親自然建筑設(shè)計(jì)及其健康效益的知識(shí)圖譜分析*

岳 淼，張欣爍，張軍杰

引言

與自然對(duì)立、隔離的城市人居環(huán)境對(duì)人類健康的影響愈發(fā)嚴(yán)重，新冠疫情常態(tài)化更加促使空間健康問題的暴露。我國(guó)近幾年出臺(tái)的《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》、健康中國(guó)行動(dòng)（2019—2030 年）及中國(guó)特色美麗城市、綠色建筑、健康建筑的建設(shè)推廣也都反映了對(duì)綠色、健康空間環(huán)境的迫切需求。而親自然設(shè)計(jì)作為關(guān)注人類與生物自然之間天性聯(lián)系的空間環(huán)境設(shè)計(jì)哲學(xué)，從生物學(xué)角度闡釋了自然、人類與空間環(huán)境三者之間的關(guān)系，揭示了借助自然力量促進(jìn)公眾健康的有效路徑。因此，進(jìn)行親自然設(shè)計(jì)研究可以為促進(jìn)健康的空間環(huán)境設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)論據(jù)與方向?qū)б?，?duì)提升人類健康水平、改善民生和有效解決當(dāng)前現(xiàn)實(shí)社會(huì)問題具有重要意義。

親自然性（Biophilia）這一概念是由E.O.Wilson（1984）定義的，指出對(duì)自然的熱愛是人的天性[1]；Balling 等（1982）認(rèn)為人類在基因上具有傾向于某些類型自然的特性并提出稀樹草原偏愛理論[2]；Kaplan（1989）基于感受自然的心理學(xué)視角提出注意力恢復(fù)理論[3]；R.Ulrich（1991）研究了自然對(duì)人類生理機(jī)能的恢復(fù)作用并提出循證設(shè)計(jì)理論[4]。這些理論、觀點(diǎn)是親自然設(shè)計(jì)產(chǎn)生、發(fā)展的基礎(chǔ)。美國(guó)WELL 標(biāo)準(zhǔn)、新加坡Green Mark評(píng)估體系、加拿大Living Building Challenge 認(rèn)證中都設(shè)置了親自然設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。

針對(duì)親自然設(shè)計(jì)研究，我國(guó)學(xué)者不僅在宏觀上梳理與總結(jié)了其發(fā)展歷程[5]、理論體系[6]、健康效益[7,8]，而且就建筑設(shè)計(jì)[9-11]、城市設(shè)計(jì)[12]、景觀設(shè)計(jì)[13]等方面的案例進(jìn)行了專題剖析。國(guó)外近年來關(guān)于親自然設(shè)計(jì)的綜述類文獻(xiàn)，主要涉及親自然設(shè)計(jì)框架[14]、親自然健康效益[15]、親自然城市規(guī)劃[16-18]、親自然校園設(shè)計(jì)[19,20]、親自然虛擬現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)[21]等，尚未聚焦于親自然建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展熱點(diǎn)和趨勢(shì)。本文運(yùn)用CiteSpace 知識(shí)圖譜分析軟件梳理親自然設(shè)計(jì)研究的演進(jìn)歷程，追蹤前沿學(xué)術(shù)熱點(diǎn)，揭示內(nèi)在演化規(guī)律與發(fā)展趨勢(shì)，以期為該領(lǐng)域研究提供參考和啟示。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

本文文獻(xiàn)以Web of Science 核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，通過多次檢索結(jié)果的比較，為保證文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)源的完整性和主題明確性，以“文獻(xiàn)”“所有字段=biophilic design”開展檢索，文獻(xiàn)類型選擇論文和綜述論文，檢索時(shí)間為2022 年1 月23 日，時(shí)間跨度為所有檢索到的文獻(xiàn)時(shí)間即2008—2021 年，共檢索到111 篇文獻(xiàn)。

1.2 可視化分析

對(duì)檢索到的論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，借助We b o f Science 數(shù)據(jù)庫(kù)的“分析檢索結(jié)果”功能，分析文獻(xiàn)研究方向、年出版數(shù)量、出版物來源；借助科學(xué)文獻(xiàn)分析工具CiteSpace 5.8.R3 進(jìn)行文獻(xiàn)數(shù)據(jù)可視化分析和挖掘[22]。對(duì)檢索文獻(xiàn)摘要逐一瀏覽，篩選出101 篇相關(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)，從共被引文獻(xiàn)及其作者、共被引文獻(xiàn)出版物、關(guān)鍵詞及其時(shí)間分布、關(guān)鍵詞聚類等方面進(jìn)行可視化分析研究和解讀，利用論文知識(shí)圖譜探尋親自然設(shè)計(jì)演化的關(guān)鍵路徑和知識(shí)節(jié)點(diǎn)。

2 親自然設(shè)計(jì)研究文獻(xiàn)的特征分析

2.1 研究學(xué)科方向分析

統(tǒng)計(jì)顯示，Web of Science 數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索到的親自然設(shè)計(jì)相關(guān)文獻(xiàn)涉及31 個(gè)研究方向。其中，發(fā)文量最多的為生態(tài)環(huán)境科學(xué)方向（Envitonmental Science Ecology），55 篇論文占此次搜索文獻(xiàn)的49.55%，是親自然設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域的主要學(xué)科方向。此外，與親自然設(shè)計(jì)相關(guān)的研究方向還有工程學(xué)（Engineering）、建 筑 技 術(shù)（Construction Building Technology）、 公共環(huán)境職業(yè)健康（Public Environmental Occupational Health）、心理學(xué)（Psychology）、經(jīng)濟(jì)學(xué)（Business Economics）、城市研究（Urban Studies）等。

2.2 發(fā)文趨勢(shì)及出版物來源分析

通過對(duì)Web of Science 數(shù)據(jù)庫(kù)搜索到的文獻(xiàn)出版年進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)從2010 年發(fā)文量1 篇到2021 年發(fā)文量38 篇呈逐年上升趨勢(shì)，尤其近三年呈井噴式增長(zhǎng)（圖1）。親自然設(shè)計(jì)由于其專業(yè)性和前瞻性，研究面尚未大范圍普及，但其被關(guān)注的增長(zhǎng)趨勢(shì)非常明顯。

圖 1 親自然設(shè)計(jì)研究發(fā)文趨勢(shì)

對(duì)文獻(xiàn)來源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)其分布在55 個(gè)不同的期刊，其中SUSTAINABILITY 發(fā)文19 篇為最多，發(fā)文5 篇及以上的期刊有三項(xiàng)：FRONTIERS IN PSYCHOLOGY、INTERNATIONAL JOURNAL OF ENVIRONMENTAL RESEARCH AND PUBLIC HEALTH和URBAN FORESTRY URBAN GREENING。

3 親自然設(shè)計(jì)研究的系統(tǒng)綜述及理論發(fā)展

3.1 重要人物

對(duì)篩選后的101 篇親自然設(shè)計(jì)論文的參考文獻(xiàn)做共被引作者分析，發(fā)現(xiàn)有6 位作者的文獻(xiàn)共被引量在30 次以上，他們是親自然研究領(lǐng)域得到公認(rèn)的重要人物，其思想和理論得到較廣泛認(rèn)可并被視為經(jīng)典。這6 位作者分別為E.O.Wilson（50次），S.R.Kellert（49次），R.S.Ulrich（47 次），R.Kaplan（36 次），S.Kaplan（35 次），T.Beatley（34 次）。將重要人物的機(jī)構(gòu)、學(xué)科、對(duì)親自然設(shè)計(jì)的主要貢獻(xiàn)進(jìn)行梳理，如表1。

表 1 親自然設(shè)計(jì)領(lǐng)域重要人物

2006年，在美國(guó)羅德島舉行的一次會(huì)議吸引了來自學(xué)術(shù)界、工業(yè)界、政府、金融和民用領(lǐng)域的參與者，以進(jìn)一步討論親自然假說。各學(xué)科專家就如何將親自然性的益處實(shí)際應(yīng)用于建筑和城市環(huán)境中展開充分討論，因此，后續(xù)出現(xiàn)了從不同建筑應(yīng)用模式角度出發(fā)的研究，這對(duì)親自然設(shè)計(jì)的形成有重要作用。

3.2 知識(shí)基礎(chǔ)

對(duì)參考文獻(xiàn)的來源出版物做共被引分析，發(fā)現(xiàn)有兩類出版物共被引次數(shù)較多。一類是各研究領(lǐng)域的高水平期刊， 如Journal of Environmental Psychology（71 次）, Landscape and Urban Planning（60 次）,Environment and Behavior（58 次），International Journal of Environmental Research and Public Health（42 次）。這些期刊在各自學(xué)科的認(rèn)可度較高，說明親自然設(shè)計(jì)的知識(shí)基礎(chǔ)來自學(xué)科經(jīng)典理論。

分析參考文獻(xiàn)的共被引情況，發(fā)現(xiàn)另一類共被引次數(shù)較多的出版物是親自然設(shè)計(jì)理論的經(jīng)典著作，如Biophilia（44 次），Biophilia Hypothesis（45 次），Biophilic Design: The Theory, Science and Practice of Bringing Buildings to Life（51 次），14 Patterns Biophilic Design（23 次），Biophilic Cities（22 次），具體內(nèi)容見表2。

表 2 親自然設(shè)計(jì)領(lǐng)域經(jīng)典著作

對(duì)參考文獻(xiàn)做共被引分析，發(fā)現(xiàn)共被引文獻(xiàn)中心性較低，說明親自然設(shè)計(jì)研究尚未聚焦在特定的主題。3篇文獻(xiàn)的共被引次數(shù)在10 次以上，分別是：Gillis, K.,& Gatersleben, B. (2015). A Review of Psychological Literature on the Health and Wellbeing Benefits of Biophilic Design（14 次）[31]；Yin, J., Zhu, S.,MacNaughton, P., Allen, J. G., & Spengler, J. D. (2018).Physiological and cognitive performance of exposure to biophilic indoor environment（13 次）[32]；Newman, P.,& Soderlund, J. (2015). Biophilic architecture: a review of the rationale and outcomes（10 次）[33]。

4 親自然建筑設(shè)計(jì)及其健康效益的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)分析

利用CiteSpace 分析101 篇文獻(xiàn)中的關(guān)鍵詞，出現(xiàn)頻次在10 次以上的關(guān)鍵詞及首次出現(xiàn)時(shí)間為：健康（health，2010 年，34 次）、效益（benefit，2015 年，24 次）、暴露/接觸（exposure，2010 年，23 次）、環(huán)境（environment，2014 年，13 次）、壓力（stress，2015 年，13 次）、城市（city，2018 年，13 次）。對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，得到環(huán)境心理學(xué)（environmental psychology）、服務(wù)場(chǎng)景（servicescape）、可持續(xù)發(fā)展（sustainable development）、環(huán)境意識(shí)（environmental attitude）、城市親自然性（urban biophilia）、心理恢復(fù)（psychological restoration）、 自 然 環(huán) 境（natural environments）等幾個(gè)主要研究方向，其時(shí)間軸視圖如圖2。分析關(guān)鍵詞和研究方向，并進(jìn)一步將研究范疇聚焦于親自然建筑設(shè)計(jì)及其健康效益，綜合得出以下四項(xiàng)研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)：親自然設(shè)計(jì)研究對(duì)象趨向具體、親自然設(shè)計(jì)影響機(jī)制趨向清晰、親自然設(shè)計(jì)理念方法趨向完善、親自然設(shè)計(jì)環(huán)境體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法趨向多元。

圖 2 關(guān)鍵詞及聚類分析時(shí)間軸

4.1 熱點(diǎn)趨勢(shì)一：親自然設(shè)計(jì)研究對(duì)象趨向具體

4.1.1 從整體環(huán)境設(shè)計(jì)到具體建筑類型設(shè)計(jì)

學(xué)者們前期開展的基于環(huán)境感知測(cè)試的實(shí)證研究，大多是將自然環(huán)境與人工環(huán)境視為對(duì)立的兩類環(huán)境，以自然環(huán)境作為實(shí)驗(yàn)組、以人工環(huán)境作為對(duì)照組，通過測(cè)試得出自然環(huán)境相較于人工環(huán)境在精神健康促進(jìn)中的優(yōu)勢(shì)。隨著此類實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性和確定性增加，學(xué)者們進(jìn)一步思考，在城市化程度如此高的當(dāng)下，人們很難經(jīng)常沉浸到完全的自然環(huán)境中，而更多的體驗(yàn)來自于城市的建成環(huán)境。所以，在城市規(guī)劃、建筑單體、室內(nèi)空間等各層面應(yīng)用親自然設(shè)計(jì)，營(yíng)造能夠跟自然更多接觸的、具有療愈或正念引導(dǎo)功能的環(huán)境，是促進(jìn)健康、提升幸福感的重要途徑。

建筑根據(jù)使用功能不同可分為若干類型，每個(gè)建筑類型、每類使用人群所適宜的環(huán)境特點(diǎn)是不同的。隨著對(duì)親自然建筑設(shè)計(jì)研究的進(jìn)一步加深和演化，學(xué)者們逐步開展對(duì)不同建筑類型的親自然設(shè)計(jì)研究，現(xiàn)階段主要包括的建筑類型有：居住、辦公、學(xué)校、醫(yī)院等。

①居住建筑：親自然居住建筑研究涉及社區(qū)、建筑、室內(nèi)三個(gè)尺度，以及成年人、老年人、兒童三類人群。Lee（2021）關(guān)注到國(guó)際上對(duì)環(huán)境可持續(xù)修復(fù)能力的日益重視，其梳理了可持續(xù)韌性社區(qū)相關(guān)文獻(xiàn)，從建筑、規(guī)劃、技術(shù)、服務(wù)等各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)中提煉出住宅更新的12 個(gè)親自然特征，并根據(jù)單元、建筑、小區(qū)等細(xì)分規(guī)模制定居住區(qū)設(shè)計(jì)更新路徑[34]。Boffi（2021）基于健康老齡化和積極老齡化的理念，充分考慮老年人的設(shè)計(jì)參與度，提出一種跨學(xué)科的協(xié)同設(shè)計(jì)方法，并引入具體案例，以注意力恢復(fù)理論為引導(dǎo)框架，與老年人開展了6 次焦點(diǎn)小組討論，共同設(shè)計(jì)社區(qū)花園修復(fù)區(qū)[35]。Lee（2021）利用親自然設(shè)計(jì)框架調(diào)查了成年人對(duì)智能家居服務(wù)（Smart home services, SHS）的自然偏好性，與其他年齡對(duì)比，提出15 項(xiàng)有利于老年人在家中獲得積極體驗(yàn)的智能家居服務(wù)及其傳感設(shè)備配置[36]。

②辦公建筑：親自然辦公建筑研究關(guān)注與工作空間績(jī)效和使用感受相關(guān)的量化設(shè)計(jì)指標(biāo)。Candido（2019）將澳大利亞61 個(gè)辦公室分為18 類工作空間，通過8827次入住后評(píng)估調(diào)查（post-occupancy evaluation，POE）獲取與生產(chǎn)力、健康、整體舒適度相關(guān)性最高的物理環(huán)境特征，發(fā)現(xiàn)親自然設(shè)計(jì)是高效辦公空間背后的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素[37]。Sanchez（2018）量化評(píng)估親自然設(shè)計(jì)特征對(duì)空間性能和福祉的影響，發(fā)現(xiàn)將日光和綠色植物等引入工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)可以提升幸福感、認(rèn)知能力、創(chuàng)造力和健康程度，從而定量改善工作場(chǎng)所績(jī)效[38]。

③學(xué)校建筑：親自然學(xué)校建筑研究關(guān)注到校園設(shè)計(jì)的方法、流程和使用需求。Watchman（2021）根據(jù)建筑認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)和生物氣候原則對(duì)案例小學(xué)校園平面、立面和剖面進(jìn)行了批判性分析，建筑圖紙中的信息可以幫助確定對(duì)親自然設(shè)計(jì)有利的自然特征，以定量的建筑參數(shù)提升建筑建成后的自然體驗(yàn)[39]。Ghaziani（2021）研究了不同國(guó)家案例的親自然表現(xiàn)形式，為小學(xué)的親自然設(shè)計(jì)模式提供信息，以促進(jìn)兒童的福祉，并提出小學(xué)生參與協(xié)同設(shè)計(jì)的建議流程[40]。Park（2019）通過文獻(xiàn)回顧和案例研究，提出親自然兒童保育設(shè)施的五方面空間設(shè)計(jì)特征，以改善育兒設(shè)施環(huán)境[41]。

④醫(yī)院建筑：親自然醫(yī)院建筑研究主要利用療愈花園設(shè)計(jì)提供保健治療益處。Reeve（2017）對(duì)現(xiàn)有兒童醫(yī)院療愈花園的使用評(píng)價(jià)進(jìn)行編碼分析，確定了人們進(jìn)入療愈花園的原因、身在其中感受到的好處、最受贊賞的花園特色等，得出花園的療愈作用是通過欣賞美景、與自然接觸、恢復(fù)性體驗(yàn)、呼吸戶外空氣等途徑實(shí)現(xiàn)[42]。

4.1.2 從整體環(huán)境影響到具體設(shè)計(jì)元素影響

親自然設(shè)計(jì)由于涉及到環(huán)境中的諸多因素，內(nèi)容非常紛繁復(fù)雜，在早期研究中往往限定部分條件變量，開展通用性、普適性的研究。親自然環(huán)境具有促進(jìn)精神健康的作用，這一觀點(diǎn)已基本得到專家學(xué)者的認(rèn)可。隨著研究的清晰和深入，考慮不同的環(huán)境因素在影響心理感知中的作用程度如何、環(huán)境因素設(shè)計(jì)的方法和量化指標(biāo)如何等，成為學(xué)者們進(jìn)一步探討的課題。為解決上述問題，學(xué)者們通過一系列心理實(shí)驗(yàn)定量研究了地域氣候、文化背景、綠化覆蓋率、窗口及景色配置、分形設(shè)計(jì)、室內(nèi)材質(zhì)等指標(biāo)，并提出單一環(huán)境因素的影響機(jī)制或量化設(shè)計(jì)指標(biāo)。

①地域氣候因素：Parsaee（2019）批判性回顧了親自然設(shè)計(jì)模式在極端寒冷氣候下的不足，結(jié)合光生物學(xué)方法和北美現(xiàn)有的照明標(biāo)準(zhǔn)和指南，設(shè)計(jì)適應(yīng)性建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以優(yōu)化建筑物的親自然品質(zhì)，滿足在北部極端寒冷氣候下人們的生活和工作需求[43]。繼而Parsaee（2021）開發(fā)了一個(gè)應(yīng)對(duì)加拿大北部極端寒冷氣候的自適應(yīng)建筑立面（Adaptive Building Facades，ABFs）集成設(shè)計(jì)框架，親自然因素、光生物因素和自適應(yīng)建筑立面共同改善居住者的健康和與自然的關(guān)系[44]。

②個(gè)人文化背景：Tomasso（2021）考慮了焦點(diǎn)小組參與者的文化背景和對(duì)自然的熟悉程度，利用半結(jié)構(gòu)化討論和自然景象圖片評(píng)分，探討了個(gè)人文化背景在體驗(yàn)圖片自然聯(lián)結(jié)感中的影響，反應(yīng)了不同文化背景人群的親自然需求差異[45]。

③綠化覆蓋率：Lei（2021）通過心理量表調(diào)查、認(rèn)知任務(wù)測(cè)試、眼動(dòng)追蹤等方法測(cè)試了綠色覆蓋率0、0.2%、5%、12%和20%的幾種親自然室內(nèi)環(huán)境綠化設(shè)計(jì)，綜合心理、生理、工作效率等結(jié)果得出12%是辦公室的最佳綠化覆蓋率[46]。Yeom（2021）利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)設(shè)室內(nèi)無綠墻、小面積綠墻、大面積綠墻三種實(shí)驗(yàn)條件，根據(jù)受試者焦慮狀態(tài)-特質(zhì)（state-trait anxiety，STAI）、心率變異性（heart rate variability）、 皮膚 電 導(dǎo) 性（electrodermal activity，EDA）、腦電圖（electroencephalogram，EEG）分析其壓力水平，得出小面積綠墻具有更顯著的放松作用[47]。

④窗口視野：Parsaee（2021）通過調(diào)整人眼角度來形成不同的窗口視野范圍，測(cè)試得出40%到70%之間的窗墻面積比可提供最佳的視覺感受[48]。Ko（2020）測(cè)試在有窗戶和無窗戶的空間中居住者的熱舒適、情緒和認(rèn)知表現(xiàn)，得出在有窗空間中人們的記憶力和注意力能力更高[49]。

⑤分形設(shè)計(jì)：Smith（2020）基于心理學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)建符合人心理感受的地板分形設(shè)計(jì)，解釋這些設(shè)計(jì)的分形構(gòu)造過程和分形特征，調(diào)查顯示分形模式在降低生理壓力水平、增強(qiáng)認(rèn)知、提高注意力等方面有積極影響[50]。Robles（2021）通過對(duì)分形設(shè)計(jì)的感知評(píng)價(jià)，得出分形偏好是由增加喚醒（對(duì)參與和復(fù)雜性的渴望）和減少緊張（對(duì)放松或清晰的渴望）之間的平衡驅(qū)動(dòng)的[51]。

⑥室內(nèi)材質(zhì)：Shen（2020）通過視覺反應(yīng)（Visual Reaction）、連續(xù)操作（Continuous Operation）、色詞任務(wù)（Stroop）、計(jì)算（Calculation）和無意義圖片識(shí)別（Meaningless Picture Recognition）五項(xiàng)測(cè)試，調(diào)查了參與者在三種木質(zhì)室內(nèi)環(huán)境以及混凝土環(huán)境中的認(rèn)知能力，對(duì)比結(jié)果顯示人們?cè)谀举|(zhì)環(huán)境中的表現(xiàn)均高于在混凝土環(huán)境中的表現(xiàn)[52]。

4.2 熱點(diǎn)趨勢(shì)二：親自然設(shè)計(jì)影響機(jī)制趨向清晰

4.2.1 從消極情緒恢復(fù)到積極情緒建立

注意力恢復(fù)理論和應(yīng)激恢復(fù)理論是親自然假說的兩個(gè)重要支撐理論，學(xué)者們對(duì)恢復(fù)性環(huán)境做了大量的研究，證實(shí)親自然環(huán)境具有生理、心理和認(rèn)知恢復(fù)作用。然而，也有學(xué)者提出了不同觀點(diǎn)，即人們?cè)谧匀画h(huán)境中感到健康和幸福，并不一定是由于注意力恢復(fù)或應(yīng)激恢復(fù)的中介作用，而是人本身與自然的接觸起到了獲得積極情緒的關(guān)鍵作用[53]，并進(jìn)行了中介作用的實(shí)證研究[54]。基于對(duì)親自然性和親自然假說的多維度、多層次解讀，學(xué)者們認(rèn)識(shí)到自然聯(lián)結(jié)感對(duì)人的影響和意義，進(jìn)而逐步開展親自然環(huán)境中的自然聯(lián)結(jié)性研究，形成營(yíng)造正念環(huán)境以促進(jìn)人的積極情緒建立的研究思路。

①基于自然聯(lián)結(jié)的親自然設(shè)計(jì)：Richardson（2021）研究了基于自然聯(lián)結(jié)性心理建構(gòu)的親自然設(shè)計(jì)原則，為親自然設(shè)計(jì)中的重要原則——反復(fù)持續(xù)的與自然接觸、鼓勵(lì)對(duì)環(huán)境和地方的情感依戀、促進(jìn)人與自然之間的互動(dòng)等提供實(shí)證支持，改進(jìn)親自然設(shè)計(jì)框架以提升其在促進(jìn)人與自然聯(lián)系中的作用[55]。Andreucci（2021）論證了增強(qiáng)與自然聯(lián)系的關(guān)鍵研究和設(shè)計(jì)范式，通過調(diào)研倫敦和芝加哥的建成案例，在建筑規(guī)模、區(qū)域規(guī)模、城市規(guī)模三個(gè)層面分析親自然設(shè)計(jì)的具體舉措如何在環(huán)境中發(fā)揮作用，指出循證的親自然設(shè)計(jì)可以改善人的健康、福祉并具有生態(tài)修復(fù)作用[56]。

②基于正念感知的環(huán)境創(chuàng)建：Barbiero（2021）通過對(duì)室外學(xué)習(xí)環(huán)境、傳統(tǒng)教室、親自然設(shè)計(jì)教室三種環(huán)境的跨越三學(xué)年的實(shí)驗(yàn)觀察，以及定期利用量表對(duì)學(xué)生的感知恢復(fù)、注意力表現(xiàn)、與自然聯(lián)系等進(jìn)行測(cè)試，得出親自然設(shè)計(jì)能夠通過激發(fā)人與自然的聯(lián)系來創(chuàng)建創(chuàng)新學(xué)習(xí)環(huán)境（Innovative Learning Environment, ILE）并有助于學(xué)習(xí)和認(rèn)知[57]。

4.2.2 從物理環(huán)境改造到環(huán)保意識(shí)提升

通過環(huán)境引導(dǎo)人積極的心理感知，能夠提升環(huán)保意識(shí)，進(jìn)一步維護(hù)環(huán)境的可持續(xù)性。Totaforti（2020）通過焦點(diǎn)小組調(diào)查了人們?nèi)绾慰创伺c建筑空間和自然景觀之間的關(guān)系，以及在多大程度上將自然融入城市規(guī)劃符合人們的期望，結(jié)果表明親自然規(guī)劃設(shè)計(jì)可以加強(qiáng)城市中人與自然的聯(lián)系，并且對(duì)親環(huán)境行為和可持續(xù)價(jià)值觀有積極影響[58]。Ziar（i2018）利用D’ANP方法（DEMATEL Based ANP，網(wǎng)絡(luò)分析法）分析親自然城市主義相關(guān)指標(biāo)的影響權(quán)重，指出親自然規(guī)劃設(shè)計(jì)增加了公民的環(huán)保態(tài)度和知識(shí)，繼而促進(jìn)環(huán)保行為和綠色生活方式以有利于環(huán)境的可持續(xù)性[59]。

4.3 熱點(diǎn)趨勢(shì)三：親自然設(shè)計(jì)理念方法趨向完善

環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展既需要供給側(cè)（即提供親自然設(shè)計(jì)的規(guī)劃師、建筑師、設(shè)計(jì)師等）努力，也需要需求側(cè)（即環(huán)境的使用者）維護(hù)；親自然在環(huán)境修復(fù)中既是應(yīng)用技術(shù)，又是影響媒介。親自然方法與以往的綠色環(huán)境技術(shù)之間的根本區(qū)別在于，從以工程為中心的設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變?yōu)橐园ㄈ说恼麄€(gè)自然為中心的核心理念。經(jīng)過Kellert、Browning、Timothy 等人對(duì)親自然設(shè)計(jì)的開創(chuàng)性研究以及他們對(duì)設(shè)計(jì)屬性的迭代優(yōu)化，整體環(huán)境的親自然設(shè)計(jì)形成了較為成熟的框架。學(xué)者們進(jìn)一步研究將親自然方法應(yīng)用于環(huán)境的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以修復(fù)生物多樣性、完善建筑評(píng)價(jià)體系、建立針對(duì)性建成環(huán)境設(shè)計(jì)方法，從而有利于環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

①城市生物多樣性規(guī)劃：Panlasigui（2021）通過分析城市生物多樣性規(guī)劃與親自然城市目標(biāo)之間的相關(guān)性和協(xié)同作用，提出城市生物多樣性規(guī)劃過程的三個(gè)關(guān)鍵步驟：征求當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)意見、確定科學(xué)的生物多樣性目標(biāo)、確定行動(dòng)的優(yōu)先順序，以提供適合當(dāng)?shù)厍覍?shí)用的環(huán)境修復(fù)設(shè)計(jì)的循證支持[60]。

②完善建筑評(píng)價(jià)體系：Xue（2019）分析了六個(gè)具有代表性的綠色建筑評(píng)級(jí)工具（Green building rating tools，GBRTs）并與親自然框架進(jìn)行詳細(xì)比較，發(fā)現(xiàn)綠色建筑評(píng)級(jí)工具與85%的親自然策略密切相關(guān)，提出綠色建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該轉(zhuǎn)向以人為中心的親自然方法，以室內(nèi)-室外和建筑-自然聯(lián)結(jié)來促進(jìn)健康和福祉[61]。Jiang（2020）研究了親自然策略與綠色建筑評(píng)級(jí)工具（GBRTs）在氣候、政策、水文和地理四個(gè)影響因素中的相關(guān)性和分歧，針對(duì)識(shí)別出的關(guān)鍵因素提出改進(jìn)建議以促進(jìn)親自然與新加坡Green Mark（GM）和美國(guó)LEED（BD+C,ND；即LEED V4 for Building Design and Construction,LEED V4 for Neighborhood Development）之間的整合舉措[62]。

③梳理針對(duì)性親自然設(shè)計(jì)框架：Abdelaal（2019）通過回顧環(huán)境可持續(xù)性、親自然與創(chuàng)新之間相關(guān)性的文獻(xiàn)，提出具有可持續(xù)發(fā)展性的大學(xué)校園親自然設(shè)計(jì)綜合框架，將親自然性作為一種哲學(xué)方法引入可持續(xù)創(chuàng)新型大學(xué)校園的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，為學(xué)生提供有吸引力的學(xué)習(xí)和研究環(huán)境[63]。Marte（2020）考慮兒童進(jìn)入戶外自然環(huán)境機(jī)會(huì)有限，以McGee 和Marshall-Baker 開發(fā)的親自然室內(nèi)設(shè)計(jì)矩陣（Biophilic Interior Design Matrix,BID-M）的52項(xiàng)因素為基礎(chǔ)開展了45個(gè)住宅游戲室調(diào)研，提出了適應(yīng)城市住宅游戲室的親自然設(shè)計(jì)框架[64]。

4.4 熱點(diǎn)趨勢(shì)四：親自然設(shè)計(jì)環(huán)境體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法趨向多元

在早期Ulrich、Kaplan 等學(xué)者研究環(huán)境對(duì)心理的影響時(shí)，環(huán)境體驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)條件為觀看窗口景色、圖片、視頻等方法，后續(xù)也有很多學(xué)者延用此類基于平面圖像的視覺觀看實(shí)驗(yàn)法。然而，隨著數(shù)字媒體技術(shù)的進(jìn)步和人們對(duì)多感官影響的研究，學(xué)者們意識(shí)到僅觀看圖像難以做到身臨其境的體驗(yàn)，于是更能模擬真實(shí)環(huán)境的沉浸式虛擬環(huán)境、多感官環(huán)境等被應(yīng)用到環(huán)境體驗(yàn)中，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境的體驗(yàn)感和沉浸感。

①沉浸式虛擬環(huán)境體驗(yàn)：Yin 利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開展了一系列親自然設(shè)計(jì)研究，Yin（2018）在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境和真實(shí)物理環(huán)境中分別設(shè)置有、無親自然設(shè)計(jì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過測(cè)試參與者的血壓、皮電、心率等生理指標(biāo)和認(rèn)知表現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的親自然環(huán)境具有消極情緒減少、積極情緒增加的反應(yīng)，且與真實(shí)物理環(huán)境中的反應(yīng)程度相似[32]。Yin（2019）通過虛擬現(xiàn)實(shí)模擬三個(gè)親自然設(shè)計(jì)方案在兩類辦公空間環(huán)境中的應(yīng)用，經(jīng)生理指標(biāo)監(jiān)測(cè)、認(rèn)知任務(wù)測(cè)試、眼動(dòng)追蹤數(shù)據(jù)記錄，得出親自然設(shè)計(jì)模式中的與自然直接接觸體驗(yàn)更有利于減輕壓力和提高創(chuàng)造力[65]。Yin（2020）測(cè)試了參與者在四類虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境辦公室中的壓力恢復(fù)指標(biāo)，得出親自然環(huán)境有助于壓力和焦慮恢復(fù)[66]。Emamjomeh（2020）進(jìn)行了沉浸式虛擬環(huán)境（Immersed Virtual Environment，IVE）與真實(shí)物理環(huán)境的比較研究，發(fā)現(xiàn)在情緒、認(rèn)知表現(xiàn)和緩解壓力等減少負(fù)面情緒方面，虛擬環(huán)境所起作用與物理環(huán)境相似，而由于實(shí)驗(yàn)程序、接觸時(shí)間等因素，在積極影響和視覺記憶方面所起作用尚不明確[50]。

②多感官環(huán)境體驗(yàn)：Aristizabal（2021）設(shè)計(jì)了視覺、聽覺、視聽組合（多感官）三種親自然工作環(huán)境，通過為期八周的腕戴式壓力傳感器監(jiān)測(cè)、日常調(diào)查、執(zhí)行預(yù)定任務(wù)等方法，獲取參與者的認(rèn)知表現(xiàn)、壓力、工作效率、情緒、與自然聯(lián)系、注意力等數(shù)據(jù)，得出身臨其境的多感官環(huán)境下壓力等級(jí)較低、滿意度和認(rèn)知能力較高[67]。面對(duì)新冠病毒（COVID-19）給醫(yī)護(hù)人員帶來的壓力，Putrino（2020）在醫(yī)院設(shè)計(jì)了多感官（視覺、聽覺和嗅覺）自然體驗(yàn)療愈室（Recharge Room），環(huán)境營(yíng)造使用仿真植物、舒緩自然場(chǎng)景投影、低照度景觀燈、搭配了輕柔音樂的高清晰度自然聲、以及有鎮(zhèn)靜氣味的精油香薰，醫(yī)護(hù)人員體驗(yàn)15min 后壓力顯著降低[68]。

5 結(jié)論及展望

5.1 結(jié)論

本文利用Web of Science 數(shù)據(jù)庫(kù)可視化分析和CiteSpace 科學(xué)知識(shí)可視化圖譜軟件，通過文獻(xiàn)的研究學(xué)科方向分析、年出版量分析、出版物來源分析、共被引分析、關(guān)鍵詞分析和聚類分析等，梳理親自然設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域的學(xué)科特征、重要人物、知識(shí)基礎(chǔ)、研究熱點(diǎn)等，在一定程度上明確了親自然設(shè)計(jì)研究的基礎(chǔ)和進(jìn)展，主要結(jié)論如下：

（1）親自然設(shè)計(jì)研究是一個(gè)較為新興、研究趨勢(shì)遞增的領(lǐng)域方向，研究?jī)?nèi)容涉及工程、設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)、管理、醫(yī)學(xué)等多元視角門類，結(jié)合了自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、生命科學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)；研究方法選取心理學(xué)、信息技術(shù)、媒體藝術(shù)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)與模型；研究范圍涵蓋地球、城市、建筑單體、室內(nèi)環(huán)境、人體等層面。

（2）親自然設(shè)計(jì)的健康效益研究和親自然的環(huán)境設(shè)計(jì)研究?jī)烧呦嘟Y(jié)合，正在成為親自然設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域的主流。兩者原本分別屬于心理學(xué)和建筑學(xué)兩個(gè)學(xué)科門類，在親自然研究早期，前者主要通過心理學(xué)實(shí)驗(yàn)開展定量研究，后者主要通過理論推導(dǎo)、案例分析開展定性研究。而近期隨著學(xué)科交叉和前沿技術(shù)的普及，以及環(huán)境對(duì)人健康重要性的認(rèn)知得到統(tǒng)一，兩者定性與定量相融合的研究范式日益成熟。

（3）隨著地球氣候問題、社會(huì)城市化問題、人類身心健康問題的凸顯和交織變化，親自然研究可能成為解決眾多重大問題的突破口和新思路，為各問題的解決路徑增添知識(shí)基礎(chǔ)和具體方法，通過幫助人類更加了解自身需求而樹立與未來和諧永續(xù)相處的價(jià)值觀。

5.2 展望

基于筆者的建筑學(xué)學(xué)科背景和對(duì)現(xiàn)狀、趨勢(shì)的分析，提出以下建議與展望：

（1）當(dāng)前健康建筑研究大多為空間物理環(huán)境研究，人與自然聯(lián)系的研究已有涉及，但缺乏系統(tǒng)性、全面性。建議以親自然設(shè)計(jì)理論框架為指導(dǎo)，提出健康建筑空間環(huán)境設(shè)計(jì)指標(biāo)，形成親自然健康建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化方法。

（2）親自然設(shè)計(jì)提出了諸多設(shè)計(jì)策略，但對(duì)設(shè)計(jì)策略應(yīng)用效果、相關(guān)感受缺乏量化研究。建議以量化指標(biāo)數(shù)據(jù)分析為方法，建立空間環(huán)境感知評(píng)價(jià)關(guān)聯(lián)機(jī)制模型，形成親自然健康建筑評(píng)價(jià)體系。

（3）基于親自然設(shè)計(jì)理論的設(shè)計(jì)方案，其改善效果如何，缺乏驗(yàn)證和評(píng)價(jià)機(jī)制。建議以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和真實(shí)物理環(huán)境相結(jié)合為實(shí)驗(yàn)手段，測(cè)試、調(diào)整、驗(yàn)證建筑設(shè)計(jì)方案，形成親自然健康建筑設(shè)計(jì)策略。

致謝：衷心感謝山東建筑大學(xué)李媛媛老師在研究方法和寫作思路中給予的指導(dǎo)建議！

圖、表來源

圖1、2：作者分析繪制；

表1：作者基于對(duì)參考文獻(xiàn)[3-4]、[23-28]的信息進(jìn)行整理繪制；

表2：作者基于對(duì)參考文獻(xiàn)[23]、[25]、[28-30]的信息進(jìn)行整理繪制。