城市户外热环境舒适性研究

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1、摘要户外热环境舒适性极大的影响人们的身体健康和精神状态随着人们生活水平的提高在人口稠密的城市户外环境中热舒适性显得越来越重要但目前城市规模的扩大使得城市热岛效应日趋显著城市户外热环境变化趋势不容乐观很多户外建筑环境设计还缺乏对热环境舒适性的认识和考虑另一方面室内空气污染使人们愿意花更多的时间呆在户外以便呼吸新鲜空气感受自然气息此外健康舒适的住区户外环境已被列入建设部公布的小康住宅十大标准之中成为一个重要的买房热点因此展开户外热环境舒适性研究具有现实意义本文介绍了国内外城市大气候研究和城市微热气候研究的发展现状总结了这方面的研究成果比较分析了城市热环

2、境舒适性的评价指标人作为热感受主体其自身热感觉标准不论是在室内还是室外都是一致的鉴于预测平均反应PMV在评价人体热舒适感上的优势本文以PMV为理论基础来推导出户外热环境舒适性评价模型OTCD该模型包含了基本的热环境参数即环境辐射温度空气温度空气相对湿度空气流速其中环境辐射温度通过黑球温度间接表征由于黑球温度可以综合反应太阳辐射地面散射辐射环境长波辐射等热辐射情况因此OTCD能客观全面的反映户外热环境的舒适性本文对户外热环境舒适性进行了理论研究探讨了人体热感觉的形成机制详细分析了影响户外环境热舒适的因素同时在微机上运用VB软件开发了户外热舒适评价窗口

3、应用软件为户外热舒适评价提供了直观方便的工具根据对受试者户外热感觉投票值与OTCD值的比较提出了修正热感觉投票CSV为更精确的评估户外热感觉打下了基础广场具有典型的户外热环境气候它作为人们活动休闲交流的必要场所越来越受到人们的重视因此本文建立了广场热环境的数值模型开发了广场热环境预测和评估软件运用该软件对重庆人民广场进行了热环境模拟及热舒适评价并将模拟值与实测值进行了对比分析结果表明模拟结果与实际测量结果整体趋于一致应用该软件进行数值试验以探讨广场热环境形成因素间相互作用的机制或规律是可行的此外还运用该软件分析了草坪树荫周围环境立面温度对广场热环境

4、的影响本文对学校生活小区广场进行了实测研究在实验的基础上全面分析了影响热舒适的因素提出了通过建筑环境设计改善户外热环境的有效措施前言1.1课题的意义随着近年来城市迅速发展城市基础设施建设扩大城市热岛效应越来越显著城市的地理位置和地形也直接影响到其夏季户外的炎热程度比如重庆,它位于四川盆地东南缘因四周环山冬季寒潮不易入侵夏季焚风现象显著夏季炎热而漫长最热月平均气温为2529极端最高气温在3840之间记录的最高气温曾达44为我国著名的三大火炉之一[1]城市夏季户外热环境状况与城区人民的生活息息相关对人们的精神面貌以及工农业生产和旅游业的发展有着不可忽视

5、的影响1.1.1户外热环境质量对人的影响户外热环境质量直接影响着人们户外活动的安全性和舒适性一个具有潜在危险的热环境是很不舒适的这会形成一个强烈的刺激使人采取行动以防止热应力人体通过皮肤热感受器将外界环境温度变化的信息通过末梢神经传到下丘脑核它是人体温度控制中心是大脑的一部分在食物摄入水分平衡温度调节等一些自主功能中起着主要作用Vogt等人发现下丘脑含有微量的正肾上腺素肾上腺素5羟色胺5HT和儿茶酚胺下丘脑通过这些激素调节人体温度热作用可影响以下生理过程[2]1激素分泌功能使垂体抗利尿素促甲状腺素性激素等甲状腺肾上腺胰岛素的分泌以及血糖水平受到影响

6、2血液白蛋白球蛋白和血细胞成分发生改变3影响电解质平衡和肝脏功能4由于13的改变而影响人体其他生理过程无论是由于活动量增强还是由于环境温度升高的缘故当体内热度增高时则体温调节系统总是力图保持体内的热平衡可资利用的最重要的机能便是出汗但随之会引起体内水分和盐分的过量损失如果环境温度太高以至超过了温度调节系统的调节范围体温将升高到危险的程度这时就产生了生理失调由此引起的各种热失调病症见表1.1[3]只要有可能大多数人都愿意选择一个舒适的环境以便在此环境下从事体力劳动或脑力劳动而且可以预料在非常热和非常冷的环境中他们的工作效能将会下降一篇报道驻扎在东印度

7、群岛的澳大利亚皇家空军地勤人员在炎热气候下的工作效率和健康状况的作者作过如下描述人们是烦躁的较之在其他气候下中文摘要2更不愿尽力和尽责他们慢慢吞吞地工作不是步行而是懒洋洋地漫步衣服邋遢住处很不整洁不讲礼貌并且缺少活力和热情――麦克弗森Macpherson(1949)4一项在新加坡居民中进行的调查得知大多数人对炎热气候的怨言是缺乏精力和不能全神贯注表1.1热病的国际统计分类法世界卫生组织1967Table1.1InternationalstatisticalclassificationofheatillnessWHO(1967)992热影响不包括烧伤

8、和晒伤992.0中暑取代日射病和发热992.1热昏厥热虚脱992.3汗闭性热衰竭992.4缺盐引起的热衰竭992.5热衰竭