吕书奇 李佳慧

摘要：微气候环境的舒适度对城市街道使用者的活动水平有重要影响。文章通过对西安城市街道进行夏季气候实测、问卷调查，结合温段探讨活动水平与微气候要素的关联强度和主观投票对应的微气候适域。研究结果表明：夏季微气候要素对街道使用者活动水平的影响强度依次为空气温度＞太阳辐射＞风速＞相对湿度；活动代谢量、强度与主观热舒适呈阶段性关联，活动时长、人次与主观热舒适呈时段性、滞后性关联；活动者通过自身调节，可以有效提高自身热舒适水平，增温和高温时段热舒适区间为25～28℃，降温时段为27～33℃；降低气温和改善通风可以有效提高街道使用者活动强度，降低日照强度可以有效改善街道静态和提高中长时间活动者热舒适水平。希望文章能为评估夏季街道微气候提供数据支持和设计参考。

关键词：城市街道；活动水平；微气候要素；主观舒适度投票；关联性

中图分类号：TU119 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2022）16-00-03

随着我国城市化进程的不断加快，日益加剧的出行机动化和休闲生活静态化等趋势［1］带来一系列公共健康问题。城市街道作为城市公共空间体系的重要组成部分，不仅是居民开展步行活动的重要路径［2］，而且是居民参与身体活动的重要场所。因此，营造气候舒适的街道环境以促进居民户外活动，逐渐成为城市规划等学科共同关注的课题。

当前研究主要集中在微气候要素、空间形态与活动水平等相关问题上。刘滨谊［3］、赵晓龙［4］等分别以城市广场、住区、公园等空间为背景，探讨微气候要素与活动人次、持续时间的关联性；魏宇迪［5］、彭旭路［6］等通过问卷调查和气候参数探讨城市户外空间使用者主观评价、出席率和实际微气候的关联关系。目前对西安地区身体活动水平与微气候要素的关联研究相对较少，现有微气候评价多采用客观热舒适指标，对活动主体主观评价与微气候要素的关联关系有待探讨。

针对西安夏季不利气候条件导致的城市街道时空利用率下降、局部热环境危害等问题，本文以延长户外活动舒适时段、提高活动水平为目标，探讨以下问题。

问题1：身体活动水平与不同微气候要素的关联强度是否不同？是否存在适域？

问题2：微气候要素与活动者主观评价是否存在关联性？关联特征如何？

1 研究内容及方法

研究时间选取2019年8月11日前后的无云晴好天气进行，以获得尽量广泛的身体活动情况。研究区域选取西安市建设路东段及其周边街道，区域内街道类型多、可达性高，使用者多为周边居民、学生及上班族，身体活动多样。

气候测试时段为0：00～24：00，测试仪器见表1，提前在研究区内布置测试杆，在1.5 m处布点代表活动者高度；身体活动水平采集与气候实测同步进行，记录测点附近的人流量并对街道使用者随机进行问卷调查。其中，身体活动代谢当量的判定①基于上海体育学院《身体活动汇编（汉英对照版）》的取值。

2 身体活动水平与微气候要素关联性分析

2.1 活动人次与微气候全要素关联性分析

根据实测结果，将全天分为四个时段（见表2）。对采集数据进行可靠性分析和相关性分析②，结果具有较高的内在一致性（0.7＜α＜0.98）。从全天来看，活动人次与多数微气候要素不存在关联性，其人流量变化主要受居民潮汐通勤影响。空气温度和太阳辐射对人次的影响如下：高温时段与活动人次显著负相关（r＜-0.4），降温时段与活动人次显著正相关（r＞0.6）。结合实测数据，当下午空气温度低于35℃、太阳辐射量低于160 W/m2时，活动人次明显增加。

2.2 活动时长与微气候全要素关联性分析

从整体来看，活动时长仅与空气温度存在弱相关（r＜0.4），但不同活动时长与微气候要素均存在关联且具有差异性。少于10 min的短时间活动与空气温度呈正相关（r＞0.4），与相对湿度、太阳辐射呈负相关（r＜-0.4）；10～60 min的中短時间活动与空气温度呈正相关（r＜0.4），与其他要素呈负相关（r＞-0.4）；超过60 min的长时间活动与相对湿度呈负相关（r＞0.4），与其他要素呈正相关（r＜0.4）。街道长时间活动主体由街边商贩和休闲的老人组成，他们大多在白天活动且会主动选择有遮阴的场地。当街道空气温度低于34℃，太阳辐射量低于600 W/m2且能提供太阳辐射量低于170 W/m2的遮荫空间时，活动时长明显延长。

2.3 活动代谢与微气候全要素关联性分析

活动总体代谢量与太阳辐射、空气温度、风速呈极显著负相关（r＜-0.4），与相对湿度呈极显著正相关（r＞0.6）。活动代谢量与微气候要素的关联性存在阶段性差异：增温和高温时段，空气温度与活动代谢量呈显著负相关（r＞0.4）；降温时段，随着太阳高度降低，太阳辐射量下降，活动代谢量明显增加（y=-0.0233x+3.7291，R2=0.0097）。由于活动代谢量受主体自身因素影响较大，因此在降温阶段呈现出不同于增温和高温时段的适应力。

2.4 活动强度与微气候全要素关联性分析

整体来看，空气温度、太阳辐射对活动强度的影响依旧最大（|r|＞0.4）。随着活动强度的提高，活动者对日照环境和热环境的要求逐渐降低。中及以下强度活动呈现一定的晒、热不耐特征（rmrt＜-0.8，ra＜-0.4），体现出该强度区间的活动者对活动场地的遮阴需求较强。极高强度活动呈现出显著的耐热和不耐湿特征（ra＞0.4，rRH＜-0.4），与中高强度活动的耐热和不耐风不同。当温度低于33℃时，活动强度明显提高。极高强度活动以学生放学后的跳绳和球类活动为主，因此该群体活动时段多为降温时段，日照强度处于全天较低的水平。受地域气候和活动时段影响，强日照和高温对中及以上强度活动的影响远大于高湿和风速。

3 身体活动水平与主观舒适度关联性分析

3.1 微气候要素与舒适度投票相关性分析

在调查问卷中设计微气候舒适度投票，为防止被访者對选项产生误读，四类微气候因素投票均选用5级标度③进行。受访者为西安市本地人或在西安市生活超过12个月的人，年龄段构成总体以中老年为主；八成受访者选择短袖长裤或长袖短裤，长袖长裤以学生校服和工作制服为主；体型多为正常体型。

所有受访者的微气候要素感觉投票的平均数和中位数分别如下：总体热舒适投票（TCV）-0.14和0，日照感觉投票（RSV）0.51和0，热感觉投票（TSV）0.69和1，湿感觉投票（HSV）-0.09和0，风感觉投票（WSV）-0.34和0，说明总体舒适度、湿感觉和风感觉适中，热感觉偏高，日照感觉在日落前偏高。

在关联性分析方面，除热感觉外，其余三项投票与其对应的微气候因子关联性佳（|r|＜0.8）。TCV与微气候因子均具有极显著相关性，关联强度依次为空气温度＞太阳辐射＞风速＞相对湿度。增温时段，TSV、RSV、WSV与对应微气候要素呈极显著正相关（r＜0.6）。高温时段，仅WSV与风速具有显著正相关（r＜0.4）。降温时段，RSV、WSV与对应微气候要素呈极显著正相关（r＞0.4）。以上表明，街道活动者在面对高温、强日照等不利环境时，能通过调整活动时段、选择遮阴或通风空间、提高热预期等方式来提高自身微气候舒适度。

3.2 活动水平与微气候舒适度关联特征

对TCV与身体活动水平测度进行相关性分析，明确二者具有相关性并呈阶段性差异：高温和降温时段，活动代谢量、强度、时长与TCV呈显著负相关（r＞-0.6）；增温时段，活动时长与TCV呈显著正相关（r＞0.6）。

通过活动水平与主观舒适度评价结果的时变化折线图，进一步对二者进行双变量拟合分析，发现活动代谢量、强度与主观热舒适呈阶段性关联，活动时长、人次与主观热舒适呈时段性、滞后性关联。增温时段，各测点热舒适区间对应时段在6：00～9：00，空气温度为25～27.5℃，太阳辐射量低于167 W/m2。

10：00～18：00，大多数测点处于非舒适水平，空气温度高于30℃，通常伴随3小时及以上的日照时长，太阳辐射量最高可达978 W/m2，除工作者外，活动者平均活动时长减少约30 min，平均活动代谢量降低约0.9 METs，平均活动强度由中降至低；处于阴影区的测点热舒适均高于日照区测点，虽空气温度最高接近40℃，但太阳辐射量最高不超过60 W/m2，且伴有微风（V＜2.68 m/s），街道活动类型以坐憩等静态活动为主。降温时段，各测点舒适度均开始上升，19：00处于适中水平，空气温度低于33℃，但活动代谢量均值在3.09～4.36 METs，平均活动强度达到中等水平，平均活动时长增加至20～45 min。

4 结语

研究证实，活动水平与微气候要素存在关联，且存在不同强度和阶段差异性特征。研究结果可为城市小气候研究提供样本和数据参考。本文在实验流程设计和基础理论研究方面仍存在一定局限性，如采样空间较为单一，街道空间形态、构成要素、主体热偏好等影响因素对研究结果的影响程度有待进一步探究，对西安地区冬季相关微气候的舒适度研究也有待开展。

参考文献：

［1］ 马向明.健康城市与城市规划［J］.城市规划，2014，38（3）：53-55，59.

［2］ 鲁斐栋，谭少华.建成环境对体力活动的影响研究：进展与思考［J］.国际城市规划，2015，30（2）：62-70.

［3］ 刘滨谊，魏冬雪，李凌舒.上海国歌广场热舒适研究［J］.中国园林，2017，33（4）：5-11.

［4］ 赵晓龙，卞晴，赵冬琪，等.基于微气候效应的寒地城市公园规划设计研究［M］.北京：科学出版社，2019：38-48.

［5］ 魏宇迪，李鹍.武汉市夏季室外环境热舒适度主观评价研究［J］.城市建筑，2020，17（10）：71-76.

［6］ 彭旭路.城市街道夏季动态热舒适：以上海黄金城道步行街为例［J］.科学技术与工程，2022，22（25）：11170-11178.

作者简介：吕书奇（1998—），女，山东青岛人，硕士在读，研究方向：风景园林小气候、风景园林规划与设计。

李佳慧（1997—），女，河南安阳人，博士在读，研究方向：风景园林历史与理论、风景园林规划与设计。