成都市舊城住區廣場微氣候調查分析

蔡偉奇, 黃曉晨, 禤穎彪, 賴葉紅, 周雅婷

(西南交通大學建筑與設計學院, 四川成都 610031)

舊城住區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，對舊城住區廣場的改造，塑造一個良好微氣候環境是必要的。

成都地理位置東經102°54′、北緯30°05′，屬于典型的濕熱氣候區，夏季濕度高，風速低，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，以舊城住區中的為民廣場為例，通過調研、實測與分析，提出改善微氣候的設計策略，為舊城住區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二環路西三段為民路28號，是一個開放的生活性廣場，周圍是居住區，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，結合天氣預報，我們選擇在2018年8月中連續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，測試前經過校正。

1.4 數據來源與處理

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。

舒適度指標采用董靚博士建立的濕熱地區的WBGT關聯式[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為環境平均輻射溫度，℃；V

表1 成都市為民廣場觀測點情況

為風速，m/s；總相關系數R=0.9858，WBGT值的單位采用國際標準單位℃，關聯式針對適應氣候著衣的人群。

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等的研究結果相同：環境輻射溫度對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，蒸發的水汽增加空氣濕度，水池周圍濕度比空地高0.64 %。濕熱地區水體的增濕作用明顯。如果水體周圍空曠，水體會增大風速，降低濕度。為民廣場水體小，效果不明顯，水池風速比空地大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計中，水體對微氣候的改善主要體現為降低溫度，提高濕度，增大風速。相比硬質的中心空地，水池WBGT指數降低了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、植被結構越復雜，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，降低環境風速[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指數降低了3.24 ℃。且微氣候穩定性好，方差3.35，比空地低10.43(圖2)。

3 舊城住區廣場微氣候改善策略

3.1 充分利用軟質景觀

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

3.2 水體景觀設計策略

水體與綠化遮蔭相結合，或營造跌水、噴泉、溪流、瀑布等動態水景，最好順應夏季風風向形成風道[7]，從而有效的利用風環境，降低周圍溫度[8]。

3.3 植物景觀設計策略

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。可以選擇喬—草結合模式，有利于在樹干處形成風道。可利用墻體、花架等形成垂直綠化發揮植被效果。

4 結論

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揮到最佳。植物的微氣候效應相對更明顯，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據分析的方式探討了夏季濕熱氣候下市內生活廣場各景觀要素的微氣候效應，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計策略。