西北农林科技大学(831)园林学院洪波教授课题组揭示老年慢病群体户外热中性域异质性及生理-心理响应分异机制
2026/04/22
近日,建筑科学领域权威期刊《Building and Environment》在线发表了题为“Thermo-physiological and psychological differences between elderly people with hypertension and diabetes in outdoor environments”的论文。研究基于多模态生理监测与机器学习算法,系统解析了高血压与糖尿病老年群体在户外热环境中的生理-心理响应异质性,构建了融合微气候物理参数与个体生理指标的慢性病特异性热感觉预测模型,为寒冷地区城市公园适老化改造提供了循证设计依据与精准干预靶点。硕士研究生张新月为第一作者,洪波教授为通讯作者。
研究背景:从“健康基准”到“慢病特异”的理论范式转换
在全球气候变暖与人口老龄化双重压力下,城市户外空间的热环境适老性已成为公共健康与建筑环境交叉领域的研究前沿。现有热舒适研究长期基于健康成年人群的生理热调节能力建立评价基准,预设研究对象具备正常的血管舒张、汗腺分泌及体温调节功能。然而,我国老年人群慢性病患病率高达86.23%,其中高血压(46.46%)与糖尿病(15.41%)占据主导。病理生理学研究表明,高血压患者因血管内皮功能障碍导致皮肤血流灌注调节能力下降,限制了对流与辐射散热效率;糖尿病患者则因自主神经病变及糖代谢紊乱,导致汗腺分泌障碍与蒸发散热受阻。此类热调节通路的病理改变,使得慢病老年群体在热应激下的生理响应显著偏离健康人群。现有基于健康人群构建的通用热舒适模型(如PMV-PPD模型、UTCI指数)若直接应用于慢病群体,可能产生系统性的热感觉误判与热风险低估。流行病学证据显示,热浪期间心血管相关死亡率可上升约15%,气温每升高1℃可导致心理健康风险增加0.9%至22%。因此,建立慢性病特异性的热环境评价基准,是实现城市公共空间“精准适老化”的理论前提。
核心发现:热中性域偏移与生理-心理响应分异
课题组在中国寒冷地区典型城市公园开展实地控制实验,采用“物理-生理-心理”三维耦合研究范式,同步监测高血压与糖尿病老年受试者在静坐、步行、广场舞三种典型场景下的微气候参数、生理热调节指标(皮肤温度、心率、血压等)及心理热感知数据,运用机器学习算法构建热感觉预测模型。核心发现揭示了显著的疾病特异性差异:热中性温度(TSV=0)呈现活动强度依赖性的分异规律——静坐状态下高血压组(31.3℃)显著高于糖尿病组(30.5℃),而在散步(22.9℃ vs 23.6℃)与广场舞(19.2℃ vs 18.7℃)状态下则发生逆转。此外,高血压组皮肤温度普遍高于糖尿病组,但糖尿病组心率在各活动状态下均显著高于高血压组,提示其通过心血管代偿弥补蒸发散热不足。心理维度上,高血压组积极情绪得分显著高于糖尿病组(静坐p<0.05,广场舞p<0.001)。融合多模态数据的机器学习模型预测准确率达75%-80.8%,显著优于单一环境参数模型。<>
实践启示:城市公园适老化改造设计策略
第一,分区动态热环境设计。鉴于两类人群热中性温度随活动强度呈反向偏移(静坐:高血压>糖尿病;高活动:高血压<糖尿病),公园设计应避免单一微气候设定。建议广场舞区域针对高血压群体配置更高强度的通风与遮阳,而静坐休憩区则需针对糖尿病群体优化蒸发散热条件,实现“因病分区”的热环境精准供给。<>
第二,生理预警与空间干预耦合。研究识别的心率阈值与皮肤温度临界值,可作为可穿戴设备监测的预警指标。当糖尿病老人心率超过特定阈值或高血压老人皮肤温度异常升高时,智能导览系统可主动引导其转移至预设的“生理恢复区”(具备喷雾降温或高遮荫率的微气候庇护所)。
第三,气候适应性更新决策支持。针对寒冷地区夏季短时高温事件,本研究提供的预测模型可辅助园林管理部门评估现有公园空间对慢病老年群体的热风险等级,优先对高使用频率的广场舞场地与休憩节点进行遮荫-通风协同改造,而非均质化的全面更新,显著提升适老化改造的投入产出效率。
文章来源西北农林科技大学,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。
-
2026年第五届机器学习、云计算与智 26
-
2026年第二届计算机视觉与机器学习 627
-
2026年6月优质国际学术会议推荐 1157
-
2026年智慧教育与数据挖掘国际学术 813
-
2026年第11届生物医学信号与图像 697
-
2026资源、化学化工与应用材料国际 2559
-
2026年图像处理与数字创意设计国际 2369
-
2026年机械工程,新能源与电气技术 6849
-
2026年材料科学、低碳技术与动力工 2524
-
2026年海洋科学、水利工程与环境管 06-18
-
2026年环境工程、材料科学与循环经 06-18
-
2026年航空动力、流体力学与热物理 06-18
-
2026年地球化学、核物理与地质学国 06-18
-
2026年微机电、物理学与建模仿真国 06-18
-
2026年机械工程、电子技术与自动化 06-18
-
2026 JCR影响因子正式发布272
-
中国科协发布2025年《重要学术858
-
2026年新锐分区(原中科院期刊5648
-
2025年两院院士增选有效候选人5280
-
好学术:科研网址导航|学术头条分6842
-
2025年国际期刊预警名单发布!7028
-
2025年中科院期刊分区表重磅发24788
-
吉林大学校长张希:学术会议中的提8093
-
研究表明太阳耀斑终端激波可作为地06-24
-
研究揭示藻—菌共生体系强化养殖尾06-24
-
双功能手性双核镍催化研究获进展06-24
-
研究发现银河系中心极端环境下大质06-24
-
废塑料升级利用研究取得进展06-24
-
硒太阳能电池研究取得进展06-24
-
南京大学王涛团队首次发现110亿06-24
-
清华大学公共管理学院 8654

-
浙江财经大学 2522

-
哈尔滨工业大学市政环境工程学院 23763

-
沈阳博思教育 24360

-
博展教育 24397

-
深圳市鸿宁科技服务有限公司 2336

-
百奥泰国际会议(大连)有限公司 24410

-
瀚宇致业(深圳)文化发展有限公司 9934

-
中科院北京纳米能源与系统研究所 18575

-
北京千和展览有限公司 8310

-
海南大学 18743

-
山东省潍坊学院 18702

-
东方通译公司 18350

-
浙江华夏电子商务有限公司 21309

-
山西博爱医院 18378

-
武汉csse主办方 2361

-
CISE组委会 18564

-
烟台惠通网络技术有限公司 2361

-
湖南科技大学 21425

-
中国工程物理研究院 21475





















139










































