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对荷兰城市广场热舒适度的研究与设计

摘要：城市户外场所人体的热舒适性一般不会成为荷兰城市设计的问题。这一忽视显示出了不适问题的影响，但也错过了（提高）城市生活质量的机会。存在的这一问题被缓解是由于在更高的温度下天气变化在预期的效果。这完全需要在城市环境的设置下调整，但仍缺乏可用的城市设计指导。因此，“研究设计”和一个“设计研究”项目的进行，形成荷兰城市广场热舒适度的设计指南。该“研究设计”通过对人们气候观念的调查产生了一系列的设计准则，这些准则并追加全新设计的假设在设计过程中被应用——一个“设计研究”，并通过模拟小气候进一步测试。这导致在荷兰城市广场优化的热舒适条件的空间模式的形式提高了设计指南。该项目的结果，是一系列的设计建议，便于轻松实现的措施，以改善在荷兰公共广场的热舒适性，使城市更有利于气候的证明。

关键词：城市小气候、热舒适、知觉、城市设计、研究设计

正文

1. 介绍和概述

城市的品质和形象取决于多种因素，其中公共空间起到了重要作用。精心设计的公共空间会吸引人们旅居并提高内陆城市（哈耶尔和Reijndorp，2001年）的宜居性。城市公共空间的旅居质量取决于多个方面，其中热舒适性已被确认为是最重要的因素（埃利亚松等人，2007年和撒迦利亚等，2001年）。然而，人们往往很少使用甚至避免使用不提供热舒适性的公共场所。

此问题已被荷兰公共场所范围所确定。对人们的公共空间发表意见提供了第一个基于网络的快速扫描显示，人们经常抱怨在公共广场的微气候条件，而且他们还与地方的空间设置相关（例如，“这个地方就像是冰箱里面”，“这个地方是一个石漠）。这些在荷兰公共空间的微气候问题，主要是基于城市设计范围内的微气候问题（伦茨霍尔，2008年）的怠慢。不当的设计范例、设计师对微气候问题的无知以及适用设计准则的缺失共同导致了这种疏忽的产生。

这种快速扫描还表明，空间和小气候之间存在明显的关系。由于空间属性可以通过城市设计进行更改，从而影响气候的看法，这是有趣的研究，因为一般设计准则也许可以从知觉和“可设计的”空间属性之间的这些关系衍生出这种关系。这种预期最终引发进一步研究这个话题而进行了小气候感知和空间感知之间的关系更加深入地进行了研究。

图1 研究广场的尺寸和结构

对荷兰三个广场进行调查（Spuiplein，海牙; Neckerspoel，埃因霍温; Grote

Markt市场，格罗宁根，图1）。其中，小气候及空间感知是通过对广场和小气候测量活动的用户访谈系统的研究。研究问题的严格集中于这个问题的实证研究，可以通过城市设计措施的影响。由于本研究的结果应该产生一系列城市公共场所的气候响应式城市设计的建议，这个阶段被称为“研发设计”。

其它的设计准则是在不同的广场设计方案中进行了假设在不同季节下形成而更好的微气候的连续的“研究设计”过程中产生的。这些解决方案是通过微气候模拟其预期的效果进行测试，然后将模拟结果用于改进和缩小所述第一设计假设在设计和测试过程中的序列。

因此，在该项目的两个阶段被用于查询不同的方法。因此，这两个不同的阶段将分别在以下更加详细的讨论。“研究设计”阶段的描述将先于“设计研究”阶段，是因为前者的一些结果会被用于后者中。在结论中，根据从两个阶段的结果将制定城市设计的影响。

1. “研究设计”阶段

该“研究设计”阶段的目的是能够生成用于在典型的荷兰广场小气候的感知设计指南。对于城市空间的设计关键是要了解人们的感受，并在设计中对他们进行回应。因此，主要目的是找出人们对气候和空间感知觉图式。图式是保留在人们的头脑很长一段时间，甚至当这些图式是指其实际情况已经改变（奈瑟，1976年）的人根深蒂固的长期看法。这种机制可以对地方或场合（Bechtel公司，1997）接受或避免强大的影响力，因此需要在城市设计中得到尊重。

在这些方面的主要问题有待回答：人们如何在较长的时间内感受小气候本身？人们是否分配一定的气候特征的空间配置?人们对微气候与空间感知（例如，空间的比例或材料）的联系？

2.1 方法

为了回答这些问题，在上面所提到的对荷兰广场所进行的实地考察。这些集中在微气候和空间感知的关系，结合被用作参考来评估人们对小气候测量的看法。

访谈被限制在谁知道在广场逗留更长时间的人样本组 - 如上所述 - 目的是基于对这种情况较长期的心里图式的经验的了解。该系列访谈期间进行户外季节（春，夏，秋，2005年和2006年），在每个赛季4天拍摄。冬季被排除在外，因为人们在荷兰一般不会在冬季使用逗留的公共空间。有每平方232访谈（Spuiplein，海牙：218，Neckerspoel埃因霍温：254，Grote Markt市场，格罗宁根：223）的平均量。

为了了解有关气候和空间的图式，在访谈中使用两种不同的方法。首先，人们被要求对他们所在地进行了采访广场有关气候的认知地图。使用认知地图首先通过林奇（1960年）建立的，后来奈瑟涉及心理图式的概念认知地图的概念。他所描述的图式（1977年）的空间配置集合的认知地图。此后，这种想法已被广泛认知映射的领域中使用的研究人员（基钦，1996，Mark等人，1999和Tversky，2003）。

受访者可能会从气候特征中选择并确定广场所有的地方是：

- -风舒服或风太大

- -遮荫舒服或太黑幕

- -阳光舒服或太阳光明媚

- -好雨保护或坏防雨

- -其他原因舒适或不适

这导致个体认知地图的微气候（图2），并揭示了人的个体小气候图式在广场不同的地方。个人访谈的认知地图是通过重叠积累，并导致了一系列描述了人们普遍分配一定的气候特征的地方集体认知地图。

图2 从采访中得出个体认知地图的例子

其次，人们在广场被问及他们对广场空间特征的印象：它的宽度，它的开放程度和它的重要性。这样做是因为人们认为他们的答案与他们的热舒适体验有一定的关系。

此外，气候测量系列拍摄的广场，当人们在户外代表常见的情况。对于每平方点的范围被选为描绘不同的气候情况。测量在9,11,13,15和17小时4天的每三个室外季节进行。在这些时候测量是在广场5处海牙和埃因霍温和格罗宁根广场六点拍摄。

热舒适测量的因素是空气的温度，地球温度，短波辐射，风速和风向。所采用的工具是一个杯风速计与风向标和捷斯公司，由黑色的塑料球的Pt100和通过基普和Zonen公司短波辐射测量值的总辐射的地球仪，温度计的结合温度计和湿度计。

从获得关于微气候感知和空间感知的心理图式中的数据可以分析，并与测量结果进行比较。

2.2结果与评价

首先，气候感知通过较长时间的机制匹配与实测数据的微气候气候分析的看法。结果表明，在荷兰人们主要感知风的问题，并在较小程度较为常见平静的情况。除此之外，与测量数据的比较也表明，人们往往高估风的影响。

其次，集体认知地图（例如，图3）对经常性的气候特征分布的空间格局进行分析。很明显，人们赋予一定的小气候特征、类型 - 或者换句话说，该空间的属性是线索的小气候特定的空间配置。该类型是：

图3 对Spuiplein，海牙“风”平衡舒适性和不适感知觉后的一般认知地图

（1）邻居认为是“风太大”：中央空旷的广场区域（例如，图4），高层建筑的脚下区、街道峡谷的入口及通道。

图4. 经常被认为“风太大”的典型区域的例子：一个正方形（Spuiplein，海牙）的开放式中心区

（2）被认为是“有风舒适”和“舒适晴天”的地方：半封闭区域（例如，图5）和低建筑物的脚区域。

图5.一个典型区域为例 感知舒适：半封闭的户外咖啡馆（Grote Markt市场，格罗宁根）

与测量数据比较显示 - 虽然风有点高估了，用一般实测数据和人们的描述很好地匹配。这些结果表明，人为空间配置的小气候的一定的发达敏锐度（在更详细的描述：Lenzholzer和Koh，2010）。

图6 在Neckerspoel，埃因霍温材料知觉的定位

第三个分析有关的热舒适或不适和公共空间的宽度，开放性和重要性的认识的关系。通过对统计分析访谈数据进行了评价，结果表明，在广场感知热不适的人也往往会发现的广场的空间比例太宽。而且察觉不适的人也往往会找个过于开放的地方，并考虑多种表面材料“冷”（图6）。与测量结果和科学文献的对比表明，人们这些印象往往是合适的（更详细的描述：Lenzholzer和van der Wulp，2010年），但有一个例外：许多材料有“冷”的颜色均与热不适，而不是一个颜色的亮度就能起到散热性能的作用（杜勒斯等人，2004年和Karlessi等，2009）。

在一般情况下，从该设计研究中显示，人们常常解释相对于小气候的空间配置。大多数情况下，这些解释都是比较合适的。因此，人们对其无形的小气候，尤其是其不适感方面解释空间的良好视力。惊人的结果事实是“在街上的人”明显的比荷兰的城市设计师对微气候的了解更多。结果还表明，人们的看法往往侧重于众所周知的一个心理机制的消极方面——侧重于气候的“消极偏见”。

试图从这种相当负面的实质性知识推导设计指南往往是困难的，因为它往往会导致“不要的”，而不是“做的”。因此，有必要在更积极的设计知识进一步调查。人们认为它是可以通过不同的研究过程中，以产生这样的设计知识，作为“设计研究”。

1. “研究设计”阶段

这个阶段的目的是这样来创建附加的积极性的设计知识，给予更具体的回答如何为一个微优化图案气候上的舒适方可以在空间配置。这是由“设计研究”来实现的。在这样的“设计研究”设计过程本身就是一种研究方法。当一个设计过程中符合特定的科学标准，如采用科学有效的基本知识，设计假设的客观测试，当它的结果有一个更普遍的适用性，它可以被认为是“设计研究”（德容和van der Voordt ，2002）。以下这些标准，“研究设计”流程的建立是为了产生在荷兰气候热舒适的中型广场优化空间格局。

3.1 方法

起初，气候数据和科学知识被翻译成各种假定产生荷兰广场中不同季节的最佳小气候的初步模式。这涉及最主要微气象因子可通过城市设计进行修改：阳光/阴影和风能。在3D软件的SketchUp内的阴影模拟生成对阳光和阴影的初步图案。这是几个元素，如树（例如图7），雨伞和棚架在6月和短日照的21最长的一天在早春和晚秋进行。这一初步研究表明，树木具有最强的遮阳效果并适应所能提供足够的遮荫，而无需支付太多方面。因此，这将是在其他因素的情况下，它们没有通过设计研究的过程中进一步考虑。风保护模式，由树木或树篱行（图8）进行了研究与运用文献资料法（Nauml;geli，1946年，布朗和吉莱斯皮，1995）。这表明，防风使用对冲的效率不高，因为太多的空间是由这些对冲用完。因此，树木的树干地区附加防风行被认为是进一步考虑更为有用。

图7 初步阴影树纹春/秋季，从在SketchUp最初阴影模拟的

图 8 提案“城市防护林”与 图9 “城市防护林”的原理图

根据Nauml;geli典型的尾流区域

图 10方案1：“城市防护林”高15米和40times;40米格高15米，树的影子投射在市集广场，格罗宁根

从这些初步的模式中实际执行第一允许的解决方案被选中合成为空间格局。这是假设荷兰广场优化而带来的小气候。这种模式主要包括营养元素：“城市林带由西南（SW）具有可移动的，穿孔的透明风树干之间（图9）和画面的40times;40微米的高15米树面向行的阴影投射树木的网格（图10）。除了这个模式中，也改变材料根据的研究设计阶段提出的结果。作为主力介入，利用砖石头给人们

一个“温暖”的印象提出了广场的地面表面。没有考虑建筑的材料的变化，因为这种变化是很难在项目实施的地方和公共场所重新设计。然后将该第一替代方案，包括上述是预计在几个广场和小气候的模拟测试。

用于这些测试的软件是ENVI-metreg;。这个小气候模拟软件是由博士教授迈克尔Bruse和他的同事开发的。他们描述它作为设计的0.5-10微米空间和在10s时间内的典型分辨率，以模拟在城市环境中的表面 - 植物 - 空气的相互作用的三维小气候模型。 ENVI-metreg;是根据流体动力学和热动力学的基本规律的预后模型。该模型包括模拟：周围及建筑物的热交换过程和蒸气在接地表面和墙壁中湍流，交换在植被和植被参数，生物气候学，颗粒分散体之间（www.envi-met.com ）。之所以选择这个软件，因为这是所有影响热舒适如风的速度和方向，TMRT，空气温度等因素进行模拟一体推导热舒适指标的唯一软件。该软件也被广泛用于模拟气候（如阿里Toudert和迈耶，2007年和Dimoudi和Nikolopoulou，2003）。

而大风和高温天气（典型热浪）的情况：仿真，对于那些最极端的在人们的认知，他们在户外的情况下运行。此外，不同的季节被考虑在内。对于所有的替代未来设计的仿真结果进行比较，以现有情况的仿真（模拟所有输入数据和结果可以根据电子补充剂发现：DOI：10.1016 / j.resconrec.2011.06.015）。在比较基于预测平均投票，PMV（范格，1970

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