《BUILDING AND ENVIRONMENT》:Temporal evolution of nocturnal thermal comfort for healthcare workers based on field evidence
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摘要:医护人员夜班期间的热舒适需求表现出显著的时间变化特征,而现有研究多集中于静态日间环境。研究人员对中国唐山五所三级甲等医院的830名医护人员进行了现场环境测量及主观问卷调查,调查时段涵盖白天及不同夜间阶段(前半夜、后半夜及黎明前)。研究结果表明,随着夜班时
摘要:医护人员夜班期间的热舒适需求表现出显著的时间变化特征,而现有研究多集中于静态日间环境。研究人员对中国唐山五所三级甲等医院的830名医护人员进行了现场环境测量及主观问卷调查,调查时段涵盖白天及不同夜间阶段(前半夜、后半夜及黎明前)。研究结果表明,随着夜班时间推移,热中性温度(neutral operative temperature, nTop)、可接受温度范围及偏好温度均逐步升高。黎明前时段,医生与护士的热中性作用温度(nTop)分别达到26.0℃和26.1℃,较日间值约高出0.8℃。中性标准有效温度(neutral Standard Effective Temperature, nSET*)也分别升至26.4℃和26.6℃。此外,女性、年长者及体重指数(Body Mass Index, BMI)较低者更倾向于感觉偏凉,而BMI较高者在黎明前时段尤易感知偏暖。研究发现医护人员热舒适需求受昼夜节律(circadian rhythm)变化及夜间疲劳累积的显著影响,存在明显的时间性与个体差异。据此建议在医院夜间环境中采用基于时间的动态暖通空调(Heating, Ventilation, and Air Conditioning, HVAC)控制策略,尤其在黎明前时段。本研究为优化医疗设施夜间热环境提供了量化依据,并支持自适应热舒适控制策略的开发。
论文解读:《Temporal evolution of nocturnal thermal comfort for healthcare workers based on field evidence》(BUILDING AND ENVIRONMENT)
一、研究背景与意义
医院建筑室内环境质量直接影响患者康复与医护人员工作效率。现行ASHRAE及ISO标准对医院各功能区有不同热环境要求,但既有热舒适研究与设计策略多以患者为中心,且大量基于稳定日间工况,针对医护人员——尤其是夜班医护人员——热舒适时间动态演变的研究十分匮乏。医护人员夜班时常伴随高活动量、长时间连续工作及生理节律紊乱,其热感觉(Thermal Sensation Vote, TSV)与热舒适(Thermal Comfort)需求随夜班进程和疲劳累积可能发生动态偏移。既往研究未系统揭示夜班不同阶段(前半夜、后半夜、黎明前)医生与护士热中性温度(neutral operative temperature, nTop)、中性标准有效温度(neutral Standard Effective Temperature, nSET*)及可接受温度范围的时序变化,亦缺乏性别、年龄、体重指数(Body Mass Index, BMI)等个体因素的耦合分析。为此,Wu Xin、Fu Yu等人于唐山五所三甲综合医院开展夏季现场实测与主观问卷调研,量化医护人员夜班热舒适时间演化规律,以期为医院夜间动态分区HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning)温控策略提供实证依据,推动从静态均一温控向时间依变自适应调控转变。
二、主要关键技术方法
研究人员于夏季(7—9月)在唐山五所三甲综合医院医生办公室及护士站开展现场研究。环境参数(空气温度、相对湿度、黑球温度、风速)同步连续记录;采用经汉化修正的ASHRAE七点热感觉投票(Thermal Sensation Vote, TSV:-3冷~+3热)及热舒适投票量表采集830份有效主观问卷,覆盖白天及夜间三阶段——前半夜(20:00–00:00)、后半夜(00:00–04:00)、黎明前(04:00–06:00)。通过回归分析法由TSV=0求得各时段医护群体nTop(热中性作用温度)与nSET*,以80%可接受率确定可接受操作温度范围,并采用统计学检验分析性别、年龄、BMI及工种(医生/护士)对热感觉的影响。
三、研究结果
Temporal variation in fatigue levels among healthcare workers(医护人员疲劳水平的时间变化)
根据逐时疲劳自评评分,发现约00:00与04:00出现显著疲劳跃升,据此将夜班划分为前半夜、后半夜及黎明前三个时段进行后续热舒适分段分析。
结论相关结果归纳
① 热中性温度与nSET随时间推移递增:日间→前半夜→后半夜→黎明前,nTop与nSET逐步升高;黎明前医生nTop=26.0℃、护士nTop=26.1℃,较日间约高0.8℃;对应nSET*分别为26.4℃与26.6℃。
② 可接受温度范围亦随夜班推进上移。
③ 个体因素:女性、年长者及低BMI者倾向报告偏凉热感觉;高BMI者在黎明前尤易感知偏暖。
④ 医生与护士热舒适参数存在小幅工种差异但整体演变趋势一致。
四、讨论与结论翻译
讨论指出,医护人员夜班热舒适需求受昼夜节律相位失调及疲劳累积共同驱动,呈现明确的时间依赖性与个体差异性,传统均一夜间定温控制难以匹配实际需求,推荐实施分时段(尤在黎明前上调设定温度)的动态HVAC策略兼顾医护舒适与节能。
结论如下:
(1) 夜班期间性别、年龄及BMI对热感觉影响显著,且效应在黎明前增强;
(2) 医护人员热中性操作温度(nTop)与中性标准有效温度(nSET*)、可接受温度范围及偏好温度随夜班进程逐渐升高,黎明前达最大值;
(3) 基于上述时序热偏好应施行时间依变HVAC温度再设定(reset),以提升夜班医护热舒适及工作效率。本研究为医疗设施夜间热环境优化提供量化基准,支撑自适应热舒适控制策略发展。