日照感知與數值模擬下的老舊小區適老化改造研究

摘要：隨著城市由增量化轉向存量化發展，城市更新成為當下城市建設的主要內容。老舊小區改造作為城市更新的重要組成部分，在我國各大城市呈全面推進態勢，受到各方廣泛關注和高度重視。當前針對老舊小區戶外公共空間環境改造的研究以定性分析為主，對各項環境指標的定量研究較少，對老年人感知及其行為與外部環境之間作用機制的研究相對較少。文章以武漢市涂家嶺小區為例，通過對小區內老年人的主觀問卷調查與客觀行為觀察，總結老年人環境感知特點。同時，結合數值模擬分析方法，在斯維爾日照模擬軟件中對涂家嶺小區進行日照環境數值模擬，得出老年人環境感知與日照環境數值模擬的耦合關系。文章結合定性與定量分析方法，深入剖析老年人對小區內戶外活動空間的實際需求，并將結論應用于老舊小區戶外公共空間的適老化改造中，提出以人為本與量化分析相結合的空間改造策略。結合涂家嶺小區公共空間現狀進行改造模擬，以期在老舊小區改造中打造適合老年人生理與心理特點的積極活動空間和健康的人居環境，為城市老舊小區戶外公共空間適老化改造提供參考。

關鍵詞：日照環境感知；數值模擬；耦合；老舊小區；公共空間；適老化改造

中圖分類號：TU984.12 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2023）06-00-04

1 研究背景

“十四五”時期，我國進入新發展階段，老舊小區改造作為城市更新的主要工作內容，成為新的歷史時期推動城市建設存量提升的重要途徑［1］。其中，老舊小區公共空間是居民開展日常活動的重要場所，也是提升生活舒適度和歸屬感的重要空間。隨著老年人口的不斷增加，人口老齡化成為我國面臨的一個社會問題。老年人在我國眾多老舊小區人口中占有一定比例，而老年人對住區戶外公共空間良好的環境感知將對其使用效率和行為選擇產生至關重要的作用。因此，對老年人長期活動的公共空間進行適老化設計，并打造舒適、健康的空間環境，對引導老年人積極開展社區活動具有重要意義。

從現有文獻的研究內容來看，有關老舊小區公共空間適老化改造的研究成果較多，集中在空間規劃、適老化設施升級及綠化景觀營造等方面，如覃國洪研究發現老舊小區公共空間易受歷史遺留因素影響，其物理環境的老年友好度相對較低［2］。有關老年人日照環境感知方面的研究較少，多數研究聚焦于全年齡層，如楊藝在對日照和風場的模擬實驗中發現，夏季時日照和風場皆會影響人的環境感知，而冬季時僅日照對人的環境感知影響較大［3］。多數老舊小區公共空間適老化改造研究以定性分析為主，結合老年人環境感知和數值模擬的定量研究較少，對人的主觀感知和建成環境物理指標的耦合分析相對較少。

本文運用物理環境數值模擬方法［4-5］，以老年人環境感知與日照數值模擬的耦合關系為設計依據，結合涂家嶺小區的實際情況，研究老舊小區公共空間的適老化改造，滿足老年人的生理和心理需求。

2 研究范圍與方法

2.1 研究范圍

武漢市涂家嶺小區始建于20世紀90年代末，是湖北省武漢市武昌區中南路街道下轄小區，位于中南路街道。涂家嶺小區轄區面積1.1平方千米，建筑面積約3.3平方千米，容積率2.60，綠化率35%，房屋總數150個，轄區居民4985戶。本文研究范圍為涂家嶺小區的戶外公共空間，通過實地調研發現，小區內適老化公共空間存在部分問題。

2.1.1 適老化空間形式單一且數量稀少

涂家嶺小區為職工社區，大部分居民及其家屬來自不同地區。由于文化程度和生活背景不同，因此人們的戶外活動方式存在差異。通過調研發現，涂家嶺小區擁有已建成的戶外公共空間2處，日常僅作為聊天下棋的場所。小區為老年人提供的公共空間種類、數量少，不能滿足老年人豐富的活動需要。

2.1.2 適老化活動空間被侵占

涂家嶺小區建成時間早，道路寬度普遍較窄，難以保障車輛的順暢出行和行人的安全需要。小區內停車位缺乏統一的規劃，停車位數量不能滿足小區內居民私家車的停放需求，造成車輛侵占戶外公共空間的現狀，影響老年人戶外活動及出行的積極性。

2.1.3 綠化空間和景觀小品欠缺

涂家嶺小區部分宅前空間已設置大量綠化，在定期維護下得到居民的良好反饋，平日多有老年人在宅前的綠化空間散步、聊天；其他區域缺乏綠化空間和景觀小品，對小區風貌產生了消極影響，喪失了觀賞性，同時無法提供良好的遮陰功能。綠化空間作為輔助休憩功能的重要載體，在生理和心理上有助于老年人放松與休息，綠化空間的缺失會降低老年人戶外活動的質量。

2.1.4 缺乏戶外適老化設施

小區內缺乏各類適老化設施，且現有的設施建設不合理。涂家嶺小區內休憩設施數量不足，老年人在聚集活動時通常自備座椅或者站著；健身器材的數量較少且分布不均衡，僅有一處因為地理位置常年無人使用，造成公共資源浪費。適老化設施的缺乏在一定程度上影響著老年人戶外活動的舒適性。

2.2 研究方法

本研究通過對老年人的主觀意見調查和客觀行為觀察，運用BIM分析軟件模擬日照環境，避免由老年人的固有認知等因素造成的實驗誤差，總結出老年人日照環境感知情況和日照環境模擬數據。分析老年人環境感知與空間日照環境的耦合關系，提出有針對性的適老化改造策略，應用于涂家嶺小區的適老化改造中，改善戶外公共空間的日照環境，引導老年人積極參與室外活動。

3 環境感知與數值模擬結果

3.1 老年人的行為特點

通過調研發現，涂家嶺小區內8處位置出現老年人聚集行為（見圖1）。由于鄰近老年人活動中心，因此5號聚集點規模相對較大，隨著時間的變化，聚集人數在3至15人不等，其中早上9時左右和下午7時左右聚集人數較多，其余聚集點的平均人數為3至4人，各聚集點位形成的時段不同。調研發現，老年人聚集活動內容主要為鍛煉、休憩、聊天或棋牌類活動，其中聊天為涂家嶺小區內參與人數最多的活動類型。

涂家嶺小區內的聚集類型多為場所性聚集，即因場所本身特性（如位置、形式、感情等）而非其具有的功能出現的聚集［6］。調研發現，缺少基礎設施但日照環境較好的區域能形成聚集活動，說明相較于布置具有特定功能的設施，改善日照環境條件更有助于老年人聚集。

3.2 日照環境感知

針對小區內的日照環境，選取武漢市武昌區涂家嶺小區的老年人開展問卷調查。本研究共采訪66名老年居民，得到有效問卷60份，調研內容為老年人的活動習慣、對日照環境的感知情況、對日照環境的意見與建議。

活動習慣在問卷設置中分為活動時間、活動內容和活動位置這三個方面。從問卷結果來看，34名受訪者每天出門活動，其活動時長分布如圖2。老年人外出活動高峰期大多集中在上午8時至11時，下午5時至7時，其中60%的老年人選擇在上午外出活動，這與此時日照充足有一定的關系；從活動內容來看，休閑聊天、棋牌活動、散步、曬太陽、納涼是老年人常進行的活動，其中，60%的老年人選擇散步，50%的老年人選擇曬太陽；從活動位置來看，42人的日常活動點位位于小區內部，18人的日常活動點位位于小區外。

日照環境的感知情況在問卷設置中分為日照時段、日照時長和日照強度這三個方面。從日照時段來看，在夏季，早上6時至8時，70%的老年人感受不到日照，下午1時至3時，63.33%的老年人能感受到日照；在冬季，早上6時至8時，90%的老年人感受不到日照，下午1時至3時，63.33%的老年人能感受到日照；從日照時長、日照強度的滿意度來看，總體反饋較好。

對日照環境的意見和建議中，大多數老年人表示夏季日照時間長、強度大，但納涼場所較少，宅前高樹遮擋陽光嚴重，希望增設遮陰設施和適量增加娛樂休閑場地，定時修剪樹枝。

3.3 數值模擬

在小區內選取76處點位，記錄日照環境指標，選取所有單元入口空間以及其他具有活動設施或活動場地的典型空間。76處點位中包含已出現聚集的8處空間。通過對比這76處典型空間以及其中8處聚集點位的日照環境指標，初步判斷對老年人聚集行為產生影響的日照環境因素。

本研究選擇斯維爾日照分析sun2020軟件對涂家嶺小區部分片區室外環境進行日照模擬分析，地理位置設置為武漢市，日期設置為調研日期2022年10月1日，計算得到76處點位中有21處能在調研日期獲得1小時及以上日照，所有點位在調研日期的平均日照時數為0.93小時，其中形成聚集的8處點位的平均日照時數為4.06小時。可以看出，形成聚集的空間普遍擁有更多的日照時長。

3.4 環境感知與數值模擬耦合分析

整體來看，67%的老年人認為日照是影響聚集活動的主要因素，且在主觀上，75%的老年人傾向于選擇有日照的空間活動，即老年人傾向于主動選擇在自身主觀環境感知中日照條件較好的空間進行聚集活動；而在日照數值模擬分析中發現，已形成聚集行為的各點位平均日照時數為4.06小時，明顯高于0.93小時的小區內空間整體水平，即在行為上，老年人傾向于向客觀日照條件較好的空間聚集，這與老年人的主觀感受基本一致。以此可得出結論，老年人對日照環境的感知基本準確，主觀上傾向于選擇日照環境好的空間進行活動，且其客觀的聚集行為結果符合這一主觀傾向。

此外，老年人在各聚集點位均有不同程度的自發改造行為，集中體現在遮陽設施與座椅、沙發等休憩設施的布置，即老年人會根據自身對環境的感知情況，自發改造空間環境，使其能夠提供不同的環境感知體驗，進而改變實際情況下的數值模擬結果。

4 公共空間適老化改造策略

4.1 適老化活動空間選址

以涂家嶺小區為代表的工業配套老舊小區通常具有集中活動空間，主要為老年活動中心或室外鍛煉場所，在空間上往往呈現出集中分布、數量有限、分布不均的特點，且活動內容單一，因此需要選擇小區內的可利用閑置空間打造小型活動場所。日照環境感知調查與數值模擬結果顯示，老年人對日照環境的感知基本準確且傾向于向日照條件好的空間聚集，因此在選擇活動空間時，可以結合小區的日照環境數值模擬結果，綜合考慮交通、服務范圍、環境質量等因素，優先選擇日照條件好的地塊打造聚集活動空間。

從涂家嶺小區模擬結果來看，日照條件較好的空間普遍分布于街道兩側及建筑南面，因此可重點在小區內非主要街道兩側及住宅南側單元入口處打造活動空間，活動空間規模與服務范圍結合單棟建筑戶數確定（見圖3a）。

4.2 適老化公共設施改造

4.2.1 增加可變性遮陽設施

在已形成或準備打造形成的聚集活動空間設置可調式遮陽棚等設施，便于老年人根據自身日照環境感知情況進行調整。老舊小區內空間狹窄，且已發現的聚集點位多靠近路邊，受內部交通影響，活動面積有限；考慮到不同老年人對日照環境的感知情況與需求特點基本一致，相較于在同一處空間內區分遮陽區域與不遮陽區域，設置可調式遮陽設施空間利用率更高，且能夠滿足多數老年人對日照環境的要求。

以涂家嶺小區老年活動中心為例，活動空間被遮陽棚完全覆蓋，在冬季不利于提供良好的日照條件，可將部分遮陽棚更換為可調式遮陽棚，滿足冬季對日照環境的要求（見圖3b）。

4.2.2 豐富綠化景觀層次

老年人對日照環境的需求呈現出明顯的季節性，在冬季較為寒冷而選擇有陽光的空間，在夏季較為炎熱而偏向于在無陽光直射的地方納涼。在小區內可選擇種植梧桐等落葉植物，梧桐樹落葉期為10～11月，在夏季能提供良好的遮陰效果，而冬季不會影響日照，與老年人日照環境感知的季節性吻合，適合種植在老年人聚集活動空間；此外，可結合常綠灌木種植，改善空間風環境與熱環境，對老年人心理健康有一定的積極作用。

當前涂家嶺小區內，大量居民自行用泡沫箱種養綠植，一方面體現了居民對不同層次綠化景觀的需求，另一方面體現出居民對原有綠化景觀層次的滿意度不高。這些綠化箱多分布于宅前空間，在改造中可以重點在單元入口、建筑基底附近及聚集活動空間附近鋪裝中開挖綠池，種植常綠灌木及綠植，豐富景觀層次，滿足老年人對綠化的需求。

4.2.3 對居民自發改造設施進行二次改造

老舊小區由于管理問題及建成環境問題，因此常出現居民自發的改造行為，其中存在較多針對日照環境的自發改造，如搭設遮陽棚、種植樹木等。在改造小區時，通過識別與分析小區內的居民自發改造項目，可初步判斷居民對環境的感知情況與行為特點，以及對空間的實際使用需求。如涂家嶺小區活動空間有較多居民自發搭建的遮陽篷、桌椅、小型綠池等，表明居民對活動空間的遮陽、綠化及休憩設施有一定的需求。

這些自發增設的設施通常安全性與耐用性較差，且缺乏管理，易侵占其他正常使用空間，可對這些空間進行二次改造，在保留空間原有使用功能與布局特點的基礎上進行空間整治，劃定空間邊界范圍、更新其中的活動設施，滿足居民的環境需求與生活習慣。

4.3 適老化空間功能重塑

老舊小區通常存在用地緊缺的問題，須從有限的空間中劃分可供一定數量老年人活動的公共空間用地。在這種情況下，可考慮對消極用地重新加以利用。老舊小區內存在一定的日照環境較好的空間，但這類空間大多長期被停車或雜物堆放等消極功能侵占。在進行公共空間適老化改造時，可以將停車范圍統一劃定到日照環境較差的區域，將日照環境良好的區域改造為戶外活動公共空間，以實現對空間的合理利用。

綜合考慮老年人的主觀意見、實地調研情況及數值模擬結果，識別出涂家嶺小區內有消極空間共8處，將其功能置換為停車、存儲、市政基礎設施等消極功能。通過消極功能疏解，整合出7處環境較好的空間，充分發揮消極空間的使用功能，打造多處符合老年人生理、心理特點的積極活動空間（見圖3c）。

5 結語

隨著我國人口老齡化問題的日益嚴重及人們對生活環境的要求日益提高，老舊小區的適老化改造工作有必要持續并深入推進。當前的老舊小區適老化研究多從老年人的行為特點或室外空間物理環境方面展開，缺乏對兩者之間耦合關系的研究。本文以老年人的行為特點與日照環境感知為出發點，與環境數值模擬結果耦合后得出結論，并將其應用于武漢市涂家嶺小區公共空間的適老化改造中。研究發現，老年人行為特點、環境感知特點與空間環境數值模擬結果間存在明顯的相關性。本文旨在為城市更新中老舊小區戶外公共空間的適老化改造提供新的思路和方法，提升城市更新工作的客觀性和科學性，創造更安全、健康、舒適、積極的人居環境，促進存量背景下城市高質量發展。

參考文獻：

［1］ 周鼎，譚文勇.經濟內循環下老舊小區改造的路徑創新與實施策略：以重慶市南橋苑小區為例［J］.西部人居環境學刊，2022，37（2）：71-78.

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［3］ 楊藝.老舊小區公共空間更新策略研究：以北京市石景山區八角南里小區為例［D］.北京：北京交通大學，2019.

［4］ 楊峻.養老院室內公共空間物理環境優化設計研究：以南京仙林歐葆庭老年康復中心為例［D］.南京：東南大學，2018.

［5］ 劉棟.基于數值模擬的街區式商業綜合體外部空間微氣候優化研究：以濟南地區為例［D］.濟南：山東建筑大學，2021.

［6］ 張子琪，王竹，裘知.鄉村老年人村域公共空間聚集行為與空間偏好特征探究［J］.建筑學報，2018（2）：85-89.

作者簡介：張意天（2001—），男，湖北武漢人，本科在讀，研究方向：城鄉規劃與設計。

徐虹（1977—），女，湖北天門人，博士，副教授，系本文通訊作者，研究方向：建筑設計、建筑歷史、城市設計。

梁佳熠（2001—），女，湖北潛江人，本科在讀，研究方向：城鄉規劃與設計。

段小妍（2000—），女，湖北黃岡人，本科在讀，研究方向：城鄉規劃與設計。

周佳敏（2002—），女，湖北潛江人，本科在讀，研究方向：城鄉規劃與設計。

孫悅（2002—），女，湖北孝感人，本科在讀，研究方向：建筑環境與能源應用。