■ 姜之點(diǎn) JIANG Zhidian 楊 峰 YANG Feng 陳虹屹 CHEN Hongyi

0 引言

在高密度開發(fā)背景下，城市環(huán)境承載力面臨巨大挑戰(zhàn)[1-2]。與此同時(shí)，居住小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)日益強(qiáng)調(diào)空間適宜性與環(huán)境舒適度[3-4]，使得基于室外空間微氣候的優(yōu)化設(shè)計(jì)備受關(guān)注。立體空間拓展和綠化設(shè)施配置在對地面綠量進(jìn)行補(bǔ)充的同時(shí)，也影響著下墊面?zhèn)鳠?、局部通風(fēng)和多重輻射過程，進(jìn)而引起人體熱感覺差異。因此，定量評估空間載體微環(huán)境及舒適度改善作用，將成為氣候適應(yīng)性城市建設(shè)的重要一環(huán)。

目前，相關(guān)研究多關(guān)注在下沉空間開發(fā)和屋頂空間利用等方面，以語義評價(jià)或問卷調(diào)查等社會(huì)學(xué)方法，提出室外活動(dòng)設(shè)施內(nèi)容、規(guī)模、分級等規(guī)劃控制指標(biāo)的指導(dǎo)意見。例如，王博等[2]將客觀的眼動(dòng)追蹤技術(shù)與主觀的語義解析法相結(jié)合，從使用者角度對城市下沉廣場景觀滿意度進(jìn)行評價(jià)，認(rèn)為尺度感和圍合感是下沉花園景觀滿意度的重要空間要素；而葛翠玉等[5]通過實(shí)地和網(wǎng)絡(luò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，激勵(lì)措施不足和建造成本高等工程管理因素將限制屋頂花園的大規(guī)模推廣，對此提出針對性對策。另有研究借助場地觀測或數(shù)值模擬等氣候?qū)W方法，探討室外活動(dòng)設(shè)施降溫、通風(fēng)和舒適度等熱效應(yīng)指標(biāo)的時(shí)空差異。研究表明，建筑底層架空可有效改善高密度城市熱環(huán)境，提高室外活動(dòng)空間舒適度水平和通風(fēng)狀況[3]，而下沉廣場冬季熱中性溫度比周圍環(huán)境低約0.9℃[4]；屋頂綠化在圍合布局中的降溫強(qiáng)度最大（0.5℃），在分散布局中則對街區(qū)整體熱環(huán)境的改善最佳[6]。然而，當(dāng)前研究多關(guān)注小區(qū)整體層面的空間組織和下墊面特征，尚未細(xì)化至空間載體類型；雖然針對特定季節(jié)的微環(huán)境改善工作逐年增加，但通常具有地域性限制，較少覆蓋夏冬兩季及具有山地特性（或縱向高差）的住區(qū)環(huán)境。筆者團(tuán)隊(duì)曾在之前的研究[7]中，以重慶市為對象，探討居住小區(qū)室外活動(dòng)空間的微氣候差異，并嘗試適宜性等級劃分；本文將在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對當(dāng)?shù)鼐幼⌒^(qū)空間載體的微氣候調(diào)節(jié)作用及其落位原則進(jìn)行探討。

1 研究方法

本研究參照重慶地域特征，建立下沉花園和屋頂花園兩類典型的居住小區(qū)空間載體，借助ENVI-met 和RayMan 軟件，開展室外微氣候和人體舒適度模擬，并應(yīng)用ArcGIS 量化評估夏、冬兩季的熱風(fēng)環(huán)境和舒適度改善程度，提出基于微氣候優(yōu)化的空間載體落位原則。研究結(jié)果擬豐富住區(qū)室外立體空間規(guī)劃內(nèi)容，為引導(dǎo)室外活動(dòng)設(shè)施的空間選位和規(guī)劃實(shí)踐提供支撐。

1.1 空間載體類型設(shè)置

重 慶 市（118°45′E，32°25′N）地處長江上游，山地和丘陵占總面積的近94%，建城區(qū)用地高差變化較大，海拔在100～1 000 m 之間[8]。本研究依據(jù)山地環(huán)境的特殊性，建立多種空間載體應(yīng)用場景，為居住小區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供裝配式模塊化的室外場景選擇，“定制”微氣候條件。空間載體的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單元一般包括平行盒子、漫游客廳、下沉花園、屋頂花園等空間載體形式及多場景設(shè)計(jì)模塊，其中：平行盒子和漫游客廳可分別置于小區(qū)公共空間和入戶空間，豐富社區(qū)功能；下沉花園結(jié)合地勢高差，拓展縱向空間；屋頂花園利用閑置空間，補(bǔ)充綠地覆蓋。本文基于后兩類改善型空間載體，分別設(shè)置設(shè)計(jì)場景和參照場景（參照場景均為未布置空間載體對應(yīng)的場地狀況）：下沉花園依據(jù)中庭位置，布置為下沉中庭、架空中庭、錯(cuò)層中庭和分臺中庭4 種模式；屋頂花園則依據(jù)屋頂空間所屬建筑的體量差異，分設(shè)小區(qū)公共單體建筑、點(diǎn)式住宅、行列式雙拼住宅和底層商業(yè)裙房4 種模式；且所有場景中的建筑均布置為南北朝向（表1）。

表1 空間載體類型及設(shè)計(jì)尺寸

表2 PET 舒適度等級劃分

1.2 模型配置和分析方法

1.2.1 微氣候模型和舒適度指標(biāo)

微氣候模擬軟件ENVI-met 主要借助流體力學(xué)和熱力學(xué)原理，模擬建筑、植被與大氣之間的作用關(guān)系[9]，其氣象參數(shù)擬合度最高，植物傳熱性能最優(yōu)[10]。根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果[6,11-12]，重慶市大氣溫度標(biāo)準(zhǔn)誤差（RMSE）范圍為0.68～1.21℃，其中屋頂綠化場景比地面綠化場景的誤差高約0.4℃；而在街區(qū)尺度綠地、濱水和硬質(zhì)地面場景中，大氣溫度標(biāo)準(zhǔn)誤差通常在1.02～1.95℃之間。以往的研究均證實(shí)ENVI-met 具有連續(xù)穩(wěn)定性，其誤差主要與邊界條件、建模尺度及網(wǎng)格精度等模型設(shè)置和模型本身不確定性有關(guān)。

舒適度模型軟件RayMan 綜合考慮背景氣象因子和人體生理參數(shù)，評價(jià)室外人體舒適度[13]。生理等效溫度（PET）用于表征人體體表溫度和體內(nèi)溫度達(dá)到與典型室內(nèi)環(huán)境同等熱狀態(tài)時(shí)所對應(yīng)的理想環(huán)境溫度，可劃分為9 個(gè)等級的舒適度范圍[14]（表2）。PET能夠有效反映大氣溫濕度、風(fēng)速和平均輻射溫度等熱環(huán)境參數(shù)對人體生理狀態(tài)的影響，廣泛應(yīng)用于不同氣候條件下的室外舒適度評價(jià)。

1.2.2 模型配置

參考兩類空間載體的組合形式和地被覆蓋類型進(jìn)行建模，統(tǒng)一將模擬場景設(shè)置為100×100 平面網(wǎng)格且分辨率為2 m×2 m 的模擬域?？v向網(wǎng)格數(shù)依據(jù)建筑高度分別設(shè)置為20、35、50 個(gè)，分辨率均為2 m。模型主要輸入?yún)?shù)見表3。

表3 ENVI-met 模型主要輸入?yún)?shù)及取值

（1）基于中國標(biāo)準(zhǔn)氣象數(shù)據(jù)集[15]，選擇夏至日（6 月23 日）和冬 至 日（12 月21 日）0:00—24:00的氣象數(shù)據(jù)作為背景參數(shù)。①重慶屬Ⅱ類夏熱冬冷熱工區(qū)，日均溫度在8.7（12 月）～31.4 ℃（8 月）之間；全年風(fēng)速較低（0.9～2.1 m/s），且夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)（SE），冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)（NW）；年日照時(shí)數(shù)約1 180 h。②借助地面氣象站數(shù)據(jù)平臺，獲取平均云量和太陽輻射范圍；進(jìn)而參照城市地理位置、云量和調(diào)整系數(shù)（0.7），自動(dòng)生成逐時(shí)太陽輻射。③初始土壤的溫、濕度和植被屬性[11-12]均參照同類氣候區(qū)設(shè)置。

（2）建筑表面反射率和傳熱系數(shù)參數(shù)均滿足地方設(shè)計(jì)要求。

（3）為精細(xì)化表達(dá)屋頂綠化熱作用過程，在ENVI-met 中添加綠化表皮模塊。

此外，在舒適度模型中，參照普通成年人生理特征，設(shè)置年齡35 歲、體重75 kg、身高175 cm；且夏、冬季服裝熱阻分別設(shè)置為0.047、0.186 m2K/W。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

為定量評價(jià)空間載體對室外微氣候的改善狀況，需對夏、冬季熱風(fēng)環(huán)境和PET熱感覺等級變化進(jìn)行全面分析。

借助ENVI-met 輸出具有空間屬性的逐時(shí)大氣溫濕度、風(fēng)速和平均輻射溫度，并剔除建筑所占網(wǎng)格。將逐時(shí)氣象數(shù)據(jù)輸入RayMan，計(jì)算PET并生成文本文件（.txt）；繼而導(dǎo)入ArcGIS，轉(zhuǎn)換為矢量網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)（.shp）。統(tǒng)計(jì)距地面（或屋面）1.5 m 處水平剖面處的近空間載體三維空間10 m 內(nèi)所有網(wǎng)格（分析區(qū)域已標(biāo)注在圖1、2 中）、大氣溫度、風(fēng)速和PET的平均值。

圖1 夏、冬季14:00 各模式空間載體布置前后距地面1.5 m 高處溫度變化特征

選擇熱累計(jì)強(qiáng)度較大的14:00 為樣本時(shí)段[11]，疊加設(shè)計(jì)和參照場景的微氣候分布圖，計(jì)算大氣溫度和風(fēng)速差值（正值表示降溫和阻風(fēng)作用，負(fù)值表示升溫和促風(fēng)作用），分析白天熱、風(fēng)環(huán)境的空間差異；同時(shí)，提取居民主要活動(dòng)時(shí)段[16]（日出后1 h—日落后1 h，即夏季6:00—20:00、冬季8:00—18:00），分析該時(shí)段內(nèi)PET熱感覺累計(jì)時(shí)長變化。

根據(jù)晝夜大氣溫度和風(fēng)速差值與參照場景中同時(shí)段平均溫度及風(fēng)速之間的比值，以及PET熱感覺為極熱或極寒的時(shí)數(shù)變化與晝夜總時(shí)數(shù)之間的比值，分別評價(jià)空間載體對微環(huán)境和舒適度的改善程度，識別最大化提升場地?zé)嵝?yīng)的設(shè)計(jì)模式。

2 結(jié)果分析

2.1 室外熱、風(fēng)環(huán)境

2.1.1 熱環(huán)境

由圖1 可以看出，兩類空間載體均表現(xiàn)為降溫作用，其中夏季降溫強(qiáng)度及覆蓋范圍明顯大于冬季，且主要降溫區(qū)域受季節(jié)主導(dǎo)風(fēng)向和空間開敞度影響顯著。

下沉花園對周邊和局部環(huán)境均表現(xiàn)為降溫效應(yīng)。夏季，架空中庭模式產(chǎn)生的降溫強(qiáng)度最大，且狹窄空間的風(fēng)壓較大，有利于風(fēng)場加速，在架空層南北兩側(cè)均存在較大降溫覆蓋范圍；下沉中庭和錯(cuò)層中庭模式均為半開敞空間，其內(nèi)部植被產(chǎn)生的涼爽空氣聚集在下沉空間北側(cè)或西北側(cè)；全開敞的分臺中庭模式具有最大降溫覆蓋范圍，但降溫強(qiáng)度最低，且受退臺阻隔，冷空氣多在地形高差處向東西兩側(cè)擴(kuò)散，難以爬升至北側(cè)建筑空間。冬季，各下沉花園模式的降溫強(qiáng)度略有減小，主要降溫區(qū)域位于下沉空間的東南側(cè)或開口方向。

相較下沉花園，屋頂花園降溫強(qiáng)度更小，降溫輻射范圍更大。夏季，屋頂植被產(chǎn)生的最大降溫強(qiáng)度一般位于屋面西側(cè)。建筑高度較低的公共單體和商業(yè)裙房的屋頂綠化降溫強(qiáng)度最大，但水平方向的降溫覆蓋范圍較?。煌瑫r(shí)，因低層建筑縮短了冷空氣縱向傳播距離，也在一定程度上改善了近地面人行高度熱環(huán)境。點(diǎn)式住宅和雙拼住宅屋頂處的風(fēng)速更大，因而屋頂花園降溫覆蓋范圍擴(kuò)大，平均降溫強(qiáng)度隨之減小。冬季，主要降溫區(qū)域移至屋面東南側(cè)，屋頂植被降溫效應(yīng)也被削弱。

2.1.2 風(fēng)環(huán)境

室外空間載體通常具有阻風(fēng)作用，但下沉花園因擴(kuò)展風(fēng)場發(fā)展空間，存在局部促風(fēng)作用。由圖2 可以看出，夏、冬季兩類空間載體各模式之間的差異規(guī)律一致，但夏季阻風(fēng)或促風(fēng)作用略大于冬季。

圖2 夏、冬季14:00 各模式空間載體布置前后距地面1.5 m 高處風(fēng)速變化特征

下沉花園布置后，風(fēng)場向下沉空間延伸，而后尾流區(qū)因受到圍墻阻隔，最大風(fēng)速均出現(xiàn)在下沉空間中心區(qū)域。其中，架空中庭模式的風(fēng)場加速最為顯著；分臺中庭模式最為開敞，風(fēng)場方向分散；而半開敞的下沉中庭和錯(cuò)層中庭模式，其風(fēng)速增加程度介于前兩者之間。

屋頂花園對空間改造較小，僅植被增大了表面粗糙度，對風(fēng)速的影響與下沉花園相反，表現(xiàn)為阻風(fēng)作用。一般情況下，屋頂南側(cè)迎風(fēng)面的風(fēng)速降低最明顯，而下風(fēng)向的屋頂北側(cè)因同時(shí)受縱向氣流影響，阻風(fēng)作用被削弱；且高層比低層建筑屋頂空間的風(fēng)速更大。相同屋頂花園植被密度下，點(diǎn)式住宅和雙拼住宅模式的阻風(fēng)作用更明顯；公共單體和商業(yè)裙房屋頂空間的風(fēng)場發(fā)展因受建構(gòu)筑物阻礙，局部掩蓋了屋頂植被的阻風(fēng)作用。此外，冬季由于入流風(fēng)向置換，風(fēng)速減小，兩類空間載體的阻風(fēng)或促風(fēng)作用均相應(yīng)減弱。

2.1.3 不同空間載體對室外微氣候的影響程度

進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)兩類空間載體夏、冬季晝夜時(shí)段熱、風(fēng)環(huán)境的平均狀況，分析空間載體對環(huán)境因子的影響程度。圖3 顯示，兩類空間載體均起到降溫作用，但對風(fēng)速的影響并不一致。其中，下沉花園擴(kuò)展了風(fēng)場發(fā)展的空間，起到促風(fēng)作用；而屋頂花園各種模式均不同程度增加了表面粗糙度，起到阻風(fēng)作用。下沉花園白天時(shí)段對熱環(huán)境的平均改善程度分別為1.2%（0.25～0.55 ℃）和0.6%（0.11～0.24 ℃），對風(fēng)環(huán)境的平均影響程度分別為15.4%（0.18～0.35 m/s） 和 11.7%（0.10～0.23 m/s）； 而 夜 晚 時(shí) 段對熱環(huán)境的作用相反，且影響程度明顯降低，平均升溫在0.1℃以內(nèi)。屋頂花園白天時(shí)段均起到降溫和阻風(fēng)作用，對熱環(huán)境的平均改善程度分別為1.4%（0.34～0.42 ℃）和1.1%（0.25～0.33 ℃），對風(fēng) 環(huán)境的平均影響程度分別為15.1%（0.17～0.31 m/s） 和 13.4%（0.15～0.22 m/s）；而夜晚時(shí)段對風(fēng)熱環(huán)境的影響程度減弱，但仍保持與白天時(shí)段一致的微氣候作用。

圖3 夏、冬季兩類空間載體布置前后微氣候差異

2.2 室外舒適度

2.2.1 逐時(shí)變化特征

各模式空間載體布置前后，PET及其熱感覺范圍變化存在明顯晝夜差異（圖4）。其中，PET在10:00—16:00（6 h）時(shí)段內(nèi)均有降低，最大降幅達(dá)到8.2 ℃；而在20:00—次日6:00（10 h）時(shí)段內(nèi)，PET稍有上升。

圖4 夏、冬季兩類空間載體布置前后PET 逐時(shí)變化

夏季，PET在6:00 降到谷值，約為22.6 ℃（舒適）；且隨時(shí)間推移逐漸升高，在15:00 達(dá)到峰值，約為44.2 ℃（極熱）；之后PET逐漸減小，直至次日凌晨，熱感覺由暖、稍暖向舒適逐級變化。其中，相對封閉的下沉花園（模式1～3）隨著太陽高度角增大，逐漸產(chǎn)生遮蔭空間，PET在10:00 前后出現(xiàn)突降，并在正午12:00 時(shí)，太陽高度角達(dá)到最大，下沉空間中心區(qū)域的陰影減少，PET回升；而屋頂植被因正午大氣溫度和輻射累積強(qiáng)度較高，植被光合作用減弱，PET在12:00—16:00 出現(xiàn)短暫下降。

冬季與夏季PET逐時(shí)變化規(guī)律相似；但太陽入射角度和輻射強(qiáng)度均有下降，使得下沉花園遮蔭作用縮短近2 h，屋頂花園PET波動(dòng)亦有所減弱。

2.2.2 日累積熱感覺等級變化

下沉花園或屋頂花園布置后，人體熱感覺等級逐漸由極熱或極冷向舒適集中。其中：夏季極熱時(shí)段減少1～5 h，熱時(shí)段減少1～2 h，稍暖和舒適時(shí)段均增加約1 h；冬季極冷時(shí)段減少2～3 h，寒冷時(shí)段減少1～2 h，稍冷和舒適時(shí)段增加1～3 h（圖5）。下沉花園中，架空中庭對熱舒適的改善程度最大，夏季極熱時(shí)段減少約3 h，冬季極冷時(shí)段減少2 h；而分臺中庭對室外舒適度改善程度相對較小，但仍可降低1 h 左右的極熱或極寒熱感覺等級。屋頂花園中，低層建筑模式對舒適度的改善程度明顯優(yōu)于高層，其中：公共單體和商業(yè)裙房夏、冬季均降低極端熱感覺2 h；點(diǎn)式和雙拼住宅則可降低夏季屋頂空間極熱感覺3 h，但冬季極寒感覺僅減少1 h。

圖5 夏、冬季兩類空間載體布置前后熱感覺等級累計(jì)時(shí)長

2.3 案例應(yīng)用

應(yīng)用案例位于重慶市北碚區(qū)蔡家組團(tuán)內(nèi)，為中層點(diǎn)式和行列式建筑混合居住小區(qū)。該小區(qū)占地面積約13.6 hm2，建筑面積為287 284 m2；場地最大高差約28 m，最大坡度達(dá)到6.3%，平均建筑高度約27 m（9層），建筑密度約33%。兩類空間載體布置后，夏季極熱感覺時(shí)段減少1～3 h，冬季極冷感覺時(shí)段減少1～2 h；小區(qū)中心布置的下沉花園最大降溫約0.63 ℃，屋頂花園可降低屋面空間溫度0.35 ℃。由上風(fēng)向屋頂花園和下沉花園產(chǎn)生的涼爽空氣，滲透至建筑底部，并在風(fēng)場作用下穿過架空層，可將冷空氣擴(kuò)散至下風(fēng)向30 m 處（圖6）?？梢钥闯?，兩類空間載體對夏、冬季室外環(huán)境的作用規(guī)律一致，但需求相反。合理布置空間載體可在一定程度上改善夏季室外舒適度狀況，且同等響應(yīng)規(guī)律在冬季明顯減弱，對整體室外環(huán)境影響較??；此外，空間載體中的植被在白天可有效吸收熱量，而在夜間能夠延緩能量釋放過程，尤其對冬季室外環(huán)境，具有更大的改善作用。

圖6 夏、冬季14：00 案例場地優(yōu)化前后人行高度1.5 m 處熱環(huán)境變化

3 室外活動(dòng)設(shè)施落位原則

3.1 空間載體落位

基于社區(qū)層面[7]和設(shè)施層面的模擬分析，可分別從社區(qū)規(guī)劃布局、室外活動(dòng)空間和室外活動(dòng)設(shè)施等方面提出基于場地風(fēng)熱環(huán)境和室外舒適度優(yōu)化的設(shè)計(jì)原則。以理想化社區(qū)模型和典型空間載體為背景，對不同室外活動(dòng)空間的熱、風(fēng)環(huán)境差異進(jìn)行分析，并根據(jù)舒適類型及累計(jì)時(shí)長，從布局上劃分室外活動(dòng)空間適建等級，從組織上識別空間載體對局部微氣候的改善潛力。

場地微氣候由布局形態(tài)、開發(fā)強(qiáng)度、下墊面類型、植被水體等因素共同決定。開發(fā)強(qiáng)度和社區(qū)整體布局決定了社區(qū)微環(huán)境的平均水平（如高層社區(qū)的各室外活動(dòng)空間溫度均低于低層社區(qū)[7]），而建筑間的組合又形成了存在環(huán)境差異的室外活動(dòng)空間。通過場地分級確定各室外空間中3 類場地的占比和面積[7]，在較適宜或不適宜場地，以空間載體各模式的列舉順序（由左向右）作為同條件下的優(yōu)選順序，優(yōu)先布設(shè)下沉花園和屋頂花園，可實(shí)現(xiàn)對微氣候的改善；并進(jìn)一步結(jié)合植被、水體、遮陽和鋪裝等設(shè)計(jì)元素，輔以住區(qū)微氣候優(yōu)化（圖7）。

圖7 空間載體落位技術(shù)路線

3.2 空間載體設(shè)計(jì)

兩類空間載體布置后，能夠起到微環(huán)境改善作用；且除本身空間形式外，主要由載體內(nèi)部綠地植被發(fā)揮作用。因此，對于無條件地塊或已建成地塊的室外空間布置，應(yīng)以降溫設(shè)施布置在夏季主導(dǎo)風(fēng)上風(fēng)向?yàn)橹饕湮辉瓌t，合理搭配喬、灌、草，并設(shè)置主動(dòng)式微環(huán)境調(diào)節(jié)裝置。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)微環(huán)境改善的規(guī)模效益，下沉花園或屋頂花園需至少預(yù)留500 m2。

3.2.1 下沉花園

架空中庭模式在夏、冬季均具備最佳熱效應(yīng)，宜優(yōu)先考慮。錯(cuò)層中庭和下沉中庭模式可利用規(guī)模綠地或開闊水體形成降溫區(qū)域，布置在下沉空間南側(cè)（夏季主導(dǎo)風(fēng)迎風(fēng)側(cè)）；北側(cè)和東西兩側(cè)則設(shè)置緩坡或逐級退臺，以利于延伸風(fēng)場路徑。分臺中庭模式單側(cè)開放難以高效積聚涼爽空氣，可將建筑提前至下沉斷面或單側(cè)落至下沉空間，以獲得更多室內(nèi)天然采光。

3.2.2 屋頂花園

屋頂綠化不僅是改善微氣候的重要設(shè)施，還可作為有效綠化面積（按20%）沖抵集中綠化面積[18]。在公共單體及商業(yè)裙房等低層建筑的屋頂綠化可產(chǎn)生更大的熱效應(yīng)，且因風(fēng)速較低，宜優(yōu)先選配多種植被結(jié)合的花園型屋頂綠化；若局部種植，宜考慮屋頂迎風(fēng)側(cè)，有利于冷空氣輻射下風(fēng)向區(qū)域。高層建筑屋頂處風(fēng)速更大，宜優(yōu)先鋪設(shè)草坪或低矮灌木的簡易型屋頂綠化。

3.2.3 綜合布置

單一空間載體可實(shí)現(xiàn)對局部微環(huán)境的改善，但輻射范圍仍較小，且易隨風(fēng)場變化流失于非活動(dòng)區(qū)域。若兩種空間載體有機(jī)組合，可獲得最大化降溫的邊界效益（圖8）。

圖8 室外活動(dòng)設(shè)施組合形式布置

（1）前后結(jié)合：將下沉花園和低層建筑屋頂花園布置在建筑南側(cè)，可有效延續(xù)降溫區(qū)域至架空層；將下沉花園布置于低層建筑屋頂花園下風(fēng)向，建筑屋頂宜南高北低，有利于引導(dǎo)冷空氣沉降至近地面，進(jìn)而延伸至建筑架空層或積聚在半封閉的下沉空間；若將下沉花園置于屋頂花園上風(fēng)向處，建筑屋頂應(yīng)南低北高，以利于抬升下沉花園入流風(fēng)場，引入屋頂空間。

（2）上下結(jié)合：在同一建筑的屋頂種植綠化且底層架空，可同時(shí)滿足冷空氣下沉和底層通風(fēng)的條件，并在近地面實(shí)現(xiàn)降溫效應(yīng)疊加，擴(kuò)大微環(huán)境改善范圍。

4 結(jié)語

在城市公共空間訴求增加和城市環(huán)境越發(fā)復(fù)雜的雙重壓力下，居住小區(qū)立體空間開發(fā)無疑是改善空間品質(zhì)、提升環(huán)境質(zhì)量的重要方式。本文將室外微環(huán)境和人體舒適度模擬作為居住小區(qū)室外空間載體比選和落位的基礎(chǔ)，對熱風(fēng)環(huán)境的時(shí)空分布和改善程度進(jìn)行較為完整的評估，研究具有科學(xué)性。當(dāng)然，本文尚存在一定局限性：并未統(tǒng)一空間載體的設(shè)計(jì)尺寸和控制單一綠量，忽略了其可能引起的規(guī)模效應(yīng)；相關(guān)環(huán)境因子的累積效應(yīng)、舒適度指標(biāo)的動(dòng)態(tài)耦合方法也有待深入；此外，模型部分輸入?yún)?shù)取自默認(rèn)值，建筑材料和植被屬性對熱環(huán)境的潛在影響未作充分考慮。但本次模擬結(jié)果仍然揭示了不同設(shè)計(jì)場景之間的相對差異，亦可作為立體空間多方案比選和落位的參照。因此，在高密度山地城市增設(shè)下沉花園和屋頂花園等空間載體，不失為調(diào)節(jié)微氣候的有效干預(yù)手段。