寒地高校过渡季室外热环境评价与设计

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aeo55121891
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近年来,全球变暖趋势仍在持续。随着城市化进度的不断加快,全球气候变暖与热岛效应的持续加剧对城市室外热环境造成重大影响。人们也越来越关注城市发展对生活工作环境的影响。这也使得校园内众多的师生的使用空间针对性地提高室外空间的活力,提高微气候环境的人体舒适感,不仅能提高室外空间使用率,在心理上也会促进健康成长。针对过渡季节的研究也可以对提高全年室外热环境的舒适度有着重要的意义,增加室外空间活力。因此本文针对寒地高校室外过渡季节的研究,利用主客观的调查分析和科学的理论研究,提出具有针对性和适应性的优化设计策略,为寒冷地区室外空间设计提供理论性的建议和参考。首先,在寒冷地区的秋季过渡季,对所有研究区域中三种不同室外环境(阳光直射、树荫、建筑阴影)的热舒适进行了主观问卷和现场调查。热感觉投票TSV(thermal sensation vote)和整体舒适性投票OCV(overall comfort vote)结果表明,随着过渡季气候变化,人体热感觉会逐渐从炎热到寒冷转变;被调查者从偏爱建筑阴影环境向阳光直射环境转变。本研究利用通用热气候指数UTCI(universal thermal climate index)为评价指标,验证了UTCI在寒冷地区过渡季节的适用性,UTCI与平均热感觉投票m TSV(mean thermal sensation vote)具有较强的拟合关系(R~2=0.7896)。在相同的气象条件下,寒冷地区过渡季节阳光直射下的UTCI中性温度(17.7°C)低于树荫(22.0°C)低于建筑阴影环境(23.7°C)。在相同的UTCI下,阳光下的m TSV最高,建筑阴影下最低。说明阳光直射环境下人们感觉更暖,建筑阴影环境比树荫环境下人们的感觉更冷。人体对建筑阴影下热感觉较为敏感,而对树荫和阳光直射下热敏感性较低。人体对建筑阴影下风感觉最敏感,其次是树荫下,在阳光下最不敏感。因此室外建筑阴影下人体舒适感会更容易发生变化。其次,验证了计算流体力学通用模拟软件PHOENICS对大连地区过渡季节UTCI模拟具有较高的准确性。利用模拟软件针对不同的设计策略进行模拟,提出相应的优化设计策略。根据优化前后模拟的结果对比显示,基于UTCI的过渡季设计策略可以优化室外的风热环境,改善室外的热舒适,延长室外活动时间,增加室外空间活力。最后对每个设计优化结果进行系统性的评价。综上,结合主客观调查结果和过渡季视角为建筑设计师、景观设计师、城市规划师提供了未来的校园环境或城市环境改善的方法,为寒冷地区室外公共空间的热舒适优化实践提供参考。
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