寒地人居环境绿色性能优化设计关键技术研究与应用

我国寒地城乡面积广袤、人口众多,其人居环境品质对于可持续国家战略落实具有重要意义。本文针对寒地气候严酷、室外环境物理性能波动大,建筑能耗高、碳排放量大,室内环境品质改善难等问题,展开寒地人居环境绿色性能优化设计关键技术研究与应用,提出了寒地建筑室外环境、围护结构体系和室内环境绿色性能优化设计关键技术,为我国寒地人居环境绿色建设提供了理论支撑和技术保障。

迈向白色景观:寒地城市中小河流滨水空间居民冬季户外活动的环境特征偏好研究

城市中小河流滨水空间是承载居民户外活动的重要载体,寒地冬季严酷的气候条件使河流由蓝色水域空间转变成白色冰雪空间,特殊的水体形态使居民的活动水平产生较大变化。聚焦寒地城市中小河流滨水空间的居民冬季户外活动,构建可达性、场所特征、服务设施和维护管理4类维度下的17项环境特征要素指标,通过问卷调查与Kano模型得出户外活动的环境特征偏好要素序列,基于行为类型讨论要素指标对冬季户外活动的影响。结果显示,河流白色景观对提升冬季健康福祉具有重要意义,对维护管理提出了更高的要求。寒地滨水空间的流动行为更关注步行体验,强调线性路径的空间畅通和微气候舒适,驻留行为更关注冬季运动和防风防寒设施的配给。研究成果可为寒地城市居民健康福祉的规划建设提供决策支持。

寒地大学校园外部空间对学生心理健康的影响

为明确冬季气候条件下,寒地大学校园外部空间环境影响大学生心理健康的关键要素及其影响路径,文中以哈尔滨市四个大学校园为研究区域开展问卷调研,使用结构方程模型对数据进行统计分析。研究结果证实了环境美观性、安全性、功能性和可达性要素对学生心理健康的影响,同时发现体力活动和社会交往在环境影响学生心理健康的过程中起到中介作用。研究结果对未来健康校园环境建设具有指导意义。

基于老年人视觉感知的寒地住区宅间休闲空间环境影响机制研究

本文从老年人视觉感知角度出发,利用眼动追踪实验和语义差异问卷,提取寒地住区宅间在非雪季与雪季环境下影响老年人休闲视觉感知的环境因子,并筛选出非雪季与雪季环境下的视觉感知因子,通过虚拟现实正交实验,揭示两种环境下视觉感知因子对老年人休闲视觉感知的影响机制,以期为我国寒地城市休闲空间品质提升及适老化环境建设提供参考与启发。

热经历对严寒地区集中供暖环境中人体热适应性的影响

在哈尔滨市冬季供暖期间对某高校建筑室内热湿环境及受试者的热湿反应进行了现场调研,共收集了495份有效问卷。根据受试者在北方严寒地区集中供暖环境中的生活年限进行分组,分析了不同热经历人群的热湿反应差异性及适应性。结果表明:随着在集中供暖环境中生活年限的增加,热感觉低于“中性”和湿感觉为“适中”的人员比例明显增加;1年北方热经历人群的平均热感觉投票为0.6,且随着居住年限的增加而降低;长期生活在舒适且偏暖的集中供暖环境中,提高了其热期望及对环境的要求;无任何北方热经历的人群最多需要1年就可以适应集中供暖热环境,而需要3年才能适应湿环境;在北方居住1年以内人群的热中性温度为18.6℃,而1年以上人群为18.9℃;经对服装热阻修正后,两者热中性温度差距为0.5℃。

严寒地区被动房室内环境与供暖能耗后评估

对严寒地区某被动房示范项目的室内环境和供暖能耗进行了后评估,并与位于同一小区的普通住宅进行了对比分析。结果表明:被动房高性能的围护结构可有效提高室内操作温度,且由于设置了机械通风系统,可有效稀释室内CO_(2)浓度;被动房供暖季室内PM2.5浓度超标,新风系统对细颗粒物的过滤效率不满足要求;被动房供暖实际运行能耗高于超低能耗建筑年供暖耗热量指标,偏差达到33.6%。

促进交往的寒地中小学校外部空间设计策略研究

随着中小学生社交危机被广泛关注,厘清中小学校外部空间特征及对学生交往的影响,对于提升中小学生社会性发展水平具有重要意义。文中以哈尔滨市实验学校为例,采用行为地图、步行考察和焦点小组组合的方式进行调研,并从空间特征、空间边界、路径和景观设施四个方面进行分析,最后,提出契合社会关系的空间布局、削弱内外界限的空间过渡和注重冬季安全的空间质量的寒地中小学校外部空间设计策略。

主观感知的寒地城市住区冬季环境对老年人身心健康的影响——以体力活动为中介变量的实证检验

寒地城市冬季严酷的气候条件对老年人身心健康状况及健康行为产生不利影响。相比于客观建成环境,主观感知环境对老年人具有独特的健康影响效应,具体作用路径有待深入探究。基于哈尔滨市9个小区的调查数据,使用结构方程模型纳入不同类型的体力活动作为中介变量,探索主观感知的寒地城市住区冬季环境对老年人身体、心理健康的影响因素及路径。结果表明:控制个体特征后,功能性和安全性对老年人身心健康均产生显著影响,美观性、可达性分别对老年人身体、心理健康产生显著影响;主观感知环境通过直接与间接两种途径作用于老年人身心健康;间接影响中,不同类型的体力活动起到差异性中介作用。以期厘清寒地城市住区冬季环境对老年人健康结果的影响路径,为寒地城市适老化住区更新提供有益借鉴。

基于多视角图像的建筑环境信息建模方法

结合实践案例,探索了融合多视角图像数据的建筑环境信息建模方法,旨在提高建筑环境信息建模效率,改善屋檐底部等建筑局部信息建模精度;探索了多视角图像数据融合技术路线,并结合实践案例,展开了低空摄影测量与地面摄影,采集了实践案例的建筑与环境图像数据;构建连接点,融合多视角图像数据,将地面图像与空中图像融合,对一些空中很难拍摄到的死角区域进行图像的补充,实现多角度、全方位的图像采集,通过空中三角测量处理、密集匹配、纹理映射,生成实践案例的建筑环境信息三维数字模型.实践结果表明:通过融合低空摄影与地面摄影图像数据,可显著提高建筑环境信息建模效率和建筑细部信息建模精度,可解决单一图像源采集信息不完整的问题,且具有低成本、高效率、易操作的技术优势.对保护建筑进行数据采集和保护的过程中,利用多视角的建筑环境信息建模方法可以快速、高效地对其三维信息进行保存和记录,实现对历史建筑多维度数据的保存与传承.

基于无线生理传感器与虚拟现实技术的复愈性环境注意力恢复作用研究

基于卡普兰复愈性环境理论,运用脑机接口设备、智能腕带传感器等无线生理指标检测技术,测试大学生被试人群在沉浸式虚拟现实(VR)情境下,对4种复愈性环境及城市环境在注意力恢复和压力减轻方面的反应及其作用强度,获得被试在不同环境中脑电、心率、肌电的客观生理数据。采用非参数统计方法R语言对数据进行分析。结果显示,多数被试在复愈性环境中较城市环境表现出更好的注意力恢复效果。其中具有逃离性和迷人性特征的自然环境,复愈效果最为明显;在虚拟现实环境中,观赏城市环境图片也具有一定的复愈效果。

基于冬季适老风环境模拟的寒地建筑形态优化方法

严寒地区冬季漫长而寒冷,人口老龄化严重,而老年人作为健康状况相对脆弱的群体,是寒地冬季室外公共空间的主要使用者,如何通过合理的建筑布局营造更为舒适的室外公共空间是亟待解决的科学问题。本文通过现场实测结合问卷调查、SPSS数理统计等方法实证研究冬季室外各种环境因素对老年人活动舒适度的影响机制。分析结果显示,在极低的室外温度作用下,风速成为影响老年人室外活动舒适度的主要因素,进一步结合TS-Givoni指标归纳出在严寒地区特殊气候条件作用下的室外风速限值。基于此对黑龙江省博物馆改扩建设计的多种空间形态风环境进行CFD模拟及评估优选,尝试对建筑设计形态优化提供理论方法指导。

既有住宅失能老人居室空间光热环境及舒适性评价研究

基于对失能老人居家养老支持性需求中物理环境需求的考虑,探究我国不同年代既有住宅失能老人居室空间的光热环境现状以及舒适性情况。文章以哈尔滨为例,选取2000年前后建造的失能老人住宅典型户型3户,对其居室空间的天然光照度、温度、湿度、风速以及空气品质进行连续实测,获得居室物理环境现状,分析其天然光环境、热湿环境、光热环境以及空气质量情况,并进行舒适性评价,发现其亟待改造的物理环境因素。研究表明:一、2000年前住宅居室采光效果差,天然光环境急需改善,且当室内平均照度低于600 lx时,失能老人开始普遍认为光环境舒适性降低;二、调研期间,2000年后住宅居室室内外平均温度差低于2000年前住宅居室,室内温度与室外温度相关性较2000年前住宅居室高,室内温度较不稳定,部分时间室内热湿环境情况落在 ASHRAE舒适区以及夏季实际热舒适区间外,在获得更加稳定舒适的热湿环境方面仍需改进;三、居室空间的光热环境有一定关联性且受外窗影响,如通过改造外窗提升室内环境质量需考虑光热环境平衡问题,改造受限时也可通过调整功能布局以适应现有光热环境。本研究将为今后失能老人住宅适老性环境改造提供更有针对性的研究基础。

严寒地区被动式办公建筑冬季室内环境研究

对严寒地区代表性城市--哈尔滨市中德生态科技小镇某被动式办公建筑冬季室内热湿环境和空气品质进行了现场测试。结果表明:各层房间的平均空气温度为23.0℃,满足标准要求;平均相对湿度为21.3%,低于标准下限值;室内3种污染物(PM2.5、CO_(2)、甲醛)浓度在大部分时间均符合相关标准的规定;采用G4中效过滤器+H11亚高效过滤器的组合能够满足雾霾天的新风过滤的要求,部分时间外门开启会导致室内PM2.5浓度超标,建议随时关闭外门;各层房间人员活动区的竖直温度分布较为均匀,最大头脚温差为0.2℃,满足热舒适标准要求。由于1层电热膜设定温度较高,导致室温偏高,建议适当降温;阳面房间室温高于阴面房间,建议在太阳辐射较强的时间段内,降低阳面房间的设定温度,营造节能、舒适、健康的室内环境。

健康中国语境下寒地专业足球场观众区风环境优化的逻辑与路径

"健康中国"战略的实施使得大健康、大卫生理念深入人心。作为运动行为的重要载体,体育建筑环境质量的优劣将直接影响使用者的健康和舒适感受。在我国寒冷地区,风环境对足球场观众的生理、心理健康及热舒适度感知均具有重要作用,观众区风环境优化成为专业足球场健康化建设的重要突破口。本文以提升观众区风环境健康舒适水平为目的,基于文献调查及实地测试,运用SPSS数理统计法及CFD数值模拟法,以"人—环境—设计"为导向,尝试从我国寒地专业足球场观众区的风环境舒适度建设出发,提出适合中国国情的足球场观赛环境优化指导策略。

代际互助导向的寒地林区环境友好型长效住宅设计研究

我国寒地林区具有特殊发展历史和资源优势,当地居民一直保持着代际互助的共建合居传统,但由于缺乏合理的设计技术支持,当地住宅仍存在诸多环境问题亟待解决。文章基于代际互助相关理论,从建筑设计视角,归纳分析典型区域既有住宅的居住问题,建构寒地林区环境友好型长效住宅设计体系,并通过示范住宅对设计体系的主要环节进行实证研究。进而,基于人文关怀与设计技术相结合的方式,力求以点带面,为典型城乡区域环境友好型长效住宅的普适化发展提供一定借鉴。

寒地植物群落空间特征与风环境三维分布模拟研究

本研究以寒地城市哈尔滨市的斯大林公园为例,引入ENVI-met三维微气候模型开展植物群落虚实场景的风环境模拟实验,深入研究植物群落内部风环境的三维空间分布特征。选取斯大林公园中10个典型群落场景为样本,通过实地测量结合ENVI-met数值模拟的方法,对数值模拟软件进行校验。在软件参数优化的基础上,采用实地取样与情景设计相结合的方法对比分析研究植物群落水平布局和垂直形态两个空间特征模式下风速的三维分布,并结合数值模拟结果和群落空间量化指标,对寒地城市带状绿地植物群落风环境适宜性空间设计进行探讨,得出产生不同风速调节功效的植物群落空间模式和对应数值范围。

基于满意度评价的寒地健康乡村环境营造探析

文中从公共健康视角构建了寒地乡村建成环境村民满意度评价指标框架,通过实地调研、问卷调查方式获得统计数据,同时基于四分图诊断各个指标的满意度及重要性结果,分析环境现状问题及健康隐患,并根据优先级的划分提出相应的营造策略,以期为规划设计促进寒地村民身心健康的乡村环境提供有益参照。

审核评估背景下的城乡规划专业本科培养方案修订探索--以哈尔滨工业大学为例

文章首先对近年来众多高校参与的工程教育认证和审核评估进行了解读,提炼出二者的共同点——"OBE教育理念",并对中华人民共和国教育部审核评估与中华人民共和国住房和城乡建设部高等学校城乡规划专业评估进行了比较,认为二者相互补充、各有侧重,共同促进教育质量的提升。本文以哈尔滨工业大学为例,从6个方面介绍了2016版城乡规划专业本科培养方案修订的探索,期望本文能给同行提供借鉴,推进我国城乡规划教育的发展。

寒地专业足球场界面形态与风环境耦合优化设计研究

首先基于实地调研确定了我国寒地寒冷赛季观赛和竞赛的建议舒适风速阈值,并建构了专业足球场观众区和内场区的风环境评价模型;然后基于CFD正交模拟实验,挖掘出专业足球场界面形态与风环境的耦合机制;进而提出我国寒地专业足球场界面形态的优化设计策略。

芳香植物在疗愈环境设计中的应用研究进展

为客观呈现我国芳香植物在疗愈环境中的应用研究进展,通过阅读相关文献并借助CiteSpace软件,对中国知网(CNKI)数据库中有关我国芳香植物在疗愈环境设计应用研究相关领域的229篇文献进行可视化分析,总结该领域研究现状、知识演进、研究热点、未来发展方向等。结果表明:近些年相关研究领域逐步趋于成熟,主要研究集中在高校和科研院所,作者及发文机构合作程度较低且分散;研究分为萌芽期、融合发展期、稳定发展期3个阶段;研究热点为芳香植物作用机制、芳香植物与人体保健功能,以及芳香植物与疗愈环境;研究前沿话题为景观设计、疗愈景观、康复景观。因此,未来研究中建议完善芳香植物数据库的建构以及加强风速和风向对芳香植物挥发物浓度和扩散程度影响的研究,并加快推进相关学科交叉融合的研究、教学、应用,鼓励构建创新平台等。