城市绿地微气候研究

摘要：随着生活水平的提高，人们对自身生存环境越来越重视。如何营造出优质美观的生存环境，是人们面临的新的课题。想要在园林设计中考虑到小气候的运用，就要充分了解小气候的时空变异规律，通过对城市不同绿地环境小气候的时空变异规律的分析，进行更科学的园林设计。这不仅满足了人们审美需求，更利于环境的保护和净化。

关键词:园林设计，绿地环境，小气候

中图分类号：TU986.2 文献标识码：A 文章编号：

随着生活水平的提高，人们对自身生存环境越来越重视。如何营造出优质美观的生存环境，是人们面临的新的课题。想要在园林设计中考虑到小气候的运用，就要充分了解小气候的时空变异规律，通过对城市不同绿地环境小气候的时空变异规律的分析，进行更科学的园林设计。这不仅满足了人们审美需求，更利于环境的保护和净化。本文选取南宁市为研究地，通过对不同绿地类型热季气象因子的时空变异的观测研究，将城市不同地区的植被情况对小气候不同的影响作为参考，应用于园林设计中。

研究小气候的目的是要弄清小气候的形成过程和机制，了解地区布局、建筑形式以及地区大小和绿化等与小气候的关系，以便在改进、扩建和兴建城市时趋利避害，进行合理规划、设计。

1研究地与研究方法

1.1城市绿地类型及其小生境划分

将南宁市内的24个绿化样地按城市景观与功能区划分为文教区、花园住宅区、商业街区及交通干道等4种绿地类型,并按绿地遮荫水平划分。

(1)文教区与花园住宅区绿地分林荫、林隙、林缘和近旁对照裸地或草地4种生境;

(2)商业街区绿地分街道树荫和近旁路口裸地2种生境;

(3)交通干道为七带六板式大道,其绿地分绿带1、绿带2、绿带3和近旁裸地或草地4种生境。

1.2观测方法与数据处理

从2011年7月10日至9月21日,在24个绿化样地的不同小生境处,用DHM2通风干湿表、ZDS-10型照度计、DEM6三杯式螺转风速风向仪进行了25 d的温度、湿度、光照强度、风速与风向测量。测量时间为8:00~18:00,高度1.5 m;光照和风速的读数值每次连续记录5组随机读数值。

绿地生态效应测算包括:(1)温度、湿度、光照强度和风速等因子的效应值,是指绿地及其生境与对照裸地的降温效率,增湿效率,遮光效率,风速减速率,由于湿度用相对湿度,为百分数,其效应值则直接是与对照裸地相减所得。(2)体感舒适度,是指城市绿地的温度、湿度、风速的综合权重得分值,计算式如下：

体感舒适度：

ET=-(37-Ta)(1.76+1.4V0.75)(0.68-0.0014Rh)(1.76+1.4V0.75)+1-0.0029Ta(100-Rh)

式中ET为体感舒适度,Ta(℃)为空气温度; Rh(%)为空气相对湿度;V(m/s)为风速,并定义ET于21.0~27.0为很舒适,27~29.5为舒适,29.5~31.5为微热不舒适,31.5~34为炎热不舒适,>34为极不舒适。

2结果与分析

2.1文教区绿地气象因子的时空变异特征分析

晴好天气时,绿地不同小生境的温度是林荫

绿地不同生境温度与同步观测站温度对比时明显较低,温差达0.3~3.1℃,这说明文教区绿地总体而言较观测站温度低,体现了绿地在炎热天气下的降温效应。绿地的温度与湿度间呈此高彼低的日变化趋势,即从早晨到中午时随着太阳高度角增大,温度开始上升及至最大,而湿度则开始下降及至最小,中午到晚上时则相反(图2)。

光照强度与温度有大体相同的微空间变化规律,但之间差异更明显,如在林荫下有时仅0.5~10 klx,而在草地或裸地可能有50~100 klx,林隙、林缘、草地和裸地的光照强度彼此间有一定交错(图3)。

风速从单个同步观测时间上看,时间变化起伏较大,空间规律性则不强,但日平均值还是呈现与温度变化相同的空间变化特征(图4)。当观测日为晴间多云或有阵雨时,绿地各生境间的温度与湿度变化差异较上述晴好天气减弱;当观测日在雨天及阴天时,气象因子空间变化差异不明显。不过风速变化在非晴好天气时起伏较大。

从晴好天气观测到的温湿度时间趋势看,在8:00~14:00,温度的增长与湿度的下降曲线呈对数形式,而在阴天时温度与湿度变化曲线呈逻辑斯蒂指数形式;湿度在雨天时变化很小。

2.2花园住宅区绿地气象因子的时空变异特征分析

晴天,花园住宅区绿地气象因子在时间与空间上变化规律性与上述教学区绿地有着类似的林荫温度

2.3商业街区绿地气象因子的时空变异特征分析

商业街区绿地是成熟行道树,在晴好天气对两街道观测,一街道树荫温度日均值30.5℃,湿度41.7%,另一街道树荫温度30.0℃,湿度50 %;而裸地温度为30.7℃,湿度为46 %,其间观测的建筑物遮荫处温度29.5℃,温度51 %;方差分析表明这些生境间有明显的温度、湿度、光照强度与风速的差异变化,且时间上起伏较大。在晴有阵雨观测时,当有雨时段,各生境没有温湿度的差异,但转晴后各生境还是有明显的温湿度差异,与裸地在该时段对比,温差在0.6~2.6℃,而阵雨时,温差为0.2~0.6℃,有时街道树荫还比裸地温度高0.4~0.6℃;光照强度在该种天气情况下变化也很明显,尤其是晴雨转变时段,变化特别骤急。在雨天观测时,各生境间没有温度、湿度及光照强度与风速的变化差异,时间上变化也不是很明显。

2.4交通干道绿地气象因子的时空变异特征分析

交通干道绿地为七带六板式,在晴好天气下,由外向内对绿带1、绿带2、绿带3、裸地进行观测。结果表明,与裸地比较,绿带1降温0.7~1.8℃,绿带2降温0.1~1.1℃,绿带3虽降温0.3℃,但有时较裸地温度还高0.6℃。湿度日均值在绿带1为66%,绿带2为62.6 %,绿带3为63.4%,裸地58.6%。光照强度日均值绿带1为5.5 klux,绿带2为8.5 klx,绿带3为23.0 klx,裸地日均值40.1 klx,因此,绿地气象因子空间差异性明显,绿地植被具有的较好小气候效益。风速方面,由于是一个微小尺度的观测,各生境变化偶然性较大,就我们所获得数据难于得出带规律的变化趋势,但观测中林内静风出现频率很大,而草地与裸地出现静风的情况较少。

3 结论

研究多角度揭示了城市不同绿地生境小气候生态因子受复杂的即时气候变化、植被布局结构、遮荫水平和强烈人为活动干扰的影响,存在显著微时空差异及其降温、增湿、遮光、挡风等生态效应的复杂变化,城市植被对城市小气候具有明显的改善作用,其作用大小与植被类型、结构层次,面积大小、生长状况等因素有关。所以，可以将城市不同地区的植被情况对小气候不同的影响作为参考，应用于园林设计中。

4 参考文献

[1] 刘立军. 城市绿地改善小气候的功能和程度研究[J]. 科技资讯. 2009(29)

[2] 黄炜岸. 关于园林工程中地形微处理的几点见解[J]. 广东建材. 2006(06)