城市公園綠地園林空間適宜性研究

王灝瀅，徐琳琳，郭 超

(浙江農林大學暨陽學院，浙江 諸暨 311800)

1 引言

隨著人們對居住環境的要求越來越高，公園綠地成為人們戶外空間休憩活動的主要場所，綠地環境中由地形、植物、水體、建筑等要素營造的園林空間能在一定范圍內構成小氣候環境。區域小氣候對于提高周邊環境舒適性、改善人居環境、提升人們的生活品質等方面起著重要作用，而園林空間設計又直接影響著小氣候環境[1]，通過空間內的園林要素改善戶外微小氣候，在園林設計中占有重要地位[2]。

本研究選取浙江省紹興市諸暨市的市民公園為研究對象，通過對其空間形態、小氣候等相關要素進行實測，并對測得數據進行總結和歸納，分析不同綠地空間類型的小氣候差異，為園林空間設計提供重要的理論基礎。

2 實測試驗

2.1 實測地區概況

諸暨市市民公園位于城東行政中心(120°27′E，29°71′N)，占地面積16.2萬m2。作為城市首個森林濕地公園，市民公園堪稱城市“綠肺”。諸暨市屬亞熱帶季風氣候區，四季分明，光照充足，年溫差大，小氣候差距顯著，具有典型的丘陵山地氣候特征。年平均氣溫為16.3 ℃，常年平均降水量約1373.6 mm，降水日年均約158.3 d，相對濕度為82%，日照年均約1887.6 h，年日照百分率為45%。

2.2 樣點的選擇與描述

選取市民公園內3個園林空間形態各異的樣點。樣點一為開敞空間(圖1a、圖2a)，以草本植物為主的開敞地塊；樣點二為半開放空間(圖1b、圖2b)，植物群落結構以喬、灌、草結合為主，喬木以散植為主；樣點三林下空間(圖1c、圖2c)，種植了較密集的高大喬木，郁閉度較高，路兩旁設有休憩椅凳。樣點詳細描述見表1，植物配置詳見表2、表3、表4。

2.3 測量時間與測量儀器

測量時間為2019年5月1～3日，時間8:00～18:00，3個樣點空間利用美國產小型氣象站watchdog，每隔10 min測試距離地面高度1.5 m，每個樣點的溫度、濕度、風向的指數并記錄。

用計算機Lumion軟件建立測量樣點的實地模型，使用軟件模擬不同光照條件下，建筑、植物等的陰影變化。

表1 樣點信息

表2 開敞空間植物配置

表3 半開敞空間植物配置

表4 林下空間植物配置

圖1 樣點平面圖

圖2 樣點空間效果圖

3 公園環境夏季小氣候數據分析

3.1 不同空間溫度效應分析

從圖3中可以看出，日平均溫度最高的是開敞空間，其次是半開敞空間，溫度最低的是林下空間。溫度在14:00之前變化波動較大，14:00之后逐漸趨于穩定，相對應濕度變化(圖4)也在同一時段具有相同的變化特點。這是因為上午場地內的溫度剛開始積累，受風速、周邊環境等因素的影響大，而下午，溫度通過一上午的積累(以14:00為基準點，積累時間為6 h)，場地受太陽光照的時間較長，積累熱量較多，溫度受外界因素的影響較小。濕度變化與溫度變化趨于反比，所以在14:00之后，3個樣點的濕度也趨于同一數值。17:00之后太陽落山，此時光照逐漸減弱，3個樣點的溫度逐漸趨向同一數值，由此看出，光照對于空間內溫度的變化起著非常重要的影響。開敞空間場地較為空曠，四周植物數量少，冠幅小，植物對該場地陽光遮擋較弱，造成此樣點溫度普遍較高，且隨著光照變化，波動幅度較大。植株稀疏且矮小，導致空間內遮陰率低，受太陽輻射面積大，溫度較高。半開敞空間與林下空間植物數量較多，植物種類也較為豐富，空間郁閉度高，樹木樹冠能遮擋陽光，減少太陽直接輻射，另一方面通過植物的蒸騰作用消耗大量熱量。由于植物對熱輻射的遮擋和蒸騰消耗熱量，植物覆蓋的表面接收到的長波輻射比建筑材料鋪裝表面少得多，溫度也低得多。

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3.2 不同空間相對濕度效應分析

空氣濕度是表示空氣中水汽含量的多少或空氣潮濕程度的物理量[5]。濕度很大程度上影響著環境舒適度，而空間內的濕度情況，與種植植物的規格與數量相關。植物通過蒸騰作用，將植物內部的水汽蒸發到大氣中去，從而增加大氣濕度。由圖4可以看出，3個樣點8:00相對濕度處于峰值，而13:00左右相對濕度處于最低點。與上述溫度變化趨于反比。這是因為雖然光照可以增加植物的蒸騰速率，但由于氣溫的升高，水蒸氣散失較快，當溫度趨于最高值時，植物因過度失水導致蒸騰速率降低，所以在13:00左右，樣點的相對濕度處于最低點。11:00～14:30之間，半開敞空間的相對濕度低于開敞空間，與兩者的整體變化相反。原因是，開敞空間較半開敞空間而言，開敞空間距離道路更近，而道路兩旁的行道樹蒸騰作用所產生的水蒸氣，通過風引入到開敞空間內，相對應圖5，可以看出在同一段時間內，開敞空間的風速出現了一個較高的峰值，并整體高于半開敞空間。不僅如此，在同段時間以及下午時間段內，林下空間的濕度并沒有預想中明顯高于其他兩個樣點，這是因為，林下空間郁閉度較高，且植物種類單一，都為高大喬木，其高度與冠幅都較大，空間的圍合度較高，具有保溫隔濕防風的效果，所以經過一段時間的積累后，其濕度逐漸趨于穩定。

時間

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3.3 不同空間風速效應分析

風能適當降低空間內的溫度，在夏季引入風，能給人以舒適的感受，而在冬季則給人以寒冷的感受。不同樣地的地形、植物群落結構以及周邊建筑物等要素都會對風速風向產生較大影響。一般情況下，空間圍合度越大，空間內的風速就越小。開敞空間因周圍遮蔽物較少，使風在空間內流動受阻較小，所以空間內風速變化較大。而半開敞空間和林下空間都有高大喬木進行遮擋，所以空間內風速變化較小。因空間內植物群落結構的差異，二者的風速變化略有不同。

3.4 溫濕指數與風效系指數分析

溫濕指數是用來描述人體對環境溫度和濕度綜合感受的指數[6]。風效指數是用來描述人體對風、溫度和日照綜合感受的指數[6]。氣候舒適度采用溫濕指數和風效指數評價，當兩種指數不一致時，冬半年采用風效指數，夏半年采用溫濕指數。根據人居環境舒適度等級，溫濕指數在17.0～25.4，風效指數在-299～-100，感覺舒適(圖6、表5)。

實測時間位于夏半年，所以以溫濕系數為主進行分析。3個樣點均處于舒適的區間內，半開敞空間處于區間中值，開敞空間趨向熱感，林下空間趨向冷感。

圖6 溫濕指數與風效指數變化

表5 人居環境舒適度等級

4 結論與討論

經過場地實測與數據分析，城市公園內林下空間比開敞空間和半開敞空間更舒適，林下空間的各項系數均在人體舒適范圍內，而半開敞空間和開敞空間均有不同程度的超出舒適范圍的情況。結果表明，空間舒適程度與其空間密閉程度、遮陰狀況等因素密切相關，而這些因素很大程度上取決于其風景園林空間的設計。為提高空間舒適程度，針對實測結果，可從以下幾個方面進行改善。

4.1 豐富公園綠地環境，建立多層次的植物群落結構

從實驗結果可以看出，樣點的垂直結構影響空間圍合度以及光照范圍。近些年來對城市森林、城市綠地生態效益等多項研究證明，在城市中配置具有復雜喬-灌-草模式的綠地可以顯著改善微氣候。在選擇遮陰植物時，要選擇具有一定透光性的植物，既能起到遮陰的效果，降低空間內的溫度，還能促進場地內空氣流通。

4.2 模擬環境，建立“有數據”的景觀

為營造更舒適的活動休憩空間，使空間內的各項數據都更貼合人體的舒適感受，在設計綠地空間之前，可以對其周邊環境和各項數值進行科學檢測并加以分析，結合得出的數據結論，在此基礎上進行景觀設計。景觀建成后，也可對其進行數據分析和調查，做相應的后期調整。這樣可以更加科學有效地達到設計目的，營造出更具生態性的綠地空間。

4.3 根據綠地空間的方位，合理調整景觀設計

由于本次實驗于春天進行，在時間上取值比較單一，考慮到四季光照的方向和強度不同，因根據太陽光照方向以及植物、建筑物等遮陰方向等條件，設計適宜的園林空間。

4.4 植物配置時，適當地使其引導風向

在局部小氣候中，風的引入可以適當降低溫度，尤其是在夏天，可以給人舒適的感受。植物配置時，可使植物群落平行于夏季主導風向，引入涼爽的空氣；而在冬季，則可以適當地利用植物進行遮擋，合理利用風來改善空間小氣候。

除此之外，還有許多因素也影響著小氣候環境及舒適度，例如硬質鋪裝的面積與材質、水體面積、休憩座椅的材質等，這些在公園綠地的設計當中，都是需要進行考慮的因素。風景園林的發展離不開對小氣候的研究與調查，在未來的實踐當中，公園綠地規劃設計將在滿足美觀和功能的前提下，研究出能改善生態環境、更適宜人類活動休憩的戶外空間。