西安城市街道“单拱”型林荫街谷空间冬季微气候测试分析

樊亚妮

董芦笛*

城市街道是城市空间的重要组成部分，既承担了交通运输的任务，又为城市居民提供了公共生活活动的场所[1]，也是人、气候、建筑相互作用的集中区域[2]。良好的街道空间品质不仅能够为城市带来愉悦的步行体验、舒畅的感觉和放松的状态[3]，还能够促进人们更多地参与户外活动和交往[4]，提升人体的健康水平。后疫情时代，城市空间需要具备健康服务功能，已成为基本要求，健康街道成为存量规划及健康城市背景下的街道发展新模式[5]。

改善街道物理环境、提升热舒适和热健康水平、创造热健康环境，成为街道空间风景园林微气候设计研究的重要内容和目标，也是构成健康城市和街道环境的重要评价指标[6]。城市街道空间热环境是室外动态热环境，是在街道空间形态和太阳辐射、风、湿等气象条件共同作用下，通过动态热过程产生的街谷微气候环境。城市街道空间形态是由行道树林荫空间与城市街谷空间共同构成的林荫街谷空间形态，让空间形态要素、风景园林要素和太阳辐射、风、湿等气象条件一起做“功”，改善城市户外微气候环境和冬夏两季街道户外热舒适状况，对创造街道热健康环境有重要意义。

近年来，国内外诸多学者主要针对空间形态对微气候的影响、空间微气候动态热过程机制、空间热舒适评价及分区展开大量研究工作。相关研究表明城市街道空间微气候舒适性耦合了空间要素、气候要素与人的舒适感受[7]，街道空间要素中的街道走向、高宽比、林冠覆盖率、林冠形态、行道树位置、空间界面是影响街道空间微气候设计的变化要素[8-9]；人体舒适感受是影响街道空间微气候设计的评价要素[10]。在微气候动态热过程和形成机制分析中，通过建立三维街谷能量交换模型进行动态模拟，提出街谷内空气的动态热过程是个复杂的热湿耦合过程，并对街谷内太阳辐射的日过程和各围合界面的热作用进行了分析[11]。通过实测和数值模拟，对微气候热舒适空间进行量化分区，将街道微气候热舒适与其空间形态进行关联，以此为依据提出相应的街道空间形态优化策略[12-13]。既往研究中对寒冷地区城市街道空间冬季微气候及热舒适的研究较少，且多以住区道路为研究对象，环境相对简单，未考虑行道树对冬季街道空间的热作用影响。此外，数值模拟研究呈现结果的可读性不强，不易直接作为规划设计的参考。

本研究以中纬度寒冷地区西安老城区城市生活性道路为对象，分别对东西走向和南北走向的街道林荫空间进行微气候实测，抓住其冬季湿度低、风速小的气候特征，太阳辐射、温度和行道树树冠主为要影响因子，分析街道空间冬季微气候变化规律，以及街道空间界面热作用形成机制和加热效率，在此基础上，对街道空间进行“相对热舒适”分区和形态特征对应，提出寒冷地区冬季不同走向街道空间的微气候调控建议，寻找服务热健康的微气候热舒适改善途径和策略。

1 窄街道“单拱”型林荫街谷空间概念界定

1.1 林荫街谷空间形态类型

根据街道两侧有无建筑及建筑的围合程度，街道空间可分为封闭型、半封闭型和开敞型；基于街道空间行道树的种植方式和树冠相交程度，可分为“单拱”型林荫空间、“单行”型林荫空间；行道树树冠层又将林荫街谷在垂直方向上分为了冠层以上和冠层以下两部分[14]。在上述“单拱”和“单行”的分类基础上，由道路的断面结构形式决定了林荫空间的组合形式可分为封闭型拱廊“林荫隧道”空间和开敞型行列式“林荫峡谷”空间。

1.2 林荫街谷空间形态参数

窄街道，即城市支路，是城市中宽度最小的城市交通干道，多为生活性道路，数量最多、分布最广，是典型街道空间形态之一。西安城市支路宽度为20～30m，多为单幅路一板两带双车道，道路两侧种植行道树，设置人行道，两侧建筑物多为6层以下的多层建筑或小于24m的高层建筑裙房。本研究将街道宽度能够与行道树林冠形成封闭围合的“单拱”林荫空间界定为窄街道，将街道宽度大于城市支路的街道界定为宽街道，能够与行道树树冠形成“连续拱”“两行”“多行”和“混合式”等多种形式的林荫街谷。

街谷空间，即街道峡谷空间，由Nicholson于1975年提出，指的是狭窄街道与其两侧连续排布建筑形成的特殊大气边界层下垫面形式。街谷空间的概念随后得到了延伸，是指城市中道路及周边的建筑形成的城市大气边界层下垫面中的狭长低谷[15]，即“U”型空间，一般用高宽比和对称性表示特征。街谷的高宽比H/W≈1，且两侧建筑界面无较大开口的街道峡谷称为理想街谷[14]；H/W>1时，“U”型空间断面呈垂直方向的长方形，称深街谷；H/W<1时，呈水平方向的长方形，称浅街谷。研究通过对西安城市街道的调查统计，窄街道的高宽比(H/W)在0.8～1.2之间，接近H/W≈1，因其“U”型空间断面呈方形，故将其界定为方街谷，高宽比(H/W)>1.2为深街谷，高宽比(H/W)<0.8为浅街谷。

林荫空间，是由夏季行道树树冠遮阳而形成的空间类型。2行行道树的树冠相连，两侧树干和顶部相连树冠共同构成一条林荫拱廊，称为“单拱”型林荫空间。西安城市街道大多种植行道树形成林荫空间，90%的行道树采用落叶大乔木[16]，满足冬夏两季的热舒适调节需求。夏季叶冠形成林荫空间，树冠覆盖面积大，遮阴效果好；冬季落叶形成枝干空间，阳光透射效果好。西安的行道树优势种是国槐，也是市树和传统乡土树种，在11月中旬开始落叶，叶片自然脱落后进入休眠期，停止生长减缓代谢，来年4月中旬发芽。“单拱”型林荫空间是窄街道2行行道树组合的基本空间模式，也是窄街道最常见林荫空间模式。夏季遮阳林荫空间在冬季行道树落叶后，树冠变成枝冠，不再起遮阳作用，成为冬季透阳“枝冠空间”，满足冬夏两季的热舒适调节需求。

街道走向，西安城市街道基本为正南正北棋盘网格状分布，街道走向主体为南北走向和东西走向，少量街道为东北-西南走向和西北-东南走向。晴天日照条件下，南北向街道东西两侧上下午有日照变化，东西向街道南北两侧日照不变，南侧全天没有日照，北侧全天有。东北-西南走向和西北-东南走向街道日照模式接近南北走向街道。

街道空间界面，由街道的地面、两侧建筑的街墙和行道树的枝冠构成。空间界面对街道空间起围合作用，同时，也是街道空间的加热器。白天日照区的空间界面将太阳直射短波辐射转化长波辐射快速加热空气，阴影区的空间界面吸收天空散射辐射，不能快速加热空气。

街道空间围合度，是指在街谷中被林荫两侧的建筑界面围合的程度，四面封闭，成为“单拱”全封闭型林荫街谷空间，两侧或单侧无建筑界面围合封闭的为“单拱”半封闭型林荫街谷空间。围合度越高，越能够限制空气内部与外部的对流，从而减缓换热交换过程，起到保温的作用；围合度越高，空间越封闭，对日照遮挡越多，影响街谷内太阳辐射的进入量和分布时段区域。

街道走向、高宽比、空间界面、空间围合度、林荫空间类型等空间形态参数，对窄街道方街谷型林荫街道空间微气候产生影响，形成了其特有热舒适空间分布变化规律。

1.3 “单拱”封闭型林荫街谷空间

城市街道“单拱”封闭型林荫街谷空间，是由西安城市支路20～30m宽的窄街道，高宽比0.8～1.2的方街谷和行道树单拱林荫空间构成的。研究选取在夏季遮阳降温作用良好的南北向和东西向2组“单拱”封闭型林荫街谷空间，进行冬季微气候实测，将街道冬季日照、空气温度与空间形态要素、户外人体热舒适相关联，进行耦合性分析和空间评价，揭示冬季行道树落叶后枝冠空间对街道微气候的影响作用。

2 热健康环境与相对热舒适区划分

2.1 热舒适与热健康环境

环境温度的变化有利于人体健康[17]。不断变化的环境在长期地刺激人体，是人体适应能力增强或减弱的关键。人体的生理调节能力随着外界热刺激的变化而增加其能力，提高了对热环境的适应能力。

热舒适是对热环境表示满意的意识状态，不舒适是产生舒适的前提，包含对舒适的期望。热舒适是相对于热不舒适而存在的，是在动态热环境中由不舒适到舒适的转变过程，在稳态热环境中不存在。动态热环境中，人体处于不同热状态时，冷刺激和热刺激的作用不同。当人体温度高于中性温度时，冷刺激会引起人体的舒适或愉悦反应，当人体温度低于中性温度时，热刺激会引起舒适或愉悦反应[18]。

健康热环境，指当一个具有适当热刺激的热环境能够提高人体适应力和免疫力等功能，并且人体的生理功能各项指标都在正常范围内。处于健康热环境中的人体健康状况，被称为热健康[19]。热健康包括热舒适和热不舒适的内容和相对转化过程，即人在同一空间中经历热环境的动态热刺激变化，或是人在同一时间段中经历不同热环境的热刺激变化，达到人体不断调整热适应状态。

基于健康热环境的空间调控策略，就是创造“不舒适”“舒适”和“愉悦”空间区域的交替分布，产生“相对热舒适”的过程体验，增加人体热适应力的锻炼。

2.2 西安冬季气候与热感觉

寒冷地区西安城市气候体现了中纬度地区冷暖干湿四季分明、冬冷夏热的暖温带大陆性半干旱半湿润气候特点。夏季炎热多雨，伏旱突出，多雷雨大风；冬季寒冷、风小、多雾、少雨雪，冬季气温变化在10～15℃之间，湿度小，风速低。基于2016—2018年的气象数据统计分析，冬季按142d计，有太阳日照的天气约占42～61d，其中晴天约30d，阴天和雨雪天约83～96d，其中雨雪天约26d。最冷月1月平均气温-1.2～0℃。西安城市空间冬季气温日变化范围在-10～15℃之间，温差变化在10～15℃之间，白天基本在0℃以上，夜晚在0℃以下。中国建筑气候分区将西安城市气候划分为寒冷地区，是基于对建筑内部空间采暖的要求，而城市户外气候呈现的主要特征是冬冷夏热。太阳直射辐射是在户外环境中的人体直接得热途径，风和湿度主要影响户外人体的失热速率，在湿度小、风速低的状况下，太阳直射辐射成为街道空间中对人体热舒适的主要影响因素。

UTCI指数适用于室外空间热舒适和人体健康的研究应用[20]。通用热气候指数(UTCI)是基于多节点模型的气候舒适度评价系统。UTCI模型包含了服装模型和Fiala模型构成，与传统经验模型相比，UTCI更加关注人体的热量平衡过程，可以直接计算等效温度。为了适应冬季测试的温度变化区间(-10～14℃)，依据UTCI划分的10等级人体感知温度等级标准[21-22]，将(9～26℃)舒适等级细分为(9～18℃)凉舒适、(18～26℃)暖舒适(表1)。

表1 西安城市人体感知温度等级标准

2.3 街谷微气候与相对热舒适区域划分

西安冬季气温日变化温度线跨越通用热气候指数(UTCI)等效温度中的(9～18℃)凉舒适、(0～9℃)轻微冷胁迫、(-13～0℃)中度冷胁迫3个温度区间。冬季气温大部分时间都低于体感温度(9～26℃)舒适度以下，人体热感觉总体都是“冷”，户外气温条件的基本热感觉可以定义为天气气温热感觉“冷天”(不舒适)，气温的高低随一天的时段发生变化。提高人体热舒适感，需要通过平衡身体的热量产生速率、衣服的保温值(热阻性能)、环境温度3个因素可以达到温暖舒适的状态。由于户外热环境条件一直处于动态变化过程中，不能保持稳定热舒适状态，人体始终处于变化的动态热平衡状态，人体热舒适感提升改善也只能是环境相对热舒适感的提升。空间环境中气温相对比周边区域高，能够提升人体的温暖感，这样的区域可以被称为环境气温热感觉“暖区”(舒适)。在能晒到太阳的日照区，人体可以直接获得太阳直射辐射热量，快速增加热量，获得晒太阳的愉悦热舒适感，这样的区域可以被称为“日晒”(愉悦)热感觉。冬季户外人体热舒适感可分3种类型：1)天气“气温”基本热感觉的“冷”(不舒适)；2)相对周边环境气温高的“暖”(舒适)；3)太阳直射下产生“日晒”愉悦热感觉的“日晒”(愉悦)。

西安冬季气温升降变化基本规律是：升温、快降和慢降3个阶段。日出开始升温，14：00—15：00达到最高温度，之后开始快速降温，日落以后进入缓慢降温阶段至第二天日出前。街谷空间微气候变化受到界面热作用，影响气温升降3个阶段的变化，使空气得热失热速率、高低气温值和时段发生了改变，空间热环境因太阳位置和高度角变化，可能出现随时间变化的空间差异变化、多样化分布。

冬季街谷“相对热舒适”的区域划分，即“冷区”(不舒适区)、“暖区”(舒适区)、“日晒区”(愉悦区)，将街谷空间的人体热舒适评价转化成为对街谷空间的“空间-时段”热舒适区域的评价。冬季只有在晴天太阳直射作用下，街道空间才会出现日照和温暖区域，分别对应街道空间中能够感受到冬季晒太阳的“日晒区”，以及环境气温相对周边高的“暖区”。而“暖街”代表街谷整体热舒适水平高，同时具有“不舒适”“相对环境舒适”和“日晒愉悦舒适”不同程度的热舒适感受。“冷街”代表街谷整体环境的气温低，具有“冷”不舒适感。

3 冬季实测概况与测试内容

3.1 测试方法

街道空间热环境测试方法采用剖面立体矩阵布点测试。冬季测试方法同2015年夏季测试，均采用道路空间横断面立体矩阵布点，分别在道路中央，路两侧2个树干中心，路两侧树冠外缘(靠墙)处立5根9m高杆，按高度0.05、1.5、2.5、9m分层布置温湿度测点。

测试仪器采用温湿度记录仪和太阳辐射仪。温湿度记录采用望云山多通道温湿度记录仪，温度测量范围-25～85℃，湿度测量范围0～99.9%RH，湿度测量精度为±3%RH。太阳辐射测量采用TBQ-2L太阳总辐射表，测量范围为0～2 000w/m2，测量精度为±5%。

3.2 冬季测试日西安城市气象状况

冬季测试日2016年1月15日，全天日照，晴转多云，最高温度6℃，最低温度-7℃，东北风，微风，最小相对湿度32%，最大相对湿度89%，太阳总辐射量在正午12：00时达到512w/m2。

日照时间依据西安本地时间进行计算，为了和实测及气象台站的数据时间统一，均转换为北京时间进行标注。通过太阳高度角计算得出2016年1月15日日出北京时间为7：50(西安时间6：57)，日中北京时间为12：53(西安时间12：00)，日落北京时间为17：57(西安时间17：04)。

3.3 微气候测试内容

1)测试一：全日照开敞硬质地面气温线。

测试点选在青年路街东段无遮阳开敞空间的硬质铺装场地，测试1.5m高度处全日照开敞硬质地面气温(全日照气温线)(图1-2)。

图1 青年路、双仁府街谷平面图、剖面图及鸟瞰图

2)测试二：南北向枝冠街谷空间热环境。

双仁府街南北走向长362m，宽24～27m，车行道6m，两侧行道树带各1.5m宽，两边外侧人行道各8～10m宽，地面全部硬质覆盖。沿街两侧为6～7层居民楼，高度约18～21m，上部以建筑山墙面为主，底层临街为连续商铺。街道行道树均为国槐，胸径24～33cm，树高9～15m，冬季落叶冠幅为6～8m，枝下高2.2～3.0m，株距5～6m，行道树树冠覆盖率65%，冬季落叶枝冠覆盖率45%(图1-1)，槐树落叶后形成的枝冠空间基本尺寸不变。选取北段剖面位置，采取剖面立体矩阵布点法，测试南北向枝冠街谷空间热环境。

3)测试三：东西向枝冠街谷空间热环境。

青年路街东西走向长409m，宽18～23m，中间车行道宽6m，两侧行道树带各1.5m宽，两边外侧人行道各3m宽，道路红线至临街建筑街墙的距离在5m以内，宽度不等。地面全部硬质覆盖。西段沿街建筑多为6～7层的办公楼和居民楼，高度约18～20m，底层有部分商业店铺。行道树均为国槐，胸径24～33cm，树高9～15m，冠幅6～8m，枝下高2.2～3.0m，株距5～6m，夏季行道树叶冠覆盖率69%，冬季落叶枝冠覆盖率50%(图1-2)。选取西段剖面位置，采取剖面立体矩阵布点法，测试东西向枝冠街谷空间热环境。

4 测试数据结果与分析讨论

4.1 街谷日气温变化空间分布

经实测对比发现，全日照气温线是街谷气温变化的上线气温线，气象站气温线是街谷气温变化的下限气温线。街谷阴影区实测气温组合成为街谷最低温度线。东西向街谷封闭段街谷下部均为阴影区，气温变化整体基本一致。白天升温段9：00—15：00、峰段15：00—17：30时气温与下线峰值温度接近，白天夜晚降温段17：30—9：00时气温与上线气温接近。街谷上部北侧日照区升温速率逐渐变高，靠近北墙接近上线气温。东西向街谷半封闭型段街谷均为日照区，白天升温段8：15—14：45时，地面和上部枝冠气温高于上线气温5～7℃波动，枝冠下部气温接近上线气温上下2℃波动。

南北向街谷上午西侧日照区、中午地面日照区、下午东侧日照区，内部气温差异大。东侧白天升温段8：15—12：00时气温达到峰值高于上线气温2～3℃、峰段12：00—14：45时，西侧白天升温段8：15—14：45时气温在上线下线间波动、无峰段，东西两侧白天夜晚降温段14：45—8：15时，气温基本一致高于上线气温1～2℃(图2)。

图2 南北向“单拱”全封闭型双仁府街谷剖面水平冬季气温变化

4.2 街谷空间界面的热作用

1)街谷空间界面的热作用状况体现在，空间界面加热作用与界面日照时间、户外太阳入射角高度正相关，西墙东墙半天日照、地面全天日照状况下获得太阳总辐射量峰值基本一致，但峰值时间不同，西墙上午为9：30时、东墙下午15：00时、地面中午12：00时，南墙全天日照状况下获得太阳总辐射量峰值是地面的一倍，峰值时间中午12：00时。有日照时枝冠加热作用与地面、墙面接近，对街谷1.5m处空气的加热作用受空气接触面积影响，为“地面>墙面”，墙体和枝冠主要加热街谷上部空气。

2)地面热作用，是指在太阳直射辐射下地面是空气的主要加热器。太阳直射全日照下作用最强，白天能将气温提升14℃，升高一个舒适区间(图2)。在南北向街谷中，日照时间缩短，日照地面面积减半，依然能够升温6℃(图3)。东西向街谷的地面全天阴影中，没有发挥加热作用，街谷处于白天最低温状态。由于地面的蓄热能力强，夜晚的散热作用可将夜晚最低温度提升5℃。

图3 南北向“单拱”全封闭型双仁府街谷剖面垂直高度冬季气温变化

3)枝冠空间热作用，是指在太阳直射辐射下枝干也是空气的主要加热器。单拱形枝冠连续密集均匀分布在街谷上空，枝干柱状表面多角度分枝，可以全时段接受角度变化的太阳直射阳光，充分吸收热量，对空气的加热速度快，枝冠高度分布在高度6m以上，对街谷上部的空气加热作用极强(图3-1)，对树下高1.5m处的加热作用减弱。东西向街谷的地面全天阴影中，枝冠没有太阳直射作用，失去对空气的加热作用(图4-2、5)。

图4 东西向“单拱”全封闭型青年路西段街谷剖面竖向冬季气温变化

4)街墙热作用，是指街墙的空气加热作用，主要是由街墙的角度决定的。东西向街谷中北墙面向正南，太阳直射辐射下，加热作用超过地面(图5)，升温快，持续高气温；阴影中的南墙，没有作用。南北向街谷中的西墙和东墙(图3)，加热作用效果比地面强，但远不如北墙。

图5 东西向“单拱”全封闭型青年路西段街谷剖面水平冬季气温变化

5)空间界面的围合作用，是指全日照开敞空间枝冠的两侧没有街墙围合，枝冠气温高升温快，而高1.5m处气温仅在全日照气温线上下波动。南北向街谷两侧街墙围合，虽然只有半侧街的日照，有日照西侧高1.5m处气温整体高于全日照地线(图3)；无日照东侧整体低于全日照地线，而高于白天低温线。街谷空间围合度热效应，封闭空间遮挡日照，影响街谷内太阳辐射的进入量和分布时段区域，对东西向街谷影响大；其次，影响街谷内部气温的波动幅度，气温波动幅度由小到大的影响顺序为“封闭<半封闭<开敞”。

4.3 南北向枝冠街谷空间热环境

1)南北向枝冠街谷空间热环境特征为：“暖街-日照东西墙两侧交替变化”模式，即街谷两侧街墙交替产生日照阴影，形成街谷自遮阳日照区东西侧转移变化模式，气温区间在0～9℃的轻微冷胁迫区。

2)街谷空间温度场和日照阴影空间时段变化特征为：气温日变化区间是以街谷最低温度线和全日照低温线2条温度线为基准变化，白天气温变化时间节点为日出(7：50)、地面有日照(10：45)、日中(12：00)、地面无日照(15：00)、日落(17：57)。上午西侧为日照区，东侧为阴影区，正午均为全日照区，下午东侧为日照区、西侧为阴影区。温度场水平分布变化特征：分4个日照“空间-时段”变化，上午7：50—10：45“日照西墙西树”西侧升温时段，东侧缓慢，两侧温差大；中午10：45—15：00“日照地面双树”东侧升温时段，12：00后两侧气温接近；下午15：00—17：57“日照东墙东树”降温平峰时段，两侧气温基本一致；夜晚17：57—7：50“日落夜晚”降温时段，两侧气温接近，在低温线以上波动。温度场垂直分布变化特征：街谷气温白天由高处9m至低处0.05m，呈气温高至低的梯度变化。西侧高9m枝冠处最高气温可达14℃时，地面0.05m处为7℃；东侧高9m枝冠处最高气温可达9℃时，地面0.05m处为5℃。

3)热舒适区域评价：南北向街谷成为“暖街”，气温变化区间在0～9℃的轻微冷胁迫区，整体相对气温高，相对热感觉有“暖”舒适感。白天气温变化状况为西侧高东侧低，上午和中午升温时段温差6℃，下午降温时段温差1℃；夜晚气温西侧低东侧高，两侧温差小，温差1～2℃。“冷暖”区域和“日晒”区域分布呈现出，上午时段(7：50—10：45)西侧是“暖区阳面”，东侧是“冷区阴面”，中午时段(10：45—15：00)街道地面和行道树枝冠在全日照下，街道整体是“暖街阳面”，下午时段(15：00—17：57)西侧是“暖区阴面”，东侧是“暖区阳面”，上下午时段冷暖区和阴阳面交替。

4.4 东西向枝冠街谷空间热环境

1)东西向枝冠街谷空间热环境特征为：“冷街-日照北墙单侧阴冷不变”模式，即日照全时段南墙和街道地面在街谷自遮阳阴影区，北树枝冠顶部有日照，北墙全日段日照只有墙面日照高度位置的上下变化，形成街谷空间全天阴影不变模式。气温区间在0～9℃的轻微冷胁迫区。

2)街谷空间温度场和日照阴影空间时段变化特征：气温日变化区间是以街谷最低温度线为基准，线上波动。白天气温变化时间节点有日出(7：50)、树冠顶日照(11：10)、树冠全阴影(15：00)、日落(17：57)。在北墙和北树日照时段，街谷空间北侧上部气温比下部略高1～2℃(图4-1、4-2)。

3)热舒适区域评价：东西向街谷成为“冷街”，气温变化区间在0～6℃的轻微冷胁迫区，整体具有“冷”不舒适感。白天、夜晚气温差值变化状况为整街温度基本一致，比低温线略高1℃。街谷空间没有相对热舒适的“暖区”和愉悦热舒适的“阳面”(图4-1、4-2)。

4.5 参数指标影响

1)街道走向将街谷空间日照区域的“空间-时段”模式分为南北向“变化”和东西向“不变”2个类型。“变化”模式街谷为暖街，两侧有暖区和阳面，“不变”模式为冷街，单侧可能有暖区和阳面。

2)高宽比控制了街谷空间的日照“空间-时段”的分布。

3)林荫空间类型中单拱形行道树的枝冠相连，均匀覆盖街谷的上空，接受日照的时间长短决定对空气的加热作用大小，在阴影区的枝冠没有加热空气的作用。

4)界面围合度控制空气的流动方式和热量流失的多少，影响街谷空间气温的升高速度和高低。

5 结论

城市街道空间是城市重要的户外公共生活空间，需要改善冬夏季热舒适环境条件，减少不利气候条件对户外活动产生热伤害影响，同时，应使街道空间具有健康热环境的功能。改善日照条件，在街道空间中创造交替分布的多样化“相对热舒适”微气候空间，能够使在街道空间活动的人体处于动态热适应过程，锻炼人体热适应能力，提升免疫力。

本研究案例西安城市窄街道方街谷“单拱”型林荫空间，已具备夏季热舒适环境条件，需要改善冬季微气候环境。通过街道空间形态的局部调整，可以改善冬季街道微气候环境热舒适性，锻炼和增强人体动态热适应能力。相应的空间调控策略为：1)东西向街谷南北侧建筑界面间隔退让，减小街谷空间断面的高宽比，增加街谷北侧的“日晒区”间隔分布，南侧建筑界面分段落地开口，增加街谷南侧的“日晒区”；2)南北向街谷东西侧建筑界面分段落地开口，增加街谷两侧的“日晒区”。可形成不同走向街道两侧“相对热舒适”区域全部时段的交替分布。

西安城市气候具有四季分明、夏热冬冷、半干旱半湿润，夏季炎热多雨，冬季寒冷、少雨雪、多雾的特点。本研究提出的冬季街道空间微气候调控策略，对西安城市气候代表的建筑气候区划中的寒冷地区具有一定适应性，主要分布地区在西安、郑州以北，兰州以东，银川、大同、北京以南的西北和华北部分地区。

注：文中图片均由课题组成员绘制。