韓佳勤
(西南交通大學建筑與設計學院,四川成都 610097)
室外熱環(huán)境要素包括空氣溫度、濕度、風速、太陽輻射等,人們的戶外活動,受到包括室外熱環(huán)境要素在內的多因素影響。室外熱環(huán)境會直接對人體的熱感覺或熱舒適產生影響,進而影響人的行為。
著名丹麥學者揚·蓋爾在《交往與空間》中指出,在戶外開放空間中人的行為是需要考慮的建筑學要素,空間設計對人的行為有引導作用[1]。對于室外熱環(huán)境中人的行為,本文從活動類型、活動人數、活動時長,活動強度、適應性行為等方面的相關研究進行梳理,并對后續(xù)的研究方向提出建議。
動態(tài)和靜態(tài)活動類型對熱環(huán)境的敏感程度是不同的,并且對熱環(huán)境要素的感知情況也有所差異[2]。衛(wèi)淵在哈爾濱城市公園針對不同活動類型的定量分析表明[3],空氣溫度的變化對靜態(tài)行為如站立和靜坐影響較大,而對動態(tài)行為影響較小。人們進行輕強度活動的時候感受到太陽輻射的影響最大,而對于動態(tài)行為,太陽輻射的影響較小。相對濕度對動態(tài)活動和靜態(tài)活動的影響程度均較小,相對濕度增加,對動態(tài)活動有增熱影響,對靜態(tài)活動有冷卻影響。
同時,戶外活動也可以分為三種類型,即必要性活動、自發(fā)性活動和社交類活動。必要性的活動,如步行上班或上學,都是不受熱環(huán)境影響而發(fā)生的,因為人們沒有選擇,但室外熱環(huán)境對自發(fā)性活動的影響較大,自發(fā)性活動和社會活動的發(fā)生依賴良好的“物理環(huán)境”[14]。
不同的研究發(fā)現,關于活動人數和熱環(huán)境之間的確切關系存在矛盾。例如:在瑞典[17]研究中發(fā)現,人口越多,平均輻射溫度越高。然而,其他地區(qū)的一些研究發(fā)現,活動人數與熱環(huán)境之間存在多項關系。在廣州[4]、成都[5],隨著氣溫升高,更多的人出現在戶外,直到一個“臨界值”閾值。在臨界值之后,隨著氣溫的升高,人數開始減少。值得注意的是,瑞典屬于寒溫帶地區(qū),而廣州、成都和臺中地區(qū)的氣候比瑞典要溫暖。這是因為不同地區(qū)的人們由于氣候適應產生的熱量需求不同,地區(qū)的氣候水平影響當地人的活動人數。
由于不同地區(qū)的人們對氣候適應產生的熱量需求不同,地區(qū)的氣候水平影響當地人的活動人數。溫帶地區(qū)的研究證明使用空間的人數隨著公共空間全年空氣溫度的增加而增加。在亞熱帶地區(qū),冷季的分析結果與溫帶地區(qū)的研究結果一致,而在熱季,隨著熱指數的增加,參觀廣場的人數減少[5]。
我國居民的室外活動時間存在一定的地區(qū)差異。王貝貝等的研究表明,室外活動時間呈現出一定的季節(jié)和地區(qū)差異并且受氣溫影響較大。居民的室外活動時間隨著氣溫的升高而逐漸增加[6]。趙曉龍[7]等在寒地城市公園研究發(fā)現,在不同微氣候要素下影響下,活動時長存在差異性。短時間的活動與溫度、太陽輻射呈正相關關系;中長時間的活動與溫度、太陽輻射呈明顯正相關關系,與風速呈負相關關系。長時間的活動與溫度、太陽輻射呈明顯正相關關系,與風速呈明顯負相關關系。同時,熱環(huán)境要素對活動時長的影響程度顯著強于對活動人次的影響。Makaremi等人將馬來西亞一座大學校園的兩種不同的陰涼空間作為研究對象,一種是由建筑物和構筑物創(chuàng)造的,另一種是通過綠化植物創(chuàng)造的。研究發(fā)現,在植物創(chuàng)造的陰涼環(huán)境下,人體獲得更長的熱舒適時間[15]。
在寒地城市的公園中研究表明,人們進行不同強度時,對于微氣候偏好也具有顯著差異。活動強度增強,進行活動時對活動場地溫濕需求也越強。在進行低、中等強度的活動時,微氣候偏好基本相同,呈現較強耐風和耐濕性。進行輕強度活動的人對微氣候的需求是陰涼通風。在進行中等以上強度活動時,活動主體對于太陽輻射量需求明顯高于低強度活動。同時,進行中等以上強度活動的人對微氣候的需求是溫暖干燥[7]。
戶外活動水平也受季節(jié)影響,在夏熱冬冷氣候區(qū)某大學校園室外熱舒適研究中發(fā)現,學生夏季的戶外活動水平高于冬季,學生在夏季傾向于在室外環(huán)境中鍛煉,而在冬季室外環(huán)境寒冷時,學生減少戶外活動,傾向于呆在室內[11]。
同時,活動強度的高低在不同的人群中受熱環(huán)境的影響是不同的。在嚴寒氣候城市室外熱環(huán)境中的研究發(fā)現,游客的活動水平不會受到室外熱環(huán)境,這是由于預制計劃當他們來到一個新地方,但對當地居民來說,在夏季他們的活動水平受室外環(huán)境影響,與夏熱冬冷地區(qū)相同,氣溫高導致更高的活動水平,而在冬天,他們似乎對戶外環(huán)境沒有明顯的反應,他們更喜歡在上午晚些時候和下午做更多的活動,可能是為了避免早上很冷[8]。
在室外空間中,人們?yōu)榱烁玫剡m應熱環(huán)境,會表現出許多適應性行為。這些適應行為可以分為自適應行為和交互適應行為,自適應行為是指為提高熱舒適水平而發(fā)生的行為變化,如改變衣服、姿勢、位置、活動類型等,交互適應行為是指與環(huán)境的互動行為,如尋求遮蔭、開窗、使用遮陽傘[9]等。適應性行為,比如尋求陰涼處、使用遮陽傘、換衣服、改變停留時間等是受到氣溫的很大影響的適應性行為[10]。地中海地區(qū),研究發(fā)現女性和老年人稍微更喜歡穿保暖的衣服[12]。在嚴寒地區(qū)步行街,女性傾向于通過穿衣服和改變位置來提高熱舒適水平,而男性傾向于進行更多運動[13]。
本文從活動類型、活動人數、活動時長、活動強度、適應性行為方面梳理了室外熱環(huán)境對人的行為的影響的相關研究,室外熱環(huán)境要素涉及溫度、濕度、太陽輻射、風速等。但作者認為,還存在有以下不足,在下一個研究階段,需要考慮這些因素,并進行更詳細和持續(xù)的研究。
(1)熱環(huán)境要素如何定量影響活動類型以及人們的適應行為。國內外缺乏這方面基礎性實驗研究,研究數量也極為有限。
(2)對活動人數而言,相同氣溫在不同濕度狀態(tài)下對活動人數的影響程度是不同的,太陽輻射在不同的氣溫階段對活動人數的影響程度也不同,這些室外熱環(huán)境參數的耦合影響在以前的研究中沒有被探索。
(3)整體而言,微氣候要素對這幾個活動指標之間的影響程度對比研究還不夠充分。