我国的城市化促进了城市的快速发展,但同时也催生了不同的“城市病”问题。其中城市人口的增长是“城市病”产生的重要原因之一。而现有的城市空间难以匹配日益增长的人口对社会空间资源的需求,为了调和两者之间的矛盾,我国近些年加快了立体空间模式的开发。其中地下空间不仅可以缓解城市空间资源紧缺的现状,提供更多的社会空间资源,同时还可以优化地上空间结构布局,提升居民的城市环境品质。因此地下空间的开发成为未来城市发展的重点之一。但地下空间自身还存在问题,地下空间和室外环境的联系较弱,难以引入自然环境,这导致地下空间的物理环境品质较低,影响使用者的环境舒适性。为了改善地下空间的空间环境品质,建筑师和研究者开始探究建筑空间、环境和人体感知三者之间的关系。但是现有研究还存在问题,第一,目前对地下空间的研究主要集中在概念理论层面,而较少的探究建筑的空间环境品质,而在其中已有的空间环境品质研究中,重点探讨物理环境参数对地下空间的影响,缺少对空间设计参数的研究,第二,基于建筑学的研究存在实验参数相对单一、实验方法不够全面和实验环境设置单一的问题,而基于神经科学的研究存在实验体系、框架不够全面的问题。因此为了解决以上问题,优化地下空间的空间环境品质,研究基于神经科学和建筑学构建了一种新的研究方法。研究采用虚拟现实技术（VR）和实验室调控（LEC）搭建虚拟仿真实验空间,创造沉浸式空间体验,采用脑电信号（EEG）获取受试者的生理层面的实验数据,采用主观调查问卷和认知实验测试,获取受试者心理和作业效率层面的实验数据,得到人体感知的心理、生理和效率之间的耦合关系,最终分析建筑空间、环境和人体感知之间的关联性。基于以上方法,研究的意义不仅仅是提供了一种新的思路,将固有的人体感知转化为实验数据,同时也构建了一种新的研究方法,破解并获取建筑空间、环境和人体感知之间的规律,最终实现对地下空间的设计优化。研究包含两个阶段的实验,第一阶段,选取差异较大的3个场景,构建新的研究方法,分析得到实验中最活跃的测试区是右颞叶区和最活跃的4个测试点,同时β波和工作效率呈现正相关,而且β波和人的心理层面密切相关。第二阶段,选取7个地下空间场景,检验新的研究方法,分析得到地下空间中人脑最活跃的区域是枕叶区域和顶叶区,同时工作效率和βH/βL以及室内颜色密切相关,并且绿色对工作效率的影响最为明显。