城市公园绿地园林空间适宜性研究

王灏滢，徐琳琳，郭 超

(浙江农林大学暨阳学院，浙江 诸暨 311800)

1 引言

随着人们对居住环境的要求越来越高，公园绿地成为人们户外空间休憩活动的主要场所，绿地环境中由地形、植物、水体、建筑等要素营造的园林空间能在一定范围内构成小气候环境。区域小气候对于提高周边环境舒适性、改善人居环境、提升人们的生活品质等方面起着重要作用，而园林空间设计又直接影响着小气候环境[1]，通过空间内的园林要素改善户外微小气候，在园林设计中占有重要地位[2]。

本研究选取浙江省绍兴市诸暨市的市民公园为研究对象，通过对其空间形态、小气候等相关要素进行实测，并对测得数据进行总结和归纳，分析不同绿地空间类型的小气候差异，为园林空间设计提供重要的理论基础。

2 实测试验

2.1 实测地区概况

诸暨市市民公园位于城东行政中心(120°27′E，29°71′N)，占地面积16.2万m2。作为城市首个森林湿地公园，市民公园堪称城市“绿肺”。诸暨市属亚热带季风气候区，四季分明，光照充足，年温差大，小气候差距显著，具有典型的丘陵山地气候特征。年平均气温为16.3 ℃，常年平均降水量约1373.6 mm，降水日年均约158.3 d，相对湿度为82%，日照年均约1887.6 h，年日照百分率为45%。

2.2 样点的选择与描述

选取市民公园内3个园林空间形态各异的样点。样点一为开敞空间(图1a、图2a)，以草本植物为主的开敞地块；样点二为半开放空间(图1b、图2b)，植物群落结构以乔、灌、草结合为主，乔木以散植为主；样点三林下空间(图1c、图2c)，种植了较密集的高大乔木，郁闭度较高，路两旁设有休憩椅凳。样点详细描述见表1，植物配置详见表2、表3、表4。

2.3 测量时间与测量仪器

测量时间为2019年5月1～3日，时间8:00～18:00，3个样点空间利用美国产小型气象站watchdog，每隔10 min测试距离地面高度1.5 m，每个样点的温度、湿度、风向的指数并记录。

用计算机Lumion软件建立测量样点的实地模型，使用软件模拟不同光照条件下，建筑、植物等的阴影变化。

表1 样点信息

表2 开敞空间植物配置

表3 半开敞空间植物配置

表4 林下空间植物配置

图1 样点平面图

图2 样点空间效果图

3 公园环境夏季小气候数据分析

3.1 不同空间温度效应分析

从图3中可以看出，日平均温度最高的是开敞空间，其次是半开敞空间，温度最低的是林下空间。温度在14:00之前变化波动较大，14:00之后逐渐趋于稳定，相对应湿度变化(图4)也在同一时段具有相同的变化特点。这是因为上午场地内的温度刚开始积累，受风速、周边环境等因素的影响大，而下午，温度通过一上午的积累(以14:00为基准点，积累时间为6 h)，场地受太阳光照的时间较长，积累热量较多，温度受外界因素的影响较小。湿度变化与温度变化趋于反比，所以在14:00之后，3个样点的湿度也趋于同一数值。17:00之后太阳落山，此时光照逐渐减弱，3个样点的温度逐渐趋向同一数值，由此看出，光照对于空间内温度的变化起着非常重要的影响。开敞空间场地较为空旷，四周植物数量少，冠幅小，植物对该场地阳光遮挡较弱，造成此样点温度普遍较高，且随着光照变化，波动幅度较大。植株稀疏且矮小，导致空间内遮阴率低，受太阳辐射面积大，温度较高。半开敞空间与林下空间植物数量较多，植物种类也较为丰富，空间郁闭度高，树木树冠能遮挡阳光，减少太阳直接辐射，另一方面通过植物的蒸腾作用消耗大量热量。由于植物对热辐射的遮挡和蒸腾消耗热量，植物覆盖的表面接收到的长波辐射比建筑材料铺装表面少得多，温度也低得多。

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3.2 不同空间相对湿度效应分析

空气湿度是表示空气中水汽含量的多少或空气潮湿程度的物理量[5]。湿度很大程度上影响着环境舒适度，而空间内的湿度情况，与种植植物的规格与数量相关。植物通过蒸腾作用，将植物内部的水汽蒸发到大气中去，从而增加大气湿度。由图4可以看出，3个样点8:00相对湿度处于峰值，而13:00左右相对湿度处于最低点。与上述温度变化趋于反比。这是因为虽然光照可以增加植物的蒸腾速率，但由于气温的升高，水蒸气散失较快，当温度趋于最高值时，植物因过度失水导致蒸腾速率降低，所以在13:00左右，样点的相对湿度处于最低点。11:00～14:30之间，半开敞空间的相对湿度低于开敞空间，与两者的整体变化相反。原因是，开敞空间较半开敞空间而言，开敞空间距离道路更近，而道路两旁的行道树蒸腾作用所产生的水蒸气，通过风引入到开敞空间内，相对应图5，可以看出在同一段时间内，开敞空间的风速出现了一个较高的峰值，并整体高于半开敞空间。不仅如此，在同段时间以及下午时间段内，林下空间的湿度并没有预想中明显高于其他两个样点，这是因为，林下空间郁闭度较高，且植物种类单一，都为高大乔木，其高度与冠幅都较大，空间的围合度较高，具有保温隔湿防风的效果，所以经过一段时间的积累后，其湿度逐渐趋于稳定。

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3.3 不同空间风速效应分析

风能适当降低空间内的温度，在夏季引入风，能给人以舒适的感受，而在冬季则给人以寒冷的感受。不同样地的地形、植物群落结构以及周边建筑物等要素都会对风速风向产生较大影响。一般情况下，空间围合度越大，空间内的风速就越小。开敞空间因周围遮蔽物较少，使风在空间内流动受阻较小，所以空间内风速变化较大。而半开敞空间和林下空间都有高大乔木进行遮挡，所以空间内风速变化较小。因空间内植物群落结构的差异，二者的风速变化略有不同。

3.4 温湿指数与风效系指数分析

温湿指数是用来描述人体对环境温度和湿度综合感受的指数[6]。风效指数是用来描述人体对风、温度和日照综合感受的指数[6]。气候舒适度采用温湿指数和风效指数评价，当两种指数不一致时，冬半年采用风效指数，夏半年采用温湿指数。根据人居环境舒适度等级，温湿指数在17.0～25.4，风效指数在-299～-100，感觉舒适(图6、表5)。

实测时间位于夏半年，所以以温湿系数为主进行分析。3个样点均处于舒适的区间内，半开敞空间处于区间中值，开敞空间趋向热感，林下空间趋向冷感。

图6 温湿指数与风效指数变化

表5 人居环境舒适度等级

4 结论与讨论

经过场地实测与数据分析，城市公园内林下空间比开敞空间和半开敞空间更舒适，林下空间的各项系数均在人体舒适范围内，而半开敞空间和开敞空间均有不同程度的超出舒适范围的情况。结果表明，空间舒适程度与其空间密闭程度、遮阴状况等因素密切相关，而这些因素很大程度上取决于其风景园林空间的设计。为提高空间舒适程度，针对实测结果，可从以下几个方面进行改善。

4.1 丰富公园绿地环境，建立多层次的植物群落结构

从实验结果可以看出，样点的垂直结构影响空间围合度以及光照范围。近些年来对城市森林、城市绿地生态效益等多项研究证明，在城市中配置具有复杂乔-灌-草模式的绿地可以显著改善微气候。在选择遮阴植物时，要选择具有一定透光性的植物，既能起到遮阴的效果，降低空间内的温度，还能促进场地内空气流通。

4.2 模拟环境，建立“有数据”的景观

为营造更舒适的活动休憩空间，使空间内的各项数据都更贴合人体的舒适感受，在设计绿地空间之前，可以对其周边环境和各项数值进行科学检测并加以分析，结合得出的数据结论，在此基础上进行景观设计。景观建成后，也可对其进行数据分析和调查，做相应的后期调整。这样可以更加科学有效地达到设计目的，营造出更具生态性的绿地空间。

4.3 根据绿地空间的方位，合理调整景观设计

由于本次实验于春天进行，在时间上取值比较单一，考虑到四季光照的方向和强度不同，因根据太阳光照方向以及植物、建筑物等遮阴方向等条件，设计适宜的园林空间。

4.4 植物配置时，适当地使其引导风向

在局部小气候中，风的引入可以适当降低温度，尤其是在夏天，可以给人舒适的感受。植物配置时，可使植物群落平行于夏季主导风向，引入凉爽的空气；而在冬季，则可以适当地利用植物进行遮挡，合理利用风来改善空间小气候。

除此之外，还有许多因素也影响着小气候环境及舒适度，例如硬质铺装的面积与材质、水体面积、休憩座椅的材质等，这些在公园绿地的设计当中，都是需要进行考虑的因素。风景园林的发展离不开对小气候的研究与调查，在未来的实践当中，公园绿地规划设计将在满足美观和功能的前提下，研究出能改善生态环境、更适宜人类活动休憩的户外空间。