城市滨水带环境小气候与空间断面关系研究

城市滨水带环境小气候与空间断面关系研究——以上海苏州河滨水带为例2016-05-12刘滨谊林俊城市滨水带环境小气候与空间断面关系研究——以上海苏州河滨水带为例摘要：以上海市苏州河西岸滨水带典型地段为试验地，开展了环境物理数据测试，包括：试验设计、试验地和时间选取、以及试验数据获取，分析比较各测点数据与城市气象站数据。基于初步测试数据，专门研究了滨水带坡面形式、植被空间结构、乔木覆盖郁闭度、沿河灌木高度4个要素的空间布局形态对于滨水带环境小气候影响的环境物理规律。进一步，基于这些基本的客观规律，研究探讨了面向夏季上海市滨水带环境小气候适应性的风景园林设计策略。关键词：风景园林；小气候；城市滨水带；空间断面；现场实测；小气候适应性设计基金项目：国家自然科学基金重点项目（51338007）近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化，并对人类居住环境产生重大影响，与之伴生的城市环境问题不断凸显，如通风不良、空气污浊、干湿变化异常、城市热岛效应加剧等等。风景园林是改善城市小气候环境的直接因素[1]。通过风景园林要素改善户外环境微小气候，在气候适应性设计中具有关键的作用[2]。城市滨水带是城市重要的通风廊道[3]，滨水带与河流构成的“水-绿”复合结构能够缓解城市热岛[4]，对城市小气候起着重要的调节作用。目前关于城市滨水带小气候的研究，主要集中在街区尺度下（105-107㎡）河流对周边城市环境的气候调节作用[5]或者不同宽度河流（滨水带）对小气候调节效能的差异[6,7]等方向。对于滨水带内部环境的小气候研究虽然近年已经开始，但仍主要集中在植被种类配置方面[8]，涉及滨水带“空间形态”，尤其是“空间断面”对小气候影响的研究目前尚未见诸报道。本研究作为国家自然科学基金重点项目《城市宜居环境风景园林小气候适应性设计理论和方法研究》（51338007）的子课题，旨在通过实测不同滨水带空间设计要素对环境小气候的影响，以空间断面为引领，探求城市滨水带空间与小气候之间的关系，并为改善小气候的滨水带规划设计提供启示与依据。1.实测试验1.1试验设计滨水带空间断面由地形、植被、水体三部分构成，各部分相应地可细分为若干设计要素（图01）。1.2试验地1.3试验时间1.4测试仪器1.5难点与应对1.6城市气象参数2.测试结果及分析2.1城市滨水带各测点与城市气象站比较分析2.2坡面形式对小气候要素的影响2.3植被空间结构对小气候要素的影响2.4乔木覆盖郁闭度对小气候要素的影响2.5沿河灌木高度对小气候要素的影响3.对夏季上海城市滨水带小气候适应性空间设计的探讨3.1选取适宜的滨水坡面形式3.2建立乔-灌-草组成的合理复层种植结构3.3提高乔木覆盖郁闭度3.4控制沿河灌木高度4.结论与讨论实测结果表明，不同的滨水带空间断面设计对小气候的改善作用存在差异，其中滨水带坡面形式、植被空间结构、乔木覆盖郁闭度、沿河灌木高度4个设计要素均对滨水带环境小气候产生影响。合理的城市滨水带空间断面设计可以在一定程度上改善夏季炎热的环境小气候：（1）优先选取坡地或台地，减少硬质铺装的台阶，利于降温增湿；可增设无遮挡的观景台地，引导河道风。（2）优先选择乔-草这类植被空间结构，控制太阳辐射量、降低空气温度的同时引导河道风，提高舒适度。同时0.53:0:0.47这个乔灌草绿量比例较为适用于滨水带这一特定环境，可初步作为滨水带植被配置的参考值。（3）优先选取冠层水平面积大的乔木，增加树荫空间，控制地表所接收的热辐射，降低气温。（4）优先选择较为低矮的灌木品种，并且在后期的维护中对沿河灌木进行定时修剪，使其树高保持在3m以下。根据要求筛选出的上海地区12个常用灌木品种（表10），可为滨水带灌木配置提供参考。本次测试作为国家自然科学基金重点项目《城市宜居环境风景园林小气候适应性设计理论和方法研究》的初步测试研究，仅对三类九种城市风景园林类型中的一种进行了现场实测。实测过程中出现的难点与应对为下一步研究积累了经验，所获得的初步成果为形成城市风景园林小气候适应性设计方法提供了基础。同时，本次试验也存在诸多不足，仅考察了南北走向河道及滨水绿带，且仅考虑了四种断面设计要素，具有局限性，后续研究中应对多样的河道类型均有所探讨，且还需将河道宽度、绿带宽度等设计要素纳入到研究范畴。参考文献[1]刘滨谊,匡纬.城市风景园林小气候空间单元物理环境与感受信息数字化模拟研究:中国首届数字景观国际研讨会,南京：东南大学,2013[C].[2]张琳,刘滨谊,林俊.城市滨水带风景园林小气候适应性设计初探[J].中国城市林业,2014(4):36-39.[3]邱巧玲.城市空气输送通道的布置与节约城市建设用地关系的研究[J].中国园林,2008(10):76-81.[4]HathwayEA,SharplesS.TheinteractionofriversandurbanforminmitigatingtheUrbanHeatIslandeffect:AUKcasestudy[J].BuildingandEnvironment,2012,58(0):14-22.[5]齐静静,刘京,郭亮.大型城市河流对城市气候影响的实测研究[J].哈尔滨工业大学学报,2011(10):56-59.[6]纪鹏,朱春阳,李树华.城市河道绿带宽度对空气温湿度的影响[J].植物生态学报,2013(01):37-44.[7]纪鹏,朱春阳,李树华.城市中不同宽度河流对滨河绿地四季温湿度的影响[J].湿地科学,2013(02):240-245.[8]翟宝黔,李留振.河岸带不同植被的小气候对光照强度的影响[J].四川林业科技,2010(06):61-63.[9]ChenL,NgE.Outdoorthermalcomfortandoutdooractivities:Areviewofresearchinthepastdecade[J].Cities,2012,29(2):118-125.[10]杨持.生态学实验与实习[M].2.北京:高等教育出版社,2008.[11]陈自新,苏雪痕,刘少宗,等.北京城市园林绿化生态效益的研究(2)[J].中国园林,1998(02):49-52.[12]陈自新,苏雪痕,刘少宗,等.北京城市园林绿化生态效益的研究(5)[J].中国园林,1998(05):57-60.[13]吴菲,李树华,刘剑.不同绿量的园林绿地对温湿度变化影响的研究[J].中国园林,2006(07):56-60.[14]ShudoH,SugiyamaJ.AStudyonTemperatureDistributionInfluencedbyVariousLandUses[J].Energyandbuildings,1997(26):199-205.注释：图17引自ShudoH,SugiyamaJ.AStudyonTemperatureDistributionInfluencedbyVariousLandUses[J].Energyandbuildings,1997,(26):199-205.文中其余图表均为作者自绘。全文发表在《风景园林》2015年06期