川西林盘空间构成对微气候与室外热舒适的影响及优化研究

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随着乡村振兴等政策的提出,打造生态宜居的人居环境成为了乡村发展质量的保证,一些传统聚落受到了人们重视,而目前许多传统聚落的人居环境急待修复和更新。此外,随着全球气候变化加剧,绿色环保的低碳生活方式以及人与自然和谐共生的理念逐渐深入人心。近年来,许多居民远离城市,开始关注乡村地区的室外环境,对乡村传统聚落室外环境的改善更新也势在必行。成都平原的传统乡村聚落中,一种被命名为“川西林盘”(林盘)的聚落具有调节微气候、改善热舒适的独特生态价值,但如何发挥和发扬这种生态价值,如何利用林盘空间构成要素打造最适宜冬夏季的林盘空间仍待研究。成都平原上林盘聚落数量约有20万个,有大量的林盘正面临着新建、重建或修复,并且许多林盘聚落发展了多种产业,正着力打造以“避暑乘凉”为主题的民宿和农家乐,但如何打造有待研究。对川西林盘微气候与热舒适的研究除了能响应乡村振兴、打造生态宜居的人居环境外,还能有助于对非城市地区传统聚落微气候的研究进行补充,充分发挥、发扬川西林盘的生态价值,创造冬暖夏凉的舒适室外环境,为散居式聚落的保护、修复和新建提供指导。本文首先利用Arc GIS对林盘的集中分布地(都江堰市聚源镇和天马镇)的1194个林盘进行目视解译并分类,得到了林盘常见空间构成要素的统计数据,这些统计结果用于后续的实验设计。其次,对林盘地区的微气候进行了实地测试,同时记录并统计了林盘垂直方向上的空间特征,利用ENVI-met软件进行实测和模拟结果验证。之后结合统计结果对不同空间构成(植被布置、建筑布置)的微气候进行了模拟。接下来利用正交实验设计了25种不同的林盘空间,利用生理等效温度(PET)指标计算热舒适,最后探索林盘空间因素对热舒适的显著性和最适宜热舒适的林盘布局,提出建议将林盘改善热舒适的生态效应发挥到最大。本文主要结果表明:1)林盘在冬、夏两季均能改善热舒适,调整林盘空间构成最大能使整个区域的冬季平均PET升高1.33℃,林盘内PET的最大差值可达到14.56℃;夏季林盘内平均PET则可降低3.02℃,最大差值可达17.52℃。2)在不同季节、时间点,不同空间构成要素对热舒适的影响也不同。冬季整体影响因素排序为:植被覆盖(高度显著)>建筑形式(显著);夏季影响顺序为:植被覆盖(高度显著)>建筑形式(高度显著)>建筑数量(显著);结合冬夏季各因素对热舒适的总体显著性为:植被覆盖度(高度显著)>建筑数量(高度显著)>建筑形式(高度显著)>植被分布(显著),其他因素的显著性不明显。3)最适宜林盘冬季的空间布置方案为:多数量的建筑、中心环绕建筑分布、一字形建筑形式、单侧迎风植被分布、低植被覆盖度;最适宜夏季的方案则为:多数量的建筑、三合院建筑、植被分散分布、多植被覆盖度;结合冬夏季的最佳空间布置方案为:多植被覆盖度、多数量的建筑、三合院建筑、中心环绕植被分布、中心环绕建筑分布。最后根据研究结果为林盘的更新、修复提出了以热舒适为视角的详细建议,可为林盘或类似的散居式聚落室外热舒适更新设计提供参考和指导。
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