基于热声复合作用的广场环境舒适度研究 ——以哈尔滨为例

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广场作为城市重要的公共空间,是城市居民进行室外休闲活动的主要场所,其环境品质对于提升城市空间活力具有重要意义。然而,由于缺乏对于环境品质,特别是物理环境的考虑,大多数城市广场的环境均存在一定问题;其中,受到气候条件及设计理念的影响,严寒城市广场的热声环境问题较为严峻且存在季节性差异。与此同时,虽然针对于广场热声环境质量或环境感知的研究均较为广泛,但关于广场客观环境质量与使用者主观感知评价的关联研究较少;虽然针对于单一因素不同水平对于环境感知的影响研究较深入,但多因素复合作用,特别是交互作用的影响研究仍较为匮乏。因此,本文基于严寒城市广场热声环境的改善诉求以及相关研究的局限性,以哈尔滨市中小型休闲广场为例,采用主客观结合、多学科交融的研究方法从使用者主观感知的角度,对广场的客观环境品质进行综合评价,研究结果可以为城市广场空间设计、环境营造及改善提升等提供参考。本文采用现场实测、环境舱实验、问卷调查、统计分析、数值模拟等综合研究方法对广场环境舒适度进行了评价研究,系统分析了哈尔滨市中小型休闲广场的空间形态特征及不同季节(冬季、过渡季以及夏季)广场的热声环境质量;深入辨析了热声复合作用对于不同季节广场环境主观感知的影响;构建了基于热声复合作用的舒适度等效区间及评价模型,并对广场环境舒适度进行了综合评价,寻求对于全年热声环境适应力较好的广场空间形态。首先,揭示了广场空间形态对于热声环境的影响差异。依据形态控制要素的统计数据,通过卫星影像、现场调研等方法提取了街区朝向、周围道路情况、周围建筑高度,平面尺度及比例等主要空间形态要素;通过正交试验设计构建了具有不同空间形态的广场模型。通过现场实测探究了不同季节广场的热声环境现状及其差异;通过对全年不同季节广场模型的热声环境质量模拟计算,探究了具有不同空间形态广场的热声环境差异,并为广场环境舒适度的评价提供了客观环境数据支持。其次,针对热声复合作用对于环境感知的影响机制展开研究。通过在可控环境舱模拟不同季节的室外真实温度条件并进行问卷调查,辨析了热声复合作用下,不同广场声源及季节典型温度对于声环境感知、热环境感知和总体感知评价的影响,为广场实地研究提供基础数据并筛选适宜声源。选取通用热气候指数和等效连续A声级作为环境参数指标,探究了热声复合作用下,不同季节温度和交通声水平对于广场动态环境感知的影响,并为舒适度评价模型的构建提供了主观评价数据基础。最后,基于热声复合作用对广场环境舒适度进行了综合评价。选取总体舒适度作为评价指标,通过分析客观热声环境参数与主观舒适度的量化关系,计算和建立了基于热声复合作用的舒适度等效区间以及评价模型;利用广场模型的热声环境模拟数据计算环境舒适度,采用可视化分布地图以及均值、极值、极差、面积占比等统计指标对广场环境舒适度进行了综合评价。本文的创新性成果为揭示了热声复合作用对于广场环境主观感知的影响机制,包括不同声源及季节典型温度、不同季节温度及交通声水平的影响;探究了客观热声环境参数与主观感知评价的量化关系,构建了基于热声复合作用的舒适度评价模型,并应用于广场环境品质的综合评价。本文对广场的客观环境质量与使用者的主观感知评价进行关联研究,符合我国城市建设的发展需求,对于城市环境及空间活力的改善提升,注重空间品质的城镇化发展均具有重要价值和科学意义。
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