亚热带地区街道微气候环境及更新策略探析——以广州为例

亚热带地区街道微气候环境及更新策略探析——以广州为例

王凌 1 谢若诗 2 张金娜 3

1. 华南农业大学林学与风景园林学院 广东广州 510642

2.广东省城乡规划设计研究院 广东广州 510000

3.华南农业大学林学与风景园林学院 广东广州 510642

摘要：城市街道是城市中使用频率较高的公共户外空间，良好的微气候环境能够提高行人舒适度。为了探讨亚热带地区城市街道的微气候环境，为街道更新提出相应的更新策略，本文选取具有典型性的广州市老城区7条街道作为研究对象进行分析。研究以有限元网格划分的方式选取实测点，并针对亚热带地区的气候特点，选取夏季为研究时期，进行7条街道上午、中午、下午三个时段微气候相关数据的实测。根据测量数据与街道实测点空间环境特征的对应分析，分析得出街道空间环境因素对街道微气候的影响。并在此基础上，提出调整街道峡谷形态、节点的处理以及对植物的处理三个方面的城市街道微更新策略。

关键词：街道；微气候；环境

引言：街道的微气候环境对活动人群的热舒适度和两侧建筑的能耗情况有很大程度上的影响。城市微气候是在具有相同的大气候特点的范围内，由于下垫面条件、地形方位等各种因素不一致而在局部地区形成的独特气候状况，具有地方性和可变性特征。微气候受到温度、湿度、风速、等气象参数的共同影响。对于街道热环境研究主要采用实测和模拟两种方法，以往的研究采用模拟方法的居多，开展实测的较少。

1 研究对象选取

根据广州街道的建设时间、形式与功能特点，研究选取了传统街道与新建街道两个类型，每类均包含生活性道路与商业性道路，共7条具有代表性的街道作为研究对象。

2 街道微气候数据测量

实验观测研究是研究室外热环境的重要手段，加深了人们对城市热环境的时空分布特征及影响因素的理解，研究得到一些热环境分布规律和特点。本次研究采用实地观测及数据测量作为主要研究方法。

2.1 测量网格划分

由于街道呈线性，且街道上车辆较多，如果仅沿街道进行选点测量，偶然性因素的影响会较大。为了能较客观、均匀反映街道所在区域的微气候情况，且由于街道本身形状较为确定，情况较为简单，在街道的微气候测量的测点选择采用将计算对象进行离散的有限元网格划分中的单元格直接生成法 。根据所选7条街道的位置将其分为光塔地区和东川地区两个网格系统，覆盖所选街道的全部范围。东川地区分为56个网格（0-55），光塔地区分为100个网格（0-99），每个网格规格为100m*100m。，标记每个网格的中心并对其进行编号（东川地区为A0-A55，光塔地区为B0-B55），选取与街道相重叠的网格中心作为各街道相应的测量点（表1）。

2.2 测量数据类型及仪器

影响街道步行适宜性的微气候问题主要体现在风舒适性和热舒适性两个方面。热环境和风环境是微气候的主要方面，一般包括空气温度、相对湿度和风速等微气候参数。因此，研究主要测量的微气候数据指标为空气温度、相对湿度、风速，利用这三个指标对7条街道的微气候环境进行测定。测量的仪器为Testo德图testo405i风速测量仪与蓝莓M2S空气质量检测仪，空气质量检测仪用于测量相对湿度指标；风速测量仪则用于测量风速和空气温度。

3 街道微气候测量数据分析

亚热带地区属于湿热气候区，夏季较长，太阳辐射强，空气湿度大，这种湿热气候一般从5月持续至9月，这段时间人们在室外活动会受到湿热气候的较强影响，因此本文的研究主要针对亚热带地区的夏季，选择测量时间为2018年7月中旬的具有典型气候（多云天气，无极端气候）的日子，测量时间段分为上午7:00-10:00，中午11:00-14:00，下午15:00-18:00。数据为每半小时记录一次，再针对每个时段计算出测量数据的平均值，得出其走势。并据此对其微气候元素进行分析。

3.1街道空气温度分析

街道的空气温度均表现为早上时间段内最低，中午时间段内最高，下午时间段次之。由于广州地处湿热气候区，夏季主要是考虑对高温的防止，因此以中午时段的气温作为主要的参考对象。从宽度相似的几条传统街道来看，南北向的海珠中路及诗书路测点平均温度分别为34.78°C及34.73°C，比东西向的另外几条街道低。路面较宽的校场西路，植物遮挡相对较少，整体温度变化较大，各测点中午时段的温度普遍比其它街道高。惠福西路（特别是中间段）由于北面界面不连贯，有较大的开敞空间，阳光照射较充足，因此这部分测点的温度相对其它宽度相近的街道来说均较高，这也造成惠福西路整体中午时段平均温度较高。落在骑楼段的B33、B23和B13三个测点一天内的温度变化幅度较小，中午的平均温度为整个街区最低，说明传统街道的骑楼做法对调节温度有一定作用。

3.2街道相对湿度分析

几条街道一天内空气相对湿度趋势基本相似，中午时段最小。中午时段几条传统街道及宽度相对较小的现代道路东川路的相对湿度均相差不大，大部分测点的湿度范围集中在55%-65%之间。路面较宽的校场西路则相对较小一些，均在55%以下，且一般来说每条街道几个测点间的差异不大。海珠中路街道界面中连续骑楼的部分较长，空气流通不足。海珠中路三个时间段的平均湿度值均为最高，特别是上午时段的相对湿度，绝大部分测量点均处于70%-80%。

3.3 风速分析

七条街道一天中的风速大多数测点变化趋势一致。街道长度和宽度均相似的观绿路和诗书路在风速上却存在着较大差异，这两条街道两侧建筑界面的高度有差别，诗书路两侧建筑相对较高，其风速也相对较大。明显可见路面较宽的校场西路三个时段的风速均较低，具有较完整骑楼界面的海珠中路三个时段的风速稳定性较高。

4基于微气候分析的街道更新策略分析

4.1 街道微气候的影响因素

城市微气候与城市形态存在紧密的相关性，通过城市形态调整，能够大大改善和优化城市微气候。街道微气候研究还与街道形态有着很大的关联。街道的形态包括街谷的尺度、围合程度、街道走向、街道界面的高度及连续性等。除此之外，植物遮阳、通风及形成风障等可对微气候进行改善。因此，还应关注街道植物的树种、绿地布局的影响。

从测量数据分析，可以得到以下结论：

（1）街道峡谷的形态对街道微气候的影响较大。街道峡谷的定义为城市街道两边连续的建筑所形成的相对狭长的街道空间。在数据测量中可见，首先是街谷的宽窄、高宽比对街道温度及风速均有影响，街谷较窄，高宽比较大的街道，中午时段在空气温度上相对较低，风速相对较高。其次是街道界面情况的影响，两侧街道界面较连续的位置在温度上较低，但在相对湿度上会较高。骑楼等传统街道处理方式在改善街道温度方面有一定的作用。

（2）植物荫蔽情况对街道气温的影响较大，一些植物遮蔽下的测点中午时段气温均较低。街道上较开敞、缺少植物遮蔽的地点，中午空气温度会较高，风速较大。但植物遮蔽在中午时段对相对湿度的影响不大。

4.2街道更新策略

研究微气候舒适度的目的就是实现和维持提升微气候舒适度，可持续开发露天场所。微气候可通过人为设置风障、阴凉、降低辐射热等措施改善。在街道的更新中，除了改善街道的硬件条件，如增加设施，改善地面铺装舒适性等，还应考虑对街道微气候的调整与改善，提升街道空间的舒适性以及环境品质。

致谢：刘淑瑜（广东国地规划科技股份有限公司）与唐敏婷（华南农业大学林学与风景园林学院）参与了本文中街道微气候数据的测量、整理与分析，特此感谢。

基金项目资助：国家自然科学基金面上项目（41871156）；2018广东省哲学社会科学规划学科共建项目（GD18XGL47）

参考文献：

[1]庄晓林，段玉侠，金荷仙. 城市风景园林小气候研究进展[J]. 中国园林，2017（4）：23-28

[2]薛思寒. 基于气候适应性的岭南庭园空间要素布局模式研究[D]. 广州：华南理工大学，2016

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