崇州街子古镇热环境分析

郑松杰，周博为

(西南交通大学建筑学院，四川成都610031)

对于崇尚“慢生活”的成都市民来说，在一周的忙碌工作之后，逃离钢筋水泥森林的喧嚣生活，约三两知己，寻觅一个小镇，悠闲地享受没有汽车尾气的空气和阳光，已经是越来越多都市家庭的周末生活方式。

成都市附近分布着大大小小数十个古镇，它们有的甚至离市区不过几公里的路程，然而依旧有很多的人愿意去那里“避暑”。为什么几乎同在一个气候区的地方，当夏季来的时候，一个是酷热难当，一个却是无比凉爽？我们研究小组花了一年的时间，综合成都周边古镇环境、地理、气候特点，主要选取街子古镇为调研对象，通过不同季节的数据收集分析，探究街子古镇热环境的特点、成因以及影响因素。

1 街子古镇及热环境简介

成都周边古镇多为滨水城镇，这些城镇多被长长的河流穿过或直接沿河而建。滨水城镇的热环境分析最重要的就是“水”(河流)对城镇整体热环境的影响，在城镇布局中，建筑离水体的远近不同，其相应的温湿度及风环境会有所影响。

街子古镇是典型的滨水古镇，它沿河而建，街道四通八达，沿河的气流很容易顺着宽敞的路网往内陆延伸，给内陆的热环境造成相应的影响。一般而言，越靠近河流的建筑与街道，其受河流的影响越大，反映在具体的形态上即为湿度增大，温度冬季微升、夏季微降。

热环境是指在由温湿度、太阳辐射等物理因素组成的作用于人、影响于人的冷热感和健康的环境。人的生活和工作大部分时间都在室内，室内环境与人体关系密切。室内环境的热特性是室外气候与内部热源通过建筑围护结构进行热交换与热平衡的结果，体现为气温、平均辐射温度、相对湿度、气流速度等四个主要物理因素数值的变化。

2 古镇热环境分析

2.1 热环境实测布点

将街子古镇按离河流的远近关系以及与城镇的空间关系分为4个点，每个点设置有一个温湿度测量仪测量温湿度，在B、D点分别设置风速仪。选点设置：A滨水街道、B滨水桥、C内陆巷道、D内陆十字路口。

2.2 夏季热环境分析

研究小组于2013年9月对街子古镇的热环境进行了实测，图1～图4为两天的温度、相对湿度实测值。

图1 第1天各测点温度分布

图2 第2天各测点温度分布

图3 第1天各测点湿度分布

图4 第2天各测点湿度分布

观察两天的温度曲线图，发现一天之中的最高气温均出现在17∶00～18∶00之间，最低气温则出现在6∶00～7∶00之间。这表明气温主要受太阳辐射的影响，白天空气受到太阳的热辐射作用，不断积累热量，温度持续上升；在17∶00以后太阳高度角过低，开始进入夜晚，太阳辐射给空气的热量小于空气热量的流失，温度开始出现拐点，缓慢下降，并且一直持续到第二天，在日出之前达到最低点。

进行测量的两天中，空气相对湿度在62 %～78 %之间波动，湿度差16 %，曲线的走势大体上与温度曲线的走势相反，可见其相对湿度的数值主要受温度的影响。

对比A、B、C、D各测量点的曲线差异可见，滨水的A、B两点的温度一直略微低于位于内陆的C、D两点的温度，而相对湿度则高于C、D两点。同时，A、B两点温度的波动范围小于C、D两点，这验证了之前湿润度较大空间附近的温度稳定性要好于相对干燥空间的预测。

对于滨河的B点(廊桥)与内陆的C点(巷道)进行的风速实测结果见图5所示。

图5 测点B、D的夏季风速实测值

在测量日期的15∶00～18∶00时段内，B点的平均风速为0.51 m/s，D点的平均风速为0.25 m/s。B点由于其临近河道，遮挡物较少，空间更加开阔，河道的方向顺应于当地夏季主导风向；另外由于水陆温差造成的河谷风影响，其平均风速明显大于处于内陆的D点。这也是其平均温度略低于D点的原因之一。

研究小组成员在实地测量时的主观热感觉也十分明显，在滨河的廊桥和街道相对凉爽和舒适，而在内陆街巷里静风的时候，感觉异常的闷热和不舒适。

2.3 冬季热环境分析

研究小组于2013年冬季对街子古镇的热环境进行了实测，图6～图9为两天的温度、相对湿度实测值。

图6 第1天各测点温度分布

图7 第2天各测点温度分布

图8 第1天各测点湿度分布

图9 第2天各测点湿度分布图

冬季街子古镇的温湿度曲线走势与夏季曲线走势出现了一定程度的差异。从曲线可以看出，在进行测量的两天中其温度的波动范围为1℃～19℃，昼夜最大温差达到了18℃。这个温差与夏秋过渡季的5℃相比，是非常大的。这与冬季空气的绝对湿度的大幅降低、河流水流量减少、树木植被落叶等原因造成的空间湿润程度降低、比热容减小，从而储热性能减小有很大的关系。

冬季的空气温度最高点出现在13∶00～15∶00之间，这与夏秋过渡季的17∶00～18∶00时间段相比，早了三至四个小时。这是因为冬季太阳高度角相对过渡季更低，在较早的时候太阳辐射提供的热量已不足以补偿空气自然流失的热量，开始出现拐点温度下降。气温最低点出现在7∶00～8∶00之间，相比过渡季的6∶00～7∶00时间延后，这与冬季日出时间较晚相吻合。

进行测量的两天中，空气相对湿度范围为22 %～44 %，湿度差22 %。与过渡季的数据相比，其波动范围略有增大，这与冬季的温差增大相符。相对湿度平均值30 %比过渡季70 %低了很多，空气实际感觉也十分干燥。

从A、B、C、D四个测量点的温湿度曲线对比来看，其夏秋过渡季之间的热环境特征在冬季得到了延续。A、B两个滨水测量点的温度总体上低于C、D两测量点的温度，相对湿度的值总体高于C、D两点。在1月3日的湿度曲线中发现，C点的值在20∶00左右出现了不正常的突变，推测是因为测量点旁边短时出现了人为干扰因素(小摊贩、小聚会或停车)。

对于相同的B点(廊桥)与内陆的C点(巷道)进行的冬季风速实测结果见图10所示。

图10 测点B、D冬季的风速实测值

对比过渡季与冬季的同一时段风速曲线图发现，其B、D两点的风速特征关系在两季内保持了一致，及滨河廊桥的B测量点平均风速高于内陆街道的D测量点。但是与过渡季相比，冬季时两点之间的差异更大。滨水廊桥上的风速在测量期间一直比较大，长期停留会让人感到较为刺骨的寒冷，实际上也几乎没有人在廊桥附近停留；而与之相对的内陆街道D点却几乎一直是静风状态，只是偶有微风，舒适度相比B点要好很多，有本地的老人和游客在此停留晒太阳。这是因为D测量点处于街子镇的较中心位置，其周边的建筑与植被肌理复杂，另外测量点街道走向与冬季主导风向垂直，主导风难以进入。而B点位于河道之上，河道方向与冬季主导风向吻合，导致其风速偏高。

3 热环境总结

街子古镇的热环境整体良好，特别在炎热的夏天，受水系影响，整个城镇较为凉爽，由于热压影响，带着水汽、凉爽的风不断地从河流沿岸沿着四通八达的路面进入城镇内部，带走夏季的炎热。到了冬季，由于水的比热容较大，反而降温不是很明显，没有与周边环境形成太大的温度差，不会由于热压形成风，因此冬季城镇的风较少，在城镇里少有冷风扑面。

随着近年来城镇建设在全国如火如荼的进行，特别是中小型城镇发展日新月异，在发展的同时，如何将城镇建设推上绿色、循环、低碳的科学发展轨道，是所有建设者和研究者都需要探究的问题。我们研究现有城镇热环境的目的，在于找出并解决城镇发展中相应的问题，弥补国内相关研究的空白，为城镇未来的建设贡献力量。

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[2] 李爱旗,白雪莲,丁勇,等.重庆市小城镇室内热环境现状调研与分析[D].制冷与空调，2005，(21)

[3] 刘晶.夏热冬冷地区自然通风建筑室内热环境与人体热舒适的研究[D].重庆大学，2007