在炎热干旱的城市环境中对UTCI（城市热舒适度指数）压力等级的实证校准

户外热舒适对可持续城市发展的意义及开罗热干旱气候下UTCI指数校准研究，通过1030人问卷调查和气象数据采集，采用三次回归模型优化UTCI阈值，发现当地居民对高温耐受性更强（16.8-28.2℃），女性偏好低温（+3.6℃），且热应力阈值较原标准扩展。

　　

作者：Yasser Ibrahim、Ahmed A. Khamis、Hany Mokhtar

单位：埃及开罗军事技术学院建筑工程系（地址：Cairo 11766）

摘要

在不考虑居民健康和福祉的情况下，可持续城市区域的发展是无法实现的。室外热舒适度在为决策者提供关于设计方案、气候政策及行动可行性信息方面发挥着至关重要的作用。尽管通用热气候指数（UTCI）已成为评估室外热舒适度的成熟工具，但该指数在炎热干旱地区的适用性仍有待改进。本研究通过现场问卷调查和气象测量数据，对UTCI指数进行了校准，以适应埃及开罗的热干旱气候条件。研究方法包括收集1030名受试者的主观热感受评分，同时监测影响其客观热感受的气象参数。校准过程采用了三种不同的技术，最终根据统计标准选择了最佳方法。结果表明，“无热应激”类别的温度范围为16.8°C至28.2°C，说明人们对高温的耐受性高于低温。尽管女性的中性温度与男性相近，但她们更偏好低温环境（偏好温度相差3.6°C）。比较分析显示，在炎热干旱、炎热潮湿和海洋性气候条件下，可接受的温度范围比地中海和热带气候更为宽广，对应的冷热应激阈值也有所不同。

章节摘录

缩写说明（重复出现的情况）

其他缩写的含义在正文中有所解释。 美国供暖、制冷和空调工程师协会 热舒适度评分 国际标准化组织 热舒适度可接受性 通用热气候指数 本地估计平滑函数 生理等效温度 线性回归 预测平均评分 有序逻辑回归 预测不满意百分比 三次回归 感知温度 Probit分析

ASHRAE
TCV
ISO
TA
UTCI
LOESS
PET
LR
PMV
OLR
PPD
CR
PT
PA

研究区域

本研究在开罗进行，开罗属于柯本-盖格尔气候类型中的炎热沙漠气候区。作为埃及的首都，开罗位于北纬30°02′、东经31°14′，该地区居住着全国约20%的人口。这里夏季极其炎热，日均最高气温可达35°C，甚至超过40°C；冬季气候温和，日均最低气温为11°C，最低气温通常出现在2月份。全年太阳辐射强度都很高。

结果

共收集到1030份有效回答，其中601人为男性（62%），375人为女性（38%）。样本年龄分布如下：23岁以下占37.5%，28岁以下占29.3%，34岁以下占14.3%，41岁以下占9.3%，42岁以上占9.6%。图4-a展示了整个样本在不同UTCI温度区间内的热舒适度分布情况，箱线图显示了各区间的中位数、四分位数以及最低和最高UTCI值。

讨论

研究结果表明，UTCI模型与开罗炎热干旱气候下人们的热感受之间存在强相关性。服装模型能够准确反映现场测量的服装隔热效果。虽然热感受基于热感受器的活动，但舒适度的主观感知（ASHRAE, 2017b）实际上也体现了心理适应的作用，这种心理适应影响了人们对于适宜温度范围的偏好。

对城市规划的启示

尽管学术研究与政策实践之间的整合尚不充分，UTCI指数在埃及的应用已从健康相关研究、旅游和生物气候设计扩展到城市规划、区域规划和景观设计领域。原始UTCI阈值与校准后阈值之间的差异直接影响了室外热环境的解读及后续规划与设计。在埃及，UTCI已被用于确定...

研究的局限性与未来工作建议

如先前研究所指出的，个体间的热感受差异不能仅通过生理和环境因素完全解释，心理适应的作用同样不容忽视。本研究中，受试者对寒冷冬季的体验及其对极端夏季条件的预期可能影响了他们的热感受。此外，研究参与者的选择也受到了一定限制...

结论

设计舒适的室外空间是提升城市宜居性的关键。了解人们对热应激和冷应激的耐受性是气候导向设计和规划的重要方面。提供舒适的环境不仅有益于个人健康和福祉，还直接影响室内外空间的使用频率，进而影响建筑物的能源需求。鉴于热浪频发的趋势以及城市区域的脆弱性...

伦理声明

作者确认所有受访者均了解研究目的，参与是自愿的，他们可以在任何时候选择退出或不回答任何问题，且无需提供理由。所有受访者均表示同意通过填写问卷参与研究，并同意作者仅以汇总形式公开研究数据。

作者贡献声明

概念构思：Y.I.、A.A.、H.M.；数据整理：Y.I.；数据分析：Y.I.；调查实施：A.A.、Y.I.、H.M.；方法论设计：Y.I.、H.M.；资源调配：H.M.；研究监督：Y.I.、H.M.；数据验证：Y.I.；可视化处理：Y.I.；初稿撰写：Y.I.；审稿与编辑：H.M.、A.A. 所有作者均已审阅并同意最终稿件内容。

数据使用声明

本研究中的数据可用于后续研究或在其他出版物中重复使用。如需，可提供数据。

资金来源

本研究未获得任何公共部门、商业机构或非营利组织的资助。

作者贡献声明

Yasser Ibrahim： 初稿撰写、数据可视化、数据验证、研究监督、方法论设计、数据分析、概念构思。 Ahmed A. Khamis： 审稿与编辑、数据调查、概念构思。 Hany Mokhtar： 审稿与编辑、研究监督、资源调配、方法论设计、数据调查、概念构思。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本研究结果的财务利益冲突或个人关系。