成都市旧城住区广场微气候调查分析

2020-07-21蔡伟奇黄晓晨禤颖彪赖叶红周雅婷

四川建筑 2020年1期

蔡伟奇, 黄晓晨, 禤颖彪, 赖叶红, 周雅婷

(西南交通大学建筑与设计学院, 四川成都 610031)

旧城住区广场是旧城公共空间的重要组成部分，是居民户外活动和交流的重要空间。相关研究表明:微气候是影响户外空间活动的重要因素[1]，因此，对旧城住区广场的改造，塑造一个良好微气候环境是必要的。

成都地理位置东经102°54′、北纬30°05′，属于典型的湿热气候区，夏季湿度高，风速低，温度高，人体热舒适度差，体感闷热。针对成都市夏季微气候条件恶劣的情况，以旧城住区中的为民广场为例，通过调研、实测与分析，提出改善微气候的设计策略，为旧城住区居民提供舒适自然的户外交流空间和活动场所。

1 研究方法和研究内容

1.1 测试地点

选取测试地点为成都市为民广场。为民广场位于成都市金牛区二环路西三段为民路28号，是一个开放的生活性广场，周围是居住区，使用者为周围居民，面积9 000 m2。在广场中选择4个点进行时段测量，保证周围40 m范围无大型遮挡物(表1)。

1.2 测试时间

成都市湿热气候特征显著时间段为每年7月、8月份，结合天气预报，我们选择在2018年8月中连续两天晴天后的晴天进行测量[1]，共实测4 d，分别是08-19、08-20、08-23、08-26。

1.3 测量工具

RS-FSJT-*型风速变送器、HSTL-FSDJY型太阳总辐射照度传感器、AS105型温湿度显示仪，测试前经过校正。

1.4 数据来源与处理

采用上述仪器在1.5 m高度进行同时段测量，观测时间为早上8：00至晚上18:00。每30 min仪器记录一次，取每1 h平均值进行分析。

舒适度指标采用董靓博士建立的湿热地区的WBGT关联式[2]：WBGT=(0.8288Ta+0.0613Tmr+0.007377SR+13.8297RH-8.7284)V-0.0551

式中：Ta为空气干球温度，℃；RH为相对湿度，%；SR为总太阳辐射照度,W/m2；Tmr为环境平均辐射温度，℃；V

表1 成都市为民广场观测点情况

为风速，m/s；总相关系数R=0.9858，WBGT值的单位采用国际标准单位℃，关联式针对适应气候着衣的人群。

实验研究表明：以Ta替代Tmr，WBGT值的平均相对误差为4.471%，绝对值增大0.45 %，这和G.Buonanno等的研究结果相同：环境辐射温度对WBGT值的误差影响可忽略不计[2]。本文在计算WBGT值时，即以Ta替代Tmr。

2 实测结果与分析

2.1 水体景观

理论上，水体与周围的地面相比，比热容更大；蒸发吸热，降低温度；反射部分太阳辐射，因此夏季水体比中心空地增温慢[3]，平均温度更低，但为民广场水池缺水，水池比空地降温不多，低0.49 ℃。水体的高比热容使其气温变化平缓[4]。因此，水池对比空地，平均温度方差为11.5，而空地平均温度方差12.2，气温变化更小(图1)。

图1 成都市为民广场实测点温度、湿度、风速与太阳辐射照度情况分析

水体与周围地面的温差会形成气压差，形成风，蒸发的水汽增加空气湿度，水池周围湿度比空地高0.64 %。湿热地区水体的增湿作用明显。如果水体周围空旷，水体会增大风速，降低湿度。为民广场水体小，效果不明显，水池风速比空地大0.002 m/s(图1)。无遮挡的水体太阳辐射照度与中心空地处无明显差别。

湿热气候条件下的城市广场设计中，水体对微气候的改善主要体现为降低温度，提高湿度，增大风速。相比硬质的中心空地，水池WBGT指数降低了0.44 ℃(图2)。

2.2 植物景观

植物景观的遮荫作用能降低太阳辐射照度[5]，藤架比空地低299.74 W/m2，种植池比空地低300.69 W/m2(图1)。

植被越茂密、植被结构越复杂，乔灌木比例越大，增湿、降低太阳辐射的程度越明显，但另一方面，茂密的植被会阻碍空气流通，降低环境风速[6]。如图1所示，为民广场中，植物更密集的藤架相比种植池的太阳辐射照度低0.95 W/m2，平均湿度高0.63 %，而藤架温度却高了0.14 ℃，因为密集的植物阻挡了风的流动，减缓了温度的下降。

植物对微气候改善效果良好，有效的减少了太阳辐射照度，提高了湿度，降低了温度。WBGT指数降低了3.24 ℃。且微气候稳定性好，方差3.35，比空地低10.43(图2)。