上海城市開放空間夏季熱舒適度及訪客熱偏好研究

肖慧蓉 畢 星 劉宇晗 王 萌 武彩燕 李俊祥*

（1.上海交通大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院，上海 200240；2.華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，上海 200241）

城市戶外開放空間如街道綠地、公園等能有效緩解城市熱環(huán)境，增加公民參與戶外活動(dòng)，提高身心健康。為了探究城市熱環(huán)境對(duì)城市居民熱舒適度的影響，以上海市中心的典型城市公園及其周圍街道綠地為研究對(duì)象，通過氣象觀測(cè)、問卷調(diào)查、生理等效溫度等指標(biāo)評(píng)估上海市開放空間的熱舒適度，校準(zhǔn)上海市居民的中性溫度、中性溫度范圍以及熱可接受范圍，明晰上海市居民的熱偏好。結(jié)果表明：（1）氣溫、濕度和黑球溫度與居民夏季熱感覺存在正相關(guān)關(guān)系，其中黑球溫度相關(guān)性最強(qiáng)，風(fēng)速與熱感覺呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；（2）絕大部分居民希望通過提升開敞空間的風(fēng)速改善熱環(huán)境，提升熱舒適度；（3）與無遮陰的街邊廣場(chǎng)相比，有遮陰但狹窄的街邊人行道開放空間熱舒適投票更低；（4）上海市夏季戶外的中性溫度為26.8℃，中性溫度范圍為23.3～30.3℃，熱可接受范圍為22.5～34.0℃。研究結(jié)果對(duì)氣候友好型城市開敞空間的設(shè)計(jì)具有參考價(jià)值。

城市戶外空間；熱舒適；生理等效溫度；城市熱島；熱偏好

全球城市化率2018年已達(dá)55%，即55%的人口居住在城市地區(qū)[1]。城市化過程加劇了城市熱島效應(yīng)，對(duì)人群健康造成巨大威脅[2]。而城市綠地和公園可以有效緩解城市熱島效應(yīng)[3-4]，對(duì)降低城市高溫和熱浪對(duì)人群健康的影響發(fā)揮著重要作用，但是景觀組成和配置不同的城市公園，在緩解城市熱島效應(yīng)方面發(fā)揮著不同的作用[4]。城市開放空間的微觀氣象條件，如氣溫、風(fēng)速和太陽(yáng)輻射，影響游客的舒適度及其行為，因此改善開放空間的氣象條件，提高戶外環(huán)境的質(zhì)量，從而吸引更多的人使用開放空間是可持續(xù)城市規(guī)劃的目標(biāo)之一[5]。探究城市公園不同景觀對(duì)人群熱舒適度及訪客熱偏好差異，可以有效提高開放空間質(zhì)量并促進(jìn)其利用率，研究結(jié)果可對(duì)未來健康城市的規(guī)劃建設(shè)提供理論依據(jù)。

環(huán)境溫度是影響居民健康的重要環(huán)境因素之一[6]。氣溫與人口死亡率、發(fā)病率、住院率之間呈現(xiàn)“U”“V”“J”形關(guān)系[7]，說明存在氣溫閾值，當(dāng)氣溫高于或低于閾值溫度時(shí)都會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生影響。在公共健康研究中，氣溫和表觀溫度是表征人體熱暴露水平的常用指標(biāo)[8-9]，但這兩個(gè)指標(biāo)未考慮人體與環(huán)境溫度之間的熱量交換。溫度濕度指數(shù)[10]和濕球溫度指數(shù)[11]等是表示人體活動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量之間平衡關(guān)系的指標(biāo)，可以有效表征溫度對(duì)人體舒適度的影響以及人體對(duì)熱環(huán)境的滿意度[12]，然而這兩個(gè)指標(biāo)缺乏考慮生理因素和行為因素對(duì)人體熱舒適度的影響。生理等效溫度（Physiological Equivalent Temperature，PET）由Hoppe于1999年首次提出[13]，是綜合考慮人體在戶外環(huán)境活動(dòng)的行為因素及心理因素時(shí)，所產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量之間平衡關(guān)系的物理量，是衡量人體熱舒適度的重要生物氣象指標(biāo)[8,14-16]。中性溫度是人類在室外環(huán)境時(shí)感到舒適（既不冷也不熱）時(shí)的室外溫度[12,17]；以最適PET定義的中性溫度，可反映人體在室外環(huán)境中對(duì)熱舒適度的要求[18]。因此，探究PET與人體熱舒適度之間的關(guān)系，明確PET的中性溫度及中性溫度范圍，對(duì)于當(dāng)?shù)貧庀蠼】殿A(yù)報(bào)預(yù)警具有參考價(jià)值。

前人關(guān)于綠地空間對(duì)人體熱舒適度影響的研究，大多通過對(duì)比城市街道行道樹下或公園林陰樹下與露天環(huán)境的小氣候來實(shí)現(xiàn)[19]。城市公園中不同景觀對(duì)人體熱舒適度的影響是否表現(xiàn)出差異，以及表現(xiàn)出怎樣的差異，尚不清楚。上海市作為中國(guó)最早進(jìn)入城市化的城市之一，快速城市化導(dǎo)致了嚴(yán)重的熱島效應(yīng)[20-21]，近二十年來熱浪頻率和強(qiáng)度顯著增加[22]。地處上海市中心城區(qū)黃浦區(qū)的蓬萊公園，是市區(qū)內(nèi)人流量較大、景觀異質(zhì)性較高的公園，空間類型豐富，周圍以商業(yè)街道和住宅社區(qū)為主，人群年齡段覆蓋范圍較廣。探究夏季蓬萊公園不同景觀對(duì)人體熱舒適度的影響具有典型性，研究結(jié)果對(duì)今后居民開放空間使用，城市規(guī)劃和更新、健康城市建設(shè)具有參考價(jià)值。

文章基于評(píng)價(jià)PET所需的多種氣象指標(biāo)、室外熱環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系問卷，計(jì)算公園內(nèi)樹陰、涼亭、草地以及街道行道樹等不同景觀空間的熱舒適度指標(biāo)，旨在探討夏季高溫期間城市居民的熱舒適度、氣象和綠地訪問偏好。

1 研究區(qū)概況

上海市地處長(zhǎng)江入海前的沖積平原上（30°40′-31°53′N，120°51′-122°12′E），屬于典型的北亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和濕潤(rùn)，春秋較短，冬夏較長(zhǎng)。2021年末，上海行政區(qū)劃面積6 340.5 km2，常住人口2 489.43萬人，上海市人均公園綠地面積僅8.8 m2[39]，人口稠密，綠地不足，市內(nèi)建筑密度高、空間異質(zhì)性大。上海黃浦區(qū)蓬萊公園毗鄰南浦大橋，交通便利，占地面積2.72 hm2，其中綠地1.28 hm2。蓬萊公園三面被居民區(qū)包圍，周圍的社區(qū)是商業(yè)街道和住宅社區(qū)的混合體，周圍人群包括了老、中、青、幼各年齡段。

本研究選取蓬萊公園的三處景觀：公園大樹（Park Tree，PT）、公園涼亭（Park Building，PB）、公園草地（Park Grass，PG），并選取了一號(hào)門外街道環(huán)境的兩處對(duì)照景觀：街道有樹陰（簡(jiǎn)稱街道有陰，Street Tree，ST），街道無樹陰（簡(jiǎn)稱街道無陰，Street Non-tree，SNT）。測(cè)點(diǎn)位置如圖1所示，測(cè)點(diǎn)描述見表1。

圖1 野外觀測(cè)點(diǎn)位置Fig.1 Location of field observationsites

2 研究方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 室外熱環(huán)境氣象觀測(cè)

氣象觀測(cè)日期為2022年8月23-25日，在上述測(cè)點(diǎn)同步觀測(cè)氣象指標(biāo)，觀測(cè)時(shí)間為每天10:00-20:00，氣象觀測(cè)儀器的高度為1.1 m，氣溫和相對(duì)濕度用HOBO-S-THB-M002采集，風(fēng)速用S-WSET-A采集，太陽(yáng)輻射用S-LIB-MOO3采集、黑球溫度用HEAT-index-8778采集。所有氣象因子的采集頻率均為每分鐘一次，數(shù)據(jù)分析時(shí)整合為逐小時(shí)數(shù)據(jù)。

2.2 熱舒適主觀感受問卷調(diào)查

本研究調(diào)查問卷中熱舒適度的評(píng)價(jià)是基于ISO 10551:1995熱環(huán)境的人體工程學(xué)、中國(guó)修改版GBT 18977-2003設(shè)計(jì)，使用主觀判斷量表評(píng)估室外熱環(huán)境。室外主觀熱評(píng)價(jià)主要包括：熱感覺投票（Thermal Sensation Vote，TSV），按照美國(guó)采暖，制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）評(píng)分量表分為五級(jí)，即0為適中，1為有點(diǎn)熱，2為比較熱，3為熱，4為非常熱；熱舒適投票（Thermal Comfort Vote，TCV），使用五級(jí)量表，即-2為非常不舒適，-1為不舒適，0為適中，1為舒適，2為非常舒適。氣象偏好投票包括熱偏好投票（Thermal Preference Vote，TPV）、濕度偏好投票（Humidity Preference Vote，HPV）、風(fēng)速偏好投票（Wind Preference Vote，WPV）、太陽(yáng)輻射偏好投票（Solar Radiation Preference Vote，SPV），均用三級(jí)量表，用-1代表更高/更強(qiáng)/更濕、0表示不變、1代表更低/更弱/更干。訪客的熱可接受投票為二級(jí)量表，即-1為可接受，1為不可接受。

問卷調(diào)查包括4部分內(nèi)容：即受訪者基本信息、對(duì)熱舒適度的綜合評(píng)價(jià)、熱環(huán)境改善意見，以及著裝情況。第一部分基本信息包括問卷時(shí)間、地點(diǎn)、受訪者性別、年齡、旅行目的，社會(huì)背景（例如在上海的居住時(shí)間）；第二部分包括受訪者過去20 min內(nèi)的活動(dòng)類型、在當(dāng)前空間的熱感覺、熱舒適度、熱可接受度、小氣候期望值；第三部分包括熱環(huán)境改善意見和熱適應(yīng)行為；第四部分則是著裝情況。

考慮到人群對(duì)當(dāng)?shù)貧夂虻倪m應(yīng)性，本研究所選取的問卷調(diào)查對(duì)象均為當(dāng)?shù)鼐用窕蛟谏虾Ｉ钪辽僖荒暌陨?，并且在該測(cè)點(diǎn)停留時(shí)長(zhǎng)超過20 min。熱舒適度問卷調(diào)查對(duì)象為在上述開放空間內(nèi)活動(dòng)的訪客，問卷調(diào)查時(shí)間為每天10:00-16:00。

2.3 熱指標(biāo)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析

平均輻射溫度（Mean Radiant Temperature，Tmrt）定義為在一個(gè)假想的箱體中，從人體到箱體表面的輻射傳熱，等效于向?qū)嶋H溫度不均勻的箱體表面?zhèn)鳠帷Ｆ骄椛錅囟仁怯?jì)算PET值的輸入?yún)?shù)，實(shí)際情況中若無法測(cè)得太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)，則可通過黑球溫度換算得到平均輻射溫度，再計(jì)算PET[23]，計(jì)算見公式（1）。式中，Tg為黑球溫度（℃）；Ta為氣溫（℃）；Va為風(fēng)速（m/s）；D為球體直徑，本研究取值0.05 m；?為輻射系數(shù)，本研究設(shè)置為0.95。

PET用雷曼軟件（Rayman Pro）計(jì)算，輸入氣溫、相對(duì)濕度、風(fēng)速、平均輻射溫度或太陽(yáng)輻射值，以及人的熱生理數(shù)據(jù)（活動(dòng)和服裝），即可得到PET值[13,24]。問卷調(diào)查中的著裝信息需根據(jù)ASHRAE（ASHRAE 2017）和ISO 7730（ISO 7730 2005）對(duì)服裝熱阻的規(guī)定，根據(jù)受訪者性別、身高、活動(dòng)代謝信息，計(jì)算服裝熱阻值，并將其服裝及運(yùn)動(dòng)水平轉(zhuǎn)換為熱阻值和代謝率，作為Rayman軟件中熱生理數(shù)據(jù)的輸入?yún)?shù)。

中性PET值是當(dāng)熱感覺投票率為0時(shí)，PET值的取值。中性溫度范圍是當(dāng)熱感覺投票率在-0.5到0.5之間時(shí)的PET值范圍。本研究通過線性回歸建立PET與熱感覺投票率之間的關(guān)系。

熱可接受范圍是評(píng)估室外環(huán)境舒適狀況的有效參數(shù)之一，根據(jù)ASHRAE Standard 55的定義，在典型應(yīng)用中，熱可接受范圍表示90%以上的受訪者認(rèn)為熱環(huán)境可以接受時(shí)，對(duì)應(yīng)的PET[12]。本研究計(jì)算人群對(duì)每1 ℃PET區(qū)間的熱不接受率，并與PET做回歸分析，當(dāng)熱不可接受率為10%時(shí)對(duì)應(yīng)的PET為熱可接受范圍的極限。采用斯皮爾曼相關(guān)性來分析戶外氣象要素和人群熱感覺投票之間的關(guān)系。上述分析和模型計(jì)算通過Minitab 2021軟件完成。

3 結(jié)果分析

3.1 城市開放空間的熱環(huán)境分析

各測(cè)點(diǎn)的氣象要素從大到小排序如下。風(fēng)速：街道有陰＞街道無陰＝公園草地＞公園大樹＞涼亭?？諝鉁囟龋航值罒o陰＞公園草地＞街道有陰＞公園大樹＞涼亭。黑球溫度：街道無陰＞公園草地＞街道有陰＞公園大樹＞涼亭。相對(duì)濕度：公園大樹＞涼亭＞公園草地＞街道有陰＞街道無陰?？偟膩碚f，不同的景觀空間內(nèi)各氣象參數(shù)的值都略有不同，但涼亭下的空氣溫度值遠(yuǎn)低于其他測(cè)點(diǎn)（圖2）。

圖2 開放空間上各測(cè)點(diǎn)的氣象要素觀測(cè)值Fig.2 The observation values of each meteorological parameters on each site in open space

3.2 志愿者的基本屬性

在問卷調(diào)查部分，共回收140份問卷，其中有效問卷136（男性71，女性65）份。調(diào)查時(shí)間內(nèi)受訪者的活動(dòng)類型統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，81%的受訪者進(jìn)行低強(qiáng)度活動(dòng)，其中40%為散步，23%為靜坐，18%為站立，17%的受訪者進(jìn)行中強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，2%的受訪者進(jìn)行跑步、快走等高強(qiáng)度活動(dòng)。受訪者的年齡組成較為豐富，兒童組（≤12歲）、青少年組（13～29歲）、中青年組（30～59歲）和老年組（≥60歲）的占比分別為8%、31%、32%和29%。男性受訪者年齡介于6歲和96歲之間，平均身高為170.4 cm，平均體重為65.7 kg；女性受訪者年齡介于7歲和75歲之間，平均身高為159.8 cm，平均體重為55.6 k（g表2）。上海戶籍的受訪者占比為89.7%，其他受訪者分別來自全國(guó)7個(gè)省/直轄市（安徽7人，北京2人，山東、山西、河南、溫州和重慶各1人）。志愿者性別、體重、身高分析見表2。

表2 志愿者性別、體重、身高分析Tab.2 Analysis of gender, weight and height of volunteers

受訪者在上海市夏季的服裝熱阻為0.41 clo，其中男性0.39 clo，女性0.44 clo，女性在夏季的服裝熱阻值總體大于男性，街道處的受訪者（男性0.444 clo，女性0.500 clo）比公園內(nèi)的受訪者（男性0.36 clo，女性0.404 clo）穿衣指數(shù)更高（圖3）。

圖3 公園內(nèi)測(cè)點(diǎn)和街道測(cè)點(diǎn)（左圖）及所有志愿者服裝熱阻箱式圖（右圖）Fig.3 The boxplot of clothing insulation for the volunteers in the park, street (left column), and their total (right column)

3.3 居民室外熱感覺和熱舒適投票分析

上海市戶外氣象要素和熱感覺投票TSV的斯皮爾曼相關(guān)性分析結(jié)果表明，在夏季，空氣溫度（ρ=0.389，P＜0.05）、相對(duì)濕度（ρ=0.399，P＜0.05）和黑球溫度（ρ=0.413，P＜0.05）與訪客的熱感知呈正相關(guān)，是顯著影響訪客熱感知的氣象因素，風(fēng)速與熱感覺呈負(fù)相關(guān)（ρ=-0.147，P＜0.05）。

研究期間各測(cè)點(diǎn)受訪者的熱感覺投票與熱舒適投票結(jié)果表明（圖4）：公園內(nèi)，公園大樹測(cè)點(diǎn)的受訪者對(duì)于“適中”的投票最多（56.8%），沒有受訪者認(rèn)為此處“非常熱”；街道有陰處各量級(jí)投票較為均衡，街道有陰測(cè)點(diǎn)的受訪者對(duì)于“非常熱”的投票最多（16.7%），且對(duì)于“適中”的投票與街道無陰點(diǎn)位相同（圖4-a）。

圖4 不同開放空間內(nèi)訪客的熱感覺和熱舒適度投票占比Fig.4 Proportion of thermal sensation vote and thermal comfortvote from visitorsin different open spaces

本次問卷調(diào)查中，沒有受訪者選擇“2-非常舒適”這一量級(jí)，只有-2-非常不舒適、-1-不舒適、0-適中、1-舒適4個(gè)量級(jí)，熱舒適度投票結(jié)果如圖4-b所示。“舒適”的投票比例依次為公園大樹（27%）、涼亭（21.9%）、草地（21.7%）、街道有陰（16.7%）和街道無陰（9.4%）；“非常不舒適”投票占比依次為草地（8.7%）、街道有陰（8.3%）、公園大樹（8.1%）、涼亭（6.3%）和街道無陰（3.1%），表明在遮陰較好的空間，人們的舒適感普遍較高，在無遮陰的測(cè)點(diǎn)，有綠色地被植物的空間舒適度較高。熱感覺投票與熱舒適投票之間存在顯著的線性關(guān)系（R2=0.9377）（圖5）。

圖5 熱感覺投票與熱舒適投票之間的關(guān)系Fig.5 Relationship between thermal sensation vote and thermal comfort vote

氣象要素偏好統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，增大風(fēng)速期望的受訪者占比依次為街道無遮陰（84.4%）、街道有遮陰（83.3%）、公園大樹（75.7%）、涼亭（75%）和草地（69.6）。降低氣溫期望的受訪者占比，草地最高（91.3%）、街道有遮陰最低（66.7%），其余點(diǎn)位幾乎無差別（78%）。大部分的受訪者表示希望太陽(yáng)輻射強(qiáng)度更低，風(fēng)速更高、氣溫更低、而濕度保持不變（圖6）。

圖6 氣象因子偏好投票.a-太陽(yáng)輻射偏好；b-風(fēng)偏好；c-濕度偏好；d-氣溫偏好Fig.6 Proportion of meteorological factors’ preference vote.a-SPV; b-WPV; c-HPV, and d-TPV

3.4 上海市居民的熱基準(zhǔn)

熱感覺投票率與PET值之間存在線性關(guān)系（圖7-a）。擬合直線的斜率為0.1425，表明每單位熱感覺投票率約對(duì)應(yīng)7 ℃的PET區(qū)間。當(dāng)熱感覺投票率為0時(shí)，即游客熱感覺中性區(qū)域，對(duì)應(yīng)的中性溫度為26.8 ℃，中性溫度范圍為23.3～30.3 ℃。本研究計(jì)算了每1℃的PET區(qū)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的受訪者不滿意百分比，發(fā)現(xiàn)PET與受訪者不滿意百分比之間存在二次多項(xiàng)式關(guān)系（圖7-b），受訪者在戶外空間的PET可接受范圍為22.5 ～ 34℃。

圖7 PET與熱感覺投票率和熱不可接受百分比之間的關(guān)系Fig.7 Relationship between PET and thermal sensation vote and thermal unacceptable rate

3.5 開放空間訪客的熱適應(yīng)及空間改善措施建議

熱適應(yīng)行為的調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，夏季在面對(duì)熱應(yīng)激時(shí)選擇“喝冷飲”和“轉(zhuǎn)移至樹陰下”的受訪者占比最多，兩種措施的占比都為27%，希望轉(zhuǎn)移至建筑陰影處的受訪者占24%（圖8）?？臻g改善措施的問卷調(diào)查結(jié)果顯示，47%的受訪者認(rèn)為應(yīng)該在出入口、廣場(chǎng)、草地等空間增種喬木，31%的受訪者表示應(yīng)該加蓋人工構(gòu)造遮陰或者建筑物，14%的受訪者表示應(yīng)該種植灌木和草本，6%的受訪者表示可以更換鋪裝（圖8）。

圖8 開放空間內(nèi)受訪者熱適應(yīng)行為（左）及空間改善建議（右）Fig.8 Thermal adaptative behavior of respondents (left ) and their suggestions to improve open spaces (right)

4 討論

4.1 景觀空間微氣象要素對(duì)訪客熱舒適度的影響

城市開放空間的微氣候條件，是影響人類舒適度和行為的重要因素。城市開放空間的微氣候（如氣溫、風(fēng)速和太陽(yáng)輻射）差異，主要受到景觀類型（不透水面和植被等）的組成和配置[25]、下墊面的鋪裝材料[26]、空間開放程度，以及公共設(shè)施的布局形式等多種因素的影響。例如，本研究中涼亭和公園大樹測(cè)點(diǎn)，由于其周邊的空間半圍合，空間內(nèi)有喬木和灌木的阻擋，但遮陰效果優(yōu)良，因此，該空間內(nèi)平均風(fēng)速較低，而相對(duì)濕度最高。街道有陰測(cè)點(diǎn)的平均風(fēng)速最大，是由于該測(cè)點(diǎn)一側(cè)是不透風(fēng)的圍墻，處在較狹窄的人行道邊，且無低矮灌木的阻擋。在氣象偏好調(diào)研中，希望增大風(fēng)速的受訪者平均占比達(dá)到77.6%，這表明提升微環(huán)境的通風(fēng)條件是上海夏季戶外開放空間的設(shè)計(jì)中需要考慮的要素。因此，在開放空間微景觀設(shè)計(jì)時(shí)可考慮適當(dāng)減少高大喬木的種植密度，減少高密度小型灌木圍籬或隔離帶，并增加其通透度，以增大風(fēng)速，提高熱舒適度。

公園大樹下“舒適”的投票比例最高，這是由于該測(cè)點(diǎn)及附近區(qū)域有數(shù)量較多且均勻分布的成熟香樟樹，樹與樹之間的距離適中，可容納此地的游客進(jìn)行聚集、交談等社交性活動(dòng)，并配備少量健身器械供居民進(jìn)行使用。因此，盡管與涼亭相比，該測(cè)點(diǎn)的氣溫（30.9℃）、相對(duì)濕度（79.1%）、黑球溫度值（31.1℃）更高，總體PET值（32.1℃）也更高，但仍然是5個(gè)測(cè)點(diǎn)中“舒適”投票占比最高的測(cè)點(diǎn)。

街道無陰測(cè)點(diǎn)盡管氣溫、太陽(yáng)輻射較高，風(fēng)速較低，但其“非常不舒適”投票占比卻最低，可能是由于此處的相對(duì)濕度最低（71.6%），不會(huì)產(chǎn)生高溫高濕的悶熱感，給行人帶來一定程度的舒適體感。而街道有陰測(cè)點(diǎn)盡管此處有大樹陰蔽，風(fēng)速最高（0.08 m/s），“非常不舒適”投票占比位居第二，可能是由于該測(cè)點(diǎn)所在人行道狹窄，且一側(cè)為封閉式圍墻，行人直接受到街道交通噪聲的影響，因此，降低了該測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)舒適度，從而間接導(dǎo)致熱舒適度較低[27]。

4.2 訪客的中性PET和提升熱舒適度的適應(yīng)性對(duì)策

PET能較好地反映城市建筑幾何形態(tài)[28]、氣象條件和太陽(yáng)輻射熱負(fù)荷的綜合影響，并量化人體的戶外生理熱舒適度。此外，人體熱舒適度還因地理位置與適應(yīng)性而異[29-30]。前人的研究給出了上海市秋冬季節(jié)的戶外熱舒適度的中性溫度范圍為15～29℃[31]，這一溫差范圍與熱帶地區(qū)的中國(guó)臺(tái)灣日月潭（26～30℃）[32]和巴西庫(kù)亞巴（23.0 ～34.6℃）[33]、干旱地區(qū)的伊朗烏爾米亞（17.8～27℃）、溫帶地區(qū)的中國(guó)天津（11～24℃）[35]，以及中/西歐（18～23℃）[36]相比，要寬得多。本研究給出了上海市居民夏季的PET中性溫度為26.8℃，中性溫度范圍為23.3～30.3℃，可為上海居民夏季高溫期間居民戶外健康防護(hù)與熱舒適度提升提供參考。

由于戶外空間中可以改變空間熱環(huán)境的交互式設(shè)施（如遮陽(yáng)傘、立體霧化器等）較為有限，人們更傾向于調(diào)節(jié)自身的適應(yīng)性行為（改變著裝或位置等）來提高熱舒適性。本研究結(jié)果表明，夏季開放空間中的訪客希望通過補(bǔ)充水分?jǐn)z入、喝冷飲降低體溫，以及減少直接的太陽(yáng)輻射等方式來減緩炎熱天氣帶來的熱不適。空間改善措施問卷調(diào)研結(jié)果顯示，近半數(shù)的受訪者表示需要在開放空間中增植喬木，利用喬木的蒸騰作用和遮陰來降溫遮陽(yáng)，從而提升樹陰下活動(dòng)的訪客的熱舒適度。因此，開放空間的設(shè)計(jì)和管理者可以通過增植遮陰效果好的喬木、增建休憩用景觀建筑，以及在園內(nèi)配置免費(fèi)飲用水、零售點(diǎn)或自動(dòng)售貨機(jī)等措施，多方位提升開放空間的熱環(huán)境緩解的能力建設(shè)，為訪客提供熱適應(yīng)能力創(chuàng)造條件，從而吸引居民更多地走向戶外空間，提高開放空間的使用率。此外，有研究表明，冬季人們會(huì)更希望所在開放空間能有陽(yáng)光照射[26]。因此，還需要重視常綠樹種與落葉樹種的搭配，以便在夏季提供遮陰降溫，而冬季增加日光照射和取暖。

4.3 研究的不足之處

本文研究尚存不足之處：（1）問卷調(diào)查的回收樣本數(shù)量較少，這直接導(dǎo)致了回歸方程的決定系數(shù)較低；（2）本研究只在一個(gè)典型公園及其周邊開放空間開展研究，在代表性景觀類型中尚缺少?gòu)V場(chǎng)、水體等；（3）本研究選取的觀測(cè)時(shí)間是夏季高溫時(shí)期，非高溫期間沒有觀測(cè)。因此，未來的研究需要增加問卷調(diào)查的樣本量，進(jìn)一步增加城市環(huán)境和城市公園的類型，增設(shè)對(duì)非高溫期間的觀測(cè)和調(diào)研，得到更全面的，具有代表性的觀測(cè)結(jié)果。

5 結(jié)論

本文研究了上海典型城市公園及其周邊街道的景觀開敞空間的戶外熱舒適度，調(diào)查了開敞空間使用者的主觀熱感知，明晰了上海市居民的戶外熱基準(zhǔn)。得出如下結(jié)論：（1）氣溫、濕度和太陽(yáng)輻射是影響居民熱感知的主要因素，三者與居民熱感知呈正相關(guān)關(guān)系，其中太陽(yáng)輻射是影響居民熱感覺最主要的因素，而風(fēng)速與居民熱感覺呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；（2）上海市夏季戶外的PET的中性溫度為26.8℃，中性溫度范圍為23.3～30.3℃，熱可接受范圍為22.5～34.0℃；（3）居民熱感覺與熱舒適投票之間存在顯著的線性關(guān)系（R2=0.94），熱舒適投票受到居民熱感覺投票的影響。

注：文中圖表均由作者自繪。

致謝：

感謝上海交通大學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)院建筑學(xué)系賴達(dá)祎副教授提供小氣候觀測(cè)設(shè)備、蘭麗教授提供黑球溫度計(jì)。曹璐、高宇童、張揚(yáng)岑、邢超杭、吳炯、莊銘?zhàn)┑葏f(xié)助野外觀測(cè)和問卷調(diào)查，一并致謝。