巴西社会住房建筑中居民的适应行为与温度感知

《ENERGY AND BUILDINGS》：Occupants' adaptive behaviour and thermal perception in social housing buildings in Brazil

　　•社会住房的居住者长期面临较高的室内温度。•他们依靠低能耗的被动策略来应对室内高温。•热感知与物理因素及居住者相关变量有关。引言提供充足的住房对于营造健康、公平且可持续的建成环境至关重要，也是联合国可持续发展目标的关键内容。然而，全球约有16亿人生活在条件不佳的住房中[1]，这凸显出住房危机是阻碍城市环境可持续发展的重大障碍。在巴西，预计存在598万套住房缺口，而在现有住房中，约有2767万套存在某种程度的不足[2][3]。为缓解这一缺口，政府推出了多项举措来增加社会住房供给，其中最著名的便是“我的房子，我的生活”计划。该计划推动了各种类型住房的大规模建设，包括独栋、联排和多户住宅。不过，后续的入住评估不断反映出这些住宅项目存在诸多问题，如社会空间隔离、忽视居住者需求以及设计和建造质量低下[4][5]。社会住房项目中常见的标准化设计往往无法考虑地区特性，从而影响室内环境质量[6]，进而增加居住者对住房的不满，迫使他们自行采取适应措施[4][7]。较差的室内环境质量不仅会影响居住者的满意度，还会直接损害他们的健康、舒适度、生产力以及整体福祉[8][9][10]。在社会住房室内环境质量存在局限性的背景下，热环境状况尤为值得关注。在巴西对社会住房居民进行的全国性入住后评估显示，室内温度是所有评估的室内环境质量因素中满意度最低的（例如照明条件）[11]。这种低满意度可能与巴西社会住房，尤其是“我的房子，我的生活”计划中的住宅，由于标准化设计而存在的持续热性能问题有关[4][5]，同时还存在气候适应性不足[12][13][14]以及建造质量低下的问题[4][15]。对于低收入家庭而言，这一问题更为严重，因为提升热舒适度往往需要权衡能源消耗或建造成本等问题[16]。这些权衡与能源负担能力密切相关。在低收入群体中，电费增加了经济压力，导致了能源贫困[17][18]，进一步加剧了住房条件不佳带来的社会问题。Sim?es和Leder[17]的研究表明，随着时间的推移，能源消耗量有所上升，那些处于社会弱势地位的家庭由于使用老旧且效率低下的电器，会消耗更多电力。同时，建筑的热性能较差也会增加电力需求，因为家庭需要更多的供暖和制冷措施来维持舒适的室内环境[19]。除了能源方面的影响外，热性能在住宅中尤为重要，因为不适当的室内温度会提高居住者的脆弱性，对其身心健康构成威胁[20]。高温还与死亡率上升以及多种疾病的发生有关[21]。在社会住房中，由于热性能差和室内环境质量不佳，住宅容易受到极端寒冷和高温的影响，且通风不足，这在热浪等天气事件中会进一步增加居住者的脆弱性[19]。热舒适度研究通常依赖两种主要模型：基于Fanger热量平衡理论的解析（稳态）模型，以及将居住者视为主动调整环境的适应模型[22][23]。在这些研究中，通常会通过评分量表来对热环境状况进行主观评估[24]，比如热感觉、热偏好和热舒适度评分。其中，热感觉指的是居住者对热环境的即时感知（比如感觉热或冷）。而热偏好和热舒适度则与情感评价相关，涉及对热刺激是正面、负面还是中性感知的判断。热偏好描述的是人们对热环境条件的期望变化（比如希望更凉爽或更温暖），而热舒适度则是一种更广泛的评价状态，反映了对整个热环境的整体满意度[25]。居住者对所处环境的感知会受到情境因素和个人因素的影响[26]，并强烈影响他们的行为，当热环境状况偏离可接受水平时，他们会采取行动来恢复舒适感[27]。在住宅环境中，居住者通常比其他类型的建筑拥有更大的调整自由度[28][29]，这种灵活性使他们能够采取多种适应行为，包括调节窗户、使用电器、更换衣物、在住宅内移动或外出[20][30]。在社会住房中，应对热不适的常见策略包括调节窗户开合、更换衣物以及饮用冷热饮料[30][31][32]。以往的研究也指出，风扇是人们常用的降温方式[30][32]。在巴西，由于气候炎热潮湿，加上低收入人群较多，风扇的使用更为普遍[33]，这与Sim?es等人[32]在巴西东北部开展的研究结果一致，他们发现那里居民平均每天使用风扇的时间为8.0小时。相比之下，由于初始购置成本高以及相应的能源消耗，空调的使用仍然较为有限[34]。除了个体的行为调整外，近期针对巴西社会住房的研究表明，适应型热舒适度还受到结构和社会经济限制的影响[13][32]。在这种情况下，不良的建筑设计会限制空间灵活性，从而削弱居住者的适应能力[35]。此外，住房条件不佳和功能不全常常迫使居住者自行扩建住所，而这可能会减少空气流通和自然光照，进而加重热不适并增加能源需求[13][35][36]。相关研究还指出，在巴西社会住房中，人们高度依赖低成本的被动策略，尤其是自然通风，作为实现热舒适的主要手段[12][13][16]。这就表明，不能仅仅将适应行为视为个体的应对反应，而应将其视为受建筑特征、经济限制以及更广泛的社会环境条件共同影响的过程。尽管社会住房的居住者面临诸多限制，且这一群体还受到社会、经济和心理因素的复杂影响，但从低收入群体的角度研究热舒适度的相关工作仍然较少[37]。在发展中国家，这一差距尤为明显，因为那里尚未充分研究住房相关脆弱性与城市热暴露之间的关联[38]。此外，针对住宅环境的实地研究也相对较少，造成了严重的数据缺失。在住房环境中收集现场数据往往受到高昂费用、住宅地理位置分散带来的物流难题以及数据隐私方面的伦理问题的制约。因此，很少有综合性研究能够同时结合环境测量和主观评估，尤其是在社会住房领域[39]。这一局限性阻碍了我们更深入地理解热舒适度这一具有多维度特征且受具体情境影响的现象。为弥补这些不足，本研究对巴西一个炎热潮湿地区的四处社会住房项目进行了入住后评估。该研究结合以用户为中心的定性数据与监测到的环境数据，其假设是：居住者对室内热环境的反应是物理环境条件与情境中人类因素相互作用的结果，因此不能仅通过环境变量来完全解释。这一观点在传统的热舒适度评估中尤为重要，因为传统评估往往忽视了影响这一特定群体热体验的社会、行为和心理层面。基于此，本研究旨在：•评估并描述社会住房居住者对热舒适度的感知。•识别居住者为应对热不适而采取的适应行为策略。•综合环境、社会经济和行为层面因素，找出影响社会住房中热环境主观评估的各类因素。方法本研究采用混合方法，结合通过室内环境监测和主观调查收集的定量与定性数据。实地研究于2024年的夏季和冬季在巴西阿拉卡茹的社会住房项目中进行，时间分别为1月3日至2月5日以及7月8日至8月14日。在开始实地研究之前，该研究项目已获得联邦大学人类研究伦理委员会的批准。参与者在夏季和冬季的调研中，共有103名18岁及以上的个体参与了研究，其中有15人两个季节都参与了调研。受访者的平均年龄为46.3岁，其中40至59岁年龄段的占比最高，为43.7%。大多数参与者为女性，占比86.4%。在其他针对低收入家庭的研究中也观察到了类似的趋势[23][24]，这可能与劳动力市场中的性别不平等有关，导致女性……讨论研究结果表明，阿拉卡茹社会住房项目的居住者长期处于较高的室内温度环境中，尤其是在夏季，室内温度常常超过25.24摄氏度。不过，在室温超过30摄氏度时仍有部分人给出中性或舒适的评价，这说明低收入群体在一定程度上已经适应了极端的高温环境。然而，尽管他们对高温的适应可能反映了其生理上的适应能力和适应过程，……局限性与未来研究本研究在实地应用、样本规模、调查设计以及数据收集方面存在若干局限性。由于在招募参与者方面存在困难，最终只有103名参与者提供了200份反馈，这可能限制了研究结果的普遍适用性。这样的样本规模也会影响回归分析的进行。尽管研究人员采取了多种方法来构建简洁的模型，包括类别合并和基于AIC的变量选择，但由于样本量相对较小，……结论本研究有助于了解社会住房中的室内热环境状况，因为在这样的环境中，极端高温会进一步增加低收入群体的脆弱性。本研究在巴西一个炎热潮湿地区的四处住房项目中进行了入住后评估，通过环境监测与以用户为中心的数据相结合的方式，从居住者的角度评估热舒适度，并找出影响其主观热感知的因素。监测数据显示，这些住宅的室内温度相当高，尤其是……手稿准备过程中生成式AI及AI辅助技术的声明在撰写本稿时，作者使用了ChatGPT和Grammarly来提升文本的语言表达质量和可读性。在使用这些工具之后，作者根据需要对内容进行了审核和修改，并对最终发表的文章内容负全责。CRediT作者贡献说明Marina Ribeiro Viana：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，可视化，软件应用，方法论，研究实施，正式分析，数据整理。Brenda da Costa Loeser：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，可视化，软件应用，数据整理，概念构建。Christhina Candido：写作——审阅与编辑，验证，监督，概念构建。Enedir Ghisi：写作——审阅与编辑，验证，监督。利益冲突声明作者声明自己不存在任何可能影响本文研究成果的已知财务利益或个人关系。致谢本研究部分资金由巴西高等教育人员培训协调委员会（CAPES）提供——资助代码为001。作者感谢所有参与者，以及圣卡塔琳娜联邦大学多孔介质与热物理性质实验室的Saulo Güths教授。Marina Ribeiro Viana|Brenda da Costa Loeser|Christhina Candido|Enedir Ghisi