張文力,嚴(yán)永紅

(重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，山地城鎮(zhèn)建設(shè)與新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400045)

引言

VDT(visual display terminal)即視覺(jué)顯示終端，VDT作業(yè)為工作者通過(guò)注視該終端從而操作計(jì)算機(jī)處理多種信息的腦力勞動(dòng)的總稱[1]，因具有便捷、高效、協(xié)同性強(qiáng)等特點(diǎn)，其已成為現(xiàn)代企業(yè)中最具代表性的工作模式[2]——統(tǒng)計(jì)表明，已有至少75%的辦公室工作系通過(guò)電腦完成[3]。長(zhǎng)時(shí)間、高強(qiáng)度地使用VDT，將改變?nèi)搜蹖?duì)光照的適應(yīng)性，易使工作者罹患CVS(Computer Vision Syndrome，即計(jì)算機(jī)視覺(jué)綜合征)[4]——CVS系由持續(xù)注視電子顯示器而導(dǎo)致的一系列肉眼及視覺(jué)相關(guān)病癥[5]，其最突出的癥狀為視疲勞及干眼癥[6,7]。CVS已成為當(dāng)下辦公人員的常見病，在多項(xiàng)針對(duì)美國(guó)計(jì)算機(jī)操作者的研究中發(fā)現(xiàn)，已有約70%～75%的調(diào)研樣本患該癥[8]。

美國(guó)視光學(xué)會(huì)認(rèn)為不良的作業(yè)空間光環(huán)境是引發(fā)CVS的首要因素[5]，故如何建立良好的VDT作業(yè)光環(huán)境成為學(xué)者關(guān)注的課題。國(guó)內(nèi)外諸多研究結(jié)果表明，多數(shù)作業(yè)者在自身偏好的光環(huán)境下工作、學(xué)習(xí)，可提升其對(duì)工作氛圍的滿意度，有助于緩解生理、心理疲勞，進(jìn)一步提升工作效率[9,10]；然而，課題組于前期相關(guān)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，不僅不同個(gè)體對(duì)光環(huán)境的主觀偏好區(qū)別較大[4]，且存在部分被試，其對(duì)光環(huán)境的心理偏好與生理偏好存在差異，即自主認(rèn)知與視功效、生理節(jié)律測(cè)試結(jié)果并不完全一致[11]，故針對(duì)該類人群，其主觀偏好光環(huán)境可能并無(wú)優(yōu)越性，而如何準(zhǔn)確找出此類關(guān)鍵群體，是偏好光環(huán)境研究中的難題。

中醫(yī)體質(zhì)學(xué)說(shuō)的引入為此提供了新的解決思路，已有研究證明，人體對(duì)人工光的偏好和耐受程度與個(gè)體基因及該人成長(zhǎng)過(guò)程中所適應(yīng)的光環(huán)境有關(guān)[12]，即既包含了先天因素亦受后天影響；中醫(yī)體質(zhì)學(xué)說(shuō)(1)中醫(yī)體質(zhì)學(xué)說(shuō)由王琦教授于20世紀(jì)70年代提出，依相關(guān)原理將體質(zhì)分為正常體質(zhì)(平和質(zhì))與8種偏頗體質(zhì)(氣虛質(zhì)、陽(yáng)虛質(zhì)、陰虛質(zhì)、痰濕質(zhì)、濕熱質(zhì)、瘀血質(zhì)、氣郁質(zhì)、特稟質(zhì))。認(rèn)為，人體體質(zhì)建立于先天稟賦與后天獲得的基礎(chǔ)之上[13]，且不同體質(zhì)類型在形體、生理、心理特征及病理反應(yīng)、發(fā)病傾向等方面各有特點(diǎn)[14]。故在此考慮個(gè)體對(duì)人工光環(huán)境的適應(yīng)性、主觀偏好與其體質(zhì)是否具有一定的關(guān)聯(lián)性，此外，還可進(jìn)一步探討心理、生理偏好與體質(zhì)因素之間的相關(guān)性。

本論文基于上述理論基礎(chǔ)，擬以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該猜想，通過(guò)調(diào)研選取兩類具有代表性的特定體質(zhì)，研究不同體質(zhì)被試在相同固定光環(huán)境下進(jìn)行VDT作業(yè)的適應(yīng)性差異，并對(duì)比兩類特定體質(zhì)人群對(duì)VDT作業(yè)光環(huán)境的主觀偏好，進(jìn)而對(duì)其在偏好光環(huán)境下的工作狀態(tài)、疲勞程度進(jìn)行研究，并分別與之在固定光環(huán)境下的作業(yè)表現(xiàn)進(jìn)行對(duì)比，探究偏好光環(huán)境是否有利于兩類體質(zhì)人群進(jìn)行VDT作業(yè)。從而為尋找易引發(fā)視疲勞的關(guān)鍵體質(zhì)因素、建立VDT光環(huán)境參數(shù)—體質(zhì)模型等研究提供數(shù)據(jù)支撐與實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 研究方法

本研究分為調(diào)研及實(shí)驗(yàn)兩部分：通過(guò)對(duì)重慶地區(qū)VDT作業(yè)者的體質(zhì)與視疲勞調(diào)研，挑選兩類具有代表性的特定體質(zhì)；通過(guò)VDT作業(yè)固定光環(huán)境實(shí)驗(yàn)探討特定體質(zhì)被試組之間的適應(yīng)性差異，以VDT作業(yè)偏好光環(huán)境實(shí)驗(yàn)確定特定體質(zhì)被試組的光環(huán)境偏好，并對(duì)其在偏好光環(huán)境與固定光環(huán)境下的表現(xiàn)進(jìn)行比較，進(jìn)而分析體質(zhì)類型與光環(huán)境心理、生理偏好之間的關(guān)聯(lián)性。

1.1 調(diào)查研究

建筑勘察設(shè)計(jì)行業(yè)內(nèi)的VDT作業(yè)有著更豐富的工作內(nèi)容與更高的視覺(jué)要求，涉及大量、復(fù)雜的眼球動(dòng)作[15,16]以及更多的調(diào)節(jié)、輻輳運(yùn)動(dòng)[17]；而其中的青年設(shè)計(jì)師往往面臨著更為繁重的繪圖任務(wù)，高強(qiáng)度、長(zhǎng)時(shí)間的VDT作業(yè)使其成為CVS的高發(fā)群體。本調(diào)研即以重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院內(nèi)207名21～30歲的在校生為樣本，通過(guò)問(wèn)卷方式對(duì)其進(jìn)行視疲勞及體質(zhì)調(diào)查。

本問(wèn)卷包含兩部分：第一部分為基本資料，旨在記錄被調(diào)查者自身基礎(chǔ)信息、視力情況以及視疲勞自評(píng)狀況(視疲勞產(chǎn)生時(shí)間)；第二部分為《中醫(yī)體質(zhì)分類與判定》(ZZYXH/T 157—2009)標(biāo)準(zhǔn)下的中醫(yī)體質(zhì)量表，旨在對(duì)被調(diào)查者進(jìn)行體質(zhì)分型。

1)體質(zhì)分布。207例樣本中，平和質(zhì)占比最大，8中偏頗體質(zhì)中人數(shù)居前三的為陽(yáng)虛質(zhì)、氣虛質(zhì)和濕熱質(zhì)(圖1)；男性樣本中，人數(shù)居前三的體質(zhì)類型依次為平和質(zhì)、濕熱質(zhì)和氣虛質(zhì)；女性樣本中，人數(shù)居前三的體質(zhì)類型依次為平和質(zhì)、陽(yáng)虛質(zhì)和陰虛質(zhì)(圖2)。

圖1 調(diào)研對(duì)象體質(zhì)分布圖Fig.1 Structure of samples’ constitutions

圖2 調(diào)研對(duì)象不同性別體質(zhì)占比圖Fig.2 Sexual structure of samples’ constitutions

2)視力情況。207例樣本中，近視165例占79.71%，其中不同體質(zhì)近視發(fā)病率由高到低為：陽(yáng)虛質(zhì)>陰虛質(zhì)>氣郁質(zhì)>氣虛質(zhì)>平和質(zhì)>濕熱質(zhì)>痰濕質(zhì)>特稟質(zhì)>血瘀質(zhì)。通過(guò)對(duì)各體質(zhì)樣本在視力正常組與近視組中的占比情況分析可知：正常組中占比最大的為平和質(zhì)，氣虛質(zhì)和濕熱質(zhì)并列第二；近視組中，平和質(zhì)、陽(yáng)虛質(zhì)、氣虛質(zhì)占比排名前三；此外，平和質(zhì)、氣虛質(zhì)、痰濕質(zhì)、濕熱質(zhì)、血瘀質(zhì)及特稟質(zhì)正常組占比均高于近視組，其中血瘀質(zhì)相差較大；而陽(yáng)虛質(zhì)、陰虛質(zhì)及氣郁質(zhì)近視組占比則高于正常組，其中陽(yáng)虛質(zhì)差別較大(圖3)。

圖3 正常組與近視組體質(zhì)占比圖Fig.3 Constitution structure of myopic and normal samples

3)視疲勞自評(píng)。通過(guò)對(duì)引發(fā)受訪者視疲勞的VDT作業(yè)時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)研，可分析此人對(duì)VDT作業(yè)的視覺(jué)耐受度，圖4為樣本各時(shí)段內(nèi)的視疲勞發(fā)生率對(duì)比，以此可知：

圖4 樣本人群各作業(yè)時(shí)段VDT視疲勞發(fā)生率對(duì)比圖Fig.4 Comparison of asthenopia occurrence rates by VDT working

①短時(shí)VDT作業(yè)(2 h以內(nèi))，視疲勞發(fā)生率前三位依次為特稟質(zhì)、陽(yáng)虛質(zhì)及氣虛質(zhì)，血瘀質(zhì)排名最末；

②中時(shí)VDT作業(yè)(2～7 h)，視疲勞發(fā)生率前三位依次為血瘀質(zhì)、陰虛質(zhì)及濕熱質(zhì)，特稟質(zhì)排名最末；

③長(zhǎng)時(shí)VDT作業(yè)(7 h及以上)，視疲勞發(fā)生率前三位依次為平和質(zhì)、氣郁質(zhì)及痰濕質(zhì)，血瘀質(zhì)排名最末。

本次調(diào)研中，作為正常體質(zhì)的平和質(zhì)，人數(shù)占比最大，其近視率較低，且長(zhǎng)時(shí)VDT作業(yè)視疲勞發(fā)生率高，說(shuō)明其對(duì)VDT作業(yè)光環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)、耐受度高；而在偏頗體質(zhì)中，陽(yáng)虛質(zhì)人數(shù)占比最大，其近視率最高，且短時(shí)VDT作業(yè)視疲勞發(fā)生率高，說(shuō)明其對(duì)VDT作業(yè)光環(huán)境的適應(yīng)性差、耐受度低。針對(duì)VDT作業(yè)光環(huán)境，上述兩種體質(zhì)具有較高的典型性，選為本研究的特定體質(zhì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)研究

本部分共分兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別為“LED光源下特定體質(zhì)人群VDT作業(yè)固定光環(huán)境實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)1)”與“LED光源下特定體質(zhì)人群VDT偏好光環(huán)境調(diào)光實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)2)”，兩者采用相同被試及分組方式，前者旨在探尋不同實(shí)驗(yàn)組對(duì)固定光環(huán)境是否具有適應(yīng)性差異，后者旨在研究不同實(shí)驗(yàn)組的偏好光環(huán)境參數(shù)，并對(duì)比其在該偏好光環(huán)境與固定光環(huán)境下的表現(xiàn)異同。

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置

實(shí)驗(yàn)對(duì)象為重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院學(xué)生，選取年齡21～28歲、視力或矯正視力正常且無(wú)情緒類疾病的平和質(zhì)及陽(yáng)虛質(zhì)被試各16名(分別為8男8女)，由于男性與女性存在一定的光環(huán)境適應(yīng)及偏好差異[18]，為排除由性別給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來(lái)的影響，按相同性別、相同體質(zhì)對(duì)其分組(共4組)；所有被試需先后完成實(shí)驗(yàn)1及實(shí)驗(yàn)2，實(shí)驗(yàn)安排于室內(nèi)LED全人工光下進(jìn)行，VDT作業(yè)內(nèi)容為建筑施工圖繪制。

實(shí)驗(yàn)在2018年12月進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2均用時(shí)1天，每半天均包含兩段時(shí)長(zhǎng)1小時(shí)的VDT作業(yè)，其中實(shí)驗(yàn)1作業(yè)時(shí)段內(nèi)的光環(huán)境為固定值，實(shí)驗(yàn)2為偏好值；此外，應(yīng)分別在每段作業(yè)前后對(duì)被試者的工作狀態(tài)進(jìn)行測(cè)評(píng)，通過(guò)研究被試作業(yè)前后各測(cè)評(píng)項(xiàng)目的變化趨勢(shì)，分析作業(yè)對(duì)其自身工作狀態(tài)的影響。而測(cè)評(píng)項(xiàng)目包含遠(yuǎn)、近視力及FM100色覺(jué)檢測(cè)、BPOMS簡(jiǎn)明情緒、KSS困意及OSDI干眼量表自評(píng)、短時(shí)記憶(n-back任務(wù))及反應(yīng)速度(GONOGO任務(wù))測(cè)試等內(nèi)容。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)1

參考國(guó)家相關(guān)規(guī)范(2)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)中規(guī)定普通、高檔辦公室的工作面照度標(biāo)準(zhǔn)值分別為300 lx、500 lx，相關(guān)色溫為3 300～5 300 K。，實(shí)驗(yàn)1的固定光環(huán)境參數(shù)為工作面水平照度500 lx、色溫4 000 K；在數(shù)據(jù)分析階段，介于樣本量有限，原始數(shù)據(jù)多不符合正態(tài)分布，使用非參數(shù)(Wilcoxon符號(hào)秩)檢驗(yàn)對(duì)VDT作業(yè)前后被試者的測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對(duì)比，表1所示即為4組被試的各項(xiàng)表現(xiàn)的變化趨勢(shì)。

表1 被試組作業(yè)前后測(cè)評(píng)表現(xiàn)變化趨勢(shì)表

*代表作業(yè)前后測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)具有顯著性差異(P<0.05)

表現(xiàn)最佳的是女性陽(yáng)虛質(zhì)被試組(4項(xiàng)提升、2項(xiàng)持平、2項(xiàng)下降)，其次為男性陽(yáng)虛質(zhì)組(3項(xiàng)提升，3項(xiàng)持平，2項(xiàng)下降)，兩組平和質(zhì)組表現(xiàn)排名墊底，其中男性組稍好(3項(xiàng)提升、1項(xiàng)持平、4項(xiàng)下降)，女性組較差(2項(xiàng)提升，1項(xiàng)持平，5項(xiàng)下降)。同時(shí)，平和質(zhì)組有5項(xiàng)測(cè)評(píng)結(jié)果為相同趨勢(shì)(陽(yáng)虛質(zhì)組為3項(xiàng))，說(shuō)明平和體質(zhì)在本實(shí)驗(yàn)條件下有著更小的性別間差異；而女性組有3項(xiàng)測(cè)評(píng)結(jié)果為相同趨勢(shì)(男性組為2項(xiàng))，說(shuō)明女性有著更小的體質(zhì)間差異。

1.2.3 實(shí)驗(yàn)2

(1)偏好光環(huán)境參數(shù)分析。本實(shí)驗(yàn)采用自主調(diào)光模式，即被試者通過(guò)對(duì)光環(huán)境的主觀評(píng)價(jià)，親自調(diào)節(jié)光環(huán)境參數(shù)，得出其當(dāng)前狀態(tài)下理想的照度及色溫。實(shí)驗(yàn)中的調(diào)光初始值與實(shí)驗(yàn)1中固定光環(huán)境參數(shù)相同——為工作面水平照度500 lx、色溫4 000 K，在每段作業(yè)前，被試者被要求單獨(dú)進(jìn)入調(diào)光空間，以滿足自身進(jìn)行舒適VDT作業(yè)(繪制建筑施工圖)的視覺(jué)要求為標(biāo)準(zhǔn)，在30 s內(nèi)調(diào)試出理想的光環(huán)境，該光環(huán)境(水平照度、色溫)即為該名被試的VDT作業(yè)偏好光環(huán)境，而緊接的作業(yè)時(shí)段內(nèi)的光環(huán)境參數(shù)則是各組每名被試偏好值的平均數(shù)。

對(duì)每組所得照度、色溫值使用Kruskal-Wallis 1-way ANOVA方法進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)4組被試組偏好照度、色溫均具有顯著性差異(圖5、圖6)。而通過(guò)對(duì)各組偏好光環(huán)境參數(shù)平均值進(jìn)行分析(表2)，陽(yáng)虛質(zhì)被試組的偏好色溫相對(duì)更低。

圖5 偏好照度檢驗(yàn)分析圖Fig.5 Illumination Preference Inspection

(2)偏好光環(huán)境適應(yīng)性對(duì)比。使用Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)分析被試組在固定光環(huán)境及偏好光環(huán)境下作業(yè)前后相關(guān)測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)差值，可比較4組被試在不同光環(huán)境下的各項(xiàng)表現(xiàn)變化趨勢(shì)的優(yōu)劣(表3)。相較于固定光環(huán)境，4組被試組于偏好光環(huán)境中有著更好變化趨勢(shì)的指標(biāo)主要有遠(yuǎn)視力(3組)、近視力(4組)、困意(3組)以及情緒(3組)。同時(shí)，相比固定光環(huán)境，男性平和質(zhì)被試組有5項(xiàng)均在偏好光環(huán)境下取的更好的變化趨勢(shì)(其余1項(xiàng)持平、2項(xiàng)落后)，女性平和質(zhì)組有6項(xiàng)(其余2項(xiàng)落后)，男性陽(yáng)虛質(zhì)組有2項(xiàng)(其余6項(xiàng)落后)，女性陽(yáng)虛質(zhì)組則有3項(xiàng)(其余2項(xiàng)持平、3項(xiàng)落后)：可由此得知，在偏好動(dòng)態(tài)光環(huán)境下進(jìn)行VDT作業(yè)對(duì)平和體質(zhì)人群相關(guān)狀態(tài)提升具有更為積極的意義，而陽(yáng)虛質(zhì)人群似乎于偏好光環(huán)境下的總體表現(xiàn)并未有所提升，其中男性被試組的較差項(xiàng)目還較多。

圖6 偏好色溫檢驗(yàn)分析圖Fig.6 Color Temperature Preference Inspection

表2 各被試組偏好光環(huán)境參數(shù)表

Table 2 Preferred Lighting Environment Data

平均值男性平和質(zhì)組女性平和質(zhì)組男性陽(yáng)虛質(zhì)組女性陽(yáng)虛質(zhì)組偏好照度/lx8027535591518偏好色溫/K4 2383 8993 6603 208

表3 被試組不同光環(huán)境下測(cè)評(píng)表現(xiàn)比較表

*代表不同光環(huán)境下的作業(yè)前后測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)差值具有顯著性差異(P<0.05)

2 結(jié)論

本論文經(jīng)過(guò)調(diào)查、實(shí)驗(yàn)后，得出以下主要結(jié)論：

1)通過(guò)調(diào)研可知，樣本中體質(zhì)占比最高的是平和質(zhì)，其次為陽(yáng)虛質(zhì)，而平和質(zhì)具有較好的VDT作業(yè)光環(huán)境適應(yīng)性及耐受性，陽(yáng)虛體質(zhì)人群則反之。

2)實(shí)驗(yàn)1發(fā)現(xiàn)，在固定光環(huán)境下陽(yáng)虛質(zhì)被試組整體表現(xiàn)優(yōu)于平和質(zhì)被試組；此外，平和質(zhì)人群在光環(huán)境適應(yīng)性方面的性別差異性更小，而在相同性別、不同體質(zhì)人群的光環(huán)境適應(yīng)性之間，女性有著更小的體質(zhì)間差異。

3)實(shí)驗(yàn)2發(fā)現(xiàn)，4組被試組的偏好光環(huán)境數(shù)值具有顯著性差異，說(shuō)明陽(yáng)虛體質(zhì)人群與平和體質(zhì)人群的偏好光環(huán)境存在不同。而與固定光環(huán)境實(shí)驗(yàn)相比，平和質(zhì)被試組于偏好光環(huán)境下作業(yè)，其前后的測(cè)評(píng)指標(biāo)有著更為積極的變化趨勢(shì)，說(shuō)明在偏好光環(huán)境下工作更利于平和質(zhì)人群保持良好的工作狀態(tài)；反之，陽(yáng)虛質(zhì)被試組在偏好光環(huán)境下的表現(xiàn)相較固定光環(huán)境則并無(wú)提升(女性組持平、男性組下降)，其對(duì)光環(huán)境的心理、生理偏好并非一致，故適宜的固定光環(huán)境可能更為有利。

3 分析

在實(shí)驗(yàn)1中，相較平和質(zhì)被試組，陽(yáng)虛質(zhì)被試組整體表現(xiàn)更優(yōu)——即其具有更好的光環(huán)境耐受性與適應(yīng)性，該結(jié)論與實(shí)驗(yàn)預(yù)期有所出入。經(jīng)與課題組專家探討，猜想該結(jié)果可能與視覺(jué)保護(hù)機(jī)制有關(guān)，即在受到一定程度視覺(jué)刺激后，平和質(zhì)人群更易觸發(fā)肉眼的保護(hù)措施——使人體感知到更多、更強(qiáng)烈的視覺(jué)不適，從而迫使該人遠(yuǎn)離當(dāng)下的光環(huán)境或進(jìn)行適當(dāng)休息，進(jìn)而對(duì)其視力產(chǎn)生有效保護(hù)；陽(yáng)虛質(zhì)人群則反之，可能其具有更高的視覺(jué)保護(hù)機(jī)制啟動(dòng)閾值，即需在更長(zhǎng)時(shí)間、更高強(qiáng)度光刺激下方激發(fā)該機(jī)制，故陽(yáng)虛體質(zhì)者患近視的幾率大于平和體質(zhì)者。

在實(shí)驗(yàn)2中，陽(yáng)虛質(zhì)被試組的偏好色溫值更低，即其喜好更為溫暖的光環(huán)境，尤其女性組有著極高的偏好照度值，推測(cè)與該體質(zhì)者陽(yáng)氣不足、畏寒怕冷、手足不溫等虛寒特征有一定關(guān)聯(lián)。

在實(shí)驗(yàn)2中，通過(guò)對(duì)比認(rèn)為陽(yáng)虛質(zhì)被試組在固定光環(huán)境下表現(xiàn)更好，說(shuō)明某些體質(zhì)者的光環(huán)境心理偏好與生理偏好可能存在差異，即其并不適合在主觀偏好的光環(huán)境下進(jìn)行VDT作業(yè)，相反，該類人群在適宜的固定光環(huán)境下或?qū)@得更佳的工作狀態(tài)。

通過(guò)對(duì)被試者偏好光環(huán)境的研究，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)行主要規(guī)范中辦公空間水平照度標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)于VDT作業(yè)而言略低，在實(shí)際運(yùn)用中750 lx的工作面水平照度值或?qū)⒏鼮楹线m。