場地設(shè)施對居住區(qū)熱環(huán)境的影響綜述及其規(guī)劃策略研究

何朗杰

摘? 要：從城市居住區(qū)熱環(huán)境的角度出發(fā)，歸納總結(jié)場地設(shè)施對居住區(qū)熱環(huán)境影響。并基于改善居住區(qū)熱環(huán)境目的，從景觀構(gòu)筑物、庇護(hù)性遮陽構(gòu)筑物、霧化降溫設(shè)施等方面提出具體的居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計調(diào)控策略。

關(guān)鍵詞：居住區(qū);場地設(shè)施;熱環(huán)境

中圖分類號：TU119 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）10-0099-02

Abstract： From the point of view of thermal environment of urban residential area， the influence of site facilities on thermal environment of residential area is summarized. Based on the purpose of improving the thermal environment of residential areas， the specific planning and design control strategies of residential areas are put forward from the aspects of landscape structures， sheltered sunshade structures， atomized cooling facilities and so on.

Keywords： residential area; site facilities; thermal environment

引言

除了建筑形態(tài)和建筑布局等規(guī)劃設(shè)計手法影響著住區(qū)風(fēng)環(huán)境外，住區(qū)底層空間中的各種不同形狀的建筑物、景觀等，形成凹凸不平的粗糙下墊面，可以改變風(fēng)向風(fēng)速，形成不同的微氣候，從而對住區(qū)風(fēng)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，其中景觀構(gòu)筑物、庇護(hù)性遮陽構(gòu)筑物、霧化降溫設(shè)施等三類場地設(shè)施最為明顯。

1 場地設(shè)施對居住區(qū)熱環(huán)境的影響

1.1 景觀構(gòu)筑物對居住區(qū)熱環(huán)境的調(diào)節(jié)

（1）引風(fēng)作用。齊整的墻體和大片的綠植都可以組織通風(fēng)形成風(fēng)道，將風(fēng)引導(dǎo)到合適的位置，起到引風(fēng)的作用。實(shí)體墻體對于風(fēng)有一定阻擋作用，若采用實(shí)體墻體作為引風(fēng)，則應(yīng)考慮墻體開口情況，以免造成紊亂的風(fēng)流。這類型的景觀構(gòu)筑物通常布置于迎風(fēng)一側(cè)，由于狹管效應(yīng)可以增加局部微環(huán)境的風(fēng)速。而在現(xiàn)實(shí)設(shè)計中一般根據(jù)場地內(nèi)部空間的功能分區(qū)，利用這類型景觀構(gòu)筑物將風(fēng)引導(dǎo)到活動空間中。

在臺中中央公園的設(shè)計中，設(shè)計師提出了采用墻體，綠化植物與地形，構(gòu)成了4條平行于夏季主導(dǎo)風(fēng)東北風(fēng)向的風(fēng)廊，通過風(fēng)的作用使得場地具有不同的微氣候環(huán)境。位于風(fēng)廊兩旁的場地可能處于常年低溫、低濕度、低污染的狀態(tài)，而其他場地可能溫度濕度依然較高，成為活動場地的背景區(qū)域。設(shè)計尺度雖然大小差異較為明顯，但是可以證明通過以景觀構(gòu)筑物構(gòu)筑引風(fēng)廊道，降低場地內(nèi)溫度濕度的手法是可行的。

（2）防風(fēng)作用。根據(jù)相關(guān)研究，空氣在流動過程中一旦受到障礙物的阻擋，在障礙物的背面會形成一個風(fēng)速明顯降低的區(qū)域。因此，對于在城市中的墻體，特別是高層建筑，其背風(fēng)一側(cè)也會出現(xiàn)明顯的風(fēng)速下降或者無風(fēng)的現(xiàn)象。

但經(jīng)過一定的距離后風(fēng)會恢復(fù)到原來的大小，而距離大小取決于障礙物的材質(zhì)，較密實(shí)的障礙物（景墻等）對風(fēng)速的影響較大，影響距離較小，較大孔隙度的障礙物（綠植等）則相反。

王雪英，許東，丁波認(rèn)為高樓林立的“城市山谷”帶來變幻莫測的“高樓風(fēng)”，由于高樓能阻擋風(fēng)和陽光，因而在它們周邊形成了不同的氣環(huán)境，危害行人和行車安全。對“高樓風(fēng)”的防風(fēng)措施中，則認(rèn)為在建筑易產(chǎn)生氣流剝離的部位及其周圍設(shè)置有關(guān)的遮蔽物有利于防止強(qiáng)風(fēng)對行人和環(huán)境的危害，例如圍墻、防風(fēng)、隔斷式拱廊等。

1.2 庇護(hù)性遮陽構(gòu)筑物對居住區(qū)熱環(huán)境的調(diào)節(jié)

庇護(hù)性景觀構(gòu)筑物是住區(qū)中重要的交往空間，是居民戶外活動的集散點(diǎn)，既有開放性，又有遮蔽性，主要包括亭、廊、棚架、膜結(jié)構(gòu)等。重慶大學(xué)的張恒坤、唐鳴放、趙萬民總結(jié)了戶外公共空間的遮陽形式，將幾種常見的遮陽設(shè)施的遮陽效果進(jìn)行了比較，還對廣場綜合了各種環(huán)境遮陽形式的熱環(huán)境遮陽設(shè)計進(jìn)行了分析，以此對未來新建的城市戶外公共空間和改造現(xiàn)有城市戶外公共空間提供建議和參考。適用于現(xiàn)代戶外公共空間的遮陽設(shè)施主要有：建筑陰影、張拉膜、遮陽傘、太陽傘和喬木綠化遮陽等，可以根據(jù)實(shí)際的情況將他們合理的結(jié)合運(yùn)用。比如，可以利用遮陽傘遮擋張拉膜不能遮蓋的空間;利用建筑陰影和樹陰來設(shè)置人們的活動區(qū)域等。

戶外設(shè)施遮陽是改善居住區(qū)夏季熱環(huán)境質(zhì)量，提高戶外活動場地舒適度的重要手段。近年居住區(qū)在景觀設(shè)計中過分追求景觀構(gòu)圖而忽視景觀的物理特性，往往忽視了環(huán)境遮陽的降溫功能，導(dǎo)致國內(nèi)許多廣場因缺少戶外遮陽設(shè)施而無人活動，造成社會公共資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

1.3 霧化降溫設(shè)施對居住區(qū)熱環(huán)境的調(diào)節(jié)

噴霧降溫設(shè)施具有成本低效果明顯的特征，具有景觀、降溫防暑、加濕除塵、保健等功能，在公園，學(xué)校，酒店，工廠小區(qū)等一些地方都有廣泛應(yīng)用。霧化降溫系統(tǒng)是利用被凈化處理的自來水，進(jìn)入高壓造霧機(jī)，經(jīng)過霧泵浦加壓至 5至7Mba，經(jīng)高壓輸水管道輸送到噴霧場所，再由霧化噴頭快速噴出，形成直徑為 5至10微米的霧化粒子。當(dāng)漂浮在空氣中時，利用水的蒸發(fā)效應(yīng)降低環(huán)境空氣的溫度。

噴霧降溫機(jī)在景觀中應(yīng)用比較多，從自然界的烘托，到建筑景觀的特殊創(chuàng)意的設(shè)計，處處體現(xiàn)著人類文化和自然景觀的融合。噴霧降溫系統(tǒng)可以噴灑出大量的微小的水顆粒，這些水顆粒很容易和周圍的空氣結(jié)合在一起蒸發(fā)。在蒸發(fā)的時候可以快速吸取周圍環(huán)境的熱量，可以有效的控制局部地區(qū)的溫度，達(dá)到降溫、防暑的作用。同時，由于霧化粒子自身帶有吸附性，較容易吸附空氣中的灰塵和靜電，使得環(huán)境空氣經(jīng)霧化降溫設(shè)施凈化后變得清爽和涼快。加上噴霧降溫系統(tǒng)可以產(chǎn)生大量的負(fù)離子，可以促進(jìn)人體合成和儲存維生素，提高空氣的質(zhì)量，有益身心健康，增強(qiáng)機(jī)體免疫力。

劉月琴、林選泉對上海世博會場地公共空間的設(shè)計策略進(jìn)行了描述和總結(jié)。世博會依據(jù)人流的方向形成了線性和網(wǎng)狀的遮陽布局形式，其中主遮陽廊道是東西向的高架平臺，次廊道是縱橫向的遮陽設(shè)施。然后，利用 ECOTECGT、TSUN 軟件進(jìn)行日照陰影分析及場地的太陽輻射分析，對場地內(nèi)需要設(shè)立遮陽設(shè)施的地方進(jìn)行了精確的定位，而一部分場館可以通過自身建筑的陰影對廣場進(jìn)行遮陽。世博會公共空間的遮陽形式可分為高架遮陽、設(shè)施遮陽和場地遮陽。經(jīng)過統(tǒng)計，場地 11 組團(tuán)的綜合遮陽覆蓋率為12.3%～33.6%，平均遮陽率為 27%。試驗(yàn)表明，遮陽設(shè)施下使用霧噴降溫與無霧噴相比，溫度降低 5℃～6℃，而且人體的舒適度較高。

2 熱環(huán)境改善導(dǎo)向的場地設(shè)施規(guī)劃策略研究

通過對戶外環(huán)境中的構(gòu)筑物及人工設(shè)施等進(jìn)行有效的指引，讓其利用自身優(yōu)勢，發(fā)揮遮陽、降溫、通風(fēng)等功能，從而達(dá)到改善戶外熱環(huán)境、提高戶外公共空間的安全性、舒適性和利用效率的調(diào)控目標(biāo)。基于場地設(shè)施對居住區(qū)熱環(huán)境的影響特征，建議在居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計階段，采用以下熱環(huán)境規(guī)劃策略：

（1）居住區(qū)宜結(jié)合場地設(shè)施引導(dǎo)活動空間的空氣流動或防止風(fēng)速過高。在南方地區(qū)夏季可以利用景觀擋墻分隔空間，阻隔空氣中的氣流流動，從而達(dá)到調(diào)節(jié)景觀空間中風(fēng)環(huán)境的效用，為局部活動場所導(dǎo)風(fēng)。在寒冷地區(qū)則建議以擋風(fēng)墻的做法防止冬季主導(dǎo)風(fēng)對小區(qū)內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的影響。

（2）在Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ氣候區(qū)，居住區(qū)圍墻應(yīng)能通風(fēng)，圍墻的可通風(fēng)面積率應(yīng)大于40%。密實(shí)的圍墻對低層小區(qū)住戶影響較大，目前部分小區(qū)自行建造密實(shí)圍墻或者高圍墻，除導(dǎo)致通風(fēng)不暢外，還有影響視覺問題。

（3）確保居民戶外活動場地具備基本的遮陽能力，引導(dǎo)居民進(jìn)入戶外活動空間。戶外環(huán)境應(yīng)具有足夠的遮陽能力，從而促進(jìn)城市人口進(jìn)入戶外活動空間，既有利于市民身心健康，又能間接地促進(jìn)建筑節(jié)能。

（4）合理利用庇護(hù)性景觀為戶外場地提供遮陽。利用亭、廊或固定式棚、架、膜結(jié)構(gòu)等，或采用綠化和設(shè)施混合遮陽的方式，為地面提供遮陽。

（5）活動場地應(yīng)達(dá)到遮陽覆蓋的要求，如表1所示。

（6）休憩場所宜采用人工霧化蒸發(fā)降溫。在夏季炎熱高溫季節(jié)，戶外休憩場所也可以采用霧化通風(fēng)沒備進(jìn)行環(huán)境降溫。

3 結(jié)束語

總的來說，適用于居住區(qū)場地設(shè)施的遮陽構(gòu)筑物主要有景觀構(gòu)筑物、庇護(hù)性遮陽構(gòu)筑物、霧化降溫設(shè)施等方面。它們之間可以根據(jù)實(shí)際情況合理地搭配使用，例如在景觀墻體上增加人工霧化設(shè)施，利用樹蔭和景觀墻體構(gòu)筑居民戶外活動空間等。

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