室内热环境下老年人热调节和睡眠质量研究

The indoor thermal environment has great effects on sleep quality of old people. Considering the change of their psychological, physiological and sleep quality parameters, compared with young people, the old people have special requirements on thermal sleeping environment. This project will use theories and technologies on sleep medicine, physiology and HVAC to investigate the effects of thermal environment and local thermal stimuli on thermal regulation and sleep quality of old people. The physiological parameters including brain wave, eye movement, muscle tension, skin temperature, heart rate variability, and respiration rate will be record to evaluate the change of sleep quality and to elucidate the mechanism that involved. Then the technologies to control a personalized sleeping thermal environment for old people will be developed. The results of this project will provide fundamental basis for design of thermal comfortable sleeping environment for old people, establishment of relative standards, and further development of technologies to improve sleep quality of old people based local thermal stimuli. It will also help to achieve energy savings in buildings.

室内热环境对老年人的睡眠质量有重要影响。老年人的心理、生理和睡眠特征决定了热环境对老年人睡眠质量影响有其特殊性。本项目针对当前亟需关注但又较少关注的老年人舒适睡眠热环境的创建问题，结合睡眠医学、生理学和暖通空调等学科知识，通过脑电、眼动、肌电、皮温、心率变异性和呼吸率等参数的测量，结合主观问卷，重点研究均匀热环境以及局部热暴露对老年人热调节活动和睡眠质量的影响，探索其影响机理，并开发老年人个性化睡眠热环境的创建技术。本研究将为老年人舒适睡眠热环境的营造与设计，及相关行业标准的建立提供理论基础和实际指导，为基于热生理的老年人睡眠质量改善技术的研发提供理论基础，还对建筑节能和能源的合理利用具有重要意义。

舒适的热环境对保障老年人良好睡眠和身心健康具有重要作用。本项目采用医工交叉方法，通过脑电、眼动、肌电或体动、心率等生理参数的测量客观评价睡眠质量，开展老年人睡眠环境大样本入户实测和睡眠环境舱人体实验，研究热环境对老年人睡眠质量的影响，提出改善老年人睡眠热环境的技术，主要成果包括：（1）得到了影响老年人睡眠质量的主要卧室环境因素，发现热环境和通风对老年人的睡眠质量有交互作用：随着温度、湿度和CO2浓度升高，总睡眠时长和快速眼动睡眠（REM）时长均减少。发现夏热冬冷地区老年人偏好于采用非空调的环境调节方式（如风扇和床褥系统加热）应对酷暑和寒冬。为老年人健康睡眠环境的创建提供依据和改进方向。（2）发现老年人睡眠质量极易受热环境影响，在轻度热应激环境下，老年人REM时长减少15分钟，总睡眠时长减少35分钟，交感神经活动过高，形成健康风险。且发现老年人对热环境的感知能力下降，不能准确识别热环境应激，不能准确评价睡眠质量，无法采取正确的行为调节和环境调节来改善其睡眠热环境，指出了老年人居住热环境智能辅助控制的重要性。（3）发现偏热环境下采用吊扇等提高风速有助于消除热应激，提高睡眠和健康，并得到了可保障老年人睡眠质量和健康的风速范围，为研发改善夏季老年人睡眠热环境的适宜技术提供了科学依据。（4）发现寒冷环境下床褥系统加热可提高老年人睡眠质量和健康水平，并提出了新的床褥加热方式，为研发改善冬季老年人睡眠热环境的适宜技术提供了科学依据。（5）发现卧室通风不足或通风噪音导致老年人睡眠质量下降，因此卧室需保证良好通风，且需避免产生通风噪音，为研发卧室通风技术、制定卧室通风标准提供了科学依据。本研究成果为老年人睡眠环境的营造与设计提供了理论基础，为老年人居住热环境的控制提供技术支持，助力我国实现健康老龄化。