張德順 （美）麗莎·薩貝拉 王振 曹瑋

隨著城市尺度的不斷擴大以及人口的持續(xù)增長，城市小氣候帶給人們的舒適性變得越來越重要。風景園林師通常只是依靠直覺和經(jīng)驗對人體的舒適感進行設(shè)計，存在對由數(shù)據(jù)驅(qū)動的景觀設(shè)計根本需求的不確定性和或然性[1]。在小氣候設(shè)計領(lǐng)域，氣象學和風景園林之間往往缺少交叉研究[2]，雖然氣象數(shù)據(jù)不難獲取，但風景園林師卻很少利用它來指導設(shè)計[3]。

20世紀后半葉以來，城鎮(zhèn)化進程穩(wěn)步加快，城市小氣候明顯不同于其周圍的鄉(xiāng)村[3-5]。這種城市比近鄰地區(qū)氣溫高[6-7]的現(xiàn)象，稱為城市熱島效應(yīng)（Urban Heat Island，簡稱UHI）。其影響因素包括人口密度、人為熱源、城市物質(zhì)構(gòu)成、城市形態(tài)和植被情況等[4,8-9]。城市公園的植被和水體可以使公園成為城市涼島和綠島，改善周邊的小氣候環(huán)境[10]，減弱熱島效應(yīng)，緩和失衡的城市小氣候[8,11]。

小氣候是當?shù)貧夂蚺c小區(qū)域內(nèi)建成環(huán)境中物體之間的相互作用產(chǎn)生的氣候特征，是太陽和地面輻射，風，空氣溫度、濕度和降水的狀況[12-14]。人的舒適度是基于人體和天氣條件的交流。由于快速城市化造成的環(huán)境惡化，在景觀設(shè)計中充分考慮人的舒適度對設(shè)計師來說變得越來越重要。

1 研究目的和意義

通過對上海3個公園的使用后評價（Post-occupancy Evaluation），對其小氣候特征進行分析。使用后評價是風景園林建成環(huán)境評價的一種重要研究方法，是風景園林師了解設(shè)計目標是否實現(xiàn)、人們?nèi)绾问褂盟麄兊脑O(shè)計的一種方式，并能從自我檢驗和批判性分析中總結(jié)經(jīng)驗和教訓。

對比分析3個公園的研究結(jié)果，通過對立地氣象數(shù)據(jù)、基地繪圖、空間特征和使用者舒適度進行分析，揭示小氣候空間的構(gòu)成要素，并識別不同的設(shè)計元素如何提升人的舒適感，以此反推在城市不同場地創(chuàng)建適宜小氣候環(huán)境的設(shè)計方法，增加人體舒適度并提高公園的日常使用率。

2 研究方法

2.1 場地特征

上海屬于北亞熱帶季風氣候[5]，夏季炎熱潮濕。上海世博園位于浦東新區(qū)，黃浦江南岸，園中植被豐富、樹林茂密；徐匯濱江公園位于徐匯區(qū)，黃浦江西岸，與世博園均為黃浦江沿岸的線性濱水空間，但園中遮蔭和避風的植物、構(gòu)筑物較少。復興公園位于黃浦區(qū)，是市中心具有百年歷史法式風格的公園，植被豐富，但水體較少。3個公園的場地情況及均值如表1和圖1所示。

2.2 測量儀器

采用MS 6300環(huán)境萬用表測定氣象數(shù)據(jù)，包括：空氣溫度、相對濕度、風速；TENMARS TM-206太陽能功率計測量太陽輻射；Silva Guide 426指南針計算風向。

2.3 研究方法

研究時間為2013年8月18日—2013年11月18日中的33d，在3個公園中，采用調(diào)查問卷的方式收集定性數(shù)據(jù)以評估人體的舒適度，同時使用氣象儀器測定量化數(shù)據(jù)，從人體舒適度和場地小氣候的互動效果進行比對分析。

2.4 數(shù)據(jù)測定和調(diào)查

問卷調(diào)查前，計算各公園的場地情況，如硬質(zhì)景觀和軟質(zhì)景觀的面積占比、綠化覆蓋率、近水區(qū)域（水體周圍10m的緩沖區(qū)）占比及陰影情況等；提交問卷內(nèi)容至美國科羅拉多州多種機構(gòu)審查委員會（Colorado Multiple Institutional Review Board）審查（備案號為13-2190號草案），并獲得草案豁免類別2，其中，問題涉及游客性別、年齡、到園時間、到園原因、逗留時間、熱舒適度總體感受及各元素對熱舒適度的影響（選項從極舒適到極不舒適共分為7級）、熱舒適度改進建議等。

表1 場地特征匯總表Tab. 1 Summary of site characteristics

1 3個公園空間結(jié)構(gòu)圖Spatial structure map of 3 parks

問卷調(diào)查中，記錄游客人數(shù)以及舒適度水平，及其所處位置詳細信息。受訪者回答調(diào)查問卷的同時，測定氣象因子數(shù)據(jù)，調(diào)查完成后，觀察記錄位置、日期、時間、該區(qū)域人數(shù)等，并記錄每個受訪者具體信息，如是否暴露于陽光和風中、植被有無和地面性質(zhì)（硬質(zhì)鋪裝、草坪、土地等），計算人體平均舒適度，對其進行比較，利用t檢驗驗證在0.05水平的差異顯著性。

3 結(jié)果與分析

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分析

研究共進行421次的實地調(diào)查與數(shù)據(jù)收集，其中398次中文調(diào)查，23次英文調(diào)查，受訪者所處環(huán)境特征及小氣候情況見表2、3。由于公園長凳通常位于硬質(zhì)景觀中，3個公園雖然硬質(zhì)景觀占比不同，但超過90%以上的受訪者是位于硬質(zhì)景觀上。受訪者年齡組、游訪公園原因、游訪時間長度、氣候改進偏好見圖2。其中271名受訪者為男性（64%），150名受訪者為女性（36%），26～40歲年齡組人數(shù)最多；受訪者到公園來的主要目的是放松；公園游覽時間多為1～2h；夏季人們對熱環(huán)境的改進偏好主要是減噪降溫。

問卷顯示（圖2），受訪者在上海世博園的熱舒適度明顯高于徐匯濱江公園和復興公園，公園使用高峰期與小氣候熱舒適度、環(huán)境氣溫呈正相關(guān)。例如，在炎熱的夏季，清晨公園使用率較高，中午最熱時使用率明顯降低，傍晚氣溫降低后使用率又回升。

針對氣象因子和熱舒適度，分析重要因素（空氣溫度、相對濕度、太陽輻射和風速）對人體舒適度的直接影響，排除了一些與提高研究有效性無關(guān)的指標如噪聲、著衣情況、行為活動類型和光照水平等。

3.2 描述性分析與比對研究

總體而言，近水端熱舒適度比遠水端高4.23%，差異顯著（p=0.03）；陽光下比在部分陰影下的熱舒適度高1.01%，差異不顯著（p=0.65）；全陰影下熱舒適度比在全日照下高4.94%，差異顯著（p=0.04）；全陰影下熱舒適度比在部分陰影下高6%以上，差異顯著（p=0.01）。

數(shù)據(jù)分析顯示，上海世博園受訪者熱舒適度最高，比徐匯濱江公園高6.99%，比復興公園高13.99%，差異顯著（p=0.01）。徐匯濱江公園熱舒適度比復興公園高6.54%，差異顯著（p=0.01），這可能因為徐匯濱江公園位于河邊、風速最高，比位于內(nèi)陸水體少、風速低的復興公園整體熱舒適度水平更高。結(jié)果表明風和水的組合（2個冷卻因素）的熱舒適度比陰影（1個冷卻因素）熱舒適度高。

未來的設(shè)計目標應(yīng)該旨在擴大全天候公園游客數(shù)量。復興公園訪問的高峰期發(fā)生在清晨的涼爽時刻，中午一般較空。如果熱舒適度在未來的設(shè)計目標中是優(yōu)先選擇的，那么宜在中午最大限度地提高舒適度以提高公園的全天使用率來減少擁擠從而提高整體的舒適度。最好的方式是像世博園那樣通過景觀整合多個冷卻因素來提高舒適感。

3.3 上海世博園

上海世博園與許多公園相比不是典型的公園。其周邊稍有住宅區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)施多為世博會所建，公園游客數(shù)量明顯少于市內(nèi)的公園。世博園旨在容納大量的游客。在2010年世博會的7個月間，平均日訪客人數(shù)達397 000人，目前游客數(shù)量遠低于其設(shè)計承載能力。

世博園為游客提供了陰涼和親水設(shè)施。設(shè)計的一個突出方面是硬質(zhì)鋪裝上的樹陣。設(shè)計認識到陰影對綜合舒適度的重要性，樹蔭與水體大大減少了太陽輻射和地面輻射的影響而使空間更顯涼爽。

3.4 徐匯濱江公園

徐匯濱江公園位于黃浦江畔，是上海新開放的公園，公園內(nèi)座椅缺少遮蔭，除了少量鍛煉的人外，游客較少。在公園靠近主入口的起重機下面的區(qū)域是最受歡迎的空間之一，它為游客提供了完整的遮蔭和濱水可見度，作為場地保存的前工業(yè)遺跡，是非常理想的公園空間。位于主入口旁邊的攀巖墻是人們聚集的另一個熱點，有許多受訪者坐在攀巖墻的陰影下。公園內(nèi)提供遮蔭的區(qū)域距離河流最遠，那里的訪客并不多，似乎水體比樹蔭更受公園使用者的歡迎。

樹木可創(chuàng)造更多遮蔭，減少太陽輻射，提高蒸發(fā)，增加濕度。與其他兩個公園相比，徐匯濱江公園綠化覆蓋率最低（14.97%），太陽輻射最高（202.11w/m2），相對濕度最低（56.77%），風速（1.28m/s）幾乎是平均風速（0.79m/s）的兩倍。

3.5 復興公園

與其他兩個公園不同，復興公園位于前法租界，這里的街區(qū)在20世紀90年代進行過重建。公園歷史悠久，樹木參天，綠量大，綠視率高，枝繁葉茂，同時還有少量水面。

公園的受訪者普遍比其他兩個公園的年齡大，在世博園和徐匯濱江公園，人數(shù)最多的是26～40歲年齡組，而復興公園是61歲以上年齡組，這會干擾復興公園與其他兩個公園的對比結(jié)果。復興公園是居住區(qū)公園，它的許多使用者每天都要去公園。與之相比，世博園和徐匯濱江公園被視為目的地公園，人們很少能夠輕松從家步行到達，因此周末人更多，而復興公園平常工作日就非常擁擠。

表2 調(diào)查對象所處位置的比較Tab. 2 Comparison of respondents’ locations

表3 3個公園小氣候情況比較Tab. 3 Comparison of microclimates of three parks

2 3個公園調(diào)查結(jié)果匯總Survey results of 3 parks

數(shù)據(jù)表明，復興公園樹蔭、軟質(zhì)景觀最多，綠化覆蓋率最高，太陽輻射水平和硬質(zhì)景觀百分比顯著低于其他兩個公園，但其熱舒適水平為3個公園中最低?？梢姡募狙谉岷统睗竦臍夂蛳?，大型水體對人體的舒適度有著至關(guān)重要的作用。

4 結(jié)論

上海世博園比徐匯濱江公園和復興公園更舒適，最大限度地提高人體熱舒適度，即通過風景園林的小氣候設(shè)計，可以使園林景觀空間變得更加宜人。

相較于位于城市內(nèi)陸的復興公園，2個濱水公園能為使用者提供更高的熱舒適度。體現(xiàn)了水體的冷卻效果。大風經(jīng)過大面積水體后可以在炎熱的天氣里提高人體的熱舒適度。盡管復興公園提供了豐富的陰影、最低的太陽輻射水平和最高的軟質(zhì)景觀占比，但它仍是研究中熱舒適度最低的公園。

未來的研究可聚焦在人口稠密城市提高公園的全天使用率；擁擠或?qū)捤傻幕顒涌臻g影響人在公共空間的熱舒適度；針對不同年齡段進行熱舒適度調(diào)查，以了解不同年齡人群的熱偏好。

注釋：

文中圖片、表格均由作者自繪。