基于预防医学的中小学建筑“空间环境-健康风险”影响因素及控制策略研究

The health of children and adolescents is not only an individual problem but also a kind of important resource for social development, however the practical situation of China is not so optimistic. Preventive Medicine research indicates that primary and secondary school buildings, as their long-term environment, could have a great impact on their health condition. The influence path at least includes direct environment-health stimulation, health behavior, psychological and emotional induction. This study is going to explore the relevance，relevant degree and control strategies between school space environment and the health risk of children and adolescents based on “environment-population-health” theory mode, using interdisciplinary method as the comprehensive thought. In order to narrow the scope of health risk, this study connects abstract health concept and specific environment factors through screening health problems related to environment from the conclusion of Preventive Medicine. For instance, myopia prevention, respiratory disease prevention, physical constitution improvement and so on. The research process follows the basic logic of risk management. Firstly, this research is going to establish the influence mechanism model of space environment and typical health problem. Then it will extract the specific space environment factors and analyze the risk degree of them in order to set up the impact factor database. Based on the above research results and further demonstration of high risk factors, this research will put forward the risk control strategies from the perspective of architecture. The expected results will help to guide the design and improvement of basic education facilities in China. To summarize, managing health risks of children and adolescents through the means of school environment has great health benefits, practical value and scientific significance.

中小学建筑作为儿童青少年长期所处环境对其健康具有重要影响。预防医学研究发现建筑可通过直接刺激、行为影响、心理诱导等途径对健康进行干预，但针对儿童青少年健康的建筑学基础研究十分薄弱，且脱离医学研究孤立开展。本项目立足“环境-人群-健康”的基本模式，采用学科交叉法，聚焦中小学建筑与儿童青少年健康之间的关联性、关联度及控制策略。项目依据预防医学结论中的相关典型健康问题（如近视率飙升、呼吸系统疾病增多、体能下降、心理环境敏感等），并基于此反向循证空间环境影响因素。研究遵循风险控制基本逻辑，包括建立空间环境与典型健康问题的影响机制模型；多途径提取具体空间环境影响因子并建立影响因子数据库；依据数据库及风险程度分析提出针对中小学建筑的设计控制策略。本项目预期成果将有利于指导中小学教育设施设计及改良。当前我国儿童青少年健康形势严峻，通过空间环境手段对其进行系统调控具有重要的健康效益、实用价值和科学意义。

本项目以预防医学的基础发现为依托，从建筑学角度开展空间环境与儿童青少年健康问题的关系研究，以健康问题为导向探寻空间环境层面的影响因素。主要内容包括（1）寻证空间环境亲生物性与核心健康问题的影响因素、中小学空间环境因素与体能体质活动的影响，指出影响因素与健康问题之间存在一因多果和一果多因的特征，影响因素覆盖选址、布局、规模、设施、物理环境、空间设计、等多个方面，具体见报告正文列表。（2）基于实证的环境设计与健康行为的关系，通过实验方式论证空间环境设计对于儿童青少年健康干预的可行性和有效性。研究以疫情期间空间环境设计对手卫生行为的干预为载体进行讨论，通过环境行为学实验进行了证实。（3）基于现场环境测试和模拟“污染物环境暴露-呼吸系统健康”关联性研究，以华中科技大学附属中学为例进行了校园污染物PM2.5和氮氧化物的监测，论证了线性污染源在校园不同空间模式下的污染扩散规律，并结合学生的行为分布进行健康性探讨。（4）通过对多种小学教室光环境进行现场实测和空间模式调研，论证了当前信息化教学模式下既有小学教室布局与实际光环境暴露之间的利弊，指出当前中小学教室的光环境已不单单是照度这一简单问题，更应示教屏与座位的关系进行健康性论证。此外，参照医学研究的最新成果，认为中小学建筑视觉健康性的研究应从“健康行为”的角度进行干预，尤其应当通过教学楼空间模式的设计尽可能增加户外暴露时长，以调节多巴胺分泌，从而真正从生物意义上发挥建筑的健康效应。（5）从空间因素视角出发解析校园环境对于青少年知觉恢复性的影响，指出位置是户外行为分布的决定性因素，户外空间实际恢复性效用是空间参量、相对位置及环境品质耦合的结果，关注教室临近空间更具现实价值；近教室区域的资源充足性、吸引力及物理环境舒适度是学生主观层面认为影响其走出户外的关键环境因素；户外空间开敞度与知觉恢复性存在正相关性。以上结论以期为构建健康校园环境提供支持。