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技术概述

室外活动空间热舒适评估是指针对城市广场、公园绿地、居住区、校园、体育场馆、商业街区等户外人员活动场所,通过现场实测、主观问卷调查与数值模拟相结合的手段,对热环境参数进行系统采集与定量分析,并依据国际通用的热舒适评价模型,对空间的舒适水平、热应力等级以及人群主观感受进行综合判定的专业技术咨询服务。

人体热舒适受空气温度、相对湿度、风速、平均辐射温度四大环境物理参数的共同作用,同时还与人体新陈代谢率、服装热阻等个体因素密切相关。室外环境由于太阳辐射、天空长波辐射、下垫面反射以及动态风场的复杂耦合,热舒适的形成机制远比室内环境复杂。为此,业内发展出一系列适用于户外场景的评价指标体系,包括预测平均投票PMV与预测不满意百分比PPD、标准有效温度SET*、生理等效温度PET、通用热气候指数UTCI以及湿球黑球温度WBGT等,可分别用于一般性舒适评价、步行与休闲活动评价以及高温作业与运动安全评价等不同场景。

随着城市化进程加快,热岛效应日益显著,极端高温天气频发,人们对户外活动空间的品质要求不断提升。开展室外活动空间热舒适评估,能够科学诊断现有场地的热环境问题,为遮阳设施布置、绿化配置、铺装材料选型、通风廊道设计等优化措施提供数据支撑,也可为规划设计方案提供前瞻性验证,是实现健康城市、气候适应性城市建设目标的重要技术手段。

检测样品

室外活动空间热舒适评估的检测对象为各类室外人员活动场所及其相关环境要素,主要包括以下类型:

  • 城市公共空间:市政广场、市民公园、步行街、滨江步道、街头游园等;
  • 居住区室外空间:小区中心花园、宅间绿地、儿童活动场地、老年人休憩区等;
  • 教育科研场所:幼儿园、中小学及高等院校的操场、课间活动区、宿舍区庭院等;
  • 商业文旅空间:商业综合体外部广场、露天餐饮外摆区、旅游景区观景平台、度假区户外设施等;
  • 体育休闲场地:露天体育场馆、健身步道、极限运动场地、高尔夫球场等;
  • 交通枢纽空间:火车站站前广场、机场到达区外部平台、公交场站候车区等;
  • 改善措施效果验证对象:遮阳廊架、景观亭、喷雾降温系统、水体、浅色高反射铺装、立体绿化等设施的降温增湿效果对比测试。

检测项目

室外活动空间热舒适评估通常包含环境物理参数实测、热舒适指标计算以及主观感受调查三大板块,主要检测项目如下:

  • 空气温度:表征环境冷热程度的基本参数;
  • 相对湿度:影响人体汗液蒸发散热,与温度共同决定体感状态;
  • 风速:室外空间风环境的重要指标,影响对流换热与污染物扩散;
  • 黑球温度与平均辐射温度:反映太阳辐射与长波辐射对人体热交换的综合影响;
  • 太阳总辐射照度:评估遮阳条件与日照暴露强度;
  • 地表温度:分析不同铺装材料的热蓄积与二次辐射特性;
  • 湿球黑球温度WBGT:用于高温环境热应力等级判定;
  • 热舒适指标计算:PMV-PPD、SET*、PET、UTCI等模型指标;
  • 主观问卷项目:热感觉投票TSV、热舒适投票TCV、热偏好投票与湿感觉投票等;
  • 可选扩展项目:照度、紫外线强度、噪声等关联环境要素。

检测方法

室外活动空间热舒适评估依据相关国家标准、行业标准以及ISO国际标准开展,常用方法包括现场实测法、问卷调查法、数值模拟法与长期监测法四类。

现场实测法是评估的基础。测试通常选取典型天气条件,按照人体重心高度设置传感器,围绕人员主要停留区域布设测点,对空气温度、湿度、风速、黑球温度等参数进行同步连续采集,并记录天气状况、地表温度与辐射数据。测点布置会综合考虑遮阳区与曝晒区、迎风面与背风面、不同铺装类型等差异条件,确保数据能够全面反映空间内热环境的分布特征。

问卷调查法与实测同步进行,通过对现场活动人群的热感觉、热舒适度及热偏好进行投票统计,获取该空间使用者的真实主观反馈,建立客观物理参数与主观感受之间的对应关系,从而修正评价结论,使评估结果更贴近实际使用体验。

数值模拟法适用于规划设计阶段的方案比选。通过建立场地三维模型,输入气象边界条件、下垫面属性、绿化与建筑布局信息,利用微气候模拟工具对温度、湿度、风速及辐射场进行仿真计算,预测不同设计情景下的热舒适水平,辅助设计决策优化。

综合评估阶段,将实测数据代入PET、UTCI、SET*等评价模型,划分热舒适等级与热应力等级,绘制热舒适分布图,识别过热或过冷区域,并结合主观问卷结果与模拟分析,提出针对性的改善建议。

检测仪器

为保证数据的准确性与可追溯性,室外活动空间热舒适评估需配备专业化的测试仪器,主要包括:

  • 多功能热舒适测试仪:可同步测量空气温度、相对湿度、风速与黑球温度,直接计算PMV、PPD等指标;
  • 黑球温度计:用于测定黑球温度,推算平均辐射温度;
  • WBGT热指数仪:测定干球、湿球与黑球温度,计算湿球黑球温度指数;
  • 三维超声风速仪:精确测量低风速条件下风速风向的动态变化;
  • 温湿度自记仪:支持多点长时间连续监测与数据存储;
  • 总辐射表与辐射照度计:测量太阳总辐射与散射辐射;
  • 红外热像仪与红外测温仪:快速获取地表与构筑物表面温度分布;
  • 多通道数据采集器:实现多参数同步采集、记录与传输;
  • 便携式微型气象站:获取测试期间的背景气象条件。

应用领域

室外活动空间热舒适评估的应用范围广泛,服务对象涵盖政府部门、设计机构、地产开发商、科研院所及大型活动主办方等多个领域:

  • 城市规划设计:为总体规划、控制性详细规划中的通风廊道、蓝绿空间布局提供热环境依据;
  • 景观与建筑设计:指导广场、公园、住区户外环境的遮阳、绿化、水体与铺装设计优化;
  • 城市更新改造:对老旧小区、街道整治项目的户外环境进行改造前后对比评估;
  • 绿色建筑与健康建筑评价:为相关评价体系中室外热环境条款提供技术支撑;
  • 大型活动保障:马拉松、露天演唱会、展会等活动的热安全风险预判与应急预案编制;
  • 高温劳动保护:环卫、施工、场馆等户外作业场所的热应力分级管理;
  • 科研与教学:支撑城市微气候、热岛效应缓解策略等方向的课题研究。

常见问题

问题一:室外活动空间热舒适评估的检测周期是多久?

室外活动空间热舒适评估的检测周期一般为7-15个工作日。具体周期会受到多种因素影响:一是检测项目的数量与复杂程度,若仅开展基础四参数实测,周期相对较短,若需结合PET、UTCI多模型计算及主观问卷调查,耗时会有所延长;二是测点数量与监测时长,长期连续监测项目周期相应增加;三是现场天气条件,实测需选取典型天气窗口,遇不利天气可能顺延;四是数据后处理与报告编制的工作量。如客户有加急需求,可与机构沟通安排加急处理,在保证数据质量的前提下缩短交付时间。

问题二:室外活动空间热舒适评估的检测价格是多少?

室外活动空间热舒适评估的费用受多重因素影响,通常无法一概而论。主要影响因素包括:检测项目的多少,如仅开展温湿度、风速、辐射等基础参数实测,与增加热舒适模型计算、主观问卷调查、数值模拟等服务的费用会有明显差异;测点数量与布设难度,场地面积越大、测点越多,投入的人力设备成本越高;监测时长与监测频次要求;现场条件的复杂程度,如跨区域、高空或特殊场地的作业难度;以及客户对检测周期的要求,加急服务会产生相应费用。建议客户在咨询时提供场地基本情况与评估目的,机构将根据实际需求制定方案并给出具体报价。

问题三:室外活动空间热舒适评估测试需要什么资质?

我们旗下拥有CMA和CNAS资质,具备开展室外活动空间热舒适评估相关检测工作的能力基础。在热环境参数测量、微气候监测等领域建立了完善的能力范围,拥有一支由专业技术人员组成的团队,成员熟悉国内外热舒适评价标准与模型方法,具备丰富的现场实测与数据分析经验。同时,机构配备了高精度的热舒适测试仪、三维超声风速仪、黑球温度计等专业仪器设备,并建立了规范的质量管理体系,从方案制定、现场操作到数据处理各环节均严格受控,能够为客户提供科学、公正、可靠的评估服务。

问题四:室外活动空间热舒适评估应选择什么季节和天气进行?

评估时段的选择取决于评估目的。若以夏季防热为主要目标,通常选取夏季典型高温晴热天气开展实测,重点关注极端不利条件下的热应力水平;若需全面了解全年舒适状况,可在冬、夏两季分别进行典型天气测试,或采用长期监测方式覆盖不同季节。实测一般要求天气相对稳定,避免降雨等干扰因素,并详细记录测试期间的天气背景数据,以保证数据的代表性与可比性。

问题五:评估过程中测点应该如何布置?

测点布置需结合场地的功能分区与人员活动特征确定。通常在主要人员停留区域,如休憩座椅区、儿童活动区、步行通道、遮阳设施下方及其相邻曝晒区等位置分别设置测点,进行对比观测。传感器安装高度一般参照人体重心高度,并在测试期间记录周边遮阳、绿化及铺装条件。合理的测点方案能够反映空间内热环境的差异分布,为后续识别热舒适薄弱区域提供依据。

问题六:室外活动空间热舒适评估报告一般包含哪些内容?

评估报告通常包括项目概况与评估依据、测试方案说明、各测点环境参数实测结果、热舒适指标计算结果与等级判定、热舒适空间分布分析、主观问卷统计分析、主要问题诊断以及针对遮阳、绿化、铺装、通风等方面的优化改善建议。报告以图表结合的形式直观呈现数据结论,便于设计方与管理方直接应用于方案优化和运营决策。

问题七:改善室外活动空间热舒适的常见措施有哪些?

常见改善措施主要包括:增设遮阳廊架、张拉膜、乔木冠幅等遮阳设施,降低太阳辐射得热;优化乔木与灌木配置,利用植物蒸腾作用降温增湿;结合景观水体、喷雾系统进行蒸发冷却;选用浅色高反射率或透水铺装材料,减少地表热量蓄积;顺应夏季主导风向组织通风廊道,避免遮挡性建筑布局对气流的阻断;合理设置构筑物引导阴影覆盖主要停留区域。这些措施通常需结合评估数据进行组合优化,才能取得理想的改善效果。