成都市舊城住區(qū)廣場微氣候調(diào)查分析

蔡偉奇, 黃曉晨, 禤穎彪, 賴葉紅, 周雅婷

(西南交通大學(xué)建筑與設(shè)計學(xué)院, 四川成都 610031)

舊城住區(qū)廣場是舊城公共空間的重要組成部分，是居民戶外活動和交流的重要空間。相關(guān)研究表明:微氣候是影響戶外空間活動的重要因素[1]，因此，對舊城住區(qū)廣場的改造，塑造一個良好微氣候環(huán)境是必要的。

成都地理位置東經(jīng)102°54′、北緯30°05′，屬于典型的濕熱氣候區(qū)，夏季濕度高，風(fēng)速低，溫度高，人體熱舒適度差，體感悶熱。針對成都市夏季微氣候條件惡劣的情況，以舊城住區(qū)中的為民廣場為例，通過調(diào)研、實測與分析，提出改善微氣候的設(shè)計策略，為舊城住區(qū)居民提供舒適自然的戶外交流空間和活動場所。

1 研究方法和研究內(nèi)容

1.1 測試地點

選取測試地點為成都市為民廣場。為民廣場位于成都市金牛區(qū)二環(huán)路西三段為民路28號，是一個開放的生活性廣場，周圍是居住區(qū)，使用者為周圍居民，面積9 000 m2。在廣場中選擇4個點進行時段測量，保證周圍40 m范圍無大型遮擋物(表1)。

1.2 測試時間

成都市濕熱氣候特征顯著時間段為每年7月、8月份，結(jié)合天氣預(yù)報，我們選擇在2018年8月中連續(xù)兩天晴天后的晴天進行測量[1]，共實測4 d，分別是08-19、08-20、08-23、08-26。

1.3 測量工具

RS-FSJT-*型風(fēng)速變送器、HSTL-FSDJY型太陽總輻射照度傳感器、AS105型溫濕度顯示儀，測試前經(jīng)過校正。

1.4 數(shù)據(jù)來源與處理

采用上述儀器在1.5 m高度進行同時段測量，觀測時間為早上8：00至晚上18:00。每30 min儀器記錄一次，取每1 h平均值進行分析。

舒適度指標(biāo)采用董靚博士建立的濕熱地區(qū)的WBGT關(guān)聯(lián)式[2]：WBGT=(0.8288Ta+0.0613Tmr+0.007377SR+13.8297RH-8.7284)V-0.0551

式中：Ta為空氣干球溫度，℃；RH為相對濕度，%；SR為總太陽輻射照度,W/m2；Tmr為環(huán)境平均輻射溫度，℃；V

表1 成都市為民廣場觀測點情況

為風(fēng)速，m/s；總相關(guān)系數(shù)R=0.9858，WBGT值的單位采用國際標(biāo)準(zhǔn)單位℃，關(guān)聯(lián)式針對適應(yīng)氣候著衣的人群。

實驗研究表明：以Ta替代Tmr，WBGT值的平均相對誤差為4.471%，絕對值增大0.45 %，這和G.Buonanno等的研究結(jié)果相同：環(huán)境輻射溫度對WBGT值的誤差影響可忽略不計[2]。本文在計算WBGT值時，即以Ta替代Tmr。

2 實測結(jié)果與分析

2.1 水體景觀

理論上，水體與周圍的地面相比，比熱容更大；蒸發(fā)吸熱，降低溫度；反射部分太陽輻射，因此夏季水體比中心空地增溫慢[3]，平均溫度更低，但為民廣場水池缺水，水池比空地降溫不多，低0.49 ℃。水體的高比熱容使其氣溫變化平緩[4]。因此，水池對比空地，平均溫度方差為11.5，而空地平均溫度方差12.2，氣溫變化更小(圖1)。

圖1 成都市為民廣場實測點溫度、濕度、 風(fēng)速與太陽輻射照度情況分析

水體與周圍地面的溫差會形成氣壓差，形成風(fēng)，蒸發(fā)的水汽增加空氣濕度，水池周圍濕度比空地高0.64 %。濕熱地區(qū)水體的增濕作用明顯。如果水體周圍空曠，水體會增大風(fēng)速，降低濕度。為民廣場水體小，效果不明顯，水池風(fēng)速比空地大0.002 m/s(圖1)。無遮擋的水體太陽輻射照度與中心空地處無明顯差別。

濕熱氣候條件下的城市廣場設(shè)計中，水體對微氣候的改善主要體現(xiàn)為降低溫度，提高濕度，增大風(fēng)速。相比硬質(zhì)的中心空地，水池WBGT指數(shù)降低了0.44 ℃(圖2)。

2.2 植物景觀

植物景觀的遮蔭作用能降低太陽輻射照度[5]，藤架比空地低299.74 W/m2，種植池比空地低300.69 W/m2(圖1)。

植被越茂密、植被結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，喬灌木比例越大，增濕、降低太陽輻射的程度越明顯，但另一方面，茂密的植被會阻礙空氣流通，降低環(huán)境風(fēng)速[6]。如圖1所示，為民廣場中，植物更密集的藤架相比種植池的太陽輻射照度低0.95 W/m2，平均濕度高0.63 %，而藤架溫度卻高了0.14 ℃，因為密集的植物阻擋了風(fēng)的流動，減緩了溫度的下降。

植物對微氣候改善效果良好，有效的減少了太陽輻射照度，提高了濕度，降低了溫度。WBGT指數(shù)降低了3.24 ℃。且微氣候穩(wěn)定性好，方差3.35，比空地低10.43(圖2)。

3 舊城住區(qū)廣場微氣候改善策略

3.1 充分利用軟質(zhì)景觀

廣場中充分利用軟質(zhì)景觀改善微氣候，比如硬質(zhì)鋪裝與草坪、灌木等相結(jié)合；喬木和藤架遮蔭，或是增設(shè)水池、跌水、噴泉或瀑布等水體景觀降溫增濕。

3.2 水體景觀設(shè)計策略

水體與綠化遮蔭相結(jié)合，或營造跌水、噴泉、溪流、瀑布等動態(tài)水景，最好順應(yīng)夏季風(fēng)風(fēng)向形成風(fēng)道[7]，從而有效的利用風(fēng)環(huán)境，降低周圍溫度[8]。

3.3 植物景觀設(shè)計策略

植物層次越多，增濕、降溫、降低太陽輻射效果更好，但會阻擋風(fēng)?？梢赃x擇喬—草結(jié)合模式，有利于在樹干處形成風(fēng)道?？衫脡w、花架等形成垂直綠化發(fā)揮植被效果。

4 結(jié)論

在為民廣場中，受面積和體積限制，水體對微氣候的改善作用沒有發(fā)揮到最佳。植物的微氣候效應(yīng)相對更明顯，相比于葉密度高的藤架，樹池周圍的溫度更低。

本文通過實測和對數(shù)據(jù)分析的方式探討了夏季濕熱氣候下市內(nèi)生活廣場各景觀要素的微氣候效應(yīng)，為夏季濕熱氣候下城市廣場中的微氣候改善提供了初步思路與設(shè)計策略。