摘要：為了改善住區(qū)內(nèi)部公共空間的熱舒適性，通過對天津市中心城區(qū)內(nèi)16個典型住區(qū)夏季室外溫度和風(fēng)速空間分布進(jìn)行比較，分析建筑布局與風(fēng)熱環(huán)境的關(guān)系，并提出不同類型住區(qū)熱舒適性優(yōu)化的空間設(shè)計策略。結(jié)果表明：在微風(fēng)條件下，晝間15：00：00左右住區(qū)內(nèi)部空氣溫度空間差異最大，并且各住區(qū)內(nèi)部都形成低溫區(qū)，其中多層行列式住區(qū)低溫區(qū)面積較小，平均空氣溫度比其他3個住區(qū)平均空氣溫度高0.3℃左右；晝間住區(qū)內(nèi)部根據(jù)平均輻射溫度在空間上分為高溫區(qū)和低溫區(qū)2個部分，高溫時段所有住區(qū)低溫區(qū)面積小于住區(qū)面積的20%；低層小街坊住區(qū)平均風(fēng)速最小，高層高密度住區(qū)平均風(fēng)速最大，風(fēng)速比相差0.19；高溫時段，住區(qū)空氣溫度和風(fēng)速隨建筑密度的增大而減小，住區(qū)空氣溫度和風(fēng)速隨天空視域因子的增大而增大，住區(qū)風(fēng)速隨建筑高度的增大而增大；通過加密路網(wǎng)、減小建筑密度、增大東西向建筑圍合和增大主導(dǎo)風(fēng)向建筑間距等方法，可以改善夏季高密度住區(qū)室外熱舒適性。

關(guān)鍵詞：城鄉(xiāng)規(guī)劃；風(fēng)熱環(huán)境；ENVImet軟件；建筑布局；住區(qū)

中圖分類號：TU119

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市建設(shè)和人類活動導(dǎo)致的環(huán)境問題日益突出。熱島效應(yīng)作為主要城市環(huán)境問題，對人們生產(chǎn)、生活的影響不容忽視，特別是炎熱季節(jié)，熱島效應(yīng)會導(dǎo)致城市能源消耗增加，公共空間熱舒適性變差，甚至引起公共健康問題［1-3］。

為了緩解熱島效應(yīng)，改善炎熱季節(jié)城市公共空間熱舒適性，Pearlmutter等［4］研究發(fā)現(xiàn)，城市高密度建設(shè)能夠遮擋太陽輻射，產(chǎn)生陰影，減少晝間城市熱島強(qiáng)度。Oke［5］研究發(fā)現(xiàn)，街道高寬比與城市不透水面對熱島的貢獻(xiàn)率相當(dāng)，在中緯度地區(qū)的夜間，熱島強(qiáng)度隨街道高寬比的增加而增加。Berkovic等［6］對地中海地區(qū)城市的微氣候進(jìn)行研究，結(jié)果表明，在中午最熱的時段，東西向街道溫度顯著高于南北向街道溫度，而且街道越窄，該現(xiàn)象越明顯。趙敬源等［7］對不同高寬比街道的熱環(huán)境進(jìn)行研究，結(jié)果表明，街谷內(nèi)的平均溫度與高寬比并不呈線性變化，當(dāng)高寬比為1∶1.1時，街谷的熱舒適性最佳。風(fēng)環(huán)境方面，Pearlmutter等［8］對風(fēng)向與街谷內(nèi)風(fēng)速衰減的關(guān)系進(jìn)行研究，結(jié)果表明，風(fēng)速隨風(fēng)向與街道軸線夾角的增大而減小。Kubota等［9］利用風(fēng)洞對22個日本城市住區(qū)的風(fēng)環(huán)境進(jìn)行分析，結(jié)果表明，隨著建筑密度的增大，住區(qū)的平均風(fēng)速減小。馬劍等［10］通過對建筑群內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)建筑并列型排列或圍合型排列時，風(fēng)環(huán)境較佳，當(dāng)呈U型或Y型排列時，局地風(fēng)速加強(qiáng)現(xiàn)象較嚴(yán)重。王珍吾等［11］對不同建筑布局內(nèi)部空間風(fēng)環(huán)境進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，行列式、錯列式和斜列式布局空間人行高度風(fēng)速適中且分布均勻，而周邊式建筑布局空間內(nèi)部風(fēng)速較小。

綜上，建筑布局是影響室外風(fēng)熱環(huán)境的重要因素，不同類型住區(qū)內(nèi)部的風(fēng)熱環(huán)境不盡相同，但是受文化、經(jīng)濟(jì)等因素影響，不同年代建設(shè)住區(qū)的空間形態(tài)和建筑布局呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。根據(jù)這些規(guī)律可將住區(qū)進(jìn)行分類，進(jìn)而分析不同類型住區(qū)的風(fēng)熱環(huán)境特征和影響因素，為不同類型住區(qū)提供有針對性的優(yōu)化策略。

天津市作為中國城鎮(zhèn)化最快的地區(qū)之一，隨著城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，熱島強(qiáng)度日益增加，炎熱季節(jié)的熱舒適性問題已經(jīng)引起廣泛關(guān)注［12-13］。本文中選擇天津市中心城區(qū)內(nèi)典型住區(qū)為研究對象，利用ENVImet軟件模擬典型住區(qū)夏季高溫時段風(fēng)熱環(huán)境，分析不同類型住區(qū)內(nèi)部風(fēng)熱環(huán)境空間分布，并提出各類住區(qū)熱舒適性優(yōu)化的空間設(shè)計策略。

1研究方法

1.1采樣住區(qū)選擇

天津城市住區(qū)發(fā)展主要經(jīng)歷了4個階段［14-15］：1）低層小街坊住區(qū)（類型I）。20世紀(jì)初期，受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素影響，住區(qū)道路間距較小，街道較窄，一般建筑層數(shù)為1～3，沿街建筑多為商鋪，形成典型的低層小街坊住區(qū)。2）多層行列式住區(qū)（類型Ⅱ）。20世紀(jì)50—60年代，在計劃經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)下，住區(qū)功能單一，道路間距及寬度較以前有所增加，住區(qū)規(guī)模也相應(yīng)變大，建筑以多層行列式為主，形成多層行列式住區(qū)。3）現(xiàn)代小區(qū)式住區(qū)（類型Ⅲ）。20世紀(jì)80—90年代，中國經(jīng)濟(jì)取得了長足發(fā)展，機(jī)動車數(shù)量不斷增加，受鄰里單位思想影響，住區(qū)面積繼續(xù)增加，交通組織分級細(xì)化，根據(jù)住區(qū)等級布置公共活動空間，建筑層數(shù)及布局形式多樣，形成現(xiàn)代小區(qū)式住區(qū)。4）高層高密度住區(qū)（類型Ⅳ）。進(jìn)入21世紀(jì)以來，在土地、能源、環(huán)境都面臨巨大挑戰(zhàn)的環(huán)境下，人們開始反思過去的發(fā)展方式，為了節(jié)約土地、防止城市無序蔓延，城市趨于集聚發(fā)展，高層住區(qū)開始主導(dǎo)城市住區(qū)建設(shè)，在城市內(nèi)部形成高層高密度住區(qū)。

依據(jù)天津城市住區(qū)的發(fā)展特點(diǎn)，本文中在4種類型住區(qū)中各選擇4個采樣住區(qū)，其中低層小街坊住區(qū)選自五大道歷史街區(qū)，多層行列式住區(qū)選自天拖居住區(qū)，現(xiàn)代小區(qū)式住區(qū)選自華苑居住區(qū)，高層高密度住區(qū)選自市內(nèi)典型高層住區(qū)。采樣住區(qū)的空間布局如圖1所示。圖2所示為采樣住區(qū)的空間形態(tài)參數(shù)，主要包括用地面積、建筑密度、容積率、平均建筑高度及天空視域因子（skyviewfactor，SVF）。天空視域因子是地表空間開闊度的定量描述，取值為0～1，其中取值為0表示天空完全被遮擋，取值為1表示天空完全開敞［16］。

1.2模擬參數(shù)確定與數(shù)據(jù)統(tǒng)計

ENVImet軟件已被廣泛應(yīng)用于世界不同地區(qū)城市微氣候研究［17-18］，本文中利用該軟件對采樣住區(qū)的微氣候進(jìn)行模擬。

1.2.1模擬參數(shù)確定

利用ENVImet軟件對采樣住區(qū)2013-07-06T00：00：00—2013-07-07T06：00：00微氣候進(jìn)行模擬。氣象資料顯示該時段天空晴朗，風(fēng)速較小，滿足研究要求。建筑模型以采樣住區(qū)現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，網(wǎng)格分辨率為2～4m，對小于網(wǎng)格尺寸的空間進(jìn)行適當(dāng)整合。為了減小地面及植被差異對微氣候的影響，地面全部設(shè)為裸土（loam）。土壤溫度、濕度初始值參考天津城市氣象站7月的土壤溫度、濕度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建筑導(dǎo)熱系數(shù)和反照率參考已有研究［19］。

1.2.2風(fēng)熱環(huán)境要素空間統(tǒng)計

為了分析住區(qū)風(fēng)熱環(huán)境狀況，將ENVImet軟件計算所得空氣溫度、平均輻射溫度和風(fēng)速等環(huán)境要素的模擬結(jié)果輸入ArcGIS10.0軟件，對采樣住區(qū)內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行逐網(wǎng)格統(tǒng)計，建筑所占區(qū)域不在統(tǒng)計范圍之內(nèi)。

2住區(qū)風(fēng)熱環(huán)境空間分布

為了改善住區(qū)炎熱時段的熱舒適性，重點(diǎn)關(guān)注夏季晝間高溫時段的空氣溫度、平均輻射溫度、風(fēng)速的空間分布。

2.1溫度空間分布

2.1.1空氣溫度

為了分析不同類型住區(qū)內(nèi)部空氣溫度的空間分布差異，統(tǒng)計4類采樣住區(qū)24h高度為1.5m處的空氣溫度均值，結(jié)果如圖3所示。由圖可知，晝間即07：00：00—18：00：00，4類采樣住區(qū)空氣溫度空間均值差較小，最大差值出現(xiàn)在15：00：00左右，多層行列式采樣住區(qū)平均空氣溫度比其他3類采樣住區(qū)平均空氣溫度高0.3℃左右。圖4所示為采樣住區(qū)15：00：00空氣溫度空間分布。由圖可知，在16個采類型Ⅰ—低層小街坊住區(qū)；類型Ⅱ—多層行列式住區(qū)；類型Ⅲ—現(xiàn)代小區(qū)式住區(qū)；類型Ⅳ—高層高密度住區(qū)。

樣住區(qū)內(nèi)部都形成低溫區(qū)，但是低溫區(qū)的位置和面積有所不同，受東南向來風(fēng)影響，低溫氣團(tuán)向西北向移動，特別是在多層行列式采樣住區(qū)，建筑多呈南北向行列式布置，東西兩側(cè)較開敞，低溫區(qū)向西北移動較遠(yuǎn)，并且面積減小。

圖5所示為采樣住區(qū)15：00：00空氣溫度統(tǒng)計結(jié)果。由圖可知：各采樣住區(qū)空氣溫度為29～32℃，采樣住區(qū)空氣溫度空間分布模式基本相似，空氣溫度低于30℃的區(qū)域面積占比較大，隨著溫度的升高，各溫度區(qū)的面積占比逐漸減小。不同之處是隨著空氣溫度的升高，各采樣住區(qū)面積占比減小的速度略有差異，即高溫區(qū)和次高溫度區(qū)占住區(qū)面積的比例不同，如，多層行列式采樣住區(qū)不同溫度區(qū)面積占比隨溫度的升高而減小相對較緩，因此次高溫區(qū)面積占比明顯大于其他采樣住區(qū)的，空氣溫度為30～30.5℃的面積占比高達(dá)40%左右，而其他采樣住區(qū)的大都在20%以內(nèi)。由此，在城市規(guī)劃和設(shè)計階段，應(yīng)考慮在該類住區(qū)的上風(fēng)區(qū)域及住區(qū)內(nèi)部公共空間增加綠化面積，以降低來流空氣溫度，改善炎熱季節(jié)住區(qū)內(nèi)部的熱舒適度。

2.1.2平均輻射溫度

平均輻射溫度是環(huán)境四周表面對人體輻射作用的平均溫度，對人體熱舒適性影響較大。城市室外平均輻射溫度既考慮直射、反射和散射的短波輻射，也考慮天空和下墊面的長波輻射［20］。圖6所示為4類采樣住區(qū)15：00：00平均輻射溫度空間分布。由圖可知，所有采樣住區(qū)根據(jù)平均輻射溫度在空間上都分成高溫區(qū)和低溫區(qū)2個部分。低溫區(qū)位于建筑的東北側(cè)陰影區(qū)內(nèi)，平均輻射溫度比高溫區(qū)平均輻射溫度低20℃左右，并且隨著建筑高度的增加，低溫區(qū)面積不斷增加。值得關(guān)注的是，該時段各類采樣住區(qū)內(nèi)低溫區(qū)面積占比都較小，即使低溫區(qū)面積占比最大的高層高密度采樣住區(qū)，低溫區(qū)面積也不超過25%。采樣住區(qū)內(nèi)部低溫區(qū)的形成原因主要是建筑遮擋了太陽直射，在建筑背光一側(cè)形成低溫陰影區(qū)，低溫區(qū)的面積隨太陽高度和方位不同而變化。為了深入分析不同時段住區(qū)內(nèi)平均輻射溫度變化，對晝間07：00：00—18：00：00采樣住區(qū)低溫區(qū)的面積進(jìn)行統(tǒng)計，所有采樣住區(qū)都呈現(xiàn)早、晚時段低溫區(qū)面積占比較大，正午前、后低溫區(qū)面積占比較小的特點(diǎn)。

比較不同類型采樣住區(qū)發(fā)現(xiàn)，正午前、后采樣住區(qū)低溫區(qū)面積差別較小，在早、晚時段，多層行列式采樣住區(qū)低溫區(qū)占比較低，主要原因是多層行列式采樣住區(qū)內(nèi)部建筑多為東西向行列式布置，早、晚時段建筑對太陽輻射遮擋較少，形成的陰影區(qū)也較少。由此，在住區(qū)規(guī)劃設(shè)計階段，應(yīng)適當(dāng)增加?xùn)|西兩側(cè)的建筑或高大樹木圍合，在炎熱季節(jié)早、晚時段增加陰影區(qū)的面積，創(chuàng)造舒適的戶外熱環(huán)境。

2.2風(fēng)環(huán)境空間分布

為了科學(xué)評估不同類型住區(qū)內(nèi)部通風(fēng)狀況，以風(fēng)速比作為指標(biāo)，評估住區(qū)公共空間的空氣滲透性［21］，即

速比空間分布，結(jié)果如圖7所示。由圖可知，相同類型采樣住區(qū)風(fēng)速空間分布相似。

圖8所示為采樣住區(qū)7月風(fēng)速比統(tǒng)計結(jié)果。由圖可知：從低層小街坊采樣住區(qū)至高層高密度采樣住區(qū)，風(fēng)速比逐漸增大，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類采樣住區(qū)的風(fēng)速比均值分別為0.60、0.65、0.69、0.79。低層小街坊和高層高密度采樣住區(qū)風(fēng)速比的標(biāo)準(zhǔn)差較大，分別為0.23和0.21，多層行列式采樣住區(qū)標(biāo)準(zhǔn)差較小，為0.17。低層小街坊和高層高密度采樣住區(qū)風(fēng)速空間分布標(biāo)準(zhǔn)差較大，主要原因是這2類采樣住區(qū)道路密度大，沿街公共空間風(fēng)速較大，而街坊周邊相對圍合，在內(nèi)部形成面積較大的小風(fēng)區(qū)。值得關(guān)注的是，同屬高層高密度采樣住區(qū)，由于周邊建筑圍合比例不同，采樣住區(qū)內(nèi)部風(fēng)速相差較大，高層高密度采樣住區(qū)Ⅳa、Ⅳc為點(diǎn)式或行列式布局，東西向遮擋較少，內(nèi)部風(fēng)速較大，幾乎沒有小風(fēng)區(qū)，而高層高密度采樣住區(qū)Ⅳb、Ⅳd受外側(cè)沿街建筑遮擋，內(nèi)部風(fēng)速較小，特別是在建筑的附近形成大面積的小風(fēng)區(qū)。

為了量化分析不同住區(qū)內(nèi)部風(fēng)環(huán)境空間分布，對采樣住區(qū)風(fēng)速空間分布進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如圖9所示。由圖可知：每類采樣住區(qū)風(fēng)速空間變化規(guī)律基本相似，但是不同類型采樣住區(qū)風(fēng)速空間分布規(guī)律差別較大。低層小街坊采樣住區(qū)風(fēng)速比小于0.5的面積占比較大，為30.7%～37%，而其他采樣住區(qū)的面積占比多為10%～20%。對照圖7分析發(fā)現(xiàn)：該類采樣住區(qū)建筑密度較大，受建筑遮擋，采樣住區(qū)內(nèi)小風(fēng)區(qū)面積較大。多層行列式和現(xiàn)代小區(qū)式采樣住區(qū)風(fēng)速比為0.5～1的面積占比較大，分別為72.5%～88.1%、66.4%～83.5%。由于這2類采樣住區(qū)建筑以多層行列式布局為主，宅間公共空間兩側(cè)很少有遮擋，因此小風(fēng)區(qū)較少。不同的是，現(xiàn)代小區(qū)式采樣住區(qū)在風(fēng)速比約為0.6和1處面積占比分別出現(xiàn)2個峰值，原因是該類采樣住區(qū)除了與多層行列式采樣住區(qū)相似的行列式建筑布局外，每個采樣住區(qū)中心都有較大面積的公共空間，這些公共空間的風(fēng)速比多為1左右。高層高密度采樣住區(qū)風(fēng)速比大于1的區(qū)域顯著增多，特別是高層高密度采樣住區(qū)Ⅳa、Ⅳc風(fēng)速比大于1的面積占比分別為24%、26.2%，原因是這2個采樣住區(qū)建筑以高層點(diǎn)式布局為主，建筑較高且建筑之間距離較大，在人行高度處形成較大面積的風(fēng)速放大區(qū)。該類采樣住區(qū)的另外2個采樣住區(qū)是高層行列式建筑布局，并且宅間公共空間兩側(cè)有群房遮擋，內(nèi)部高風(fēng)速區(qū)較少，但是在建筑的兩側(cè)也形成了小面積的高風(fēng)速區(qū)，因此該類住區(qū)應(yīng)防止局部風(fēng)速過大引起的風(fēng)不舒適問題。

3影響分析與優(yōu)化策略

3.1建筑布局對空氣溫度的影響

由于城市住區(qū)內(nèi)部空氣溫度問題主要是能量平衡問題，因此建筑布局是影響能量平衡的重要因素。本文中從建筑布局入手，定量分析建筑密度、建筑高度、天空視域因子等因素對住區(qū)內(nèi)空氣溫度的影響。圖10所示為采樣住區(qū)15：00：00空氣溫度影響因素分析。由圖可知：建筑密度與空氣溫度呈負(fù)相關(guān)性，除現(xiàn)代小區(qū)式采樣住區(qū)外，其他3類采樣住區(qū)的天空視域因子與空氣溫度呈正相關(guān)性。在15：00：00，隨著建筑密度的增大，空氣溫度降低，主要原因是隨著建筑密度的增大，建筑陰影區(qū)面積占比也有所增大，導(dǎo)致街區(qū)內(nèi)空氣溫度降低。隨著天空視域因子的增大，空氣溫度升高，主要原因是天空視域因子的增大導(dǎo)致采樣住區(qū)內(nèi)陰影區(qū)減小，風(fēng)速增大，更多熱量被帶入采樣住區(qū)，因此采樣住區(qū)空氣溫度升高。僅低層小街坊采樣住區(qū)的容積率、建筑高度與采樣住區(qū)空氣溫度的相關(guān)性較高，其他采樣住區(qū)的相關(guān)性均較低。

3.2建筑布局對風(fēng)環(huán)境的影響

為了分析天津城市住區(qū)通風(fēng)狀況的影響因素，從建筑布局、建筑密度等角度對住區(qū)的風(fēng)環(huán)境影響因素進(jìn)行分析。圖11所示為采樣住區(qū)8個方向相對風(fēng)速均值和標(biāo)準(zhǔn)差。由圖可知：除高層高密度采樣住區(qū)采樣住區(qū)Ⅳa、Ⅳc各方向相對風(fēng)速差別較小外，其他采樣住區(qū)的相對風(fēng)速差別都較大。低層小街坊和現(xiàn)代小區(qū)式采樣住區(qū)西南-東北向相對風(fēng)速較大，東南-西北向相對風(fēng)速較小，差值分別為0.13～0.2、0.18～0.24。多層行列式采樣住區(qū)東西向相對風(fēng)速較大，南北向相對風(fēng)速較小，差值為0.25～0.5。由于低層小街坊和現(xiàn)代小區(qū)式采樣住區(qū)建筑多朝向東南，因此受建筑遮擋東南-西北向空氣流動受阻，相對風(fēng)速較小。同理，由于多層行列式采樣住區(qū)建筑多為南北向布置，因此南北向相對風(fēng)速較小。高層高密度采樣住區(qū)Ⅳa、Ⅳc東、西、南、北各方向風(fēng)速相差較小，主要原因是這2個采樣住區(qū)的建筑布局為點(diǎn)式高層布局，南北向遮擋較少。綜上所述，建筑朝向是影響住區(qū)內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的重要因素，天津市夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)（見圖8），因此五大道歷史街區(qū)內(nèi)的低層小街坊采樣住區(qū)和華苑居住區(qū)內(nèi)的現(xiàn)代小區(qū)式采樣住區(qū)受建筑遮擋，內(nèi)部通風(fēng)條件較差，應(yīng)增加南北向的道路密度或減小建筑的組合長度，改善住區(qū)內(nèi)部的滲透性。

圖12所示為采樣住區(qū)風(fēng)速比影響因素分析。由圖12（a）可知：除現(xiàn)代小區(qū)式采樣住區(qū)外，其他3類采樣住區(qū)風(fēng)速比都與建筑密度呈顯著負(fù)相關(guān)性，說明隨著建筑密度的增大，采樣住區(qū)空氣滲透性變差，這與Kubota等［9］對日本城市居住空間風(fēng)環(huán)境的研究結(jié)果類似。隨著建筑密度的增大，低層小街坊采樣住區(qū)風(fēng)速比變化較小，主要原因是該類采樣住區(qū)的建筑密度較大，當(dāng)建筑密度達(dá)到限值后，隨著建筑密度的增大，風(fēng)速比變化減小。由圖12（b）可知，容積率與風(fēng)速比的相關(guān)性較差，僅低層小街坊采樣住區(qū)的容積率與風(fēng)速比相關(guān)性較好，這可能是由于該類采樣住區(qū)屬低層住區(qū)，建筑層數(shù)一般為2～3，容積率與建筑密度的相關(guān)性較高，因此容積率與風(fēng)速比的相關(guān)性也較高。由圖12（c）可知：4類采樣住區(qū)天空視域因子與采樣住區(qū)內(nèi)風(fēng)速比都呈正相關(guān)性，即隨著天空視域因子的增大，采樣住區(qū)的通風(fēng)效果變好。特別是，隨著采樣住區(qū)建筑層數(shù)的增加，天空視域因子與風(fēng)速比的斜率增大，即隨著建筑層數(shù)的增加，天空視域因子對采樣住區(qū)風(fēng)環(huán)境的影響增加，因此在高層住區(qū)設(shè)計時，應(yīng)考慮天空視域因子值的大小。由圖12（d）可知，除低層小街坊采樣住區(qū)外，其他3類采樣住區(qū)的平均建筑高度與風(fēng)速比呈正相關(guān)性，說明這3類住區(qū)隨著建筑高度的增加，住區(qū)通風(fēng)條件變好。

3.3風(fēng)熱環(huán)境優(yōu)化策略

3.3.1合理創(chuàng)造陰影區(qū)

太陽輻射是影響夏季晝間熱舒適性的重要因素，因此結(jié)合太陽的變化規(guī)律，合理建筑布局，增加夏季住區(qū)內(nèi)部空間遮陽面積，形成較大面積、較長時間的陰影區(qū)域，可有效改善室外空間的熱舒適性。由于低層小街坊住區(qū)路網(wǎng)密度較高，沿街住宅圍合較好，因此無論在街坊內(nèi)部還是在街道空間，都形成較長時間的陰影區(qū)。行列式住區(qū)則相反，因此該類住區(qū)應(yīng)增加南北向街道密度和沿街建筑圍合度，在早、晚時段形成較大面積的陰影區(qū)。

現(xiàn)代小區(qū)式住區(qū)組團(tuán)綠地內(nèi)無遮陽條件，因此應(yīng)在組團(tuán)綠地內(nèi)多種植高大樹木或布置遮陽設(shè)施，滿足炎熱時段的遮陽需求，創(chuàng)造舒適的熱環(huán)境。高層高密度住區(qū)應(yīng)適當(dāng)減小街坊面積，在東西兩側(cè)布置裙房，增加住區(qū)和街道的陰影區(qū)面積和時長。

3.3.2改善住區(qū)通風(fēng)環(huán)境

炎熱季節(jié)增加通風(fēng)可以有效改善住區(qū)內(nèi)部熱舒適性。由于建筑朝向、建筑密度、建筑高度、天空視域因子是影響住區(qū)內(nèi)部風(fēng)環(huán)境的主要因素，因此針對多層行列式和現(xiàn)代小區(qū)式住區(qū)應(yīng)結(jié)合夏季主導(dǎo)風(fēng)向，增大南北向道路密度，盡量減小垂直東南向建筑長度，增大建筑間孔隙寬度，進(jìn)而引導(dǎo)主導(dǎo)風(fēng)進(jìn)入住區(qū)內(nèi)部，減小住區(qū)內(nèi)部小風(fēng)區(qū)的面積。低層小街坊住區(qū)應(yīng)適當(dāng)減小建筑密度，加大建筑間距，減小主導(dǎo)風(fēng)向建筑高度，從而使風(fēng)能夠進(jìn)入住區(qū)內(nèi)部，帶走住區(qū)內(nèi)部的熱量。此外，各類高密度住區(qū)還應(yīng)注意住區(qū)內(nèi)部建筑高度的變化，較高建筑可以遮擋高空氣流，并將氣流引導(dǎo)至建筑底部，改善人行高度處的空氣流動狀態(tài)。

4結(jié)語

城市住區(qū)是人們居住生活的主要空間，通過合理規(guī)劃設(shè)計可以緩解熱島效應(yīng)和改善室外空間熱舒適性，促進(jìn)居民室外活動，進(jìn)而提升居民的健康水平。本文中選擇天津市主城區(qū)內(nèi)典型住區(qū)，對風(fēng)熱環(huán)境進(jìn)行研究，結(jié)果表明，夏季晝間高溫時段，所有住區(qū)內(nèi)部都形成低溫區(qū)，受建筑密度、周邊建筑圍合等因素影響，不同住區(qū)低溫區(qū)的面積占比不同，高密度圍合式住區(qū)內(nèi)部低溫區(qū)面積較大，行列式住區(qū)內(nèi)部低溫區(qū)面積較小。對平均輻射溫度分析發(fā)現(xiàn)，夏季晝間各住區(qū)內(nèi)部形成高溫區(qū)和低溫區(qū)。高溫時段所有住區(qū)低溫區(qū)面積均較??；在早、晚時段，受建筑朝向和沿街建筑圍合狀況影響，低層小街坊住區(qū)低溫區(qū)面積較大。受建筑布局影響，低層小街坊住區(qū)內(nèi)部小風(fēng)區(qū)面積較大，不利于通風(fēng)散熱。建筑密度、建筑高度、天空視域因子等要素是影響住區(qū)風(fēng)熱環(huán)境的重要因素。本文中僅對建筑布局對風(fēng)熱環(huán)境的影響進(jìn)行分析，植被狀況、建筑材質(zhì)等因素對風(fēng)熱環(huán)境的影響將在以后的研究中深入探討。

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（責(zé)任編輯：王耘）