葉靜怡 吳正旺
摘要:為探究居住小區(qū)戶外體育空間的布局方法,依據(jù)全齡使用特征,對廈門市9個典型居住小區(qū)進(jìn)行實地觀測和微氣候模擬。結(jié)果表明:居住小區(qū)戶外體育空間的主要使用者是老人和兒童,其次是中青年和青少年,夏秋季10:00-11:00及15:00-17:30全年齡段使用者最多;集中布局并在附近布置公園有利于提高使用率;若不考慮植物遮陰,通風(fēng)和日照對選址布局影響較大,太陽輻射、氣溫和相對濕度影響較小;合理配置綠化、設(shè)置遮陽設(shè)施、采用底層架空及調(diào)整建筑物相對位置等,可有效改善微氣候、提高全齡舒適度;冬季戶外空間獲得日照時長差異較大,建筑布局對其具有重要影響。
關(guān)鍵詞:全齡友好;戶外體育空間;居住小區(qū);微氣候模擬;舒適性;空間布局;廈門市
中圖分類號:TU 984.14文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1000-5013(2024)03-0357-13
Comfort Simulation on Layout of Outdoor Sports Space in Xiamen City Residential Quarters
From Age-Friendly Perspective
YE Jingyi,WU Zhengwang
(School of Architecture,Huaqiao University,Xiamen 361021,China)
Abstract:In order to explore the layout methods of outdoor sports spaces in the residential quarters,field observations and microclimate simulations of 9 typical residential quarters in Xiamen City are conducted based on the usage characteristics of all ages. The results show that the main users of outdoor sports spaces in residential quarters are the old people and children,followed by the middleaged,young people and teenagers,the highest usage time among all age groups is 10:00-11:00 and 15:00-17:30 in summer and autumn. Centralized layout and setting up parks nearby are beneficial to improve utilization rates. If plant shading is not considered,ventilation and sunlight exposure have a significant impact on the site selection and layout,while solar radiation,air temperature,and relative humidity have a smaller impact. Reasonable allocation of greenery,installation of sunshade facilities,stilt ground floor,and adjustment of building relative positions can effectively improve microclimate and enhance overall comfort of all ages. There is a significant difference in the duration of sunlight exposure of the outdoor spaces in winter,and the architectural layout has a significant impact on them.
Keywords:age-friendly;outdoor sports space;residential quarters;microclimate simulation;comfort;spatial layout;Xiamen City
居住小區(qū)戶外體育空間主要包含球類場地、室外游泳池、健身廣場、健康步道、兒童游樂場和全民健身路徑等多種空間類型,是居民近距離開展戶外運動健身、休閑游戲等活動的主要場所[1]。戶外體育空間的舒適性直接影響著使用實效,而建筑布局方式與戶外體育空間的舒適性密切相關(guān)[2-3]。
2007年,世界衛(wèi)生組織(WHO)提出構(gòu)建“全齡友好型城市”[4],2024年,國家發(fā)展改革委、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部及自然資源部聯(lián)合頒布《城市社區(qū)嵌入式服務(wù)設(shè)施建設(shè)導(dǎo)則(試行)》,對包含體育健身功能的城市社區(qū)嵌入式服務(wù)設(shè)施提出明確要求,提出“全齡友好、功能集成,安全可靠、服務(wù)便捷,因地制宜、探索創(chuàng)新”等3個基本原則。然而,我國對全齡友好的相關(guān)研究和討論仍相對滯后,對全齡人群空間使用特點和需求差異的考慮明顯不足。目前,已有研究主要關(guān)注老幼友好及全齡共享視角下的城市公共空間規(guī)劃及營造策略[5-9]、公共服務(wù)設(shè)施全齡友好性評估及優(yōu)化策略[10-11]及公共福利設(shè)施規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)研究[12]等3個方面的內(nèi)容。趙珂瑩[13]對不同年齡群體的需求和交往方式進(jìn)行分析,提出“優(yōu)化空間布局、強化自然設(shè)計、增進(jìn)社交環(huán)境、提升空間體驗、改善人文環(huán)境”的全齡友好型社區(qū)公共空間營造策略。李飛等[14]總結(jié)全齡融合的綠道活動場景和空間特征,并提出改善綠道空間全齡友好度的空間優(yōu)化策略。本文以福建省廈門市9個典型居住小區(qū)為例,對全齡友好視角下廈門居住小區(qū)戶外體育空間布局的舒適性進(jìn)行模擬研究。
1 研究對象與研究方法
1.1 研究對象
廈門市居住小區(qū)按照建筑布局方式分類,主要有行列式、周邊式(又稱圍合式)、點群式(又稱點陣式)、混合式及自由式等5種類型。其中,周邊式分為單周邊式和半周邊式;混合式分為行列+周邊式、行列+點群式、點群+周邊式、行列+點群+周邊式。
以廈門市9個典型居住小區(qū)為例,其戶外體育空間主要有集中式、分散式、集中+分散式等3種布局方式。其中,集中式的典型案例有豐澤苑(小區(qū)A)、檳榔東里(小區(qū)F)、濱水小區(qū)(小區(qū)G)、電臺山小區(qū)(小區(qū)I),其特點是將戶外體育空間集中布局于小區(qū)中心、組團中心或小區(qū)中軸線處;分散式的典型案例有國貿(mào)天琴灣一期(小區(qū)D)、洋唐居住區(qū)A09地塊(小區(qū)E)、天心島小區(qū)(小區(qū)H);集中+分散式的典型案例有中央灣區(qū)珊瑚海(小區(qū)B)、新景中心(小區(qū)C)等。
廈門市典型居住小區(qū)及其戶外體育空間的布局方式,如圖1所示。圖1中:X,Y為距離;橙色為戶外體育空間現(xiàn)狀區(qū)域;橙色十字號為居住小區(qū)出入口位置。
1.2 研究方法
采用實地觀測及ENVI-met,Ecotect Analysis軟件模擬的方法。
1)實地觀測。對上述居住小區(qū)進(jìn)行人群活動觀察和環(huán)境數(shù)據(jù)采集,在2023年的冬(1,2月)、春(3,4月)、夏(6,9月)、秋(10,11月)4季共監(jiān)測32 d(表1),在9:00-21:00對各觀察點每隔10 min監(jiān)測一次,記錄活動類型、活動人次、活動人群年齡段等信息,同時,記錄1.5 m高度處的氣溫(ta)、空氣相對濕度(RH)、風(fēng)速(va)和黑球溫度(tg)等。
熱環(huán)境監(jiān)測儀器參數(shù),如表2所示。使用具有自動記錄功能的熱環(huán)境監(jiān)測儀器,將其分為4組,均勻布置在居住小區(qū)的戶外空間。采集的熱環(huán)境數(shù)據(jù)將用于驗證及調(diào)整模擬模型,以確保模擬結(jié)果的有效性,即當(dāng)真實環(huán)境和模擬結(jié)果之間的差異最小時,則認(rèn)為模擬模型可以代表真實環(huán)境。
2)軟件模擬。ENVI-met[15],Ecotect Analysis[16]軟件可在熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境、光環(huán)境等方面對自然和人工構(gòu)筑物的特性進(jìn)行模擬。通過氣溫、相對濕度、風(fēng)速、長波和短波輻射等指標(biāo)評估建筑周邊的微氣候環(huán)境,適用于濕熱地區(qū)戶外空間熱舒適模擬。ENVI-met軟件雖然可以模擬太陽直射輻射、太陽散射輻射和平均輻射溫度等與太陽熱輻射有關(guān)的數(shù)據(jù),但不能直接模擬某一時間段的日照陰影,因此,使用Ecotect Analysis軟件對其進(jìn)行補充。
居民主要通過冬季日照及夏季遮陽條件選擇場地[17]。采用Ecotect Analysis軟件模擬大寒日(1月20日)早上9:30-11:30的日照;采用ENVI-met軟件模擬大暑日(7月23日)11:00的微氣候,以討論居住小區(qū)戶外體育空間夏季一天中溫度較高、全年齡段居民使用頻次也較高時段的熱安全和熱舒適問題。模擬初始條件輸入值:氣溫為30~40℃,風(fēng)速為3 m·s-1,風(fēng)向為西南偏南(SSW)。
2 空間觀測及微氣候分析
2.1 實地觀測結(jié)果
由年齡段的觀測結(jié)果,可得以下2個結(jié)論:1)廈門居住小區(qū)戶外體育空間的使用者主要是老人和兒童,其次是中青年和青少年。2)不同年齡段使用者的使用特點存在較大差異。在夏秋季,老人使用戶外體育空間的高峰時段是9:00-11:00,14:30-17:30,20:00-21:00;兒童為9:00-11:30,14:00-17:30;中青年為9:00-11:30,14:30-17:30,19:30-21:00;青少年為周末15:00-17:30;全年齡段人群使用最多的時段為10:00-11:00,15:00-17:30(圖2)。
夏季氣溫實測結(jié)果,如圖3所示。由圖3可知:一天中氣溫最高時間段在13:00-14:00前后,可該時間段居民使用頻次較低;11:00和15:00前后夏季一天溫度較高,全年齡段居民使用頻次也較高,但11:00中位溫度略高于15:00中位溫度,同時11:00前后溫度極差較小,15:00前后溫度極差較大。另外,以代表小區(qū)A為例連續(xù)模擬24 h,對比11:00與15:00兩時段,發(fā)現(xiàn)模擬結(jié)果差異較小。因此,綜合考慮氣溫和居民使用特點,在ENVI-met軟件上選擇11:00的模擬結(jié)果進(jìn)行夏季相關(guān)熱環(huán)境分析。
2.2 氣溫及相對濕度分析
國內(nèi)外大多數(shù)微氣候?qū)崪y及模擬研究普遍參考標(biāo)準(zhǔn)氣象站,將1.5 m高度處作為采集氣候數(shù)據(jù)或分析截面高度[18-19],因而微氣候分析亦采用1.5 m高度處截面。大暑日1.5 m高度處的居住小區(qū)氣溫及相對濕度模擬示意圖,如圖4所示。圖4中:ta,min,ta,max分別為氣溫的最小值和最大值;RHmin,RHmax分別為相對濕度的最小值和最大值。由圖4可知:氣溫和相對濕度分布呈現(xiàn)相反的趨勢;模擬的最高氣溫在34.19~34.89℃,小區(qū)D(點群式)和小區(qū)I(自由式)的溫差最小,分別為1.03,1.02℃,小區(qū)F(行列+點群式)的溫差最大,為2.13℃。
王慶等[20]研究表明,濕熱地區(qū)夏季社區(qū)公園健身設(shè)施場地人體舒適度評價指數(shù)濕球黑球溫度(WBGT)的閾值為32℃。夏季氣溫與WBGT差值和氣溫的關(guān)系,如圖5所示。圖5中:Δ為氣溫與WBGT差值的平均值。由圖5可知:氣溫與WBGT的差值和氣溫成線性正相關(guān)關(guān)系,即氣溫與WBGT的差值受氣溫的影響,并隨氣溫升高而增大。當(dāng)?shù)叵募救臻gWBGT比空氣干球溫度低3℃以上,而模擬最高氣溫為34.89℃,因此,大部分戶外空間均能滿足在WBGT舒適度閾值范圍之內(nèi)。綜上所述,氣溫對戶外體育空間布局的影響較小。
人體空氣相對濕度偏好研究表明,相對濕度為40%~70%時,其對人體熱舒適無影響,但在低濕和高濕條件下,相對濕度對熱舒適有影響,甚至?xí)鸩±憩F(xiàn)象[21]。隨著適應(yīng)時間的增加,舒適的相對濕度范圍可適當(dāng)加大[22]。
文中相對濕度模擬結(jié)果為59.99%~69.08%,對人體熱舒適無影響。由此可知,相對濕度對戶外體育空間布局的影響亦較小。
2.3 風(fēng)環(huán)境分析
風(fēng)環(huán)境是自然風(fēng)通過建筑群體時形成的風(fēng)場,是戶外場地選址需要考慮的重要因素之一[23]。依據(jù)廈門市氣象局發(fā)布的氣象要素文件,廈門市7月的平均風(fēng)速為3 m·s-1,主導(dǎo)風(fēng)向為SSW[24],以此為模擬輸入條件,模擬大暑日11:00在1.5 m高度處的風(fēng)速情況。
居住小區(qū)風(fēng)環(huán)境模擬示意圖,如圖6所示。圖6中:va,min,va,max分別為風(fēng)速的最小值和最大值。
風(fēng)速與人體的舒適性有關(guān),據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究,風(fēng)速小于5 m·s-1時,人體會感覺舒適;風(fēng)速為5~10 m·s-1時,人體會感覺不舒適,行動受到影響;風(fēng)速大于10 m·s-1時,人體會感覺很不舒適,行動受到嚴(yán)重影響[25]。一般認(rèn)為,夏季室外1~5 m·s-1的風(fēng)速最為舒適[26]。
居住小區(qū)風(fēng)環(huán)境不舒適區(qū)域比例(風(fēng)速小于1 m·s-1或大于5 m·s-1)及場地最大風(fēng)速,如表3所示。表3中:η為風(fēng)環(huán)境不舒適區(qū)域比例。
綜上可得以下3個結(jié)論。
1)建筑的布局及高度會影響風(fēng)環(huán)境,半周邊式布局具有最多的風(fēng)舒適區(qū)域,其次是混合式和點群式布局,行列式和自由式布局的風(fēng)舒適最差。單周邊式小區(qū)由于周邊較為封閉,有相當(dāng)多的戶外區(qū)域處于風(fēng)速小于1 m·s-1的風(fēng)影區(qū),從而導(dǎo)致單周邊式布局風(fēng)環(huán)境較差。行列式和自由式居住小區(qū)由于布局過于緊密、樓間距較小,出現(xiàn)了大面積低風(fēng)速區(qū)域,不適合布置戶外體育空間。半周邊式樓間距較大,自然通風(fēng)最佳。建筑背風(fēng)面溫度較高,低溫區(qū)集中在風(fēng)速高、相對濕度高的地方。由此可見,在平面布局中,建筑群不宜過于封閉,保持自然通風(fēng)順暢極為重要,以底層架空、增加樓間距等措施導(dǎo)流,可改善風(fēng)環(huán)境。
2)建筑對進(jìn)風(fēng)口的遮擋普遍較為嚴(yán)重,風(fēng)速最多可減少6.39 m·s-1。由于受到建筑物阻擋,建筑迎風(fēng)面與背風(fēng)面產(chǎn)生巨大風(fēng)壓差,最大風(fēng)速出現(xiàn)在迎風(fēng)面,而在大部分建筑物的背風(fēng)面易產(chǎn)生較長的風(fēng)影區(qū),應(yīng)避免將戶外體育空間布置在風(fēng)影區(qū)內(nèi)。在建筑設(shè)計中,需控制建筑高度、長度及間距,可在居住小區(qū)西北側(cè)和東北側(cè)設(shè)置擋風(fēng)墻或種植喬木和灌木,對風(fēng)進(jìn)行疏導(dǎo),可有效減少風(fēng)影區(qū)。在景觀設(shè)計中,要特別重視高大喬木及成片灌木的位置,勿阻擋夏季入風(fēng)口。
3)注意避免“狹管效應(yīng)”在建筑周圍形成過大速度的風(fēng)。雖然單周邊式、行列+周邊式、點群+行列+周邊式居住小區(qū)中均出現(xiàn)了5.06~6.99 m·s-1的最大風(fēng)速,但由于在外圍、范圍很小,且是陣風(fēng),故不會對小區(qū)內(nèi)部戶外體育活動造成較大的影響。除點群式之外的其他類型小區(qū)的東南側(cè)和西南側(cè)的建筑附近容易形成較大風(fēng)速,為避免局部風(fēng)速過高,新建居住小區(qū)可考慮以合理布置建筑物的相對位置、增加前后左右的間距等方式來舒緩風(fēng)速的變化,也應(yīng)特別注意夏季臺風(fēng)的影響。
2.4 太陽輻射分析
ENVI-met軟件可模擬太陽直射輻射和太陽散射輻射,其后置處理器BioMet也可計算平均輻射溫度(tmrt)、通用熱氣候指數(shù)和生理等效溫度等戶外熱舒適指標(biāo)[27]。太陽總輻射強度是表示太陽輻射強弱的物理量,是太陽以輻射形式發(fā)射出的功率投射到單位面積上的強度[28],為太陽直接輻射和太陽散射輻射之和。平均輻射溫度是一個假想等溫圍合面的均一溫度,人體與其之間的輻射換熱量等于人體周圍實際非均勻環(huán)境與人體間的輻射換熱量[29],輻射熱交換取決于實際每個表面的溫度及人體與表面之間的相對位置關(guān)系[30]。
平均輻射溫度綜合考慮了風(fēng)速、氣溫、長短波輻射、地面、建筑等對人體舒適度的影響,更接近人體的真實感受,其計算公式[31]為
式(1)中:ε為熱輻射系數(shù);D為黑球直徑。
當(dāng)夏季氣溫較高時,大部分居民偏好較低的太陽輻射[32-33],夏季進(jìn)行戶外活動的人數(shù)隨著太陽輻射的增強而不斷減少[34]。模擬居住小區(qū)大暑日11:00時在1.5 m高度處的太陽總輻射和平均輻射溫度,可得居住小區(qū)平均輻射溫度模擬示意圖,如圖7所示。由圖7可知:多層建筑西側(cè)及高層住宅西北側(cè)的建筑陰影區(qū)太陽輻射較低,但較為分散、面積有限,可布置少量戶外體育空間,而高層住宅西北側(cè)冬季日照不好,此處戶外體育空間只適合夏季活動。另外,此時因太陽高度角較高而缺少遮陰,其他大部分戶外場地均處于900 W·m-2以上的高太陽總輻射下,平均輻射溫度高于38.15℃。為減少強太陽輻射對居民戶外活動的影響,提高夏季戶外體育空間使用效率,增加場地遮陰十分重要。
黃博澤[35]的研究表明,太陽輻射強度受到天空可視因子的影響,即天空遮擋越高,輻射越弱。因此,除建筑陰影區(qū)外,戶外體育空間宜布置在夏季天空可視因子較低的區(qū)域,如冠下空間、遮陽設(shè)施下等,同時可布置涼亭、綠化長廊等景觀建筑,防止因夏季日照時間過長而影響人群活動。夏季太陽高度角高,主要加熱地面,大面積硬質(zhì)鋪地區(qū)域還需考慮地面材質(zhì)對微氣候的影響。
此外,由于綠色植被對輻射的吸收和攔截,即使其降溫效果有限,卻也可以顯著提高熱舒適。應(yīng)合理種植本地冠幅寬大、高葉面積指數(shù)的闊葉喬木和高灌木,布置綠墻及藤本等立體綠化,以保證為夏季提供足夠舒適陰涼的戶外空間場地。陰影區(qū)可適當(dāng)搭配種植地被、陰生低矮灌木及小喬木,以調(diào)節(jié)局部氣溫及相對濕度。由于住宅建筑架空層太陽輻射近乎為0[36],也可考慮在底層架空空間布置戶外體育空間和設(shè)施,但應(yīng)注意熱舒適及采光問題。
2.5 日照分析
冬季日間居住小區(qū)戶外體育空間居民活動高峰時段為9:30-11:30及16:30-18:00[37]。根據(jù)GB 50180-1993《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范(2002年版)》[38]中“有效日照時間帶為8:00-16:00”,模擬大寒日9:30-11:30的日照,可得無陰影覆蓋及陰影覆蓋少于1 h的適建區(qū)。居住小區(qū)日照模擬示意圖,如圖8所示。
由圖8可得以下2個結(jié)論。
1)戶外空間獲得的日照時長相差較大,建筑布局對戶外空間具有重要的影響。小區(qū)H(點群+行列+周邊式)和小區(qū)I(自由式)的冬季日照條件較差,幾乎沒有適合布置戶外體育空間場地的區(qū)域。小區(qū)B(單周邊式)盡管會產(chǎn)生很長的陰影,但還是有部分小區(qū)的中心區(qū)域可以滿足該時段的日照需求。對于小區(qū)A(行列式)及小區(qū)E,F(xiàn),H(行列組合式)而言,建筑東側(cè)山墻間陰影區(qū)域較少,適合老幼人群進(jìn)行曬太陽、照看小孩、兒童游戲等日照需求較大的活動,可以布置簡易的健身器械、兒童游樂及休閑游憩設(shè)施。
2)硬質(zhì)空間應(yīng)避免布置在冬季建筑陰影面積較大的區(qū)域,建筑山墻東西側(cè)及建筑南側(cè)無陰影遮擋區(qū)域均可布置戶外體育空間。冬季太陽高度角低,人體及場地的熱量來源主要受垂直界面的影響[39]。因此,可在場地北側(cè)及西側(cè)增加景墻、座墻等,利用其對太陽輻射的反射、吸收、轉(zhuǎn)化作用,給人體帶來長波輻射,增加周邊環(huán)境空氣溫度。另外,在適建區(qū)北側(cè)種植冬季透陽效果好的落葉喬木和低矮灌木,可保證冬季日照,并抵擋北向寒流。
2.6 綜合疊加分析
綜合疊加風(fēng)環(huán)境和日照分析,將夏季風(fēng)速在1~5 m·s-1,且冬季9:30-11:30有1 h以上日照的區(qū)域作為適合全年使用的適建區(qū)。適合布置戶外體育空間的區(qū)域示意圖,如圖9所示。
由圖9可得以下4個結(jié)論。
1)居住小區(qū)中,大部分都可以采取戶外體育空間集中式布局,功能豐富的集中式布局有利于全齡共享,提高場地使用效率。小區(qū)F(行列+點群式)現(xiàn)狀雖為多個地塊串聯(lián)的集中式布局,但兒童游樂設(shè)施、全民健身設(shè)施、休憩涼亭等節(jié)點被小區(qū)道路劃分為面積較小的板塊,使用人群僅做短暫停留,使用效率有限。同時,其南側(cè)緊鄰健身公園,居民普遍更愛去功能更加豐富的居住區(qū)公園鍛煉。由此可見,適建區(qū)若為線性,應(yīng)采取線性集中式布局,綜合多種功能,形成小區(qū)中央軸線,但應(yīng)同時注意地塊的整體性,避免被道路分割,以提高戶外體育空間的共享性和使用頻率。
2)當(dāng)居住小區(qū)整體熱環(huán)境、日照條件較差,或現(xiàn)狀無更多可建設(shè)空地時,宜在居住小區(qū)附近布置滿足全年齡段步行可達(dá)的居住區(qū)公園,以滿足居民近距離進(jìn)行戶外體育鍛煉的需求。例如,由于小區(qū)I(自由式)較小的樓間距,導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)部整體熱環(huán)境和日照條件較差,僅在外圍有少量適建區(qū),現(xiàn)狀僅有一處門球場地布置在小區(qū)西北角,使用效率較低,但其距離公園較近,仍可以滿足居民就近鍛煉的需要。
3)小區(qū)D(點群式)和小區(qū)E(點群+周邊式)的樓間距一般較大,在各組團中心有集中度較高的適建地塊,可以結(jié)合組團中心綠地布置戶外體育空間。由小區(qū)D(點群式)的分析結(jié)果可知,在點式高層南側(cè)的組團中心、高層與多層住宅交界處、多層住宅樓間區(qū)域均有大量適建區(qū)。因此,可采取“大分散、小集中”的布局策略,在組團中心或組團交界處集中布置戶外體育空間及游憩場地,并結(jié)合健康步道,將各節(jié)點串聯(lián)。
4)對比現(xiàn)狀布局,多數(shù)居住小區(qū)在設(shè)計時并未考慮舒適度的問題,這將導(dǎo)致居民在實際使用時受到更多環(huán)境的不利影響。例如,小區(qū)E(行列+周邊式)樓間錯位形成集中度較高、面積較大的小區(qū)中心,適宜集中布置戶外體育空間,而其西北側(cè)和東北側(cè)冬季日照較差,現(xiàn)狀卻布置了大面積硬質(zhì)廣場;小區(qū)F(行列+點群式)南北側(cè)的3條主要景觀軸線上通風(fēng)和日照俱佳,較適合做戶外體育空間,而南北側(cè)樓間距離較小,夏季通風(fēng)和冬季日照條件均較差,不適合布置戶外體育空間,現(xiàn)狀卻有2塊場地布置于此;小區(qū)H(點群+行列+周邊式)主要在住宅群的東側(cè)有一個條形適建區(qū),而現(xiàn)狀場地均分散在適建區(qū)之外。
3 結(jié)論與討論
1)集中布局有利于全齡友好,在附近布置公園能提高使用率。模擬結(jié)果表明,無論集中式、分散式或集中+分散式居住小區(qū),均能夠提供較大且適宜布局戶外體育空間的場地。從實地觀測看,對于不同年齡使用者,其各種活動之間有較強的共享性、互動性,因此,依照“全齡友好、功能集成”原則,應(yīng)優(yōu)先采取集中式布局。行列式、周邊式、行列+周邊式居住小區(qū)均適合在小區(qū)中心集中布置戶外體育空間;對于點群和點群+周邊式居住小區(qū)等組團構(gòu)成的居住小區(qū),可采取“大分散、小集中”的布局策略,即在組團中心或組團交界處集中布置戶外體育空間;適建區(qū)若為線性,可將功能類型較為復(fù)合的戶外體育空間與小型空間節(jié)點串聯(lián),形成小區(qū)景觀軸線,應(yīng)同時注意戶外體育空間地塊的整體性,避免被小區(qū)道路分割;此外,對于部分適建區(qū)域較少、場地集中度較低的居住小區(qū),宜在附近布置滿足全年齡段人群步行可達(dá)的居住區(qū)公園。
2)通風(fēng)和日照對布局影響較大,氣溫、相對濕度和太陽輻射影響較小。在通風(fēng)、日照、氣溫、相對濕度和太陽輻射5個因素中,居住小區(qū)通風(fēng)和日照相差較大,對布局選址影響也較大,若不考慮植物遮陰,氣溫、相對濕度和太陽輻射對戶外體育空間布局選址的影響較小。半周邊式和行列+周邊式居住小區(qū)適宜全年使用的適建區(qū)最多,無論是通風(fēng)還是日照,舒適區(qū)域比例均為最高。對于居住小區(qū)而言,夏季大部分戶外空間雖然處在高溫、強太陽輻射下,但仍然能滿足居民基本活動的熱舒適需求。兒童比成年人更不耐高溫和強太陽輻射[35],因此,兒童游樂場地的設(shè)計需格外注意熱舒適和熱安全問題,特別是在綠化植物設(shè)計、地面材料選用、游樂器械和其他人工設(shè)施的材質(zhì)選用和布局等方面,以防止長時間熱接觸導(dǎo)致的中暑或燒傷。
3)建筑對通風(fēng)遮擋明顯,改善通風(fēng)對全齡友好具有重要意義。首先,從風(fēng)環(huán)境模擬結(jié)果看,建筑對進(jìn)風(fēng)口的遮擋普遍較為嚴(yán)重,特別是單周邊式布局,其風(fēng)速最多可減少6.39 m·s-1。其次,在大部分建筑物的背風(fēng)面會產(chǎn)生風(fēng)影區(qū),其風(fēng)速甚至低于1 m·s-1,這在濕熱地區(qū)的夏季很不舒適。最后,半周邊式、點群式和混合式居住小區(qū)的風(fēng)舒適區(qū)域比例較高,自由式布局、行列式及單周邊式居住小區(qū)的自然通風(fēng)條件最差,風(fēng)環(huán)境不舒適區(qū)域比相差高達(dá)53%,由自由式居住小區(qū)的59%與半周邊布局的6%相差所得。王珍吾[26]研究表明,單周邊式布局內(nèi)部風(fēng)環(huán)境惡劣,這與文中研究結(jié)果一致,而其結(jié)論“行列式具有較多的風(fēng)舒適區(qū)域”,與文中行列式布局風(fēng)速較差相悖。經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)主要原因為其模擬風(fēng)向與建筑群幾乎平行,建筑對通風(fēng)的遮擋較少,而文中模擬風(fēng)向與建筑多為垂直,建筑遮擋通風(fēng)會產(chǎn)生更多風(fēng)影區(qū)。
4)增加場地遮陰,為夏季提供陰涼的戶外場地,能夠有效地提高全齡舒適度。從太陽輻射模擬結(jié)果看,夏季日間大部分戶外場地處在900 W·m-2以上的高輻射下,平均輻射溫度高于38.15℃,僅在建筑陰影區(qū)的太陽輻射較低,有少量適合戶外體育活動的空間。盡管夏季高層住宅西北側(cè)有較大區(qū)域太陽輻射較低,但其冬季日照不佳,此處布置戶外體育空間只適合夏季活動,需進(jìn)一步考慮季節(jié)性適宜問題。除建筑陰影區(qū)外,宜將戶外體育空間設(shè)置在夏季天空可視因子較低的區(qū)域,如冠下空間、遮陽設(shè)施下等,以阻擋高強度的太陽輻射,在附近宜布置景觀涼亭、綠化長廊、露天長椅等,供居民根據(jù)自身熱適應(yīng)來選擇活動或休憩。
5)冬季戶外空間獲得的日照時長相差較大,建筑布局對其具有重要的影響。針對9種典型居住小區(qū),冬季16:30-18:00普遍缺乏日照,9:30-11:30則差異較大。從具體地塊的模擬結(jié)果來看,建筑布局對日照具有重要影響,其中,自由式、單周邊式、點群+行列+周邊式居住小區(qū)內(nèi)部日照最差,點群式、點群+行列及點群+周邊式居住小區(qū)較好,行列式、半周邊式及行列+周邊式居住小區(qū)最好。建筑山墻東西側(cè)及建筑南向貼臨區(qū)域日照通常較為充足,可布置適合冬季活動的戶外體育空間。
考慮各年齡層使用者的基本特征,從舒適度角度出發(fā),將風(fēng)、熱、光等因素納入布局考慮,探討了符合濕熱地區(qū)居民舒適度的居住小區(qū)戶外體育空間布局方法,該方法可有效提高全年齡段居民參與戶外體育活動的熱情,從而改善居住小區(qū)整體體育健身氛圍,促進(jìn)全齡居民的身心健康。因此,在全年時段內(nèi),全齡友好布局對新建小區(qū)戶外體育空間具有重要意義。未來研究可考慮濕熱地區(qū)戶外空間場地的季節(jié)性特征,討論分別適宜熱季、冷季的戶外體育空間布局。
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(責(zé)任編輯:錢筠 ?英文審校:方德平)