基于商业综合体的城市地下空间室内物理环境测试、评价及模拟研究

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随着我国城市化进展加快,地上建筑的开发日趋饱和,地下建筑被日渐开发。地下空间的多功能利用是目前发展的趋势,其典型代表为地下商业综合体。地下商业综合体主要是以现有的建筑为基础,以商业为主导功能,形成交通,休闲,娱乐,市政,商业,城市防灾等多重功能的地下空间建筑。地下商业综合体存在室内温度稳定的优点,但是同时也存在壁面温度低,内部湿度较高,通风情况差,环境密闭,颗粒物聚集,光环境差,噪音污染严重等缺点。特别是室内热湿环境、颗粒物,CO2,光照,噪音都会对人的健康产生影响,所以研究地下商业综合体室内环境对其开发利用和人体健康都具有重要的现实意义。本文首先对商业综合体内的地下停车场、地下商场和地铁站台等场所进行满意度问卷调查与室内环境物理参数实地测试,结果表明在商场内颗粒物主要在底层聚集。在底层的不同分区,颗粒物浓度受商品性质影响较为明显,PM2.5/PM10则受颗粒物产生的源头影响。CO2浓度主要取决于人流量,与人员密度密切相关。商场内的照度、色温、顶层显色指数、R9、R12均随楼层的增加而增加。商场的地下部分光环境主要依靠人工光源,地上部分则依靠混合光源。商场内声环境均满足规范要求,在商场的地下部分,中庭区和食品区声压级普遍最大。地下停车场和顶层停车场室内物理参数差异较大,相较于顶层停车场,综合体的地下停车场普遍出现温湿度过高、CO2浓度超标现象、光照度严重不足等问题。地铁内温湿度,空气品质基本满足标准要求,但地铁与综合体商场进出口两侧照度差过大,易产生眩晕现象,影响人员健康安全,同时测试发现地铁屏蔽门大大降低了车站内噪音。通过对比商业综合体内不同地下区域室内物理参数发现,温湿度、空气品质、声光环境等物理参数都在商场内较佳,其次是地铁,停车场的参数相对较差。在上述工作的基础上,本文基于灰色关联分析得出各种室内物理指标对人员环境不满意度的影响程度由大到小依次为温湿度>空气品质>声环境>光环境。对各单项室内物理指标进行标准化,通过层次分析法得出综合评价指标公式为PE=0.561|PMV|+0.210PMVIAQ+0.135PMVAC+0.094|PMVL|。研究表明冬季和夏季商场地下空间室内环境综合评价处于良好的状态,而地下停车场综合评价处于中等,人们已经有明显的不舒适感。最后,针对停车场内CO2超标,温湿度过高、光照度不足等问题,提出了通风和光照改进措施。通过Airpak进行通风模拟,发现采用中间回风两端送风的形式效果较优,采用天窗进行自然通风代替部分机械送风,发现与完全机械送风时停车场内温湿度和CO2浓度分布的效果差别不大,但是这样更加有利于节约能耗。通过Ecotect对地下停车场内常见3个车位顶部光源进行模拟,发现在3个光源阶梯状布置效果最好,使用100 W的光源时,5个光源的照度已经达到光照要求,且照度均匀。地下商业综合体已经成为人们重要的生活场所,本文室内环境的研究对综合体的科学有效开发和人体的健康舒适都具有重要的现实意义。
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