基于脑电图数据的室内温度对装配式建筑工人生产力影响机制研究

本研究针对装配式建筑工人(PCWs)在高温环境下工作效率下降的问题，通过脑电图(EEG)技术探究了24℃、27℃、30℃和33℃四种室内温度对工人认知状态和生产力的影响。研究发现27℃和30℃最有利于维持工人的注意力(SMR+Middleβ)/θ和警觉性θ/β，降低心理疲劳(θ+α)/(α+β)，从而提升生产力。该研究为优化装配式建筑工厂环境提供了科学依据，对提高工程质量和安全具有重要意义。

　　

在建筑行业快速发展的今天，装配式建筑因其高效、环保的特点备受青睐。然而，装配式建筑工人(PCWs)长期在高温环境下工作，面临着生产力下降和安全风险增加的双重挑战。与办公室白领不同，这些工人需要在高强度体力劳动的同时保持高度专注，既要操作精密设备，又要确保构件质量。但令人担忧的是，目前关于如何通过改善工作环境温度来提升这类特殊职业群体生产力的研究几乎空白。

海南科技职业大学信息工程学院的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。他们采用脑电图(EEG)这一"读心术"般的技术，首次揭示了温度如何通过影响工人的大脑活动来改变工作效率。研究设计了四种典型工况（24℃、27℃、30℃和33℃），让24名工人在完成标准化测试的同时，通过EMOTIV EPOC X脑电帽实时捕捉其认知状态变化。

研究采用了三项关键技术方法：1) 神经行为测试（视觉电梯测试）评估生产力指标；2) 14通道EEG系统监测注意力、心理负荷等认知指标；3) 热感觉投票(TSV)和舒适度投票(CV)问卷收集主观感受。所有实验在严格控制的实验室环境中进行，采用拉丁方设计消除顺序效应。

【温度对生产力的直接影响】

研究发现温度升高会显著延长反应时间（R²=0.514，P<0.05），但意外的是，答题准确率却保持稳定。这表明高温不会让工人犯错更多，但会明显拖慢工作节奏。这一发现颠覆了以往对办公室职员的研究结论，凸显了PCWs的特殊性。

【温度对热舒适的影响】

当温度从24℃升至30℃时，工人的热感觉投票(TSV)从"微凉"跃升至"微暖"（P<0.001），但有趣的是，在33℃时舒适度竟有小幅回升。这可能是因为长期在高温环境工作的PCWs已经发展出一定的热适应能力。

【温度对认知状态的调控】

脑电数据揭示了温度影响生产力的内在机制：

• 注意力在27℃时达到峰值，33℃时骤降23%

• 心理负荷β/(θ+α)在24℃最高，说明过凉环境反而需要更多努力

• 警觉性θ/β在33℃比24℃高35%，但伴随心理疲劳(θ+α)/(α+β)增加42%

【认知状态与生产力的关联】

线性回归分析显示：

• 注意力每增加1单位，反应时间缩短0.38秒（R²=0.144）

• 心理负荷与反应时间呈负相关（R²=0.164）

• 热感觉每升高1级，反应时间延长12%

【任务时长的影响】

随时间变化曲线显示，工人进入状态后表现更佳：在30分钟任务中，后期注意力提升15%，而心理疲劳下降20%，反应时间缩短8%。这表明适当延长单次工作时间可能更高效。

这项研究首次建立了"温度-认知-效率"的完整作用链条，为装配式建筑工厂的温度调控提供了黄金区间（27-30℃）。实践意义在于：首先，建议采用智能温控系统维持这一最佳区间；其次，工作安排应考虑认知状态变化规律，单次任务时长以30分钟左右为宜；最后，应建立EEG监测系统实时评估工人状态。这些发现不仅提升了建筑行业的人性化管理水平，也为其他高温作业环境的研究提供了范式。未来研究可进一步探索季节差异和真实工作场景的验证。