張 靚,錢晶晶
環境與健康一直是人類社會發展的重要議題。2013年WHO提出“將健康融入所有政策”[1]。《“健康中國 2030”規劃綱要》提出把健康融入規劃、建設與管理的全過程,促進居民與環境健康協調發展。健康問題是未來經濟和社會發展的首要議題,涉及各個方面。通過改善建成環境為公眾健康提供積極影響是建筑、規劃及景觀學科理論與實踐領域研究的熱點,近年來不斷借鑒環境行為學、心理學、神經科學、地理學等學科,形成了較為系統、精準的研究框架,獲得了豐富的研究成果。本文從研究趨勢、理論背景、影響因子、影響機制、研究方法幾個方面研究建成環境對于公眾健康的影響,并對未來促進公眾健康的社區建成環境研究提出展望。
本文將Web of Science和CNKI核心數據庫作為國內外文獻的檢索平臺,以“建成環境”“社區”“健康”“影響”為關鍵詞進行檢索,并系統梳理了社區建成環境對公眾健康影響相關研究的進展。根據文獻的時間順序和所在期刊的影響因子選擇發表于2000年以后的核心期刊,對686篇文獻進行了綜合分析后篩選得到80篇重點文章。對所選文獻的研究趨勢、影響因子、影響機制及方法展開述評,希望通過綜述研究為該領域提供參考。
通過可視化分析,得到以“社區建成環境健康影響”為主題的發文量變化趨勢(圖1)。國外在2000年左右已出現建成環境與健康關系的研究,此后20年的文章數量上升幅度大,2013年WHO提出“將健康融入所有政策”,此后發文量增幅提高,可見研究建成環境與健康關系的熱度劇增。國內2013年之前有少量相關文獻,2019年后由于都市人群生活壓力的加大以及新冠肺炎疫情給城市秩序帶來的新考驗,建成環境與健康的關系受到相關領域前所未有的關注,發文數量呈明顯增長趨勢,且研究以綜述類居多、實證研究較少。
利用Citespace軟件分析領域內國內外高頻關鍵詞聚類分布和時區分布特征,可以歸納出主要內容和熱點。國外相關研究重點關注“風險”(risk)、“社團”(association)、“流行病”(prevalence)、“健康”(health)、“肥胖”(obesity)、“精神健康”(mental health)、“壓力”(stress)等,根據時區分析可發現隨著時間推進,精神健康方面的關注度逐漸提高(圖2—3)。國內關于“建成環境對公眾健康的影響”的研究熱點有“社區”“影響因素”“心理健康”“公共健康”“老年人”“建成環境”“體力活動”“體育鍛煉”等,研究熱點逐漸由宏觀分析轉向微觀細節探索(圖4—5)。國內關于建成環境與健康關系的研究可分為以下3個階段:

圖4 國內研究的關鍵詞聚類

圖5 國內研究的關鍵詞時區分布
(1)基礎研究階段(2005年以前):2000年以來,“健康狀況”在建成環境研究領域受到的關注逐年增加,其中“社區”“影響因素”和“健康行為”是這一階段重點關注的內容。該階段研究主要聚焦宏觀社區層面環境建設和居民健康整體狀況,為后續進一步的研究奠定了基礎。
(2)全面發展階段(2006—2013年):2011年國際科學理事會(ICSU)發現在建成環境因素作用下部分疾病的發病率明顯增長并倡導各國積極采取相應的措施[2]。在此期間,“建成環境”是最主要的關鍵詞,改善建成環境成為熱點并一直延續至今?!敖】怠薄靶睦斫】怠薄袄夏耆恕薄扒嗌倌辍钡汝P鍵詞表明該階段的研究與上一階段相比更具全面性和廣泛性。
(3)深入探索階段(2014年以后):2013年WHO提出“將健康融入所有政策”,黨的十八屆五中全會倡導“國家戰略的健康指導”,健康城市建設的重要性和戰略地位充分顯現[3]。根據關鍵詞時區分析得到“健康信息”“體力活動”“健康城市”“身體活動”和“健康社區”等為該階段的研究熱點,這一階段的研究焦點逐漸由宏觀轉向微觀,并呈現多學科交叉、深入機理探索的發展態勢。
目前國內外關于建成環境與健康關系的研究涉及多個學科且持續受到學界的廣泛關注,總體呈現如下趨勢:第一,國外相關研究起步較早,發文量高于國內,研究呈現明顯的學科交叉特點,關注的焦點問題更加具體,國內受國情和政策的影響,近年處于快速發展階段;第二,早期研究主要關注宏觀領域的建成環境與健康關系問題,近些年逐漸轉向關注微觀尺度下的社區空間、居民體力活動和心理健康,同時有部分研究對人群進行年齡和性別的細分,尤其關注老年人和兒童兩個重要群體;第三,近幾年對于建成環境健康影響機制的研究逐漸增多,信息科學技術、傳感技術、大數據等新技術的廣泛應用為定量研究提供了重要支撐,研究體現出不斷深化和精細化的趨勢。
體力活動被證明對人的身心健康具有促進作用,可以降低慢性疾病發病率、緩解焦慮和預防抑郁癥等精神疾病[4]。Brownson從不同的建成環境的角度將體力活動劃分為交通類活動、休閑類活動和家務類活動[5]。在城市健康環境研究方面,交通類活動和休閑類活動是體力活動相關研究關注的重點[6]。體力活動是建成環境影響公眾健康的重要“中介”。
20世紀末,Cervero 和 Koekelman構建了著名的3D模型,將密度、多樣性、設計作為交通環境的主要分析要素,引發學術界對建成環境促進體力活動的持續討論。2001年Ewing和Cervero[7]在3D模型的基礎上增加了目的地可達性;10年后,又再次補充了公交換乘距離,從而形成了目前得到廣泛認可的5D模型[8-9]。Handy[10]、Brownson[5]等學者的研究成果豐富了建成環境促進體力活動的研究(表1)。

表1 建成環境促進體力活動的相關研究
總體而言,有關建成環境促進體力活動的研究可以分為兩大類:(1)以宏觀角度關注城市結構因素,主要包括密度、土地混合利用、道路連通性、可達性、公共設施距離等,反映是否方便到達目的地,主要指向交通類活動;(2)以微觀角度關注環境品質因素,主要包括美學、街道尺度、安全性等,反映空間是否可吸引居民停留,主要指向休閑類活動。
20世紀80年代,西方學界開始探索自然環境與人類心理、生理及行為之間的關聯,提出復愈環境(Restorative Environment)理論。復愈環境的研究主要建立在兩大理論基礎之上:Ulrich的“緩壓理論”(Stress Reduction Theory,SRT)[11-12]和Kaplan的“認知恢復理論”(Attention Restoration Theory,ART)[13]?!熬弶豪碚摗标P注情緒和生理的恢復,Ulrich從復雜性、結構性、焦點性、深度性、肌理性、威脅和緊張、蜿蜒的遠景和水體等方面提出自然環境緩解壓力、調節情緒的機理[14];“認知恢復理論”強調環境對人心理認知層面的影響,Kaplan將其歸納為距離感(being away)、吸引力(fascination)、豐富性(extent)、兼容性(compatibility)4個特征[15]。雖然兩個理論從不同的方面解釋環境促進身心復愈的作用,但緩壓與認知恢復兩者是可以互相影響并轉化的[16],近年來,研究呈現整合的趨勢。
建成環境促進心理復愈的相關研究可分為兩類:一類關注單一環境要素的復愈能力,一般是通過控制性實驗驗證某個環境因子與復愈效益的確切因果關系,例如姜斌、徐磊青、黃秋韻等學者關于綠視率[17-18]、綠量[19]的研究;另一類研究則關注多元環境要素的綜合影響,即對整體環境品質的全面認知,研究的關鍵在于從多層維度構建環境品質評價指標體系,例如Grahn提出公園擁有寧靜、寬敞、自然、物種豐富、庇護、文化、前景、社會學8種復愈性特質[20]。
微觀環境品質是社區環境促進居民身心健康的主要影響因素,因此環境品質評價是社區建成環境與健康研究的重點。將環境品質評價分為客觀和主觀兩個層面:客觀層面關注環境特征本身,一般為可以直接觀測和度量的特征指標;主觀層面關注人對環境的感知,即使用者在實際空間中的感受。此外,行為是環境與人交互作用的中介,是社區建成環境促進公眾健康的中間變量。既有研究多圍繞這三類影響因子展開。
3.1.1 環境特征因子
從環境促進人的(休閑性)體力活動來看,Colabianchi關于公園、廣場等公共空間的研究提出,影響活動的重要因素有道路質量、運動健身設施、照明質量、水體面積與質量、草坪面積與質量、周邊場所環境等[2]。Boarnet關于街道的研究指出,街道尺度、人行道長寬比、建筑退讓和靜態交通等空間形態因素以及道路材質、園林景觀、街道裝飾等物質環境因素都對人的步行等休閑活動有積極的影響[2]。Gail的研究指出,街邊的行道樹和商店、沿街建筑立面、通透的門窗、適宜的建筑及綠化尺度是高品質街道空間的重要特征,這些因素會吸引人們步行并產生街道活動[2]。王蘭等將影響休閑活動的環境特征因子總結為空間尺度、綠化景觀、設施小品、界面與活動四大類,基本可以概括上述研究所涉及的環境要素與特征[21](表2,圖6)。

表2 建成環境促進(休閑性)體力活動的環境特征因子

圖6 環境特征因子對應關系
從環境對人的心理作用來看,黃舒晴、徐磊青基于Malkin和Iyendo等人的研究提出復愈環境要素,包括降低環境中的壓力、自然景觀、控制感、社會支持性、與轉移注意力相關的事物、引發積極效應6個準則和30個指標[22]。徐磊青、胡瀅之針對療愈街道提出活動性、舒適性、生態性、穩靜性4個準則和14個指標[23]。譚少華、彭慧蘊針對社區公園提出自然性、設計性、環境性3個準則和11個指標[24],后來在針對城市公園的研究中,將準則調整為自然性、休息性和活動性并對相應指標進行了調整[25](表3)。
3.1.2 感知特征因子
感知是“個人意識或理解信息的過程”,環境行為心理學經典理論認為感知是環境促使人活動的中介變量[26-27]。許多研究把基于使用者視點的空間感知作為重要的變量。Cohen的研究表明,公共空間安全性、便捷性、舒適性等方面的體驗可以增強使用者對空間的愉悅感受,從而吸引人去參與活動,延長人進行娛樂休閑活動的時間[28]。魯斐棟、譚少華[6]提出美學感和安全感是建成環境影響休閑性體力活動的兩個重要因素。彭慧蘊、譚少華關于城市公園的研究證明私密性、安靜、吸引力、安全感、衛生性、隱蔽性等感知特征正向影響公園的恢復性效應[25]。
感知變量在研究中難以通過客觀的方式直接獲取,人對環境的感知受到環境特征的影響,因此大量研究試圖建立兩者之間的關聯,通過客觀環境特征反映人的主觀感知。徐磊青[18]、韓君偉[29]、李澤[30]等學者通過定量分析研究了綠視率、色彩豐富指數、天空開闊指數、通透度等指標對安全感、宜人感、放松感等心理感受的影響。
3.1.3 行為模式
建成環境對居民產生的健康效應與居民的行為活動密切相關。在復愈環境的相關研究中,許多學者將行為活動作為環境特征與健康效應的中介變量,著重于驗證行為在環境特征促進居民健康效應過程中的中介作用,探討不同行為模式與環境品質之間的關聯。
彭慧蘊、譚少華根據活動的動態特征將公園內人群活動分為靜態型、動態型和通過型3種,其中前兩類屬于休閑性活動,后一類屬于交通性活動,研究驗證了居民的活動在公園復愈效應的影響機制中具有中介作用,并發現靜態型活動的中介作用與其他兩類相較更加明顯[25]。陳箏、孟鈺在城市綠地空間的研究中將休閑活動分為自然度和社會度兩個維度:自然度可理解為綠地空間中人對自然的需求,如自由活動、放松身體、自我冥想、觸摸自然、安靜思考等;社會度可理解為綠地空間中人對社交的需求,如歡樂、熱鬧等;在自然度的描述中人的活動更趨向于寧靜,而在社會度的描述中卻呈現負向荷載的特征;研究發現城市綠色開放空間的低強運動、中高強運動、自然接觸、社交四類休閑活動中,社交類活動對環境自然性的需求顯著低于其他三類[31]。
目前關于建成環境對公眾健康影響機制的研究外文發文量較多、中文文章較少,研究對象以自然環境和人工自然環境居多,研究多聚焦建成環境通過何種路徑對大眾產生健康效益,重點在于理論模型的構建和解釋。在諸多研究中,四類潛在的中介變量被提及最多:調節物理環境、促進體力活動、助益心理復愈、增加社會交往。其中,調節物理環境(凈化空氣、降低噪音、緩解熱島效應、調節雨洪等)本文不進行重點討論(表4)。以下將從3個方面,對既有研究成果分別展開論述。
3.2.1 促進體力活動
城市綠地和建成環境通過提供安全、舒適、便捷和有吸引力的環境來促進體力活動,進而產生健康效益。研究多以環境的數量、質量、可達性[8-10]等為觀察指標,以活動的類型、頻率和持續時長為中介變量,健康效益主要體現在改善收縮壓和舒張壓、心率、體脂百分比、身體質量指數(Body Mass Index,BMI)、膽固醇、身體功能[33]、抑郁情緒和心理健康等方面。體力活動的中介效應[34]被廣泛驗證,部分研究得出了中介效應值,Jia X等的研究發現體力活動在住區綠化水平和高血壓之間的中介效應值為55%。有研究進一步發現不同類型體力活動的中介效應不同,Hanson S等的研究發現在綠地中進行步行、跳舞、晨練、太極這類中高強度的活動能顯著降低患高血壓和冠心病、中風的風險[2]。彭慧蘊、譚少華[25]的研究驗證了靜態型活動在公園環境恢復性效應影響機制中具有最大的中介作用。
3.2.2 助益心理復愈
自然環境中的綠化和水體可以減少人們的心理和生理壓力,誘發積極情緒,恢復認知,從而促進心理和精神健康。大量實驗研究發現,接觸自然、增加綠地暴露或在綠地中開展活動有助于緩解抑郁、焦慮和壓力等癥狀,改善情緒、注意力和意識,促進心理健康,增強幸福感,因此綠視率和水體面積為重點關注的環境指標。許多學者的研究驗證了壓力知覺(Perceived Stress)、恢復性知覺(Perceived Restorativeness)在綠地和健康結果之間的中介效應。恢復性質量知覺(Perceived Restorative Quality)亦被證實具有顯著的中介效應,即感官感知的綠地品質影響人們的情緒健康、生活質量和恢復性體驗。
3.2.3 增加社會交往
自然環境和高品質的人工環境為人們之間的交往提供了場所和契機,有助于增加社會交往的頻率,增強社會支持感和社區凝聚力[34]。在既有研究中,對城市綠地的關注度最高。一些研究驗證了社會凝聚力在街道綠化與居民心理健康、城市綠化與流動人口心理健康之間的中介效應,以及社會支持感在住區綠化水平與居民健康之間的中介效應。Vries S的研究進一步對中介效應進行了量化,發現社會凝聚力的中介效應值約為40%。
概括而言,以上機制研究雖然中介變量各不相同,但基本可以將影響路徑歸納為“客觀環境特征→主觀感知特征→行為→健康效益”,即客觀環境的物質特征作用于人形成綜合的感知特征,進一步促發行為活動從而產生健康效益,這與經典的環境行為心理學關于人與環境互動的觀點是高度一致的。已有研究的區別主要在于感知和行為兩個中介變量是否同時被納入模型,多數研究選擇將其中之一作為中介變量,但并不影響建成環境健康效益全模型的構建。
3.3.1 環境數據
目前主要通過訪談、問卷打分法、地圖標記法、照片記錄法等方法獲取建成環境的信息。近年來,越來越多的新技術被應用于研究中,從而獲得更加客觀的指標數據。Sarkar等利用GIS對建成環境信息進行建模并通過模型分析要素之間的關系,Dzhambov等利用衛星影像和街景圖像分析建成環境的特征[35],Li Dongying等將GPS技術與街景圖像技術相結合來探索調查地點的綠化景觀特征并運用到相應的實證研究中,韓君偉、徐磊青等學者運用3D視頻或虛擬現實技術(VR)[29,36]模擬環境并對模擬的結果進行評價。
3.3.2 健康數據
通常以兩種形式量化環境健康效益。一類是通過對環境長期干預來測度效果,部分研究通過有關生理、心理和社會健康內容的綜合量表來測量居民的綜合健康效益,包括綜合健康量表SF-36及其簡版SF-12、每日健康量表HRQOL-4以及達特茅斯功能健康評價量表等。另一類是測度環境短期干預的效果,多用于測度微觀層面環境對人的直接作用,主要以認知改善、情緒調節和壓力緩解為表征,從心理和生理兩個維度進行評價。心理維度常通過量表問卷獲取受試者主觀評價數據,常用Hartig等編制的“知覺恢復性量表”[37-38]評價認知,用情緒狀態量表(POMS)、正負情緒量表(PANAS)和情緒反應量表(ZIPERS)評價情緒。生理維度常通過直接測量受試者客觀生理指標獲取數據。隨著神經生物技術的發展,腦電、皮電、心電、肌電[39]、血壓、脈搏、唾液皮質醇濃度[19,40]等生理指標和眼動測量指標被普適性測量模型用以客觀描述環境體驗對生理健康的改善程度。
已有的研究結論為環境與健康之間的聯系提供了理論支撐和實證基礎。本研究對篩選的代表性文獻進行分析,發現當前社區環境健康影響研究存在以下特點:
(1)兩種理論視角分別從建成環境促進體力活動和心理復愈兩個層面構建了社區環境與大眾健康研究的理論框架。當前大多數實證研究基于其中一種理論展開,關注的重點問題是一元的、相對孤立的。而在實踐領域中,環境對人群健康的影響是多元的,既體現在體力活動的促進上,又體現在心理的復愈上,同時還表現為社會交往活動的發生。這幾方面的影響無法割裂,因此在導向實踐的研究中建立綜合的視角顯得尤為重要。
(2)社區建成環境促進人群健康的影響因子具有多因素性和多層次性。既有研究沒有過濾出單一因素對健康的影響,而是常將多個內部變量歸納為一個變量因素。環境對人群健康影響是間接的,即客觀環境特征先影響人的主觀感知進而影響人的行為,從而實現促進健康的效益。既有研究或常把客觀環境特征和主觀感知特征混雜在一起,或忽略行為的中介作用,導致因素間復雜的交互關系不能體現。
(3)目前大部分研究只片段化地建立某些環境因素與大眾健康的相關性關系,缺乏深入機理層面的研究,未證明環境要素通過何種路徑影響大眾健康,導致研究的結論大多止步于對環境特征的質性描述,未能形成高效引導物質空間設計的導則,基礎理論研究與設計之間出現脫節問題。
(4)傳統研究通過問卷、行為地圖記錄、定性評估等方法獲取數據,雖然這些方法在研究上存在一定的誤差和主觀判斷因素,但作為中觀區域的分析以及短時的定性具有重要的作用。近年來大數據、新數據的方法被學界廣泛采用[41],最新研究大量使用ArcGIS技術、VR、生物反饋儀、手機信令數據、情緒識別技術等方法收集數據,相較于傳統數據,新數據可獲得實時數據并得到更加精準的結論。傳統數據與新數據的融合將成為未來研究的趨勢。
4.2.1 學科交叉實現社區環境對公眾健康的主動式干預
理論、實證研究的成果應用于實踐仍然存在一定的難度。未來相關研究需考慮更全面的因素,多學科多領域交叉融合,打造促進居民健康的社區建成環境需要建筑、規劃、景觀甚至運動科學、生態學等多領域聯合。在城市設計領域,主動式環境干預已成為新的趨勢,通過社區環境設計來促進居民健康發展是城市設計研究者協同城市規劃、景觀、安全衛生等領域的學者共同探索的重要課題。
4.2.2 揭示社區建成環境對大眾健康的復雜影響機制
運用實證分析來明確社區建成環境與公眾健康的耦合關系是確定影響機制的有效途徑。進一步探索健康影響的中介因子(感知要素、行為要素)彼此間的作用關系將是下一步研究的重點。未來研究可以借鑒環境行為心理學的研究成果,遵循“客觀環境特征→主觀感知特征→行為→健康效益”的基本理論框架,在環境要素對行為的影響路徑、影響因子之間的交互等方面進行具體影響機制的分析。
4.2.3 采用新數據與傳統數據相結合的研究方法
傳統的問卷調研法和實地調研法方便易行、數據可靠性高,但難以精確反映環境數據和行為特征的量化指標,現代科技的快速迭代為精準的計量分析提供了可能。未來研究需認識到新數據與傳統數據相結合在研究范圍中的重要性,充分發揮兩者互補優勢來提升精度,從而保證質量互證的優勢。運用GPS、VR、生物反饋儀等現代科學技術收集數據并結合傳統研究方法,將有助于進一步提升研究結果的準確性和科學性。
4.2.4 建立循證的促進公眾健康的社區環境指標體系和設計導則
促進居民身心健康是當下社區環境建設的重要目標。通過詳細的環境指標體系來調控空間規劃設計,可以將理論和實證研究的成果有效應用于其中,便于評估社區環境對大眾健康的影響。未來應在實證研究的基礎上,從客觀環境特征和主觀感知特征兩個層面建立完善的社區環境評價指標體系,并重視指標閾值和權重體系的構建,進而編制促進健康的社區環境設計導則。
目前,國內外在建成環境與公眾健康方面已形成豐富的研究成果,如何從城市設計層面審視社區環境對公眾健康的干預作用,已成為當下研究城市發展的新趨勢,是實現“健康中國”戰略的重要抓手。本研究回溯了國內外近20年社區建成環境對公眾健康影響的研究,概括了既有影響因子的指標體系構建、影響機制分析、研究方法的成果和不足,并試圖提出未來研究的方向,旨在為今后的研究提供借鑒?;诖龠M公眾健康的原則反思社區環境設計的方法,既是對城市設計的本質和基本目標的回歸,也是對城市設計的新思路和新方法的探索。