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室外热环境中人的行为研究综述

2021-03-30韩佳勤

建材与装饰 2021年30期
关键词:环境要素太阳辐射气温

韩佳勤

(西南交通大学建筑与设计学院,四川成都 610097)

0 引言

室外热环境要素包括空气温度、湿度、风速、太阳辐射等,人们的户外活动,受到包括室外热环境要素在内的多因素影响。室外热环境会直接对人体的热感觉或热舒适产生影响,进而影响人的行为。

著名丹麦学者扬·盖尔在《交往与空间》中指出,在户外开放空间中人的行为是需要考虑的建筑学要素,空间设计对人的行为有引导作用[1]。对于室外热环境中人的行为,本文从活动类型、活动人数、活动时长,活动强度、适应性行为等方面的相关研究进行梳理,并对后续的研究方向提出建议。

1 室外热环境中人的行为

1.1 活动类型

动态和静态活动类型对热环境的敏感程度是不同的,并且对热环境要素的感知情况也有所差异[2]。卫渊在哈尔滨城市公园针对不同活动类型的定量分析表明[3],空气温度的变化对静态行为如站立和静坐影响较大,而对动态行为影响较小。人们进行轻强度活动的时候感受到太阳辐射的影响最大,而对于动态行为,太阳辐射的影响较小。相对湿度对动态活动和静态活动的影响程度均较小,相对湿度增加,对动态活动有增热影响,对静态活动有冷却影响。

同时,户外活动也可以分为三种类型,即必要性活动、自发性活动和社交类活动。必要性的活动,如步行上班或上学,都是不受热环境影响而发生的,因为人们没有选择,但室外热环境对自发性活动的影响较大,自发性活动和社会活动的发生依赖良好的“物理环境”[14]。

1.2 活动人数

不同的研究发现,关于活动人数和热环境之间的确切关系存在矛盾。例如:在瑞典[17]研究中发现,人口越多,平均辐射温度越高。然而,其他地区的一些研究发现,活动人数与热环境之间存在多项关系。在广州[4]、成都[5],随着气温升高,更多的人出现在户外,直到一个“临界值”阈值。在临界值之后,随着气温的升高,人数开始减少。值得注意的是,瑞典属于寒温带地区,而广州、成都和台中地区的气候比瑞典要温暖。这是因为不同地区的人们由于气候适应产生的热量需求不同,地区的气候水平影响当地人的活动人数。

由于不同地区的人们对气候适应产生的热量需求不同,地区的气候水平影响当地人的活动人数。温带地区的研究证明使用空间的人数随着公共空间全年空气温度的增加而增加。在亚热带地区,冷季的分析结果与温带地区的研究结果一致,而在热季,随着热指数的增加,参观广场的人数减少[5]。

1.3 活动时长

我国居民的室外活动时间存在一定的地区差异。王贝贝等的研究表明,室外活动时间呈现出一定的季节和地区差异并且受气温影响较大。居民的室外活动时间随着气温的升高而逐渐增加[6]。赵晓龙[7]等在寒地城市公园研究发现,在不同微气候要素下影响下,活动时长存在差异性。短时间的活动与温度、太阳辐射呈正相关关系;中长时间的活动与温度、太阳辐射呈明显正相关关系,与风速呈负相关关系。长时间的活动与温度、太阳辐射呈明显正相关关系,与风速呈明显负相关关系。同时,热环境要素对活动时长的影响程度显著强于对活动人次的影响。Makaremi等人将马来西亚一座大学校园的两种不同的阴凉空间作为研究对象,一种是由建筑物和构筑物创造的,另一种是通过绿化植物创造的。研究发现,在植物创造的阴凉环境下,人体获得更长的热舒适时间[15]。

1.4 活动强度

在寒地城市的公园中研究表明,人们进行不同强度时,对于微气候偏好也具有显著差异。活动强度增强,进行活动时对活动场地温湿需求也越强。在进行低、中等强度的活动时,微气候偏好基本相同,呈现较强耐风和耐湿性。进行轻强度活动的人对微气候的需求是阴凉通风。在进行中等以上强度活动时,活动主体对于太阳辐射量需求明显高于低强度活动。同时,进行中等以上强度活动的人对微气候的需求是温暖干燥[7]。

户外活动水平也受季节影响,在夏热冬冷气候区某大学校园室外热舒适研究中发现,学生夏季的户外活动水平高于冬季,学生在夏季倾向于在室外环境中锻炼,而在冬季室外环境寒冷时,学生减少户外活动,倾向于呆在室内[11]。

同时,活动强度的高低在不同的人群中受热环境的影响是不同的。在严寒气候城市室外热环境中的研究发现,游客的活动水平不会受到室外热环境,这是由于预制计划当他们来到一个新地方,但对当地居民来说,在夏季他们的活动水平受室外环境影响,与夏热冬冷地区相同,气温高导致更高的活动水平,而在冬天,他们似乎对户外环境没有明显的反应,他们更喜欢在上午晚些时候和下午做更多的活动,可能是为了避免早上很冷[8]。

1.5 适应性行为

在室外空间中,人们为了更好地适应热环境,会表现出许多适应性行为。这些适应行为可以分为自适应行为和交互适应行为,自适应行为是指为提高热舒适水平而发生的行为变化,如改变衣服、姿势、位置、活动类型等,交互适应行为是指与环境的互动行为,如寻求遮荫、开窗、使用遮阳伞[9]等。适应性行为,比如寻求阴凉处、使用遮阳伞、换衣服、改变停留时间等是受到气温的很大影响的适应性行为[10]。地中海地区,研究发现女性和老年人稍微更喜欢穿保暖的衣服[12]。在严寒地区步行街,女性倾向于通过穿衣服和改变位置来提高热舒适水平,而男性倾向于进行更多运动[13]。

2 结论与展望

本文从活动类型、活动人数、活动时长、活动强度、适应性行为方面梳理了室外热环境对人的行为的影响的相关研究,室外热环境要素涉及温度、湿度、太阳辐射、风速等。但作者认为,还存在有以下不足,在下一个研究阶段,需要考虑这些因素,并进行更详细和持续的研究。

(1)热环境要素如何定量影响活动类型以及人们的适应行为。国内外缺乏这方面基础性实验研究,研究数量也极为有限。

(2)对活动人数而言,相同气温在不同湿度状态下对活动人数的影响程度是不同的,太阳辐射在不同的气温阶段对活动人数的影响程度也不同,这些室外热环境参数的耦合影响在以前的研究中没有被探索。

(3)整体而言,微气候要素对这几个活动指标之间的影响程度对比研究还不够充分。

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