城市绿岛对小气候影响的研究

2020-12-21林燕荣

河南建材 2020年12期

林燕荣

福建尚壹设计咨询有限公司（350001）

0 前言

城市生态绿岛是为了改善城市热岛效应，通过绿地建设而形成的区域性的生态环境。城市小气候是指城市绿岛通过对下垫面构造的改变，使该地大气和地表土壤范围内气候发生变化。小气候会对人们的居住环境、生产生活产生重要影响，所以在城市的绿岛建设过程中，改变当地地形和下垫面的可改善城市小气候。

1 工程概况

遵义共青湖以水的柔美而富有变化的线条作为设计的“灵魂元素”，传达自然、饱满与流动的整体环境感受，为公园创造一个鲜明的风格，展现“水的颂歌，山的和鸣”。以此为主轴线线条为项目的脉络，加深自然空间与如织游人的互动亲和。重塑滨水湿地，链接人文生态，演绎湖山相映的休闲生活，延伸共青湖景观轴线，创造一个绿色可持续发展的现代综合公园，同时赋予场地生态科教和健康养生功能。遵义共青湖以湿地为核心，景观设计依托天然地貌，结合本土文化，创造多元的亲水环境，成为新区近郊的生态亲水公园、健康运功公园、文化科教目的地。

2 城市绿岛对小气候改善的意义

共青湖湿地公园的建设形成城市绿岛，公园中植被覆盖率较高，区域下垫面大多为水源、土地和植被，对城市的小气候有较好的调节作用。

2.1 调节城市温度

从当前的城市状况来看，当地地表水缺乏，蒸发量较少，城市建筑物林立，建筑物、路面等相关材料多使用吸热快、散热慢的材料，城市温度过高，一定程度上加剧了城市气候变暖现象。共青湖湿地公园通过对公园内部园林景观建筑的设计和建设，能够增加公园的观赏价值，有效地调节气温，降低温度，使城市的温度更加宜居。湿地公园内运用灌木和乔木等植被建设了较多的园林建筑，灌木和乔木类植被能够吸收和反射更多的太阳辐射，阻挡了空气的快速流通，湖面吸热、散热较慢，加之湿地公园靠湖，地表较为潮湿。植物蒸腾作用会蒸发掉地表一定的水分，使得气温在一天内的变化得到改善，形成良好的绿岛小气候环境，一定程度上缓解了气候回暖现象[1]。

2.2 调节城市湿度

植物经过蒸腾作用，会有大部分水蒸气存在于空气中，增加了空气湿度。共青湖湿地公园的建设，增加了城市的植被覆盖率，植被通过根系从湿润的土地中吸水。调查表明，植物通过蒸腾作用蒸发掉的水分占其吸水的99.8%，公园的植物景观极大地提高了空气的湿度，远高于无植被覆盖的城市。湿地公园中有较多的树木，树木会对风有一定的阻拦作用，所以湿地公园内的风相对来说较小，使空气中气流的交换较低，在绿岛区域空气中的水分只能小范围扩散，从而起到调节城市湿度的作用[2]。

2.3 夏季引风，冬季防风

共青湖湿地公园既有低矮灌木，又有高大乔木，植被覆盖率较高，湿地公园形成的绿岛可以有效地降低风速，减少狂风带来的危害，一定程度上起到防风固沙的作用。在湿地公园设计和建设的过程中，通过树木的错落形成林带，林带的分布方向是按照该城市夏季的风向进行设置的，与夏季风的主导风向相同，与冬季风的主导风向相对，这就使得在夏季可以将该湿地公园的湿气和凉气带入城市内部，降低城市内部空气，增加空气湿度，为人们提供更舒适的生活，在冬季该公园可以起到防风防沙的作用，实现夏季引风、冬季防风的效果。

2.4 缓解城市热岛效应

城市热岛效应是指城市的中心温度明显高于城市郊区和乡下温度的现象。城市中心建筑物的性质决定了城市中下垫面具有特殊性，这种特殊性导致城市居民生活及生产产生的热量集中排放，使得城市中心温度升高，催生热岛效应。城市绿岛与城市热岛相对，城市绿岛的建设就是为了缓解城市热岛效应[3]。经过研究发现，共青湖湿地公园极大地改变了该城市内的城市热岛的分布，降低了城市热岛效应的程度，使城市和郊区的温差逐渐降低。

3 城市生态绿岛要素与小气候的关系研究

3.1 绿岛规模、植被密度与小气候的关系

城市绿岛内部的温度有的高于城市边缘的温度，但是有的却低于城市边缘的温度，通过对绿岛的各项因素进行分析发现，与城市绿岛内部温度相关的两个因素是绿岛规模和植被密度。经过对多个公园的分析可以发现，植被景观覆盖率超过1/2 的公园，一般温度都会比城市边缘热，而规模较大的公园一般也会较规模较小的公园更为凉爽，但是绿岛的规模、覆盖率与绿岛温度的关系是非线性的[4]（如图 1 所示）。

图1 绿岛面积与降温作用关系图

随着科技和测量技术的发展，对绿岛面积、植被覆盖率与降温作用的研究也得到进一步的发展。在进行该湿地公园的设计时采用技术手段对特定的绿地面积内的植被覆盖率作了分析，利用NDVI值和其在各月份的变化情况（如图2 所示）可以得到最适宜城市居住温度的植被覆盖率的指数，对NDVI 值进行调整，使公园能够在一定条件下对城市降温[5]。

图2 NDVI 月变化示意图

3.2 绿量与小气候的关系

绿量是与植被覆盖率相关的一个概念。植被覆盖率计算的是植被对地表的覆盖面积，主要指平面面积；绿量计算的是植被的立体面积，包括植被的茎叶在立体范围内所占的空间体积，其能更大程度上反映植被构成的合理性和植被所能达到的生态效益。经过研究发现，不同植物的绿量是不同的，而绿量越高的植物所能达到的降温增湿的效能越好。从植物的种类来看，乔、灌、草对湿地的增湿降温的效果最好。实践表明，种植单一的植被形成的景观，绿化效果远低于综合的植被种植。因此，在对共青湖湿地进行绿化建设时，在植被选择方面，更强调植被类型的综合性。在下层种植灌木类植被，合理设置高大的乔木，形成植被丰富、高低错落的植被景观建筑，增加植被的多样性，增强植被降温增湿的作用。

3.3 绿岛性质与城市小气候的关系

城市绿岛根据设置的区域、功能和规模等性质大致可以划分为公园类绿岛、生产类绿岛、防护类绿岛和居住区绿岛等。因为区域和位置的限制，在城市市区居住区绿岛数量较多，公园类和生产类绿岛的数量较小。不同类型的绿岛因为种植的植物不同及所处的区域不同，对城市小气候的影响也不尽相同[6]。像居住区绿地种植的乔木降温不够持久，对小气候影响就较小。虽然公园类绿岛占比较小，但是因为景观面积大、分布集中等特点，其相较其他类型的绿岛来说对小气候的影响更大，生态地位更为重要。本工程城市绿岛的性质是湿地公园，在植被选择与种植过程中都具有较强的特殊性，共青湖湿地公园内部的天然湖泊为其周围空气增加了相应的湿度，植被覆盖率较高，使公园周围环境温度变化较小，从而起到调节城市小气候的作用。