成都市旧城住区广场微气候调查分析

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)。

3 旧城住区广场微气候改善策略

3.1 充分利用软质景观

广场中充分利用软质景观改善微气候，比如硬质铺装与草坪、灌木等相结合；乔木和藤架遮荫，或是增设水池、跌水、喷泉或瀑布等水体景观降温增湿。

3.2 水体景观设计策略

水体与绿化遮荫相结合，或营造跌水、喷泉、溪流、瀑布等动态水景，最好顺应夏季风风向形成风道[7]，从而有效的利用风环境，降低周围温度[8]。

3.3 植物景观设计策略

植物层次越多，增湿、降温、降低太阳辐射效果更好，但会阻挡风。可以选择乔—草结合模式，有利于在树干处形成风道。可利用墙体、花架等形成垂直绿化发挥植被效果。

4 结论

在为民广场中，受面积和体积限制，水体对微气候的改善作用没有发挥到最佳。植物的微气候效应相对更明显，相比于叶密度高的藤架，树池周围的温度更低。

本文通过实测和对数据分析的方式探讨了夏季湿热气候下市内生活广场各景观要素的微气候效应，为夏季湿热气候下城市广场中的微气候改善提供了初步思路与设计策略。