微气候与景观规划设计.doc

'得分：_______南京林业大学研究生课程论文2010～2011学年第一学期课程名称:风景园林规划设计论文题目：微气候与景观规划设计学科专业：风景园林学号：作者：刘悦梅高任翔杨帆黄琳郁小云赵永华任课教师：李晓颖二○一〇年十一月 微气候学与景观规划设计摘要：园林中微气候环境的营造具有重要的现实意义，设计景观的同时也应强调小气候的营造。文章通过对微气候的概念、作用、影响因子及影响效应等方面的介绍，探讨了景观设计中微气候的营造方法，并通过具体事例的分析了其在景观规划设计中的应用，使设计得以达到天人合一的景观效果。关键词：微气候，景观，设计 Abstract:Thecreationofmicroclimateenvironmentingardensisofgreatrealisticsignificance.Emphasisshouldbeplacedonthecreationofmicroclimateinthedesignofthelandscape.Bytheconceptofmicro-climate,role,impactfactorandimpactoftheintroductioneffects,etc.wediscussedthelandscapedesigntocreateamethodofmicro-climate,Andthroughanalysisofspecificexamplesofitsapplicationinlandscapeplanninganddesign,SothatthelandscapedesigntoachievetheeffectofHeaven.Keywords:microclimate,landscape,design 目录引言…………………………………………………………………………………11微气候学的概念及作用………………………………………………………11.1微气候学的概念……………………………………………………………11.2微气候学的作用……………………………………………………………11.2.1良好的小气候环境能增强人的体感舒适度…………………………11.2.2适当的小气候使游人更全面地感受空间氛围………………………11.2.3给特殊种类的植物营造良好的生长环境……………………………22影响因子及效应………………………………………………………………22.1影响因子……………………………………………………………………22.1.1植被………………………………………………………………………22.1.2水体………………………………………………………………………22.1.3地形………………………………………………………………………22.1.4建筑………………………………………………………………………22.1.5材质………………………………………………………………………32.2影响效应……………………………………………………………………32.2.1温度与热环境……………………………………………………………32.2.2风环境……………………………………………………………………32.2.3空气品质…………………………………………………………………32.2.4其它效应…………………………………………………………………33.微气候的营造…………………………………………………………………43.1对环境温度的调节…………………………………………………………43.2对太阳辐射的调节…………………………………………………………43.3对湿度的调节………………………………………………………………43.4对气流的调节………………………………………………………………44.营造微气候的实例分析………………………………………………………5颜中绿地4.1广州市城市森林调节小气候的实例………………………………………54.2塔里木沙漠腹地利用人工灌溉林地改变当地小气的实例………………54.3巴黎拉维莱特公园中的竹园调节小气候的实例…………………………6小结…………………………………………………………………………………6参考文献……………………………………………………………………………88 引言气候是人类生存的基础,它为人类提供了生存所必须的条件。阳光、雨水、土壤,形成了自然界的基础,人们根据各地不同的气候条件形成了各具特色的生活方式。气候在人们的生活中扮演着重要的角色,同时气候也是一切规划设计所必须考虑的重要因素之一,如果规划设计的最终目的是为人们创造一个能够满足人们需要的环境,就必须首先考虑气候。如今，人们面临着日益严峻的气候问题。这就要求景观设计师在设计和规划的过程中,坚持可持续发展的观点，合理利用自然资源,建设生态现代景观。同时，景观设计最终追求的是一种人与自然的和谐,并不单单是为了满足人们的需要,它是在人与自然之间找到一条能够达到共同发展的道路。气候在人类的面前是强大的,不容人们去抗拒的,我们很难改变大范围的气候，但是我们可以通过合理的景观规划营造微气候，为人们提供适宜生活的小环境。1微气候学的概念及作用1.1微气候学的概念微气候由于下垫面性质以及人类和生物活动的影响而形成的近地层大气的小范围的气候。微气候学：研究微气候的形成、分布特征和变化的学科。1.2微气候学的作用园林环境中小气候现象无处不在，很容易被人感觉到，如在水边、树下、铺地上，人对气流、温度、湿度等的感觉都有明显的不同，这就是因为这些环境营造出的小气候不同所致。由此可见，小气候对园林环境影响的重要性。1.2.1良好的小气候环境能增强人的体感舒适度。建造园林景观环境的目的就是给人们提供一个舒适、愉悦的空间场所，这一场所不只是供游人用眼睛看，还包括用其它的感官去体会。在盛夏享受清凉的绿荫，感受湖边习习凉风；在寒冬沐浴温暖的阳光……小气候宜人的场所往往成为行人漫步、驻足之处。1.2.2适当的小气候使游人更全面地感受空间氛围。8 宜人的小气候能使人全身心地去感受景观空间给他带来的愉悦性。通往教堂的林荫道上，清静舒适洗去了头脑中的世俗杂念；湖边湿润的晚风很容易让人遐想联翩；林间草地的清凉可恢复行走后的疲劳……1.2.3给特殊种类的植物营造良好的生长环境。每一种植物都有它特殊的生长环境，有些对城市环境的适应性较强，而有的却较弱。这可以通过人为培育来解决，但毕竟有限。如果根据小气候形成的规律，在适当的地点给这类植物营造一个适合它生长的小气候，那么它就可以比较顺利地成活生长。如一些山区生长的植物，一般不能忍受城市高温、强辐射、干燥、多尘的环境，那么，可以运用其它一些适应性强的植物及相应的地形先营造一个湿润、阴凉的小气候环境，再来种植这些植物，就可以避免成活率不高、景观不美的问题。2影响因子及效应2.1影响因子2.1.1植被大型的乔木可以提供树荫，为建筑物形成一个天然的遮阳伞，阻挡阳光的直接射人，同时可以利用疏松的土壤、地表植被和灌溉，提高蒸发作用，以降低气温。2.1.2水体水通过蒸发而增加空气湿度,吸附尘埃,净化空气;同时由于其比热大,温差小的特点,而调节小气候。白天，太阳辐射使地表升温，暖空气上升，附近水体的冷温空气则向陆地运动，以填充这些空隙。夜间，植被覆盖的陆地的冷空气流向水体，这样就达到了热量的平衡，缓解了夏季的酷热。2.1.3地形地形是景观园林设计的基础，一般起到骨架、空间、造景、背景、观景、营造小气候等作用。因此，可以说景观地形的规划决定了整个景观设计方案的走向。地形设计不仅是创造不同的空间的手段，也是创造不同生态环境的手段。平地只是一种环境，坡谷是另一种环境。因微地形起伏可以创造阴、阳、向、背，加之理水的因素又出现干湿的差别，所以可以形成多样化的微气候。8 2.1.4建筑建筑物是现代城市基本构成要素,存在规模广、比重高、体量大等特点,高楼局部风、阴影覆盖率等影响因素不容忽视。建筑物高度变化等因素对于改变地区主导风向、组织自然通风、日照、采光与遮阳都具有一定效用。2.1.5材质每一个小范围的地域都有着不同程度的各种微气候,这依赖于方位、地形、植被等。那些外部环境,如山峰、森林、水体以及某地的城市化也造成了这种差异。2.2影响效应2.2.1温度与热环境区域划分时,一般以该区域室外平均干球温度作为测试依据,但考虑到各因素作用引起的太阳辐射差异、时间变化的波动与周期性,还应将室外综合温度逐时值作为研究依据。2.2.2风环境由于城市下垫面通常较自然状况更为复杂,城市内部容易形成自身局域风环境,有些有利,有些则不利。在进行区域划分时,通过实验手段测试,或采用计算流体力学软件进行模拟,将数据结果在已划分的区域中标示。由此,不同区域测点风压、风速、风向等数据可准确查阅;局域风的利弊也可根据环境状况判别。2.2.3空气品质城市空气品质受到多方面因素影响,包括:城市主导风向、工业区所处位置、排放污染物种类、温室与热岛效应、植被与水域覆盖率等。对城市空气品质评价包括总悬浮颗粒物浓度、SO2浓度、氮氧化物浓度等重要指标。2.2.4其它效应(自然采光与人工照明环境、城市声环境)自然采光与人工照明环境的影响因素包括:光气候区、建筑设计、采光口、窗地面积比、室内外建筑材料类型、光源与灯具特性等,可通过采光系数(照度)、亮度、色温、显色性、立体感等多项指标综合评价。城市声环境影响因素包括:道路规划与设计、交通状况、工业区特征、城市工地特征、建筑朝向间距等,可通过声压系列、材料吸声系数、隔声量系列、降噪量系列、8 区域隔声规划措施等综合指标。3微气候的营造3.1对环境温度的调节在寒冷的冬季，西北方向种植高大的常绿乔木以挡住冬季的寒风；而在夏季东南风向上种植落叶色叶大乔木及常绿花灌木，夏季遮阴纳凉冬季享受阳光。3.2对太阳辐射的调节太阳辐射可分为直接辐射和间接辐射，我们无法改变太阳，但可以通过遮挡的方式来减少它的直接辐射。在园林环境中，通常采用建筑的顶和乔木的树冠来达到目的。不同种类的乔木由于其树冠大小、密实度、对热辐射的反射率不同，遮挡太阳辐射的效果也有所不同。树冠越大，密实度及对热辐射的反射率越高，对太阳辐射的遮挡作用就越好；反过来，当需要太阳辐射时，就采用树冠较小，密实度及对热辐射的反射率低，或者落叶的树种。人工构筑物也可以提供阴影，遮挡太阳直接辐射。建筑物阴影随日起日落、季节发生变化，且有较强的规律性，在营造环境小气候的时候可以巧妙地利用或避开这些阴影。我们也可以利用不同的地表物来调节太阳的间接辐射，因为不同的地表物对太阳辐射具有不同的反射率。3.3对湿度的调节环境相对湿度过大、过小都会引起人的不适感觉。对小气候环境相对湿度的调节，就是对小环境内水汽蒸发量的调节。而增加空气湿度除了水面的直接蒸发外，还可以通过植物的蒸腾作用。调节植物的错落有致，彰显了微地形的变化，同时利于小环境空气的流通，增加了景观趣味性。如植物与微地形结合营造生态停车场，既提高绿化量，也增加了空气湿度。对于生长在山区的，对环境湿度、温度条件要求较高的特殊植物更需要综合利用地形、水体、其它植物，为其营造一个适当的小气候环境。当形成相对稳定的植物生态群落时也就形成了相对稳定的小气候。3.3对气流的调节8 气流也就是我们常说的风，只不过当气流很弱时我们感觉不到风的存在，对风的控制可以从阻挡减弱、引导形成等方面来进行。植物改变地表形态，增加辐射及蒸汽面积，隐蔽地面，阻碍气流，从而形成比较阴冷潮湿的稳定的小气候。灌木和树木带又是有效的防风带，可使林带下方10～20倍树高距离内风速下降至50％。在迎风一侧林带应当逐渐升高，而在背风一侧上方应保持适当开敞，以减少湍流。最好是浓密的灌木在下方，中密度的大树在上方。长绿植物在冬天的效果更佳。利用建筑、地形、林带引导气流方向，对于营造小气候是非常有意义的。可以引来夏季的风，也可以阻挡冬季的风，只要主导风向随季节而变化。对于一般温和稳定的风，建筑和植物具有最明显的影响，但对强风就有点复杂。4营造微气候的实例分析4.1广州市城市森林调节小气候的实例庞大的林冠层,在地表与大气之间形成一个绿色的调温层,起着改善环境调节小气候的作用森林植被能显著影响城市区域的风温度湿度和降水,具有净化空气降低噪音雨水渗透废水处理休闲和文化等方面的服务功能。在炎热的夏天,人们利用空调降温来获取舒适清凉,城市森林降低热岛效应就如同空调降温给人们带来的清爽舒服的功效一样。广州市城区(包括从化市和番禺市城区)范围内,有城市森林面积56362.17hm这些以带网片点结构的城市森林斑块分布于城市建成区中,它们的降温作用直接削减了城市中热岛强度,使得广州市热岛的分布呈小而窄的断续状态,而不是大而集中的连续分布.广州市城市森林降低城市热岛强度,晴天为2.1oC-3.4oC,平均2.4oC;雨天0.7oC-2.6oC,平均2.0oC。据测得广州市大型综合公司绿地日平均气温比居民区低1.1oC。广州市是我国除海南岛以外天气最热的城市,每年使用空调降温的天数约150d依此标准算,一年内广州市降低热岛强度所需的电能为1855255.2万度平均电价为每度电0.676元,用此价格来计算广州市城区城市森林降低热强度效应的年价值为.5210元。4.2塔里木沙漠腹地利用人工灌溉林地改变当地小气的实例8 利用小气候观测资料,分析了塔里木沙漠腹地人工灌溉林地小气候特征及其影响因素,并与林地外原始流沙地进行了对比。结果表明,人工灌溉林地具有调节地表温度和贴地层气温,缩小温差,提高大气湿度等重要生态作用。人工灌溉林地地表温度与流沙地差异极显著,白天林地的地表温度低于流沙地而夜间相反,林地土壤温度的日较差比流沙地低18.26℃;在09:00—15:00期间,林地的气温高于流沙地,平均温度高1.44℃,其它时段,林地的气温低于流沙地,平均温度低3.22℃;两者之间温差夜间大于白昼,林地的气温日较差较流沙地高4.41℃。全天林地绝对湿度和相对湿度均大于流沙地。可见下垫面的改变能够对小气候长生巨大的影响。不同覆盖度林地地表温度、空气温湿度都表现出不同的特征。钱汝芬对成都城市森林测定后,认为在7月行道树树木阴影中心,樟+冬青在不同天气条件下(非雨天气),离地1.5m处增湿2.4%,银杏+女贞+草坪增湿3.7%,女贞+冬青增湿2.5%,法桐增湿1%;而且因为对空气的湿度的影响因素很多,过程也很复杂,同时观测点和测定方法不同能造成不同地区的研究结果相差较大。4.3巴黎拉维莱特公园中的竹园调节小气候的实例每一种植物都有它特殊的生长环境，有些对城市环境的适应性较强，而有的却较弱。这可以通过人为培育来解决，但毕竟有限。如果根据小气候形成的规律，在适当的地点给这类植物营造一个适合它生长的小气候，那么它就可以比较顺利地成活生长。为植物群落提供更加适宜的小气候环境，已成为众多现代园林作品的出发点。例如巴黎拉维莱特公园中的竹园设计，采用下沉式空间处理，结合混凝土挡墙和抛物面光源的反射，有效地改善了局部小气候条件。在本不太适宜竹子生长的巴黎地区，成功地营造了30多个品种竹子专类园。小结微气候学的影响已经深人到景观设计的各个角落，在设计过程中合理的利用气候的特征，顺应自然，才能得到天人合一的景观效果。在营造园林环境的过程当中，我们是可以通过一些手段和方法对环境微气候施加影响的，使得各空间拥有更宜人的小气候环境和更和谐的景观。微气候景观设计应根据气候条件进行的综合性设计,在设计中体现以人为本的设计思想；维护自然生态环境,8 在设计中追求自然、高效、经济、生态的思想,生态优先；设计师应努力掌握关于气候、建筑、物理等方面的技术知识。在微气候景观的设计中,设计师应当从传统的设计者转变为生态机制的策划者、协调者和营造者。在充分表现景观效果的同时，又能最大程度的发挥经济效益、社会效益。参考文献8 [1]张卓予微气候学对景观设计的影响[J].山西建筑.2009,11:15-16.[2]刘破浪，孙玉梅园林中的小气候环境的意义与营造[J].2004,(3):34-35.[3]邹源，胡春胜城市微气候影响因素及区域信息图之浅析[J].2008,8:178-180.[4]AvissarR.Potentialeffectsofvegetationontheurbanthermalenvironment[J].Atmosph.Environ,1996,30(3):437-448.[5]TyrvainenL,VaananenH.Theeconomicvalueofurbanforestamenities:anapplicationofthecontingentvaluationmethod[J].LandscapeUrbanPlan,1998,(43):105-118.[6]TyrvainenL.Theamenityvalueoftheurbanforest:anapplicationofthehedonicprecingmethod[J].LandscapeUrbanPlan,1997,(37):211-222.[7]李丹燕广州市公园陆地系统特征及其效益分析[J].生态经济,1999,(5):43-45.[8]黄少卫,康文星,吴耀兴,何介南城市森林对小气候的调节及其功能价值评估[J]，中南林业科技大学学报2010年1月第30卷第1期912-94[9]严坤，李生宇，雷加强，王海峰，刘小璐，杨文，塔克拉玛干沙漠腹地人工绿地生长季的小气候特征[J].水土保持通报.2010，（2）： 37-40.[10]钱妙芳,张凤娟,张友金等行道绿化夏季小气候效应研究模糊综合评价[J].南京林业大学学报.2000,24(6):55-60.[11]朱建宁中国古典园林的现代意义[J].广东园林.2005,2:35-38.8'