A Way for Creating Human Bioclimatic Maps using Human Thermal Sensation (Comfort) and Applying the Maps to Urban and Landscape Planning and Design

The purpose of this study is to find applicabilities of human bioclimatic maps, using human thermal sensation(comfort) in summer, with microclimatic in situ data and computer simulation results at the study site of downtown Daegu. This includes the central business district(CBD) area and two urban parks, the Debt Redemption Movement Memorial Park and the 2.28 Park, for urban and landscape planning and design. Climatic data and urban setting information for the analysis of human thermal sensation were obtained from in situ measurement and the geographic information system data. As a result, the CBD had higher air temperature than the parks when the wind speed was low. Relative humidities were opposite to the air temperature. Especially, same directional streets with local wind direction had lower air temperature than streets perpendicular to the wind direction. The most important climatic variable of human thermal sensation in summer was direct beam solar radiation. Also, creating shadow areas would be the most relevant method for modifying hot thermal environments in urban areas. The most effective method of creating shadow patterns was making a tree shadow over a pergola, and the second best one was making a tree shadow on the front of north directional building walls. Moreover, how to plant trees for creating shadow patterns was important as well as what kind of trees should be planted. The results of human thermal sensation were warm to very hot at sunny areas and neutral to warm at shaded ones. At the sunny areas, wide, squared shape areas had a little bit higher thermal sensation than those of narrow streets. The albedo change of building walls 0.15 and ground surface 0.1 could change 1/6 of a sensation level at the shaded areas and 1/3 at the sunny ones. These microclimatic approaches will be useful to find appropriate methods for modifying thermal environments in urban areas.

인간 열환경 지수를 이용한 생기후지도 작성 및 도시·조경계획 및 디자인에의 적용방안

이 연구는 대구광역시에 위치한 중심상업지역을 포함한 국채보상운동공원과 2.28공원지역을 대상지로 미기후 실측과 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 여름철 인간 열환경 지수를 분석하고, 그 지수를 토대로 인간 생기후지도를 제작하여 향후 도시 조경계획 및 디자인에 이용할 방안을 모색하는데 목적을 두었다. 인간 열환경 지수를 분석하기 위해 필요한 자료들로서 기후자료(기온, 습도, 풍속, 태양 및 지구 복사에너지)와 도시공간 구성자료(건물의 위치와 높이; 수목의 위치와 높이; 수목의 종류와 건물 벽, 지표면의 재질; 태양 복사에너지 반사율과 지구 복사에너지 방사율)를 지리정보시스템 자료와 실측을 통해 구축하였다. 그 결과, 풍속이 약할수록 도시중심상업지역이 공원보다 높은 기온을 나타냈으며, 습도는 반대의 현상을 보였다. 특히, 주풍 방향의 길들은 지역풍의 영향으로 주풍과 직각방향의 길들보다 더 낮은 기온을 나타냈다. 여름철 열환경 지수에서 가장 큰 영향을 미치는 기후요소는 태양직사광선으로 나타났으며, 도시공간에서 그늘 조성이 가장 효과적인 열환경 개선 방법이었다. 그 방법 중 파고라에 수목그늘을 이중적으로 조성하는 방법이 가장 효과적이었으며, 북향의 건물 벽 앞에 수목그늘을 조성하는 것이 그 다음으로 효과적이었다. 또한, 수종 선택뿐만 아니라 식재방식에도 중점을 두어야 하는 것으로 나타났다. 양지의 열환경 지수는 따뜻한 정도(warm)에서 매우 더운 정도(very hot)로 나와, 음지의 중간(neutral)에서 따뜻한 정도(warm)에 비해 불쾌한 열환경이 조성되었다. 특히, 양지는 넓은 광장형태의 지역들이 좁은 길보다 더 불쾌한 결과를 보였다. 재질의 반사율을 건물 벽 0.15, 지표면 0.1 낮췄을 때, 열환경 지수가 음지에서는 한 단계 중 1/6만큼, 양지에서는 1/3만큼 감소됨을 알 수 있었다. 이와 같은 미기후적 접근방식이 도시 열환경 개선방안을 찾는데 효과적일 것이다.