南京市夏季垂直绿化温湿度状况对人体舒适度的影响研究

摘要

随着经济快速发展，城镇化进程的加快，不可持续的消费生活方式带来巨大的生态环境压力和影响，大气污染、雾霾加剧、水资源短缺等环境问题日益突出。垂直绿化在增加城市绿化面积、缓解城市土地短缺、治理城市污染和雾霾等方面具有极大的优势。近几年垂直绿化在城市发展进程中的地位不断提高，越来越多的垂直绿化在城市中涌现。推进垂直绿化的发展进程，将有利于建设生态自然和可持续的城市，也将为人们提供更为舒适的人居环境。 本文主要探讨垂直绿化对人体舒适度的影响。文章从背景研究、调查分析、实地测试、案例设计四个方面展开，背景研究主要阐述本文研究意义、研究内容与目的、国内外研究现状。 调查分析涉及垂直绿化现状调查和人体舒适度问卷调查，垂直绿化现状调查以南京地区为研究对象，实地走访调研当前垂直绿化的建设状况，探讨南京垂直绿化存在的问题并提出相应的发展建议。人体舒适度的研究采用问卷调查和人体舒适度PMV-PPD指标相结合，以夏季南京地区气候环境为基础，从人体湿热感受、湿热期望、人体舒适度状况等三方面探讨人体舒适度状况，同时，引入影响人体舒适度的七个参数，对其中环境温度、平均辐射温度、风速、相对湿度四个环境因素进行测试，并运用MATLAB软件计算人体舒适热感觉PMV和预测不满意率PPD。研究发现，空调环境下，实施墙面绿化可降低室内空调温度1.4℃，室内温度在28℃波动，人体舒适度也较高。当温度低于28℃时，人体热感觉PMV＜1，不满意率PPD＜27％，满足规范中的舒适环境范围取值-1≦PMV≦+1，PPD≤27％。无空调自然环境下，炎热高温使人体舒适度普遍降低，实施垂直绿化，可小幅度降低室内温度并增加空气湿度，提升室内人体舒适度。 实地测试以三个测试点为研究对象，分组测试空气温度和相对湿度，从而研究垂直绿化温湿度状况对人体舒适度的影响。测试分析表明，通过与裸露无绿化的建筑墙体对照，实施垂直绿化可降低空气温度，减少室内外温差。垂直绿化的降温和增湿效应随着绿化墙体距离的增加而减弱。不同的绿化形式生态效益不同，网架式垂直绿化由于其框架与墙体形成通风道间层，风速加快水分蒸发，其空气湿度较低，而与网架式垂直绿化相比，模块式垂直绿化以其较为密集的植物覆盖和栽培基质，极大的增加室内外空气湿度并降低空气温度，在提升人体舒适度方面有着一定的优势。绿化植物的栽植方位也影响着人体舒适度，测试的木屋建筑东北面墙体温度略高于西北面，办公楼建筑东南面温度高于西南面，结合南京地区夏季多东南风冬季多东北风以及建筑朝南向多太阳辐射的特性，垂直绿化墙体设计应考虑布置于建筑南立面，从而减少太阳辐射，达到最大降温效果。 案例设计以南京T80科技文化国际社区建筑为模拟墙体，设计前期运用Ecotect软件对墙体进行太阳辐射强度分析、日照时数分析、辐射量分析，确定植物配置等值线，并结合南京地区常用垂直绿化植物，确定23种绿化植物进行垂直绿化墙体设计。 本文通过实地测试，探讨了垂直绿化的技术形式、朝向和方位、栽培基质、植物选择都影响着室内温湿度状况，进而影响人体舒适度。因此垂直绿化的设计要结合具体环境综合考虑。同时，本文提出运用模拟软件进行气候环境前期分析，并结合植物特性，进行垂直绿化墙设计的被动式设计模式。期望本文的研究结论为南京市以及长三角地区的垂直绿化设计提供一定的科学依据和借鉴。

目录

声明

摘要

第一章综述

1．1研究背景与意义

1．1．1研究背景

1．1．2研究目的与意义

1．2研究内容

1．3国内外研究现状

1．3．1国内发展及研究现状

1．3．2国外发展及研究现状

1．4研究方法与技术路线

1．4．1研究方法

1．4．2技术路线

第二章南京市垂直绿化现状调查

2．1垂直绿化概念

2．2垂直绿化功能

2．2．1拓展城市空间，增加绿化面积

2．2．2降低空气温度，减少能量消耗

2．2．3改善空气质量，降低噪音影响

2．2．4提升景观美观

2．3垂直绿化类型

2．3．1攀爬式垂直绿化

2．3．2水培式垂直绿化

2．3．3模块式墙面绿化

2．3．4种植毯式墙面绿化

2．3．5种植槽式墙面绿化

2．4南京市垂直绿化现状调查

2．4．1调查区域概况

2．4．2调查方法

2．4．3调查结果与分析

2．5南京市垂直绿化现状问题与发展建议

2．5．1南京市垂直绿化现状问题

2．5．2南京市垂直绿化发展建议

2．6本章小结

第三章基于问卷调查的垂直绿化对人体舒适度的影响

3．1人体舒适度概念

3．2人体舒适度影响因素

3．2．1个人因素

3．2．2环境因素

3．3人体舒适度预测指标

3．3．1人体的热舒适方程

3．3．2 ASHRAE热感觉7级指标

3．3．3 PMV-PPD指标

3．3．4人体平均皮肤温度

3．4人体舒适度问卷调查与分析

3．4．1调查地点与时间

3．4．2调查内容

3．4．3调查结果与分析

3．5人体舒适度PMV-PPD指标分析

3．6本章小结

第四章基于温湿度测定的垂直绿化对人体舒适度的影响

4．1南京紫东会议中心酒店垂直绿化对人体舒适度的影响

4．1．1测试地点

4．1．2测试方法

4．1．3测试结果与分析

4．2南京万荣立体绿化研发中心垂直绿化对人体舒适度的影响

4．2．1测试地点

4．2．2测试方法

4．2．3测试结果与分析

4．3河海大学工程馆垂直绿化对人体舒适度的影响

4．3．1测试地点

4．3．2测试方法

4．3．3测试结果与分析

4．4本章小结

第五章案例分析—以南京T80园区建筑墙体绿化模拟设计为例

5．1项目概况

5．2南京气候特征分析

5．3墙体立面模拟分析

5．4植物选择

5．5垂直绿化墙体设计

5．6本章小结

第六章结论与展望

6．1研究与结论

6．2创新点

6．3不足与局限

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表的学术论文与研究项目