城市街道绿化对室外热舒适的影响研究

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在全球变暖和快速城市化的背景下,城市的热舒适性变得尤为重要。高温会给公众健康带来负面影响,也将大大减少室外空间的使用。良好的室外热舒适有利于提升街道空间活力,评估街道步行可行性的重要指标。街道绿化作为街道空间规划设计的重要组成部分,已被大量研究证明是改善街道空间热舒适的重要途径。因此深入探究街道绿化对室外热舒适的影响机理,对更好地利用街道种植设计来改善行人热舒适具有重要意义。研究选择以武汉市具有不同绿化特征的生活性街道作为研究对象,在夏季通过小气候测量和问卷调查相结合的方式,揭示了街道不同乔木覆盖率以及树木冠层特征因子对热舒适的影响,并建立了武汉市夏季街道热舒适评价标准,提出了热感觉预测公式。研究结果可以为未来武汉市气候适应性的街道种植设计提供理论依据。开展工作及主要研究结论如下:(1)于2019年8月18日和2019年8月19日的7:00-22:00在武汉市冶金一街(街道以150m为一段分为高、中、低乔木覆盖率三个部分)进行了小气候测量(空气温度、相对湿度、黑球温度、风速)及纵向实验的问卷调查,收到有效热舒适问卷476份。对比分析了夏季不同街道乔木覆盖率对热舒适的影响。结果表明:在街道中高乔木覆盖率区域比街道树荫外的区域下午的空气温度和平均辐射温度低3.3°C和13.9°C。热感觉与街道绿化程度有关,街道乔木覆盖率越高,人们越容易对当前的热环境感到满意。武汉街道夏季热中性PET是28.8℃,热舒适范围是26.35–31.29℃。提出了热感觉的预测公式,建立了人的主观热感觉与小气候因子(空气温度、风速、黑球温度和相对湿度)的关系。该公式为预测武汉市夏季街道获得中性热感觉所需的物理环境参数提供了一种方法,且可以反映主要微气候参数对人体热感的影响。在武汉的夏季,通过阻挡太阳辐射和增加风速来改善人体热舒适性比控制空气温度和湿度更为可行。(2)于2019年8月20日和2019年8月21日的7:00-19:00在武汉市市政侧街(有樟树和悬铃木两种树种)进行树冠特征测量和小气候测量,对比分析了树木不同冠层特征对街道小气候和室外热舒适度的影响。结果表明:当树种相同时,高叶面积指数(3.03)和高冠幅(13.55m)的树木比低叶面积指数(1.83)和低冠幅(7.65m)的树木能更好地改善街道的小气候和热舒适性。在15:00时的二者的PET和平均辐射温度的差值达到最大值,分别为5.4℃和12.09℃。而当树木之间的叶面积指数相同时,即使树种不同,叶片形态和冠幅的差异并不能决定小气候和PET的益处。在夏季的常规街道,叶面积指数在中午与黑球温度和PET显著相关。
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