理反应和认知表现比较:一项生活实验室研究
当温度和通风条件相同时,辐射式和空气式制冷系统在认知表现上的差异很小且不一致。
通风率和室内温度对炎热气候中女性高等教育学生认知表现的联合影响
在炎热气候中,女学生在20至23°C和600 ppm二氧化碳条件下的认知任务表现优于更高温度和更差通风条件,暴露时间最长两小时。
高温和高风速对热带地区热舒适和认知表现的影响
在热带地区,当通过提高风速维持热舒适时,高温(27至30°C)并未损害认知表现。
气候变化对英格兰学校建筑中儿童认知表现的影响:一项模拟研究
在英格兰学校中,提高通风率可以减少预测的气候相关认知表现损失,但随着室外温度升高,这种效益会减弱。
