孫風范

（太原市公園服務(wù)中心，山西 太原 030000）

0 引言

公園綠地環(huán)境中，由地貌、植被、水域、建筑物等要素共同營造的景觀空間，能在一定區(qū)域內(nèi)形成小氣候環(huán)境。區(qū)域內(nèi)小氣候因素對改善周邊環(huán)境舒適性、提高人居環(huán)境質(zhì)量、改善人類的生活品質(zhì)等方面都起了很大影響，而公園空間則直接影響小氣候環(huán)境，利用空間內(nèi)的景觀要素改變了戶外小氣候環(huán)境，在公園空間設(shè)計中具有重要地位[1]。

1 研究進展

李海防等[2]以武鋼集團工業(yè)園區(qū)綠地環(huán)境景觀為主要研究的對象，構(gòu)建了以穩(wěn)定、主導、可操作的景觀適宜性評價指標體系，利用GIS 軟件適應(yīng)園區(qū)自然環(huán)境和綠地。從功能、自然環(huán)境的協(xié)調(diào)功能、生態(tài)效果、審美功能4 個主要方面對武鋼工業(yè)園區(qū)園區(qū)綠地環(huán)境的適宜性進行了評價。對不同類型主題公園的評價中，趙靜等[3]首次運用了層次分析法（AHP）構(gòu)建了中國主題公園優(yōu)化設(shè)計綜合評價指標的標準模型，綜合評價指標包括總體目標水平和子目標水平、標準水平和基本指標水平，并前往西安大唐芙蓉公園進行實地考察，發(fā)放調(diào)查問卷，總結(jié)了中國主題公園優(yōu)化設(shè)計的基本方針。

2 試驗研究

2.1 迎澤公園概況

此實驗在迎澤公園進行，迎澤公園山風氣候區(qū)，四季分明，光照條件豐富，年溫差較大，小氣候差別明顯，具有典型的土堆山地氣候特點。多年平均氣溫約為16℃，常年平均降雨量約442.6mm，降水日平均量約185mm，一般相對濕度約為45%，日照平均值約為1565h，年均一般日照百分率為50%～60%。

2.2 樣點的選擇與描述

本研究選用了迎澤公園3 個園林空間設(shè)計中形狀各不同以及環(huán)境各異的樣點。樣點1 是開闊空間設(shè)計中，由低矮灌木及喬木植物所組成的開闊的空間；樣點2 為半開放式空間，植物的群落結(jié)構(gòu)以喬木、灌木以及草叢結(jié)合為主，樹木配置方式以叢植居多；樣點3 為林下空間，栽植了較茂密的高大喬木——懸鈴木，郁閉度也較高，且在道路兩側(cè)均設(shè)置休息椅凳。關(guān)于樣點的詳細描述如表1 所示，關(guān)于樣點的植物詳細配置見表2～表4。

表1 樣點概況

表2 開敞空間的植物配置

表3 半開敞空間的植物配置

表4 林下空間的植物配置

2.3 測量時間與測量儀器

試驗日期為北京時間2021 年5 月3 日8:00—18:00。使用watchdog 測量3 個樣點的氣候參數(shù)，測量參數(shù)為溫度、相對濕度和風向指數(shù)。隨測隨錄，測量的高度為1.5m，每10min 測量一次。計算機lumion 軟件可用于創(chuàng)建測量樣品的現(xiàn)場模式，該軟件可模擬各種光照條件下建筑物、植被等的陰影變化。

3 公園環(huán)境夏季小氣候數(shù)據(jù)分析

3.1 不同空間溫度結(jié)果分析

根據(jù)各地溫度變化（圖1）可以發(fā)現(xiàn)，日內(nèi)平均溫度最大的是開敞空間，其次是半開敞空間，而氣溫最低的則是林下空間。氣溫在15:00 前后的變化規(guī)律波動很大，在15:00 以后氣溫逐漸趨于穩(wěn)定，而相對地濕度變化規(guī)律（圖2）在同樣的時間段內(nèi)與相對溫度的變化類似。這是因為上午場所內(nèi)的氣溫剛起步累積，受風力、周邊環(huán)境因素的負面影響大，而下午，氣溫經(jīng)過一上午的累積（以14:00 為基準點，積累時間為6h），所以場內(nèi)受陽光照耀的持續(xù)時間較長，積聚熱能也較多，因此氣溫變化規(guī)律受外部各種因素的影響也較小。相對濕度變化趨勢將和實際氣溫變化趨于成反比，所以，在15:00 以后，3 個樣點的相對濕度變化將趨向同一值。17:00 之后太陽落山，此時太陽光逐步降低，3 個樣地點的氣溫逐步趨于一個數(shù)值，由此得知，太陽光對空間里氣溫的變動起了十分關(guān)鍵的影響。開敞的空間地點相對開闊，但四周植被數(shù)量稀少，且冠幅較小，周圍植被對該區(qū)域光照的遮擋較弱，導致此樣地點氣溫普遍較高，但由于光照的變化，溫度波動幅度也很大。植物數(shù)量稀少而且低矮，導致空氣內(nèi)遮陰率低，植物受太陽照射面積大，所以氣溫也較高。而半開敞空間和林下空間的植被數(shù)量則較多，所以植被類型也相對多樣，一方面空氣郁閉度較高，樹木樹冠也能遮蔽太陽，減少了陽光直接照射，另一方面通過植被的蒸騰作用可以消耗大部分熱能。因為植被對電子射線的遮擋和蒸騰消耗熱量，植被覆蓋的表層接受到的長照射比建筑物鋪裝表層少得多，氣溫降低地更多。

圖1 各地溫度變化

圖2 各地濕度變化

3.2 不同空間相對濕度結(jié)果分析

空氣的相對濕度是一個自然物理量，它描述了空氣中水蒸氣的濃度和空氣水分含量的程度。相對濕度的合理與否與環(huán)境舒適度有很大的關(guān)系，即空氣中相對濕度的變化，與栽培植物的大小和數(shù)量有關(guān)。綠色植物可以通過蒸騰作用將植物體內(nèi)的水蒸氣揮發(fā)到環(huán)境中，從而提高大氣環(huán)境的相對濕度。從圖2 中可看到，前三個樣點8:00 時相對濕度達到峰值，而13:00 前后的相對濕度則達到了最低點。與上述的氣溫變化規(guī)律趨于成反比。這是因為雖然陽光可以提高植物的蒸騰速率，但隨著溫度的升高，水蒸氣流失得更快。當溫度趨于最高值時，由于失水過多，植物的蒸騰速率逐漸降低，因此13:00 后，采樣點的相對濕度控制值達到最低點。11:00—14:30，半開放空間的平均相對溫濕度遠小于全開放空間，兩者的變化趨勢相反。產(chǎn)生這種情況的原因可能是開放空間比半開放空間更靠近路面，道路兩側(cè)行道樹蒸騰形成的大量水汽將被風引導到空地?？梢园l(fā)現(xiàn)，在同一時間段內(nèi)，開放空間的濕度峰值較大，整體上超過了半開放空間。而且，即使在同一下午時段，林下空氣的平均相對濕度也沒有明顯大于想象中的其他兩個樣本。這主要是因為林下的樹冠比較高，植被類型簡單，一般都是高大的喬木，樹高以及樹冠寬大，與空氣的圍合度也高，具有保溫、防潮、抗風的作用，所以經(jīng)過長時間的積累，其相對濕度逐漸穩(wěn)定。

3.3 不同空間風速結(jié)果分析

風能可以適當減小空氣內(nèi)的溫度變化，在夏季引入強風，能給人以舒適的感覺，但在冬季時則給人以冰冷的感覺[4]。不同樣的地形、地勢、植物群落的結(jié)構(gòu)，及其周圍建筑物的構(gòu)造等環(huán)境要素都會對風速及風向產(chǎn)生很大影響。在通常情況下，空間圍合度越大，空氣內(nèi)的風力也越小。3 個樣點中下午風速均較大，上午較小。開敞空間中由于周邊遮蔽物面積較小，使得風在空氣內(nèi)的流動受阻程度較小，所以空氣內(nèi)風力變化很大。由于在半開敞空間和林下空間都有高大喬木以及大灌木阻擋空氣的流動，減小阻力，所以空氣內(nèi)風力變動較小。但由于空氣內(nèi)植被群落構(gòu)成的不同，所以二者的風力變動也略有不同，如圖3 所示。

圖3 各地風速變化

3.4 分析溫濕指數(shù)和風效系指數(shù)

溫濕指數(shù)是一種用來形容人類對環(huán)境中的溫度和潮濕綜合感知程度的指標。而風效指標則是用來形容人類對風速、氣溫和日照綜合感知程度的指標[5]。氣候是否屬于舒適性氣候需要通過溫濕指數(shù)與風效指數(shù)這兩種指標共同評估，當2 個指標不相同時，則冬半年根據(jù)風效指數(shù)判定溫度的舒適度，而夏半年則根據(jù)溫濕指數(shù)判定溫度的舒適度。若按照人居環(huán)境舒適度分級，適合人類生活的溫濕指數(shù)在17.0～25.4，風效指數(shù)在-299～100，舒適度等級如表5 所示。3 個樣點都處在較為舒適的區(qū)域內(nèi)，半開闊空間設(shè)計則處在區(qū)域中值，開闊空間設(shè)計趨于熱感，林下空間設(shè)計則趨于冷感。

表5 舒適度等級

4 結(jié)論與討論

通過現(xiàn)場實測和統(tǒng)計的分析，迎澤公園內(nèi)林下空間設(shè)計比全開闊空間設(shè)計以及半開闊空間設(shè)計更為舒服，因為林下空間設(shè)計的各種系數(shù)都在人體舒適范圍之內(nèi)，但半開闊空間設(shè)計和全開闊空間設(shè)計卻都有不同程度的超過舒適度范圍的情形。結(jié)果顯示，空間設(shè)計舒服程度主要與其空間設(shè)計的封閉程度、遮陰情況等有關(guān)，而上述各種因素在較大程度上決定其對風景園林空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計要求。在公園的建設(shè)中，為了改善空間設(shè)計舒服程度，根據(jù)本試驗的研究結(jié)果，可以從如下3 個方面進行考慮研究。

4.1 豐富公園內(nèi)的植物，形成多元化的動植物群落結(jié)構(gòu)

根據(jù)試驗結(jié)果中可發(fā)現(xiàn)，綠地環(huán)境的垂直結(jié)構(gòu)會影響公園空間的圍合度和光照范圍。最近幾年，對城市公園、城市綠地等的生態(tài)效益以及空間適宜性等各項科學研究結(jié)果已經(jīng)證實，在都市中選擇帶有較復雜喬—灌—草叢模式的城市綠地，能夠明顯改善小氣候條件。在選用遮陰植被時，要選用帶有一定透光度的植株，既可發(fā)揮遮陰的效應(yīng)，減少了空間內(nèi)的溫差，還可提高區(qū)域內(nèi)空氣流通性[6]。

4.2 模擬環(huán)境，建立有數(shù)據(jù)的景觀

為了營建更適宜的活動休閑空間設(shè)計，讓空間設(shè)計里的所有數(shù)據(jù)都更貼合人類的愉悅體驗，在建筑設(shè)計好綠地空間設(shè)計前后，應(yīng)該先對其周圍環(huán)境和各種數(shù)據(jù)做出科學測量并加以分析，再根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)結(jié)果，在此基礎(chǔ)上予以景觀設(shè)計。景觀建筑建成后，也可對其經(jīng)過分析與研究，作適當?shù)暮笃谡{(diào)整。這樣，才能比較合理地實現(xiàn)設(shè)計目的，并營建具有生態(tài)性的綠地空間[7]。

4.3 科學的進行植物配置，引導風向

在局部小氣候中，微風的導入有助于適度降低氣溫，特別是在夏天，能夠給人舒服的感覺。在進行植被配置時，也應(yīng)該讓植被群落平行于夏季主體風向，以吸引較清涼的室內(nèi)空氣；而在冬季，也可合理地使用植被加以遮蔽，并合理使用風力來提升空間及小氣候。此外，影響小氣候環(huán)境和舒適性的因素還有很多，比如硬鋪的面積和材料、水環(huán)境的面積、休息座椅的材料等必須考慮的因素。公園和城市綠地的設(shè)計也是如此。風景園林的發(fā)展也離不開人們對小氣候環(huán)境的深入研究和考察。在未來的實踐中，公園和綠地的總體規(guī)劃者將在能夠改變自然環(huán)境、改善環(huán)境的前提下進一步研究，適合人們活動和休閑的戶外空間[8]。

5 發(fā)展趨勢與建議

城市公園的發(fā)展既必須適應(yīng)公民生活日益提高的物質(zhì)文化的需要，又必須適應(yīng)城市內(nèi)生態(tài)環(huán)境恢復與環(huán)境保護的需要，所以對公園的適合程度評估不應(yīng)該僅限于對公園基本功能的評估，而是對公園整體綜合功能的評估。

5.1 建立綜合性的評價體系

公園的適宜性科學研究方向更強調(diào)對某一方面重大問題的研究，而綜合型科學研究則較少。所以，只有在從主題公園的生態(tài)性、功能性、風景優(yōu)美性、公眾參與度，以及對主題公園的經(jīng)營管理水平等幾個方面綜合調(diào)研和評估主題公園的合理性后，才可以為主題公園的規(guī)劃設(shè)計和建設(shè)管理工作等幾個方面進行科學合理的引導。

5.2 選用合理的公園適宜性評價方法

目前，對公園評估的科研方式選擇較多而且難于統(tǒng)一，如調(diào)研問卷法、專家咨詢法、GIS 方法、模糊綜合評估方法、POE 法等，但對綜合性的公園適宜度研究必須有一個科學合理的方式，既可以研究與評價不同類型指數(shù)的共同特點，也可以對各類指數(shù)對綜合體系的整體貢獻有一個科學評估，以便使公園適宜度的評估更趨向于合理與科學[9]。

5.3 將公眾的參與性加入到公園適宜性評價體系中

城市公園的重點與服務(wù)對象都是廣大城市居民，而居民的生活滿意度及廣大市民在使用公園的便利性、舒適度、安全感等是城市公園規(guī)劃與建設(shè)中需要考量的重要層面。所以公園規(guī)劃設(shè)計和建成之前的公共調(diào)查、建成中的公共監(jiān)督、建成后的公共管理情況都必須列入公園適合程度的評估系統(tǒng)里面。

6 結(jié)語

如今逛公園成為越來越多市民的休閑方式，公園的舒適性則至關(guān)重要，通過對迎澤公園3 個樣點的小氣候測驗，分析3 個樣點的溫度、濕度、以及風速可知，封閉性空間舒適性更高，在以后城市公園的建設(shè)中可以增加植物的多樣性，利用植物引導風向，并且在公園的建設(shè)中建立綜合性的評價體系，結(jié)合群眾的意見，選用合理的適宜性評價方法，更好地建設(shè)城市公園綠地。