浅谈微气候在景观设计中的实用性

浅谈微气候在景观设计中的实用性

国内对微气候的研究状况
（1）植物对微气候的影响国内的学者通过对城市公园内有无遮阴条件下的广场和草坪的温湿度及风速进行定量化研究，探讨不同遮阴条件下广场和草坪的降温增湿效应及其对人体舒适度的影响。娄德君等人通过对夏季不同下垫面的气温、风速、相对湿度等观测资料进行统计分析指出，下垫面性质的差异只起到加强或缓和气象要素日变化幅度的作用，并不改变其日变化规律[4]。居住区绿地系统具有调节温湿度、缓解热岛效应等重要生态功能[5]，合理实施居住区绿地建设，是改善城市人居环境的有效途径[6]。探讨居住区绿地属性特征与温湿度调控效应之间的关联，以科学指导绿地合理建设工作，逐渐成为相关学科的关注热点[7]。城市居住区绿地的植物冠层格局特征对其温湿度调控作用有显著的影响，植被冠层在地面形成的遮阴面积越大越聚集，则此种植物种植格局对温湿度的调控能力越强。由此，我们可以得出结论，植物的种植方式能够直接影响它所在环境的温度、湿度等，进而影响环境的舒适度。
（2）水体对微气候的影响以城市水体对城市气候的影响为例。城市中的水体对其周边的小气候有着明显的调节作用。城市中商业区水体面积最小，人活动范围最密集，温度最高，湿度最小；水体附近温度最低，湿度最大，平均湿度比商业区高出约10%。水体区的月平均温度日较差比其他功能区明显大。水体对环境的影响主要发生在上风岸2km以内和下风岸9km以内，以215km以内最为明显。水体的面积和布局是影响小气候效应的重要因素。水体面积越大对环境影响越大，单块的小于125km2的水体对环境的影响不明显，但是多块、密集分布的小面积水体会对环境的降温增湿效果更显著[8]。

探讨地形、植物、水体等因素如何影响微气候
首先，从微气候的定义中我们可以得出微气候舒适度的差异性主要表现在温度、湿度两个方面。其中影响温度的因素有两个，热辐射和散热。在小空间内，如果热源较多或者说热输入量较大，那此空间内的温度就会升高，反之，则相反；另一方面，如果小空间是一个比较封闭的空间，则其空气流动能力较弱，热量的流动能力也会下降，导致空间内的温度高于空间外的温度，反之，则相反。影响空间湿度的因素也有两个，第一是空间自身产生的水分，第二是空间外由于空气流动带来的水分。如果空间内含有水体，则其空气内水分含量就高，且水体越大，空气水分含量越高，湿度越大；如果空间内植物密集，则植物的蒸腾作用会产生相对较多的水分，从而增加空气湿度，植物体量越大，蒸腾作用越强，从而使得空气中水分含量也高，空气湿度越大。空气的流动会对空间湿度产生一定的影响，假设空间位于一个毗邻水源的地方，水源上方空气湿度较高，当二者之间产生空气置换或流动时，务必会使空间内空气湿度增高。在景观设计中，通过对地形的处理可以调控此地区的空气流动方向和发展强度。以海岸带的地形对微气候产生的影响作为模型，结果表明，在陆地下垫面升温的初始阶段，斜坡地形的热力效应起主导作用；在海陆风发展的大部分时间里，斜坡地形的动力效应起主导作用。此外，近岸斜坡地形与岸线的距离以及地形坡度等也会对海岸带微气候要素产生影响[9]。园林植物具有改善环境的重要功能，主要体现在以下几个方面：净化空气、调节温度、减少辐射、调节湿度、通风防风、净化水体、降低光照强度、降低噪声、净化土壤。园林景观设计中有不同的植物种植方式，其中包括孤植、丛植、聚植、群植、林植、散点植。其中不同的树种应用的种植方式不同，比如体型较大树形优美的银杏可以作为孤赏树进行种植，再如可以用二三株至二三十株紫叶李较紧密的种植在一起，使其树冠线彼此密接形成一个整体的外轮廓线被称为丛植。不同的种植方式形成的绿地空间不尽相同，使得这些空间对大气候下光照、风向、土壤、水体的反应产生差异，从而影响小空间内的微气候舒适度。水体对微气候的影响主要表现在水的蒸发使空气中水蒸气含量升高导致空气湿度增大，另外，此空间内会受到水蒸气风压的影响产生局部地区的空气流动，推动气流循环进而影响微气候的舒适度。除此之外，景观设计是一门综合性非常强的学科，它会受到多方面因素的影响，景观设计中的其他元素也会对微气候产生或多或少的影响，例如建筑的密集程度会影响气流的渗透；不同的材料对外界因子（热辐射、光照、水分）的反应不同，营造的微气候环境效果会产生差异。影响微气候舒适度的因素是多种多样的，但是正是因为这些因素的存在才使得微气候可以被改变、被塑造、被利用。

当前景观设计中微气候营造案例———“武汉百步亭社区之百步华庭”
以“百步华庭”小区为例，从五个主要方面去分析微气候在其中的体现。
1.建筑布局对微气候营造的影响“百步华庭”小区的建筑以由南向北梯度式升高的方式进行布局，有效的阻挡了冬季西伯利亚冷气流，另外，这种梯度式变化可以促进夏季风的流通，从而在一定程度上保证了小区气候的舒适性。建筑高度的合理布置使得每栋建筑的各楼层都能够百分之百接受太阳光照。
2.道路设计对微气候营造的影响小区内的主干道路走向为北偏东约10度方向，宅间道路与主干道路垂直分布，有利于夏季风的流通。行道树以樟树为主，樟树分枝点较低，能够约束季风的流通方向，从而使得小区内的各个角落都能够得到良好的通风。车行路面为水泥材料，炎热夏季不会产生太多的热辐射。
3.植物种植对微气候营造的影响在整个植物配植设计中，以乔木、灌木、地被、草本、水生这种复合的格局进行种植设计，各种植物因地制宜，在同一个植物群落中各得其所，不但能产生不同的季相色彩，还能够形成一个微型的生态系统，更好地利用其中的土壤、空气、水分等自然因子，起到净化空气、增加空气湿度、衰减噪声的作用，从而提高环境的整体质量。
4.水体设计对微气候营造的影响小区内的大面积水体位于中央位置，且处在夏季风的主导风向上，水体上方的高湿度空气会随着季风流向小区内的各个角落，使小区内空气湿度整体提高，在一定程度上亦能够起到降温的作用。
5.铺装材料的运用对微气候营造的影响小区内的铺装材料透气透水性良好，在炎热的夏季不会产生闷热的感觉。而且，每个广场的遮阴效果非常好，提高了每个景观节点的舒适性。在百步华庭的设计中，缺少了对地形的设计。在景观设计中，地形的塑造是一个非常重要的部分，它不仅仅关系到整个景观竖向上的结构层次以及效果，而且可以有效控制近地面气流的流动方向。以“百步华庭”为例，将小区北侧的地势适当抬高，在不影响交通规划的情况下，局部地区可以塑造成山体的效果。如此就可以阻挡冬季寒冷气流的入侵，而且更容易达到模拟自然的景观效果。在小区的南侧也可以通过塑造地形的方式来促进夏季海洋气流的流通。百步华庭小区的设计是一个应用微气候比较成功的案例，已经从园林的构成要素和造景手法上去实现微气候的营造，并且得到了好的效果，提高了社区的整体舒适度。

结束语
国内外对微气候已经有了初步的研究，并且在某些领域内加以运用，例如室内设计以及工艺产品生产空间环境的塑造都有一定程度的研究和应用。但是在景观设计领域的案例非常少见，所以，需要将微气候在景观设计中进行广泛的应用和实践。总之，景观设计师的责任和目的就是寻找方法和手段应用园林设计中的造景手法去改善微气候，使环境舒适度和设计水平同时得到提高。至今，更多的国内外学者已经投入到微气候的研究当中，相信在不久之后，微气候将会成为景观设计中一种有效的设计手段去从功能上改善环境质量。