基于中医体质分型理论的视觉显示终端作业光环境研究

张文力,严永红

(重庆大学建筑城规学院，山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045)

引言

VDT(visual display terminal)即视觉显示终端，VDT作业为工作者通过注视该终端从而操作计算机处理多种信息的脑力劳动的总称[1]，因具有便捷、高效、协同性强等特点，其已成为现代企业中最具代表性的工作模式[2]——统计表明，已有至少75%的办公室工作系通过电脑完成[3]。长时间、高强度地使用VDT，将改变人眼对光照的适应性，易使工作者罹患CVS(Computer Vision Syndrome，即计算机视觉综合征)[4]——CVS系由持续注视电子显示器而导致的一系列肉眼及视觉相关病症[5]，其最突出的症状为视疲劳及干眼症[6,7]。CVS已成为当下办公人员的常见病，在多项针对美国计算机操作者的研究中发现，已有约70%～75%的调研样本患该症[8]。

美国视光学会认为不良的作业空间光环境是引发CVS的首要因素[5]，故如何建立良好的VDT作业光环境成为学者关注的课题。国内外诸多研究结果表明，多数作业者在自身偏好的光环境下工作、学习，可提升其对工作氛围的满意度，有助于缓解生理、心理疲劳，进一步提升工作效率[9,10]；然而，课题组于前期相关实验中发现，不仅不同个体对光环境的主观偏好区别较大[4]，且存在部分被试，其对光环境的心理偏好与生理偏好存在差异，即自主认知与视功效、生理节律测试结果并不完全一致[11]，故针对该类人群，其主观偏好光环境可能并无优越性，而如何准确找出此类关键群体，是偏好光环境研究中的难题。

中医体质学说的引入为此提供了新的解决思路，已有研究证明，人体对人工光的偏好和耐受程度与个体基因及该人成长过程中所适应的光环境有关[12]，即既包含了先天因素亦受后天影响；中医体质学说(1)中医体质学说由王琦教授于20世纪70年代提出，依相关原理将体质分为正常体质(平和质)与8种偏颇体质(气虚质、阳虚质、阴虚质、痰湿质、湿热质、瘀血质、气郁质、特禀质)。认为，人体体质建立于先天禀赋与后天获得的基础之上[13]，且不同体质类型在形体、生理、心理特征及病理反应、发病倾向等方面各有特点[14]。故在此考虑个体对人工光环境的适应性、主观偏好与其体质是否具有一定的关联性，此外，还可进一步探讨心理、生理偏好与体质因素之间的相关性。

本论文基于上述理论基础，拟以实验验证该猜想，通过调研选取两类具有代表性的特定体质，研究不同体质被试在相同固定光环境下进行VDT作业的适应性差异，并对比两类特定体质人群对VDT作业光环境的主观偏好，进而对其在偏好光环境下的工作状态、疲劳程度进行研究，并分别与之在固定光环境下的作业表现进行对比，探究偏好光环境是否有利于两类体质人群进行VDT作业。从而为寻找易引发视疲劳的关键体质因素、建立VDT光环境参数—体质模型等研究提供数据支撑与实验依据。

1 研究方法

本研究分为调研及实验两部分：通过对重庆地区VDT作业者的体质与视疲劳调研，挑选两类具有代表性的特定体质；通过VDT作业固定光环境实验探讨特定体质被试组之间的适应性差异，以VDT作业偏好光环境实验确定特定体质被试组的光环境偏好，并对其在偏好光环境与固定光环境下的表现进行比较，进而分析体质类型与光环境心理、生理偏好之间的关联性。

1.1 调查研究

建筑勘察设计行业内的VDT作业有着更丰富的工作内容与更高的视觉要求，涉及大量、复杂的眼球动作[15,16]以及更多的调节、辐辏运动[17]；而其中的青年设计师往往面临着更为繁重的绘图任务，高强度、长时间的VDT作业使其成为CVS的高发群体。本调研即以重庆大学建筑城规学院内207名21～30岁的在校生为样本，通过问卷方式对其进行视疲劳及体质调查。

本问卷包含两部分：第一部分为基本资料，旨在记录被调查者自身基础信息、视力情况以及视疲劳自评状况(视疲劳产生时间)；第二部分为《中医体质分类与判定》(ZZYXH/T 157—2009)标准下的中医体质量表，旨在对被调查者进行体质分型。

1)体质分布。207例样本中，平和质占比最大，8中偏颇体质中人数居前三的为阳虚质、气虚质和湿热质(图1)；男性样本中，人数居前三的体质类型依次为平和质、湿热质和气虚质；女性样本中，人数居前三的体质类型依次为平和质、阳虚质和阴虚质(图2)。

图1 调研对象体质分布图Fig.1 Structure of samples’ constitutions

图2 调研对象不同性别体质占比图Fig.2 Sexual structure of samples’ constitutions

2)视力情况。207例样本中，近视165例占79.71%，其中不同体质近视发病率由高到低为：阳虚质>阴虚质>气郁质>气虚质>平和质>湿热质>痰湿质>特禀质>血瘀质。通过对各体质样本在视力正常组与近视组中的占比情况分析可知：正常组中占比最大的为平和质，气虚质和湿热质并列第二；近视组中，平和质、阳虚质、气虚质占比排名前三；此外，平和质、气虚质、痰湿质、湿热质、血瘀质及特禀质正常组占比均高于近视组，其中血瘀质相差较大；而阳虚质、阴虚质及气郁质近视组占比则高于正常组，其中阳虚质差别较大(图3)。

图3 正常组与近视组体质占比图Fig.3 Constitution structure of myopic and normal samples

3)视疲劳自评。通过对引发受访者视疲劳的VDT作业时长进行调研，可分析此人对VDT作业的视觉耐受度，图4为样本各时段内的视疲劳发生率对比，以此可知：

图4 样本人群各作业时段VDT视疲劳发生率对比图Fig.4 Comparison of asthenopia occurrence rates by VDT working

①短时VDT作业(2 h以内)，视疲劳发生率前三位依次为特禀质、阳虚质及气虚质，血瘀质排名最末；

②中时VDT作业(2～7 h)，视疲劳发生率前三位依次为血瘀质、阴虚质及湿热质，特禀质排名最末；

③长时VDT作业(7 h及以上)，视疲劳发生率前三位依次为平和质、气郁质及痰湿质，血瘀质排名最末。

本次调研中，作为正常体质的平和质，人数占比最大，其近视率较低，且长时VDT作业视疲劳发生率高，说明其对VDT作业光环境的适应性强、耐受度高；而在偏颇体质中，阳虚质人数占比最大，其近视率最高，且短时VDT作业视疲劳发生率高，说明其对VDT作业光环境的适应性差、耐受度低。针对VDT作业光环境，上述两种体质具有较高的典型性，选为本研究的特定体质。

1.2 实验研究

本部分共分两个实验，分别为“LED光源下特定体质人群VDT作业固定光环境实验(实验1)”与“LED光源下特定体质人群VDT偏好光环境调光实验(实验2)”，两者采用相同被试及分组方式，前者旨在探寻不同实验组对固定光环境是否具有适应性差异，后者旨在研究不同实验组的偏好光环境参数，并对比其在该偏好光环境与固定光环境下的表现异同。

1.2.1 实验设置

实验对象为重庆大学建筑城规学院学生，选取年龄21～28岁、视力或矫正视力正常且无情绪类疾病的平和质及阳虚质被试各16名(分别为8男8女)，由于男性与女性存在一定的光环境适应及偏好差异[18]，为排除由性别给实验结果带来的影响，按相同性别、相同体质对其分组(共4组)；所有被试需先后完成实验1及实验2，实验安排于室内LED全人工光下进行，VDT作业内容为建筑施工图绘制。

实验在2018年12月进行。实验1和实验2均用时1天，每半天均包含两段时长1小时的VDT作业，其中实验1作业时段内的光环境为固定值，实验2为偏好值；此外，应分别在每段作业前后对被试者的工作状态进行测评，通过研究被试作业前后各测评项目的变化趋势，分析作业对其自身工作状态的影响。而测评项目包含远、近视力及FM100色觉检测、BPOMS简明情绪、KSS困意及OSDI干眼量表自评、短时记忆(n-back任务)及反应速度(GONOGO任务)测试等内容。

1.2.2 实验1

参考国家相关规范(2)《建筑照明设计标准》(GB 50034—2013)中规定普通、高档办公室的工作面照度标准值分别为300 lx、500 lx，相关色温为3 300～5 300 K。，实验1的固定光环境参数为工作面水平照度500 lx、色温4 000 K；在数据分析阶段，介于样本量有限，原始数据多不符合正态分布，使用非参数(Wilcoxon符号秩)检验对VDT作业前后被试者的测评数据进行分析对比，表1所示即为4组被试的各项表现的变化趋势。

表1 被试组作业前后测评表现变化趋势表

*代表作业前后测评数据具有显著性差异(P<0.05)

表现最佳的是女性阳虚质被试组(4项提升、2项持平、2项下降)，其次为男性阳虚质组(3项提升，3项持平，2项下降)，两组平和质组表现排名垫底，其中男性组稍好(3项提升、1项持平、4项下降)，女性组较差(2项提升，1项持平，5项下降)。同时，平和质组有5项测评结果为相同趋势(阳虚质组为3项)，说明平和体质在本实验条件下有着更小的性别间差异；而女性组有3项测评结果为相同趋势(男性组为2项)，说明女性有着更小的体质间差异。

1.2.3 实验2

(1)偏好光环境参数分析。本实验采用自主调光模式，即被试者通过对光环境的主观评价，亲自调节光环境参数，得出其当前状态下理想的照度及色温。实验中的调光初始值与实验1中固定光环境参数相同——为工作面水平照度500 lx、色温4 000 K，在每段作业前，被试者被要求单独进入调光空间，以满足自身进行舒适VDT作业(绘制建筑施工图)的视觉要求为标准，在30 s内调试出理想的光环境，该光环境(水平照度、色温)即为该名被试的VDT作业偏好光环境，而紧接的作业时段内的光环境参数则是各组每名被试偏好值的平均数。

对每组所得照度、色温值使用Kruskal-Wallis 1-way ANOVA方法进行非参数检验，发现4组被试组偏好照度、色温均具有显著性差异(图5、图6)。而通过对各组偏好光环境参数平均值进行分析(表2)，阳虚质被试组的偏好色温相对更低。

图5 偏好照度检验分析图Fig.5 Illumination Preference Inspection

(2)偏好光环境适应性对比。使用Wilcoxon符号秩检验分析被试组在固定光环境及偏好光环境下作业前后相关测评数据差值，可比较4组被试在不同光环境下的各项表现变化趋势的优劣(表3)。相较于固定光环境，4组被试组于偏好光环境中有着更好变化趋势的指标主要有远视力(3组)、近视力(4组)、困意(3组)以及情绪(3组)。同时，相比固定光环境，男性平和质被试组有5项均在偏好光环境下取的更好的变化趋势(其余1项持平、2项落后)，女性平和质组有6项(其余2项落后)，男性阳虚质组有2项(其余6项落后)，女性阳虚质组则有3项(其余2项持平、3项落后)：可由此得知，在偏好动态光环境下进行VDT作业对平和体质人群相关状态提升具有更为积极的意义，而阳虚质人群似乎于偏好光环境下的总体表现并未有所提升，其中男性被试组的较差项目还较多。

图6 偏好色温检验分析图Fig.6 Color Temperature Preference Inspection

表2 各被试组偏好光环境参数表

Table 2 Preferred Lighting Environment Data

平均值男性平和质组女性平和质组男性阳虚质组女性阳虚质组偏好照度/lx8027535591518偏好色温/K4 2383 8993 6603 208

表3 被试组不同光环境下测评表现比较表

*代表不同光环境下的作业前后测评数据差值具有显著性差异(P<0.05)

2 结论

本论文经过调查、实验后，得出以下主要结论：

1)通过调研可知，样本中体质占比最高的是平和质，其次为阳虚质，而平和质具有较好的VDT作业光环境适应性及耐受性，阳虚体质人群则反之。

2)实验1发现，在固定光环境下阳虚质被试组整体表现优于平和质被试组；此外，平和质人群在光环境适应性方面的性别差异性更小，而在相同性别、不同体质人群的光环境适应性之间，女性有着更小的体质间差异。

3)实验2发现，4组被试组的偏好光环境数值具有显著性差异，说明阳虚体质人群与平和体质人群的偏好光环境存在不同。而与固定光环境实验相比，平和质被试组于偏好光环境下作业，其前后的测评指标有着更为积极的变化趋势，说明在偏好光环境下工作更利于平和质人群保持良好的工作状态；反之，阳虚质被试组在偏好光环境下的表现相较固定光环境则并无提升(女性组持平、男性组下降)，其对光环境的心理、生理偏好并非一致，故适宜的固定光环境可能更为有利。

3 分析

在实验1中，相较平和质被试组，阳虚质被试组整体表现更优——即其具有更好的光环境耐受性与适应性，该结论与实验预期有所出入。经与课题组专家探讨，猜想该结果可能与视觉保护机制有关，即在受到一定程度视觉刺激后，平和质人群更易触发肉眼的保护措施——使人体感知到更多、更强烈的视觉不适，从而迫使该人远离当下的光环境或进行适当休息，进而对其视力产生有效保护；阳虚质人群则反之，可能其具有更高的视觉保护机制启动阈值，即需在更长时间、更高强度光刺激下方激发该机制，故阳虚体质者患近视的几率大于平和体质者。

在实验2中，阳虚质被试组的偏好色温值更低，即其喜好更为温暖的光环境，尤其女性组有着极高的偏好照度值，推测与该体质者阳气不足、畏寒怕冷、手足不温等虚寒特征有一定关联。

在实验2中，通过对比认为阳虚质被试组在固定光环境下表现更好，说明某些体质者的光环境心理偏好与生理偏好可能存在差异，即其并不适合在主观偏好的光环境下进行VDT作业，相反，该类人群在适宜的固定光环境下或将获得更佳的工作状态。

通过对被试者偏好光环境的研究，发现现行主要规范中办公空间水平照度标准值对于VDT作业而言略低，在实际运用中750 lx的工作面水平照度值或将更为合适。