城市广场作为城市居民游憩、休闲、社交等活动的场所,广场的环境品质直接影响人的使用,由于目前城市广场的建设缺少对居民在广场中热舒适感受的考虑,造成有些广场大而不当,空间布局不合理等现象。为了满足人们在热舒适环境方面对于城市广场不同时段的使用需求,提高广场使用率,本研究基于相关原理与实测数据,研究城市广场热环境特征,进而提出可以满足人们不同使用时段热舒适需求的空间调节方法,为城市广场空间气候适应性设计提供思路和依据。由于太阳辐射是场地能量的主要来源,本文对于广场热环境的研究,主要从广场空间构成要素对太阳辐射的拦截、吸收、转化的过程进行分析,并考虑了太阳辐射量的日变化及季节变化特征,分析广场中不同时段与不同季节的热环境特征。研究主要包括以下四部分内容:(1)通过梳理太阳辐射作用下城市广场热环境分析的基本原理,明确了关于广场热环境对人体热舒适影响的分析思路;(2)通过对西安城市广场调研及特征统计,依据影响广场热环境的空间形态因素对城市广场类型进行划分,并重点分析了太阳辐射作用下不同建筑围合方式及广场宽度与建筑高度比(D/H)情况下建筑遮阳的时空特征;分析广场中不同基底特征以及上层植物覆盖情况,对到达地面的太阳辐射的影响,以及对广场整体热环境与局部空间微气候特征的影响;进一步通过对广场局部空间构成要素、空间限定方式、以及决定空间形态影响因素的分析,提取典型空间构成模式;(3)运用相关原理及实测数据,主要分析地面材质及植物要素影响的典型空间构成模式的热环境特征,分别从影响空间形态因素的角度(如材质类型、面积比例,植物覆盖面积、冠下高等)和露天地面材质与植物覆盖空间的不同组合形式的角度,结合场地空间的日照时段及材质相关属性,分析其对广场热环境的影响及不同时段的热环境特征;(4)最后,从太阳辐射以及空气温度两个方面,分析冬夏季广场中典型空间构成模式的热舒适状况,以及在全天可达到相对舒适的时段特征。结合ENVI-met软件模拟进一步分析不同空间构成模式对广场热环境的调节作用。本研究主要得出以下结论:(1)不同露天地面材质空间构成模式对城市广场热环境及舒适时段影响:夏季蓄热吸收较小的地面材料对空间热环境有较好的改善作用,延长夜间使用时间;广场中应尽量避免过大面积的硬质铺装空间,对于相同面积的广场硬质铺装,分散铺装相较于整体的大面积铺装更有利于改善空间热环境。(2)不同植物覆盖空间构成模式对城市广场热环境及舒适时段的影响:结合实测与模拟分析可得,当植物覆盖面积较大,郁闭度30-40%左右时,对冠下空间热环境有较好的调节;植物林冠面积越大,日间林冠中心温度越低,且相对稳定范围较大;对于夏季太阳辐射强度不适时段,林荫空间有较好的改善作用,夜间则相对不利于使用。(3)不同空间组合模式对城市广场热环境及舒适时段的影响:控制硬质地面与软质地面材质的面积比例,草地面积比例越大,对整体空间降温效果越好;植物覆盖空间与露天铺装的组合模式,南北向布置植物比东西向布置林冠覆盖影响的范围更大,可以在东侧和西侧为人们提供较长时间的相对舒适区。