高亞萍，肖勇強

體育承載著國家強盛、民族振興的夢想。體育強則中國強，國運興則體育興（李中文等，2017）。體育強國的發(fā)展離不開體育教育的根本支撐。體育作為一種有效的教育手段進入學(xué)校并在學(xué)校依靠一定的教學(xué)環(huán)境進行，而教學(xué)環(huán)境多依托于體育場館?？梢?，體育場館作為影響體育教育的一個重要影響因素，不僅影響了體育教學(xué)過程的組織與安排，更在某種程度上作用于大學(xué)生的運動水平及舒適效果（姚蕾，2003）。良好的體育場館熱環(huán)境對運動人體的健康舒適和運動效率都會產(chǎn)生積極有利的影響，即體育場館環(huán)境參數(shù)的協(xié)同作用影響著運動人體的熱舒適，它主要表現(xiàn)在環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速和輻射溫度。熱舒適是人對周圍熱環(huán)境所做的主觀滿意度評價（邵偉德等，2004），主要依靠人體對冷熱應(yīng)力的生理反應(yīng)、運動疲勞、熱感覺心理主觀評價等判斷某一熱環(huán)境是否舒適。

有關(guān)人體熱舒性的研究從20世紀初逐步得到發(fā)展。然而，在20世紀60年代之前，多數(shù)研究只考慮環(huán)境因素中的某個或部分因素對人體熱舒適性的影響，直到1962年Macpherson（1962）提出6個熱舒性基本評價因素，包括空氣溫度、流動速度、平均輻射溫度、新陳代謝速率、相對濕度以及衣服熱阻。以上研究均建立在穩(wěn)態(tài)熱環(huán)境和低代謝條件下，在新陳代謝速率較高（＞4.0 Met）或者高溫情況下無法準確地反映人體的熱感覺（王海英等，2009）。這是因為人體在運動時具備以下特點：新陳代謝速率大、衣著熱阻小、排汗量大、輻射環(huán)境復(fù)雜（季泰等，2015）。因此，季泰等（2017）發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的基于Fanger模型的人體熱舒適性評價指標難以準確預(yù)測運動人體的熱舒適性，通過對運動人體對流輻射模型以及體表擴散模型的修正，熱舒適評價模型更加合理。但理論意義上的運動人體熱舒適模型無法為體育場館空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)提出舒適環(huán)境溫度推薦范圍。這是因為，當前暖通空調(diào)國家相關(guān)標準規(guī)范中推薦的室內(nèi)空調(diào)溫度（25℃～27℃）設(shè)計參數(shù)僅考慮了普通人群熱舒適，而運動人體處于空調(diào)環(huán)境時，由于運動負荷不斷增強，人體長時間處于高熱干燥狀態(tài)，皮膚失水散熱增強，形成強烈的運動冷熱沖擊，引起體內(nèi)鹽分、維生素的缺失，形成強烈的不舒適及建筑病態(tài)綜合癥。這一特殊的高產(chǎn)熱、高代謝、高排汗的運動性功能，使確定體育場館環(huán)境設(shè)計參數(shù)時應(yīng)充分權(quán)衡運動舒適性需求。

人體的熱舒適感與皮膚表面濕潤度及溫度密切相關(guān)（談美蘭等，2011）。由于夏季運動人體排汗量大，要維持人體產(chǎn)熱和散熱之間的熱平衡，必須控制體育場館環(huán)境溫度。為獲得舒適的體育場館環(huán)境溫度，通常要消耗大量的空調(diào)系統(tǒng)能耗。體育場館建筑具有巨大的節(jié)能潛力，應(yīng)綜合考慮在滿足運動舒適性需求的同時，充分改善體育場館建筑所特有的空調(diào)系統(tǒng)能耗問題。

本研究以受試者運動疲勞評價來確定夏季體育場館環(huán)境參數(shù)中溫度因子的顯著性影響，進一步將受試者在不同環(huán)境溫度的安靜、運動狀態(tài)的實際熱感覺投票線性擬合分析機體運動過程的中性溫度，以人體平均皮膚溫度、血壓、心率表征生理參數(shù)指標進行描述性統(tǒng)計，進而采用方差分析計算效應(yīng)量來反映各生理測試項目與環(huán)境溫度之間的顯著性差異，最后通過引入空間分析理論，對受試者實際熱感覺不滿意率、實際疲勞感覺不滿意率進行多元回歸，建立熱感覺滿意率、疲勞感覺滿意率與環(huán)境溫度之間的定量關(guān)系，兼顧運動人體熱舒適和疲勞感覺滿意率的綜合影響，提出舒適的環(huán)境溫度參數(shù)取值范圍，實現(xiàn)體育場館空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能低耗。

1 實驗調(diào)查

1.1 基礎(chǔ)理論

運動人體須同體育場館熱環(huán)境之間處于相對穩(wěn)定的傳熱動態(tài)平衡狀態(tài)。在體育場館環(huán)境溫度（空調(diào)調(diào)節(jié)的室內(nèi)溫度）、濕度、風(fēng)速和輻射溫度的綜合影響下，人體的生理機能以及舒適度都會發(fā)生較大的變化。這是因為人們在運動過程中自身新陳代謝產(chǎn)熱、與空間環(huán)境之間的對流換熱、與體育設(shè)施和地面等圍護結(jié)構(gòu)的輻射換熱、機體自身呼吸換熱以及皮膚表面汗液蒸發(fā)散熱之間存在傳熱過程（圖1）。

圖1 人體與場館環(huán)境熱交換過程Figure 1.Heat Exchange Process between Human Body and Stadium Environment

公式（1）中（朱穎心 等，2010），M為自身能量代謝速率，W/m2；W為人體在運動過程所做的功率，W/m2；Ed為人體皮膚蒸發(fā)擴散失熱速率，W/m2；Esk為人體皮膚表面汗液蒸發(fā)的熱損失，W/m2；Eres為人體呼吸潛熱損失，W/m2；El為人體呼吸顯熱損失，W/m2；Econv為著裝人體表面與環(huán)境對流換熱，W/m2；Erad為著裝人體表面與體育場館環(huán)境輻射換熱，W/m2。

運動人體熱舒適性是一種考慮了人體自身生理、心理調(diào)節(jié)功能對環(huán)境參數(shù)的適應(yīng)能力的綜合影響機制。從主觀上說，體育場館環(huán)境溫度適應(yīng)性調(diào)控對學(xué)生的運動疲勞呈現(xiàn)階梯性影響；從客觀上說，運動人體的生理熱調(diào)節(jié)與體育場館環(huán)境溫度的合理調(diào)控是密不可分的。

皮膚溫度是由人體核心至皮膚表面的熱流與皮膚表面至環(huán)境散熱之間的熱平衡決定的。Fanger（1967）基于人體熱平衡方程建立了熱舒適模型，進一步闡述了人體熱舒適的影響機制。季泰等（2015）基于Fanger模型建立了修正模型，并提出環(huán)境溫度、濕度對運動人體熱感覺投票（thermal sensation votes，TSV）影響顯著。在實際實驗過程中，通常以問卷調(diào)查方法獲得實測TSV，其采用七級分度（表1）。

表1 熱感覺標尺Table 1 Thermal Sensation Scale

1.2 實驗對象及儀器

熱舒適一般采用主觀或客觀現(xiàn)場調(diào)查研究的方法，從不到一周至全年不等（Mishra et al.，2015）。實驗地點選取代表性區(qū)域西安，其適用于與西安氣候參數(shù)相同的區(qū)域，如北京、蘭州、濟南等地，時間是夏季6～7月，測試對象為1 200名在西安某高校體育場館內(nèi)進行羽毛球活動的大學(xué)生。通過查閱文獻得知羽毛球活動的新陳代謝速率 M=5.5 Mets（Ainsworth et al.，2011）。由于持續(xù)追蹤調(diào)查時間較長，研究以西安室外環(huán)境溫度達35℃以上的15天為例，實驗過程中，學(xué)生統(tǒng)一著裝（運動短褲背心，服裝熱阻較低忽略不計），生理參數(shù)的測試選取狀態(tài)在較穩(wěn)定的時間段進行（Fabbri，2013），即每天運動測試時間為14：00～15：30。經(jīng)實地勘測風(fēng)速均保持在0.15 m/s以下。實驗過程中，有對象因為身體狀況無法繼續(xù)完成測試，故實驗有效數(shù)據(jù)為1 038人。參考Fabbri（2015）的研究，將熱舒適問卷的內(nèi)容調(diào)整為包括姓名、性別、年齡、身高、體重等基本參數(shù)，在運動結(jié)束時填寫熱感覺和疲勞感覺，疲勞感覺主要包括正常狀態(tài)（0）、稍許疲勞（-1）、疲勞（-2）以及非常疲勞（-3）。

通過對體育場館運動區(qū)域內(nèi)物理環(huán)境的監(jiān)測，測試的具體環(huán)境參數(shù)為：環(huán)境溫度、相對濕度、黑球溫度及風(fēng)速，同時對運動人體生理參數(shù)進行同步監(jiān)測記錄，測試的具體生理參數(shù)為：皮膚溫度、心率及血壓。

1.3 實驗方案

體育場館熱環(huán)境對學(xué)生運動熱舒適的影響應(yīng)采用多維的研究方向，通過環(huán)境參數(shù)對運動人體主觀心理感受、疲勞感覺認知以及自身生理反饋的交互作用，形成一個有機組合，如圖2所示，體育場館環(huán)境對運動人體熱舒適的影響機制，進一步整合關(guān)系式如（2）所示。

圖2 體育場館環(huán)境對運動人體熱舒適的影響機制Figure 2. The Influence Mechanism of Stadium Environment on Human Thermal Comfort

其中，CE（comfort efficiency）代表舒適效率輸出；EP（environmental parameters）代表體育場館環(huán)境參數(shù)；FE（fatigue evaluation）代表疲勞感覺評價；SE（subjective evaluation）代表主觀感覺評價；PR（pysiological response）代表生理反應(yīng)。

2 結(jié)果分析

2.1 體育場館環(huán)境溫度對心理主觀評價的影響

2.1.1 疲勞感覺評價

如圖3（a）所示，經(jīng)現(xiàn)場實驗測試，相對濕度在50%～60%范圍內(nèi)小幅度波動，黑球溫度在室內(nèi)中受到平均輻射變量影響較小，不作為對實驗的影響因素。經(jīng)遴選實驗工況，受試者在運動過程中的主觀疲勞感覺評價如圖3（b）所示，環(huán)境溫度作為介質(zhì)因子對受試者疲勞感覺產(chǎn)生了正態(tài)分布的影響，隨著環(huán)境溫度的逐漸升高，疲勞感覺投票百分比向“非常疲勞”方向轉(zhuǎn)移，且與環(huán)境溫度的數(shù)理性變化呈現(xiàn)趨同性變化，形成以“稍許疲勞”為中軸的對稱分布特點，呈現(xiàn)方向從“正常狀態(tài)”“稍許疲勞”到“疲勞”“非常疲勞”，同時在27℃～28℃時的疲勞感覺投票中，整體疲勞性處于穩(wěn)定階段，即認為是受試者適應(yīng)性疲勞作用溫度范圍。其次當環(huán)境溫度超過31℃時，受試者非常疲勞感覺顯著增強，且33℃時正常狀態(tài)與非常 疲勞的受試者形成強烈反差。

圖3 環(huán)境參數(shù)與疲勞感覺評價Figure 3. Environmental Parameters and Fatigue Sensation Evaluation

2.1.2 實際熱感覺投票

不同環(huán)境溫度條件下的學(xué)生熱感覺和熱舒適的主觀投票結(jié)果如圖4所示。學(xué)生的主觀熱感覺呈現(xiàn)從“涼”到“熱”的變化，具體來說，隨著環(huán)境溫度的逐漸升高，熱感覺投票百分比向“熱”方向轉(zhuǎn)移，且27℃～29℃時幾乎無強烈冷、熱感出現(xiàn)，機體處于舒適狀態(tài)；作用機理在于皮膚溫度與環(huán)境溫度的顯著差異下的熱交換增強，機體的熱量不能通過傳導(dǎo)、對流、輻射和蒸發(fā)而及時散熱，從而形成不同程度的冷熱感覺。

圖4 環(huán)境溫度與TSV投票百分比關(guān)系Figure 4.The Relation betweenAmbient Temperature and TSV Voting Percentage

環(huán)境溫度top作為自變量，安靜和運動后調(diào)查問卷的實際熱感覺投票作為因變量，兩者線性回歸得到擬合方程。由圖5運動狀態(tài)和安靜狀態(tài)時熱感覺投票所知，環(huán)境溫度與TSV兩者均呈現(xiàn)高度顯著性，其線性擬合方程如（3）、（4）所示：

圖5（a）中TSV擬合直線與TSV=0相交處反映了在運動狀態(tài)時的中性溫度，即t=29℃。當環(huán)境溫度從25℃～33℃，學(xué)生的平均熱感覺投票值從-2（涼）增加到＋3（熱），環(huán)境溫度每升高約2℃，熱感覺值升高1個單位，直到達到33℃后熱感覺不再變化，持續(xù)處于熱感峰值。其中安靜狀態(tài)下，中性溫度為26℃，學(xué)生的平均熱感覺投票值從-1（稍涼）增加到＋3（熱），且環(huán)境溫度每升高約2℃，熱感覺值升高1個單位，直到達到30℃后熱感覺不再變化，持續(xù)處于熱感峰值。

圖5 環(huán)境溫度與TSV擬合評價Figure 5.Environmental Temperature and TSV Fitting Evaluation

2.1.3 兼顧運動人體熱舒適和疲勞感覺綜合作用的環(huán)境溫度參數(shù)推薦范圍

受試者實際熱感覺不滿意率（actual percentage of dissatisfied，PD）和實際疲勞感覺不滿意率（fatigue dissatisfaction rate，F(xiàn)D）指標綜合反應(yīng)學(xué)生熱舒適溫度參數(shù)取值范圍。具體來說，受試者所處體育場館熱環(huán)境與中性溫度的偏差，越接近中性溫度，不滿意率越低；受試者從事體育運動的過程中，機體熱敏感程度越低，學(xué)生潛在疲勞感覺越弱，不滿意率越低。由于存在個體差異性，在體育場館環(huán)境處于舒適狀態(tài)時，允許有一定量的不滿意率出現(xiàn)。受試者實際熱感覺不滿意率PD和實際疲勞感覺不滿意率FD計算公式如下：

公式中，xi，j指第i個測試學(xué)生在溫度工況j時的指標，n指每個測試學(xué)生進行的工況總數(shù)。

國際標準化組織7 730或美國采暖、制冷與空調(diào)工程標準55（2013）對TSV的推薦值為-0.5～＋0.5之間。如圖 6（a）所示，當-0.5≤TSV≤0.5時，環(huán)境溫度近似為27.8℃～29.8℃，通過線性分析環(huán)境溫度和熱感覺投票TSV的定量關(guān)系，得出體育場館環(huán)境溫度在一定程度上吻合了中性溫度取值，且偏離閾在0.5℃以內(nèi)，滿足了受試者在體育場館內(nèi)的適宜性冷需求，建立了環(huán)境溫度-熱感覺投票TSV之間的定量影響關(guān)系。

一般來說，受試者熱感覺投票在-1～＋1范圍內(nèi)，認定為受試者可接受環(huán)境溫度；投票值為-3、-2、2、3，認定為受試者不可接受環(huán)境溫度。通過計算在某一環(huán)境溫度下受試者熱感覺投票不可接受人數(shù)占總投票人數(shù)的百分比，建立該環(huán)境溫度下的受試者熱舒適不滿意情況，并對實際熱感覺不滿意率PD和實際疲勞感覺不滿意率FD進行二次回歸分析，得到圖6（b）體育場館環(huán)境溫度-受試者實際不滿意率的關(guān)系，擬合方程為（6）、（7）：

圖6 匹配環(huán)境溫度舒適區(qū)域Figure 6.MatchAmbient Temperature Comfort Zone

數(shù)據(jù)顯示，實際熱感覺不滿意率PD和實際疲勞感覺不滿意率FD幾乎是在同一溫度范圍達到不滿意率最低，美國采暖、制冷與空調(diào)工程標準55（2013）中給出的舒適區(qū)域允許存在10%群體不滿意率，因此在受試者熱感覺投票中，90%學(xué)生可接受環(huán)境溫度范圍為27.8℃～29.8℃；受試者疲勞感覺投票中，90%學(xué)生可接受環(huán)境溫度范圍為28.5℃～29.5℃。兼顧熱感覺和疲勞感覺的綜合影響，提出了同一環(huán)境溫度達到的舒適性限值，即中性溫度29℃；確定基于疲勞感覺滿意率為基礎(chǔ)的受試者運動行為熱舒適的環(huán)境溫度參數(shù)推薦范圍，即27℃～29℃，較國家標準中的室內(nèi)空調(diào)環(huán)境溫度低限制值提高了2℃，能夠有效降低夏季體育場館空調(diào)制冷能耗，顯示了體育場館的巨大節(jié)能潛力。

2.2 生理反應(yīng)

Wyon和Wargock（2006）闡述了建筑室內(nèi)溫度對工作效率的影響結(jié)果及機理，一方面會影響人體的舒適健康癥狀，另一方面還會對新陳代謝產(chǎn)生一定的作用。由于短時間內(nèi)它無法反饋出對運動效率的顯著性影響，但生理參數(shù)能夠反映出對運動人體舒適健康的影響，具體包括人體平均皮膚溫度（mean skin temperature，MST）、血壓（blood presure，BP）以及心率（heart rate，HR）指數(shù)等。

由圖7可知，人體皮膚溫度通過傳熱系數(shù)和皮膚面積加權(quán)得到平均皮膚溫度，如公式（8）、（9）（10）所示：

圖7 紅外熱像儀記錄人體皮膚溫度六位測點布局Figure 7.Layout of Six Measurement Points of Infrared Thermal Imager Recorded Human Skin Temperature

對人體平均皮膚溫度進行了相關(guān)描述性統(tǒng)計，如圖8（a）所示，隨著環(huán)境溫度的逐漸升高，機體自身為了維持溫度恒定進行自身平衡調(diào)節(jié)，機體皮膚溫度迅速上升，且28℃～30℃人體平均皮膚溫度箱體幾乎等同大小，說明人體平均皮膚溫度處于穩(wěn)定狀態(tài)（圖8（b），在環(huán)境溫度達33℃時基本達到峰值，且31℃～33℃時皮膚溫度近似同一值，差異性動態(tài)變化較?。画h(huán)境溫度超過24℃時，通過血液循環(huán)把體內(nèi)熱量輸送給皮膚表面，大量汗液蒸發(fā)實現(xiàn)機體散熱工效，出現(xiàn)瞬間降溫，機體運動繼續(xù)產(chǎn)熱，皮膚溫度升高，形成熱冷循環(huán)。

圖8 人體平均皮膚溫度變化Figure 8.Changes in Mean Skin Temperature

由圖 9（a）可知，收縮壓（systolic blood presure，SBP）差值均大于0，舒張壓（diastolic blood presure，DBP）除了32℃外均大于0，收縮壓差值均大于舒張壓差值，但都在人體正常血壓范圍，且舒張壓差值較小，在0 mmHg～6 mmHg范圍內(nèi)波動，32℃時舒張壓出現(xiàn)臨界值，說明運動與環(huán)境溫度協(xié)同作用后機體大量出汗，電解質(zhì)和水分流失，血管壓力降低，血壓出現(xiàn)下降現(xiàn)象。隨著環(huán)境溫度的逐漸升高，兩個壓差均呈現(xiàn)先增加后降低的變化規(guī)律，一段時間后血壓有輕微反彈的跡象，總體存在統(tǒng)計學(xué)差異，31℃、32℃、33℃時，收縮壓、舒張壓有顯著性差異，且在29℃～30℃時出現(xiàn)峰值，說明在30℃后熱刺激顯著引發(fā)了血壓下降，增加了機體心血管系統(tǒng)的負擔。

圖9 BP、HR隨環(huán)境溫度變化關(guān)系Figure 9.The Relationship between BPand HR Changes withAmbient Temperature

由圖9（b）可知，隨著環(huán)境溫度的逐漸升高，測試前后學(xué)生心率變化趨勢呈現(xiàn)相同周期性變化規(guī)律，在不同環(huán)境溫度時有不同的差異性，且25℃、26℃、31℃時，心率存在顯著性差異。同時測試后的心率均高于測試前，這是因為體育場館中的運動導(dǎo)致機體出汗量增加，機體循環(huán)血量減少，心率反應(yīng)性升高，其中在25℃～31℃時，心率呈現(xiàn)先增長后降低規(guī)律，在31℃后心率緩慢增長，對機體運動安全形成潛在安全隱患。

效應(yīng)量表示不同環(huán)境溫度下的總體均值之間差異的大小 ，據(jù) Cohen’sd（2013）指出 0.10≤ES≤0.29，0.30≤ES≤0.49，ES≥0.50，分別表示對小、中、大效應(yīng)量，其中效應(yīng)量越大，兩總體重疊程度越小，效應(yīng)越好。目前較多學(xué)者（Cummings et al.，2017；Tarlow，2017）采用計算組間標準差SS組間和組總體（組間標準差和組內(nèi)標準偏差）SS總體之間的比值來估計方差分析的效果大小，如公式11所示，利用SPSS 23.0程序進行統(tǒng)計分析。

如表2所示，方差分析結(jié)果得出，體育場館環(huán)境溫度對運動后的人體平均皮膚溫度、收縮壓、心率有顯著性影響（P＜0.05），其它生理參數(shù)未顯示統(tǒng)計差異；但效應(yīng)量均大于0.5，說明環(huán)境溫度變化能帶動機體生理參數(shù)的巨大的連鎖反應(yīng)。

表2 不同環(huán)境溫度下學(xué)生生理參數(shù)的P值和效應(yīng)量ESTable 2 Prob and Effect Quantity ES of Physiological Parameters of Students under DifferentAmbient Temperatures

3 討論

體育場館熱環(huán)境與人體間的實際熱交換可知，體育場館相對濕度、黑球溫度、環(huán)境溫度及風(fēng)速以對流、輻射、蒸發(fā)的形式對人體產(chǎn)生影響，因此體育場館熱環(huán)境對受試者運動熱舒適的影響應(yīng)采用多維的研究方法。通過對現(xiàn)場場館測試發(fā)現(xiàn)，相對濕度和黑球溫度處于相對穩(wěn)定，受試者對體育場館相對濕度、黑球溫度的主觀感覺在統(tǒng)計學(xué)上沒有顯著性差異，且由于羽毛球運動的風(fēng)速特性，綜上所述提出環(huán)境溫度對受試者熱感覺評價、疲勞感覺認知以及生理參數(shù)存在交互作用，是能夠反映體育場館環(huán)境對受試者影響的主要指標。環(huán)境溫度對受試者的主觀心理感覺評價主要包括疲勞感覺評價和實際熱感覺。

3.1 環(huán)境溫度對主觀心理感覺評價影響

疲勞是人體行為活動的必然結(jié)果，過量的疲勞性運動會潛在性對人體產(chǎn)生影響。Gonz′alez-Alonso等（2003）指出，在高強度運動中，當環(huán)境溫度過高時，身體產(chǎn)生熱過量，需要借助汗液蒸發(fā)作用來完成體溫調(diào)節(jié)。然而高溫下的脫水是最大的負面影響因子，此時會嚴重減弱運動員耐受高溫的能力（Sawka et al.，2000）。

本研究發(fā)現(xiàn)，受試者的疲勞感覺與環(huán)境溫度的數(shù)理性變化呈等效性，也就是說實現(xiàn)了從“正常狀態(tài)”“稍許疲勞”到“疲勞”“非常疲勞”方向轉(zhuǎn)移。進一步分析發(fā)現(xiàn)，隨著環(huán)境溫度的逐漸升高，疲勞感覺的存在對受試者的運動行為在27℃～28℃時，幾乎未發(fā)生變化，而超過30℃時高溫效應(yīng)在受試者的疲勞評價中表現(xiàn)顯著，與Gonz’alez-Alonso 等（2003）、Sawka等（2000）和 Russell等（2019）研究結(jié)果相似，作用機理在于高溫環(huán)境下的運動疲勞表現(xiàn)屬于潛在疲勞，是以機體熱感覺為主的一種機體調(diào)節(jié)控制功能，主要是通過機體主觀疲勞感覺保護機體運動不受熱損傷，同時為了維持動態(tài)傳熱平衡，環(huán)境溫度與機體熱交換從側(cè)面增強了機體的運動熱負荷，使機體主觀疲勞感覺增加。有研究認為，影響運動表現(xiàn)的一個有害因素是運動引起的疲勞（Wang et al.，2016），當人體處于高溫環(huán)境時，人體熱感覺強烈，由于人體對環(huán)境具有適應(yīng)性的調(diào)節(jié)，引起嚴重的運動性應(yīng)激負效應(yīng)，而環(huán)境壓力則可能提前使疲勞行為發(fā)生，這是由于過度勞累導(dǎo)致身體和精神功能下降而引起的（Cheung，2010），因此以疲勞感覺認知作為熱舒適評價指標，給出了適應(yīng)性潛在疲勞作用溫度參數(shù)推薦范圍為27℃～28℃。

對于運動人體來說，熱感覺除了受客觀環(huán)境因素的影響，還受人體主觀因素影響。研究顯示，由于人體對高溫環(huán)境的低耐受性，導(dǎo)致維持熱平衡的能力降低，繼而在不同程度上增加了人體的熱感覺。熱感覺不僅造成人的健康以及舒適度嚴重降低，而且就體力勞動而言，更不利于減小熱應(yīng)力，致使人體在行為活動中逐漸減緩速度，降低工作效率。

本研究發(fā)現(xiàn)，安靜狀態(tài)與運動狀態(tài)受試者形成明顯的差異性，受試者在安靜狀態(tài)下的熱感覺普遍高于運動狀態(tài)，與季泰等（2015）和Elhakeem等（2017）的人體行為活動研究結(jié)果一致。進一步分析發(fā)現(xiàn)，運動狀態(tài)的中性溫度比安靜狀態(tài)高了3℃，產(chǎn)生這種結(jié)果的原因主要是因為運動機體體表產(chǎn)熱增加，汗腺分泌出大量汗液，附著在皮膚表面，通過汗液液化轉(zhuǎn)化為氣態(tài)帶走皮膚表面大量熱量，起到自然降溫作用。運動行為與安靜狀態(tài)間中性溫度存在的差異，也更好地表明了運動人體的良好耐熱性。因此，本研究認為，運動狀態(tài)時需要提高環(huán)境溫度，避免形成強烈的運動熱冷沖擊，引起體內(nèi)鹽分、維生素的缺失，保證運動過程中人體運動效果為最佳狀態(tài)，穩(wěn)定人體傳熱動態(tài)平衡。

3.2 環(huán)境溫度對客觀生理反應(yīng)影響

客觀生理反應(yīng)是反映人體在運動過程中身體機能變化的重要指標，并且受環(huán)境溫度的影響顯著。研究表明，高溫環(huán)境對人體生理有明顯的影響，進而對運動行為具有負面影響（趙杰修，2008）。尹慧等（2017）在不同運動水平下人體生理參數(shù)（皮膚溫度、皮膚導(dǎo)熱熱流量）變化研究中，發(fā)現(xiàn)在活動量較大時皮膚溫度與人體熱感覺表現(xiàn)出相關(guān)性。但是人體的心率和血壓波動必須控制在一個合理范圍內(nèi)，否則會危機到人體的健康。

本研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境溫度對生理反應(yīng)有顯著性影響，具體來說，人體平均皮膚溫度與實際熱感覺間存在響應(yīng)關(guān)系，這與尹慧等（2017）的研究一致；在20℃～35℃范圍內(nèi)，溫度與心率變化呈線性相關(guān)，合適的心率是達到最佳運動效果的前提條件，與孫潔等（2007）的研究一致。在實驗測試范圍內(nèi)，心率及血壓的變化均處于人體正常生理調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，但是隨環(huán)境溫度的升高，所產(chǎn)生的統(tǒng)計學(xué)差異，也證明了環(huán)境溫度變化能使機體生理參數(shù)產(chǎn)生巨大的連鎖反應(yīng)，主要是因為環(huán)境溫度與運動產(chǎn)熱協(xié)同作用增加了機體生理負荷，對機體心血管系統(tǒng)形成潛在安全隱患。隨著運動時間的逐漸增加，代謝產(chǎn)熱與外環(huán)境熱的聯(lián)合作用增強，機體皮膚溫度對環(huán)境冷熱應(yīng)激和熱流量動態(tài)傳遞，此時皮膚溫度持續(xù)升高，可使機體的內(nèi)熱蓄積量增加，熱負荷達到一定程度，生理熱應(yīng)激反應(yīng)更加強烈，人體生理機能無法滿足運動需求，導(dǎo)致血壓、心率無法繼續(xù)升高。

4 結(jié)論

環(huán)境溫度和運動行為的協(xié)同熱作用，造成人體熱感覺顯著，促進疲勞的提前發(fā)生，人體的生理機能無法滿足運動需求，引起皮膚溫度、血壓及心率的顯著變化；兼顧熱感覺和疲勞感覺的綜合影響，獲得了27℃～29℃推薦溫度，較國家標準中的室內(nèi)空調(diào)環(huán)境溫度的低限制值提高了2℃，表明了運動行為下人體的耐熱能力較強。