建筑室内环境的变化会影响认知表现和生理状态。不同环境因素对舒适度和学习效率的影响存在差异,其中温度影响最大。现阶段声环境中的声音类型和光环境中的色温对舒适度和学习效率的影响尚未得到全面的理解。由于建筑室内环境对舒适度和学习效率的研究主要依靠主观调查问卷,缺乏客观的生理指标。并且,多环境因素之间的交互作用正在被研究学者广泛关注。因此,在此基础上通过采集生理参数研究多环境因素交互作用对舒适度和学习效率的影响具有理论基础和研究前景。现代建筑中对能源的依赖愈发显著,采暖、通风和空调系统是主要能耗,其比重约占建筑能耗的50%,占总能耗的20%。数据显示,仅通过空调控制室内热环境,使用者对建筑室内环境的不满意率仍高达60%。造成高能耗低满意率的原因之一是没有考虑到某一环境因素的改善也会带来其他舒适性的同步变化。因此,探究改变建筑室内声、光环境能否缓解热环境不适对使用者的影响具有一定的经济价值和社会意义。本文为了研究在不同热环境下声、光环境对舒适度和学习效率的影响,分别收集了20名被试在三种色温(3000K、4500K和6000K)、三种温度(26℃、28℃和30℃)下和五种声音类型(古典、流行、风扇声、雨声、安静)、两种温度(26℃和30℃)下的主观调查问卷、认知测试成绩和生理数据。其中主观调查问卷用于评价建筑室内舒适度,包括热感觉和整体舒适度;N-Back认知测试用于评价学习效率;心电信号中的心率变异性(Heart Rate Variability,HRV)用于反映生理状态。主要研究成果如下:(1)在不同的热环境下光环境对舒适度的影响研究中,色温对舒适度中的热感觉指标存在显著影响。当温度为26℃、28℃时,色温与热感觉呈显著负相关,符合“Hue-Heat”假说。温差为2℃时,可以通过改变色温,提高使用者的舒适性,减轻温度对热感觉的影响,进而降低能耗;当温差大于2℃时,色温对热感觉的影响较弱,热感觉主要受温度控制。色温差值达到3000K时,三种温度下被试的热感觉均存在显著差异,且较高的色温可使被试的热感觉向较冷的一侧偏移。因此,可以考虑在可接受的温度范围内提高色温以缓解较高温度对热感觉的影响。(2)在不同的热环境下声环境对舒适度的影响研究中,声音类型对舒适度中的整体舒适度指标存在显著影响。温度与整体舒适度之间存在显著负相关,声音类型与整体舒适度之间的相关性较弱。当温度为26℃时,营造适当的声环境有助于提高建筑室内环境的舒适度,且古典音乐效果较流行音乐效果更好;当温度达到30℃时,人们对建筑室内环境的舒适度投票明显向“不舒适”偏移,风扇声对人们负面影响最大,此时应该减少声源,安静的环境更符合人们对建筑室内舒适度的要求。(3)心率变异性可以被用作潜在的生理指标去衡量建筑室内环境的舒适度,包括热感觉和整体舒适度。当热感觉为“中性”和“稍暖”时,HRV接近1,热感觉为“温暖”和“热”时,HRV大于2。整体舒适度在“不舒适”与“稍不舒适”之间存在明显的下降趋势,且越接近“舒适”,HRV越接近1。(4)在不同的实验工况下,N-Back测试得分与建筑室内环境中的温度、色温和声音类型不存在显著差异。根据唤醒模型可知短时学习效率在可接受的温度范围内(26℃～30℃)内受温度的影响较小。由于学习过程的复杂性,心率变异性能否作为衡量学习效率的潜在评价指标还需要进一步研究。图[25]表[16]参[74]