综述：无窗环境中促进心理恢复与人类福祉的多领域环境干预措施：系统综述

《ENERGY AND BUILDINGS》：Multi-domain environmental interventions for restoration and human well-being in windowless environments: A systematic review

　　

•首次系统综合了无窗空间中感知干预对人类健康的研究。•主观层面的收益较为一致，但生理和认知效果存在差异。•干预效果取决于强度、时长、空间功能及生态效度。•多感官整合研究正在兴起；现有证据有限且以视觉为主导。

引言

无窗及高度封闭的空间，包括核心办公区域、地下设施、深进深建筑、狭小舱室以及模拟封闭环境，在当代建筑中日益普遍[1]，[2]。广义定义下，无窗环境是指没有窗户的空间。在实际操作中，这意味着缺乏直接获取自然日光[3]，[4]的结构性或实验性条件、无遮挡的外部视野，或与外部世界的有意义连接[5]，[6]。除视觉缺失外，这些环境往往还存在通风不良、噪声不可控及混响增强等问题。这种感官剥夺并非无害；它显著降低了环境满意度和偏好，同时增加了感知威胁[7]，[8]，[9]，[10]，[11]。大量证据表明，长期暴露于此类环境会对人类健康和表现造成重大风险，包括昼夜节律紊乱[4]，[12]，[13]、压力升高和情绪障碍[14]，[15]、睡眠障碍[4]，[12]，[13]，[16]，[17]、认知功能受损[18]，[19]，[20]，[21]，[22]以及病态建筑综合征[8]，[23]。随着人类活动向地下乃至地外栖息地扩展[23]，[24]，[25]，制定缓解策略已成为确保日益人工化环境中人类福祉的关键优先事项。

为对抗隔离带来的不利影响，恢复性干预提供了一种有前景的策略，即重新引入基于自然的刺激。这一方法在理论上得到了既有框架的支持，源于Wilson的生物亲和假说[26]，[27]，该假说认为人类天生对自然具有亲和力。两个核心机制解释了自然刺激如何促进恢复：压力恢复理论，聚焦于心理生理压力的减轻；注意力恢复理论，针对疲劳状态下的认知恢复。在此基础上，开发了感知恢复性量表，从远离感、迷人之感、广度和兼容性四个维度评估恢复性体验[30]。虽然最初应用于户外环境，以证明自然景观相较于建成环境具有更优越的恢复潜力[31]，[32]，但PRS框架近年来已被扩展至量化室内环境的恢复性品质。然而，在无窗环境中，恢复机制的激活及其关联的PRS评估面临重大限制。无窗空间阻断了一条主要的视觉通路，而ART正是通过该通路产生柔和的迷人之感来缓解心理和认知疲劳。除迷人之感外，PRS的多个核心维度——远离感和广度——在无窗环境中也难以评估。

除生物亲和方法外，前景—庇护理论[33]指出，进化过程中对既提供观察能力又提供避难功能的环境的偏好影响着舒适度。这一视角拓宽了对室内恢复性的理解，将感知安全、封闭感、在场感以及控制感等感知品质纳入考量，超越了单纯对自然的感官暴露。恢复性理论在无窗环境中的相关性更为突出，因为此类环境呈现出一种独特的悖论：它们以受限的"前景"为特征，却增强了"庇护"的感觉。这一独特冲突引发了关于无窗空间中基本人-环境关系的若干关键且未探索的问题：(1)在高庇护、低前景的空间中，恢复机制的功能是否不同于标准环境？(2)在评估心理和认知结果时，前景和庇护是独立因素还是相互依赖因素？关键在于，这些相互冲突的感知条件之间的最优平衡对于制定无窗空间的设计原则和干预目标至关重要。然而，这一机制仍未被探索，也缺乏定量验证。

设计无窗环境面临根本性挑战。由于真实自然完全缺失，设计者必须依赖人工技术来模拟自然刺激。LED产品和高清晰度数字媒体的技术突破催生了一系列视觉解决方案。例如，模拟自然日光色温和强度昼夜节律的动态人工照明在支持极端隔离环境中的睡眠和警觉方面展现了潜力[40]，[41]。同样，沉浸式的室外景观数字投影可以唤起开放感和连接感，缓解空间单调性[42]。然而，这些视觉模拟的有效性受到严峻挑战，因为人类感知系统在数千年进化中形成了处理自然界复杂、一致且多模态信息的能力。心理学研究表明，只有当不同感官模态的输入在时间、空间和语义意义上与过往经验高度同步且一致时，大脑才会将刺激整合为单一的、可信的感知事件。因此，如果将"与自然的连接"视为一种感知事件，当视觉输入的丰富性未能得到相应听觉和嗅觉体验的匹配时，其效果可能会受损。

认识到仅靠视觉模拟是不够的，近年来研究越来越多地转向整体性、多领域的方法。这一转变认识到，调动多个通道可以产生协同效应，增强在场感和沉浸感。因此，研究人员将模拟自然声景和嗅觉线索纳入其中，以丰富感官复杂性。例如，在封闭式医疗环境中整合令人愉悦的自然声景已被认定为一种低风险的非药物干预手段，有助于促进恢复。此类策略尤其适合无窗空间这种感官剥夺的语境。

尽管技术不断进步，当前的实验范式在很大程度上仍然沿袭自传统的、静态的室内环境质量评估和使用后评估框架。这些方法在评估相对稳定条件下的舒适度、满意度和基本生理反应方面具有价值，但在捕捉干预措施插入后的动态或急性效果方面能力不足，且较少关注心理舒适度等高级情感因素。例如，传统评估通常包括"你觉得这个空间令人放松吗？"之类的问题。这类问题可以得出"人们喜欢这个空间"的现象学结论，但无法将可重复的环境刺激与生理和认知反应之间的精确通路分离出来。在无窗环境中，这种方法学缺陷尤为关键，因为现有评估体系无法捕捉在环境剥夺状态下其他感官如何影响甚至接管情绪反应。此外，无窗环境最大的问题在于长期脱离自然后对昼夜节律的影响，而现有系统无法量化此类环境对生理稳态的动态效果。

现有研究综述了与恢复性环境设计相关的几个方面，包括人工照明[51]、整体室内环境质量[52]以及工作场所的生物亲和设计[53]。最近的综述还考虑了特定情境，聚焦于一般无窗空间[1]或地下环境[54]中的设计-健康关系。总体而言，现有证据仍分为环境剥夺的情境特异性综合与跨更广室内语境开展的干预导向研究之间。对于旨在补偿无窗环境中自然线索和环境信息损失的策略，目前尚缺乏整合性比较。因此，人工干预在缺乏自然接触的情况下如何运作、其效果如何随暴露模式和时长而变化、以及哪些结果可以跨无窗环境一致解释等问题仍然不明确。

为填补这一空白，本系统综述综合了无窗环境中不同干预的实证文献，并根据其模态组成对研究进行系统性区分。具体目标为：1）绘制当前研究格局，识别常见干预类型和结果指标。2）评估不同干预措施对心理、生理和认知结果的恢复性效果。3）基于这些发现，提出可迁移的指标和实验框架，适用于无窗条件下开展的各种干预研究。

章节摘要

范围与定义

本综述考察了在无窗环境中旨在支持恢复、人类福祉、生理调节或认知和任务表现的环境干预。借鉴先前研究，此处将无窗环境定义为没有任何窗户的空间构型，或工作站远离窗户且无任何自然日光直接暴露的空间[1]。此范围涵盖了结构异质性的特定情境集合。

表1 实验情境

在纳入的47项研究中，实验情境在真实环境和模拟环境之间有所变化。大多数研究（n = 32；68%）在真实世界环境中开展，包括真实的无窗空间和窗户遮挡条件（n = 8）。虚拟现实模拟在13项研究（28%）中被用于创建沉浸式环境，少数研究（n = 2；4%）采用了结合真实和虚拟条件的混合方法。迄今为止，没有任何纳入研究直接比较了……

讨论

本综述的发现凸显了一个关键悖论：虽然大多数感官干预可能有助于缓解无窗环境的感官剥夺，但其有效性高度依赖于情境、具有非线性特征，并受到未解决的机制冲突的制约。然而，目前阶段，大多数纳入研究使用了二元存在/缺失比较，只有较小比例的研究直接改变了刺激强度、密度、暴露时长、时机或频率。

结论

本系统综述综合了47项关于无窗环境中感官干预的研究证据，这些干预旨在支持恢复和人类福祉。总体而言，现有证据支持这些干预在改善主观结果方面的有效性，尤其是在感知舒适度、情感状态、疲劳和压力相关评价方面。然而，这些感知收益并未始终被生理调节或认知表现的改善所印证。生理……

CRediT作者贡献声明

Jingying Dong：写作—审阅与编辑，写作—初稿，可视化，方法论，概念构思。Zhibin Wu：写作—审阅与编辑，指导。

利益冲突声明

作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。

致谢

本文工作得到了亚热带建筑与城市科学国家重点实验室（2024KA01）、国家自然科学基金（项目编号52508116）以及广东省科学技术协会青年科技人才支持计划（SKXRC2025317）的资助。

Jingying Dong|Zhibin Wu