室内环境质量(IEQ)研究的系统综述:跨学科视角下的现状、挑战与未来方向

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Sustainable Cities and Society 10.5

编辑推荐:

  本研究通过混合方法系统综述,分析了1200篇文献,揭示室内环境质量(IEQ)研究在健康建筑、能源性能与气候关联等领域的进展与不足。研究发现IEQ研究存在样本量小、实验室依赖性强、跨域交互研究缺乏等问题,提出需加强人工智能应用、长期暴露-健康响应关系等九大未来方向,为可持续健康建筑发展提供理论框架。

  

现代人90%时间在室内度过,室内环境质量(IEQ)直接影响健康、生产力与可持续发展目标实现。然而,这个跨建筑科学、医学和环境工程的领域长期存在"碎片化"困境——研究者们或聚焦热舒适性(TC)的生理影响,或关注室内空气质量(IAQ)的致病机制,却鲜少探讨多参数协同效应。更严峻的是,气候变化正重塑室内外环境交互模式,而现有研究对南半球国家和脆弱人群的关注严重不足。这种割裂现状使得价值数万亿美元的绿色建筑产业缺乏统一标准,也令新冠大流行暴露的建筑环境缺陷迟迟未得解决。

为系统梳理这一复杂领域,研究人员采用混合方法综述框架,结合科学计量分析与定性评价,分析Web of Science和Scopus收录的1200篇文献。通过CiteSpace软件构建知识图谱,识别出IEQ研究呈现"三阶段"发展特征:1998-2005年的萌芽期年均发文<10篇,2006-2014年稳步增长,2015年后进入爆发期(占总量85.5%)。关键词共现网络显示602个节点形成8大聚类,其中"热舒适"节点最大(占比48.7%),而"气候关联"节点孤立,揭示研究严重失衡。

研究团队采用四阶段方法论:文献检索阶段运用布尔运算符组合关键词;筛选阶段排除非期刊文献和非英文论文;科学计量阶段通过共被引和突发检测识别知识演进路径;系统分析阶段对250篇高影响力文献进行主题编码。特别值得注意的是,团队开发了关键词主题整合表,将语义相近术语如"噪声/声学舒适性"归入统一域,解决自动聚类产生的概念重叠问题。

研究结果揭示多重矛盾现象:

4.1学术影响力分析显示2016年文献被引峰值达3700次,但近三年文献因"时间滞后效应"引用偏低。美国和中国主导全球合作网络(占全部500次合作的72%),而非洲和南美贡献不足3%。

4.3知识结构图谱突显"重单域、轻协同"倾向:TC与IAQ研究占比71.31%,而同时涵盖4个IEQ域的研究仅3.48%。更值得警惕的是, occupant behavior( occupant 行为)与building performance(建筑性能)节点间无显著链接,暴露理论模型缺陷。

5.1主题综述发现三大失衡:69.57%研究集中在办公建筑,住宅(13.64%)和工业建筑(4.35%)严重不足;样本量中位数仅385人,且78%研究周期<3周;气候带研究集中在温带(C组占29.17%)和大陆性气候(D组占45.84%),热带、极地地区完全空白。

5.2方法学特征反映方法论危机:46%研究依赖实验室控制环境,其结论与真实场景差异显著。声学舒适性(AC)评估中,仅12%采用标准化语音清晰度指数(STI),导致数据可比性差。更严峻的是,女性在热敏感度研究中占比80%,但性别差异分析仅占9%。

5.4多域研究发现关键突破点:GB(绿色建筑)较传统建筑使认知功能测试得分提升126%(p<0.0001),其中危机反应、信息运用等高阶功能改善最显著。但CO2
阈值争议持续——有研究认为5000ppm才影响健康,而Allen等证实1000ppm即损害决策能力。

讨论与展望部分提出九大革新路径:

最迫切的转型在于方法论革命。当前依赖短期横断面研究的设计(如78%的TC研究仅持续1季)难以捕捉气候变化的长期影响。团队建议采用"数字孪生+穿戴设备"构建动态暴露模型,并通过蒙特卡洛模拟确定最小样本量(385人/亚组)。

健康终点拓展是另一关键。现有研究聚焦SBS症状(如头痛、黏膜刺激),却忽视IEQ与心血管疾病、肥胖等慢性病的关联。特别是光照节律对褪黑素分泌的影响,仅2.7%文献涉及。

气候韧性研究的缺失尤为触目。尽管已知高温会加剧建材VOC释放(如Weschler 2009年证明温度每升1°C,甲醛排放增13%),但气候变化-IEQ的实证研究仍为空白。团队建议建立"气候应力指数",量化极端天气对室内微环境的扰动。

该研究对行业实践具有直接指导价值:首先推翻"千ppm CO2
安全阈值"的行业迷思,证实即使低浓度

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号