大连理工大学郭飞教授团队揭示寒地滨海城市冬夏热环境空间差异

——不同街区呈现“双重暴露”与季节权衡，为全年气候适应城市设计提供科学依据

长期以来，城市热环境研究更多关注夏季高温与城市热岛，但对于大连这样的寒地滨海城市而言，冬季低温和强风同样影响居民的户外活动与热舒适。更重要的是，不同城市空间在冬季和夏季中的表现并不是简单对应的：有些街区两个季节都面临较强风险，有些则表现出明显的季节差异。针对这一问题，大连理工大学建筑与艺术学院郭飞教授团队开展了冬夏季城市热环境实测研究，相关成果发表于国际期刊《Building and Environment》。研究以大连为对象，从中心城区选取8类典型城市街区，在32个测点开展冬夏两季现场观测，通过气温、湿度、风速、太阳辐射等数据，综合评价不同城市形态下的人体冷热感受。

研究问题也来自长期实测中的不断观察与讨论。团队博士生徐声与导师郭飞教授在进行多次讨论中逐渐将关注点从“哪类街区更冷或更热”，转向一个更具规划意义的问题：同一种城市空间在冬季和夏季究竟会表现出怎样的差异，这些差异又应该如何影响城市更新和设计决策？

最终研究结果表明，不同街区呈现出多种冬夏响应模式。其中，开放高层街区表现出较典型的“双重不利”特征：冬季UTCI中位值达到−12.7℃，寒冷暴露最为突出；夏季中位值又达到36.4℃，同样属于热压力较高的区域。紧凑中高层街区也表现出类似倾向。但并非所有街区都如此。低植被覆盖的广场及硬质开放空间在冬季白天由于能够获得较多太阳辐射，人体热感相对温和，冬季UTCI中位值约为−1.15℃；到了夏季，由于缺乏有效遮阴，其UTCI中位值升至35.7℃，成为热暴露较明显的空间之一。相比之下，一些植被覆盖较高或形态较为适中的街区，冬夏两季的热环境变化更加平稳。

典型街区冬夏热环境差异

进一步分析揭示了这种差异背后的原因：冬季主要受风，夏季主要受太阳辐射。冬季，风速在重点街区中成为影响人体冷应激的首要因素，特别是在开放高层和部分高密度建筑区域，较强的空气流动会明显放大风寒效应。夏季则发生机制转换，太阳辐射成为UTCI上升的主要驱动因素，热压力集中在中午至下午；16时以后随着太阳辐射减弱，不同街区之间的差异也逐渐缩小。

这一结果说明，寒地滨海城市不能简单套用单一的“降温策略”。夏季的遮阴、绿化和辐射控制固然重要，但冬季冷暴露持续时间更长，一些问题还与建筑高度、街道方向、建筑间距和风场组织直接相关，往往比夏季短时热峰值更难通过局部措施解决。因此，研究提出，应更加重视冬季热环境改善，尤其关注高层和紧凑街区中的风寒风险。

冬季风寒与夏季辐射的主导机制转换

在具体设计中，冬季可通过避免形成过长的迎风通道、采用建筑错列或半围合布局、合理设置植物风障等方式降低风寒；夏季则应针对高辐射时段增加乔木和遮阳设施，并优化暴露地面的热性能。研究同时表明，UTCI更适合作为不同街区和季节之间进行风险识别与比较的主要指标，PET则可用于夏季遮阳和辐射环境等方案的辅助评价。

郭飞教授团队的研究进一步表明，寒地滨海城市的气候适应不能仅围绕“夏季降温”展开，而需要真正理解不同城市形态在冬夏两个季节中的差异表现，在防风、日照、遮阴和通风之间建立更加精细的全年平衡，为城市更新和公共空间设计提供科学依据。