优化设计l optimization design 图2 紫薇臻品住区测点位置图 足该点位于住区机动车道中心,四周无有效遮挡,周围 仪有一小型绿地,而测点8刷同多为硬质铺地。 测点9的温度变化波动最人,住区的最高温度出现 在该点下午二点,温度达到4 1.4度,而该点晚上2 0点 的温度为3 2.8℃,是所有测点中最小的。究其原 ,该 测点下垫面为水泥路面,周围比较丌阔,F1.路l回馒化, 绿化较差,卜午时刻受东侧建筑遮挡,升温较慢,中 午时刻无建筑遮挡,接受太阳辐射相对其他测点较多, 因此升温较快,晚上2 0点左右由于 阳辐射作用减小, 空气流通很快,受西侧大型绿地影响,该点温度下降 最快。 空气中相对湿度的变化趋势与空气温度的变化相 反(图3、图4)。各测点相对湿度在卜午1 5点左右达 到最低,1 5时以后相对湿度呈上升状念,晚上2 0点达 到最高。其中点3在下午1 6点左右上升幅度较火,而 ・80・2《}1 1年第7鞠 4'2.o 41.o 40,o 39 o 38.o 一37 0 一- 36 0 嗣35 O 34 0 33 0 32 o 31.o 3O.O 图3紫薇臻品住区各测点1.5m处温度变化图 45 0 40・0 35・0 30,0 一 苎25・0 20 o 15・0 10・O 5・O o.o 9点l0点11点l2点l3点14点15点16点17点18点19点20点 时间 图4 紫薇臻品住区各测点相对湿度变化图 后又呈下降状态,原因是1 6点左右住区内洒水,造成 某一时段湿度升高。 2)不同下垫面表面温度变化分析 下垫面是影响住 热环境主要因素,为研究不同 铺装表面温度的变化,本次实验通过测试植草砖、草 地、地砖、大理石、木板、泥土、水泥、橡胶七种属性 下垫面的表面温度,并通过测试对不同材质表面温度 进行比较分析。 由图5和图6可知橡胶的表面温度波动最大,差值 达4 4℃,草地表面温度波动值最小,仅为l 0.2℃。对 太阳辐射影响反应由弱到强依次是:草地、泥土、地砖、 植草砖、水泥、木板、橡胶,蓄热效果从弱到强依次为: 橡胶、木板、水泥、植草砖、地砖、泥土、草地。地砖、 混凝土和木板三种材质的蓄热效果比较接近。 1.2.4测试分析结论 优化设计I optimization design 达到改善区域热环境目的。 2.3规划布局对住区热环境的改善 2.2绿化对住区热环境的改善 通过前期测试分析, 绿化能明显改善住区的温度, 小区建筑的布局方式对住区热环境影响主要原因 为不同建筑组合会带来风环境的变化。自然风能带走 热空气,为居住区夏季营造一个舒适热环境,因此温度 夏季住区气温升高主要原因是太阳辐射,而据研究表 明夏季树木可遮挡5 0% 8 0%的太阳辐射热。 越高、湿度越大,通风就越重要。反之,寒冷地区冬季 目前国内小区的绿化多采用大面积的草坪,虽然 草坪对住区热环境改善能起到积极作用,但其降温主 要靠其蒸腾作用。而树木则是遮阳和蒸腾的复合结果。 与草坪相比,树木的绿化效果更加突出。西安属于干旱 气候,绿化则需要景观灌溉用水,与草坪相比,树木的 耗水量较少,因此树木代替草坪作为绿化的主体在节 水和降温方面皆有好处。 虽然绿化对住区热环境起到很好调节作用,但是 绿化率与住区温度并不是成线性关系。研究表明当绿 化率达到4 0%时,绿化对住区热环境的调节作用便不再 明显。从经济角度考虑,改善区域热环境不是盲目的加 大绿化率。而是合理配置绿化方式以及有效设置绿化 区域。 根据《绿色生态住宅住区建设要点与技术导则》规 定,届住区绿化标准绿地率不低于3 5%,而且绿地本身 的绿化牢不低于7 0%。根据统计,紫薇臻品件区绿地率 为3 6.5%。绿地本身的绿化率都超过了7 O%。因此该住 区属于绿化情况良好的住区,但是具体到绿化组合方 式以及绿化的区域则存在一定问题,此外紫薇臻品住 区中心区采取了人工水景设施,但由于西安地区气候 干旱,现有水景已经干枯,而底部水泥暴露在太阳下, 反而恶化了小区热环境。 针对紫薇臻品住区的绿化布局的建议如下,点1、 2、8、1 0附近区域比较开阔可考虑在附近提高落叶乔 木的栽种量,发挥其蒸腾和遮荫作用。同时将各建筑屋 顶建成屋顶花园,选择佛甲草为代表的轻屋顼绿化植 物作为屋顶绿化,现有水景取消,改为种植灌木,底部 用碎石填充,在雨季时可收集雨水,而干旱时不至于恶 化住区热环境,由于小区西侧为大片绿地,建议将现有 西侧围墙改为通透式,该措施在优化热环境同时也起 到景观效果。 -82・2011年第7期 需要设置防风措施。西安地区位于寒冷地区的边缘,夏 季气温较其他寒冷地区为高,因此在住区热环境优化 时应综合考虑夏季的降温与冬季的防风。由于高层住 宅下会形成高楼风,因而高层住区夏季风环境相对较 好,但冬季风环境较差。住区的夏季通风与冬季的防风 存在着矛盾,在进行优化设计时通常在居住区外围种 植常绿乔木在冬季能形成防风屏障。 由于西安地区常年风向为东北风,紫薇臻品住区 布局方式为行列式,建筑为板式高层与点式高层结合 方式,高层下的高楼风造成冬季风环境较差,同时板式 高层的遮挡造成其南侧区域夏季风环境同样不佳。其 他区域则采取错落式布局,通风相对较好。相比起来住 区东侧建筑由于紧邻道路,没有其他建筑遮挡,夏季风 环境较好。