重庆滨江亲水空间夏季热环境实测与人体热舒适研究

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亲水空间是城市滨水区中最富有活力与吸引力的部分,在现代城市高负荷运转和高强度的工作压力下,气候宜人的亲水空间会对人的身心健康带来极大的好处。然而随着全球气候变暖,城市热岛和高温灾害愈演愈烈,极端热天气强烈影响了人体室外热舒适,给室外亲水活动带来了极大阻碍。重庆作为著名的“火炉”城市,夏季最高气温可达40℃以上,热环境问题尤为突出,在现有建成环境基础上,如何营造热环境舒适的室外亲水空间成为了重要的议题。因此,本文对重庆主城区滨江亲水空间进行实地调研、热环境实测、人体热舒适实验以及软件模拟,开展了不同层面的热环境分析与热舒适研究,目的在于对重庆滨江亲水空间的局地热环境有直观的了解与认识,对重庆滨江亲水空间热环境影响要素及其相应的影响作用进行分析,探究重庆滨江亲水空间夏季人体热舒适性及主要影响因素,为滨江亲水空间热环境改善与热舒适提升提供理论依据与参考。首先,通过文献资料查阅的方式从发展沿革、空间特点、相关政策三个方面对重庆滨江亲水空间进行概况,并对重庆主城核心区55.65 km滨江亲水空间现状展开分段调研,对滨江亲水空间类型与主要热环境影响要素进行了归纳;其次,选取典型滨江亲水空间进行了热环境实测,从空间尺度和环境要素两个层面分析了典型滨江亲水空间热环境特点。研究发现随着测点与水体的水平距离与垂直高度的增大,空气温度增大,相对湿度降低,黑球温度增大,热环境越差。不同遮蔽物对热环境改善效果明显不同,具体表现为:高架桥遮阳>建筑影响下顶棚遮阳>建筑影响下植物遮阳>纯植物遮阳;接着,在热环境实测研究基础上,选取三种具有对比性的滨江亲水空间环境展开人体热舒适实验,从人体生理参数及热舒适评价指标两个方面入手,进一步探究平均皮肤温度MST、生理等效温度PET与人体主观热感TSV、热舒适TCV及热环境要素的关系,并确定了本研究所适用的PET热舒适范围。实验表明无遮阳环境下TSV与TCV明显随室外停留时长增大而增大;从室内转向室外的过程中,无遮阳环境、高架桥与植物遮阳环境MST增速均值分别为0.24℃·min-1、0.05℃·min-1、0.07℃·min-1;在无遮阳环境下,平均辐射温度对PET影响特别显著;在有遮阳环境下,风速对PET影响特别显著。最后,通过ENVI-met模拟软件探究不同下垫面、不同遮蔽物以及下垫面与遮蔽物组合形式对热舒适的影响,并依据人体热舒适实验所得PET热感范围,对模拟结果进行舒适性评价。研究发现人工遮蔽物发射率越大,透射率越大,则遮蔽空间PET越大,热舒适越差;钢化玻璃吸收率不变时,透射率增大0.1,平均辐射温度和PET分别约增大1.82℃和0.97℃;铺装不同时,同一遮蔽物对热环境的提升效果接近。
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