如何才能设计出让所有人都感到舒适的空间?
奥雅纳高级顾问 Ingrid Chaires 和 Sara Tepfer 与加州大学伯克利分校建筑环境中心 (CBE) 的高级研究员兼热舒适专家 Hui Zhang 博士就热舒适中的性别不平等问题进行了交谈。

Last updated: 6月 2023
随着技术和数字解决方案的发展,它们在我们与世界的日常互动中变得越来越重要,这些工具和创新为实现性别平等提供了机会。
作为CBE 的行业合作伙伴,奥雅纳利用我们的行业视角帮助该组织开展研究活动。小组讨论了造成热舒适度不平等的科学和历史因素,并探讨了我们如何采用更谨慎的方法来设计空间,以考虑个人的不同舒适度--以及如何为地球带来共同利益。
您能描述一下建筑设计中的热舒适性历来是如何处理的吗?
萨拉:历史上用于预测热舒适度的模型是导致我们今天在标准中看到的舒适度定义非常狭窄的原因之一。正如加州大学伯克利分校的 Stefano Schiavon 所指出的,这些都是 20 世纪 60 年代的测量方法,在很大程度上依赖于来自欧洲北部和美国的大学男女的经验。因此,它们并不能代表更广泛的人群。由于过时的模型是设计师考虑热舒适性的核心,因此许多群体,尤其是女性,更经常出现热不适就不足为奇了。
张博士:人与人之间、性别与性别之间存在着巨大的个体差异,而建筑标准通常不会考虑这些差异。
不同性别之间的热舒适度有何不同?
张博士:从生理角度和行为角度来看,男女之间存在许多差异。
从人体生理角度考虑,热舒适度可以被认为是热量产生和散失之间的平衡。由于男性的平均肌肉质量通常高于女性,因此他们产生的热量更多,在较低的温度下往往更舒适。这种新陈代谢产热的差异对人的热感觉有很大影响。一般来说,女性的体脂率较高,这有助于减少她们向周围环境散失的热量,但其与较低的产热量对热舒适度的综合影响尚不清楚。女性的体表面积与体重比也较高,因此更容易散失热量。另一个重要因素是,女性每月的荷尔蒙周期会使其核心温度变化约 0.5°C(0.9°F)。这是一个巨大的差异,会明显影响热舒适度。
另一个因素是行为差异。女性倾向于根据天气或季节穿衣。例如,我们倾向于在夏天穿轻薄的衣服。但室内温度设计不会改变,而是全年恒定。因此,女性经常会感到过冷不适。

目前正在开展哪些工作来解决热舒适度不平等的问题?
英格丽德几年前,奥雅纳与张博士以及CBE之前的舒适度分析和生理模型合作开发了高级舒适度工具。在该应用程序中,用户不仅可以调整性别,还可以调整体重、年龄、体脂量以及模型的其他因素。该平台还可以对人群进行比较,以帮助更好地了解热感觉的广度。
开发该工具的理念之一是,为单一的 "普通人 "设计是不公平的,因为这个人并不存在。那么,我们如何才能更好地代表整个人群并为他们进行设计呢?这就涉及到设计中更大的公平挑战。作为设计从业者,我们需要思考如何使用高级舒适度工具等数字工具来更好地体现人群中的差异,然后选择设计方案和运行参数,以更好地实现所有人的舒适度。
温度感知方面的个体差异如何影响建筑标准?
张博士:目前的热能标准使用的舒适度分类范围非常窄。我的研究发现,居住者无法区分热环境中的细微差别,但我们通常控制建筑物的方式却假定他们能够区分,而这种方法会导致昂贵的能源消耗。建筑标准的传统重点是创造一个均匀、静止的空气环境。对整个空间进行加热或冷却是非常耗能的,尤其是在只有部分空间被占用的情况下。
但这种情况正在发生变化。在 CBE,我们一直在与美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)合作更新标准,以便控制建筑物的供暖和制冷,而不是它们所占用的空间。这已被纳入 ASHRAE 标准 55,该标准扩大了分类范围,以便更好地控制个人的热舒适度。我们建议在标准 55 中增加额外的解决方案,包括增加空气流动和实施个人舒适度控制,这有助于考虑个体差异,并可减少暖通空调相关的能源消耗。例如,如果根据个人喜好为建筑使用者提供加热和冷却椅子等个人控制措施,设计的等级就会更高。
英格丽德在设计中很难突破规范的界限。我们看到设计正在向更加公平的方向转变,但我们经常会遇到规范的限制。下一步是影响建筑要求,允许更多的灵活性或不同的热舒适思考方式。
张博士: 我们正朝着这个方向前进,ASHRAE 标准 55 正在引领这个方向。工程和咨询公司了解这一概念非常有价值。你们负责设计建筑,并将其付诸实践。这就是行业合作的价值所在,也是 CBE 与奥雅纳等公司密切合作的原因。

在管理楼宇温度时,我们可以实施哪些考虑到个体差异的解决方案?
Ingrid: 热舒适度的目标最终是在减少能源消耗的同时,减少住户的抱怨。当客户试图提高能源效率、实现零净碳或设计出更适合其特定租户的建筑时,他们往往更愿意采用更具创造性和个性化的解决方案。例如,他们可以在建筑中设置不同的冷暖区。
我还想起了张博士对健身中心和健身房的研究,研究发现,与单纯降低空气温度相比,提高空气流速能带来更高的热舒适度。有时,健身房在设计时没有风扇,后来才加装了风扇。在设计之初就加入风扇,可能是一种更优雅的解决方案,最终会让进行剧烈运动的人感到更舒适,而且还能减少能耗。
张博士在设计建筑时,我总是建议加入风扇等反应较快的设备。当空间里没有人的时候,你可以关掉风扇。而当空间里有人时,尤其是当他们像在健身房里一样出汗时,风扇会让空气流通,汗水蒸发会导致热量流失。这比降低温度要有效得多。在初步设计阶段就应考虑这些反应更快的策略。
风扇也是一种很好的个人舒适系统。我经常在办公室使用小型台扇。这种风扇只需几美元,而且耗电量很小。当你从室外温暖的地方吃完午饭走进来时,你的新陈代谢率可能会很高,你可能会觉得热。因此,你可以打开风扇。另一个简单的个人解决方案是暖脚器。当感到寒冷时,手脚等四肢会发生血管收缩(血管变窄,限制血液流动),从而产生冷感,进而影响全身的热感。足部保暖是一种良好、简便的保暖方法。在设计空间时,我们可以提供居住者可以控制的定制功能。如果人们需要,他们就可以使用。
萨拉:在项目一开始就考虑到这些因素,也有助于降低首次成本和简化整个系统。除了节省运营成本,还有很多其他好处。为了创造一个统一的空间并保持一个狭窄的温度带,我们往往会在设计方面引入很多复杂的因素。这就需要我们转变思维,认识到引入单独的控制装置可以通过更简单的系统轻松解决这些复杂问题。
英格丽德个人控制还带来了智能建筑的概念。想想你的工作空间是如何实现个性化的,比如你喜欢的办公桌高度、由你控制的风扇、加热椅--这些都可以连接起来,并对室外温度或一天中的时间做出响应。现在,我看到智能建筑正随着更加以人为本和可持续设计的趋势在美国兴起。所有这些策略都可以结合到智能建筑中,使其在关注个人的同时,也能更好地保护环境。
如何扩大这项研究,使空间设计和工程的其他方面更加公平?
萨拉:这不仅关系到研究,还关系到如何将这些概念和想法传递给更广泛的人群。除了工程师和研究人员之外,我们如何将这些信息带给真正受益的人?
英格丽德让住户对自己的空间有一定控制权的想法,也与向住户展示更多有关建筑性能的信息以便他们做出明智决定的想法一致。楼宇业主和设施管理者有机会提高透明度,分享温度和空气质量等信息,这些信息将让住户了解室内环境质量,并对楼宇空间促进舒适、健康和生产率的信心。这种以人为本的方法将为所有人带来更加公平的空间。