城市景观气候环境论文

2022-04-25

下面是小编为大家整理的《城市景观气候环境论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!摘要:将自然界热带雨林一角景观微缩成景观并放置在一个封闭的玻璃空间内,这个合成的玻璃容器被称为雨林缸。这种微缩的雨林景观拥有绿色环保、观赏性极佳的特点。本文从雨林缸的演化入手,解析雨林缸的制作要点,结合室内设计介绍雨林缸在室内设计中的作用与意义,最后从人们的生活角度阐述雨林缸在室内设计中的价值。

城市景观气候环境论文 篇1:

城市道路肌理形态多维指标的微气候影响分析

摘要:不同历史背景和规划理念下形成一个城市的不同道路肌理形态,不同的道路肌理形态又影响作用于城市微气候因子而形成了独特的局地微气候,以上海老城厢、古北社区、安亭新镇和新江湾城4个城市肌理为研究对象,利用ENVI-met4.3模拟软件对4个区域的微气候进行模拟,进而从中观与微观方面对比分析城市道路肌理的微气候状况,在中观层面分析了路幅宽度、走向、间距和连通性与气候环境的关联性:在微观尺度分析了道路的贴线率、高宽比(H/w)和天空开阔度(sVF)指标对道路的微气候因子分布特征的影响,这一尺度的微气候特征比较分析研究对城市设计及空间形态优化方面将提供气候适应性发展的有益建议。

关键词:城市道路肌理:微气候:道路形态指标:ENVI-met

0引言

近些年,城市的氣候环境发生着剧烈的变化,城市空间形态因子的影响研究成为城市气候研究重要内容,这一领域的研究基本上包括3个空间维度,中尺度、局地尺度和微尺度,局地尺度研究范围在1-A0km以内,研究该尺度范围内整体的热环境、风环境以及城市形态对局部微气候的影响作用,微尺度是街道尺度,范围在0.1-A km之间,城市局地尺度微气候的研究正在成为城市气候研究的重点和难点。

城市空间肌理形态是由路网结构与街区尺寸等结构要素和城市建筑单体、绿化、水体、不同材质的地表面等肌理元素组成,城市道路路网形态和模式作为构成城市肌理形态的主要空间组成,其微气候也是城市局地微气候优化研究的主体内容,当今,城市微气候的研究在空间尺度上基本呈现了两端分布的状态,大部分是城市层面和街区层面的研究,在宏观上,主要研究了城市下垫面性质和形态组成对城市局部气候的影响;在微观上,研究主要集中在街道峡谷规划布局的小气候效应模拟和风环境特征研究,在局地空间尺度上,城市形态学指标的微气候影响研究仍然较少,有关研究提出包括密度、粗糙度、多孔性、弯曲率、紧凑度、封闭性、完整性、连续性等一套城市肌理描述指标,基于这一指标体系,在香港城区层面,提出了完整高宽比、封闭性、粗糙面高度、首层平面设置高度、总建筑体积/建筑数量和高度标准偏差6个空间形态影响气候质量指标,基于城市景观模型监测,2km×2km面积的东京案例研究中,指标变量包括建筑基底面积、建筑容积、建筑面积比、建筑平均高度、单位用地的建筑物表面积等,城市多维指标对地面温度的影响作用,基本反映出三维空间指标的重要影响,研究表明道路走向、道路高宽比(H/w)、天空开阔度(sVF)、绿化因子对微气候产生不同程度的作用,综合来看,前期研究多数关注建筑群体的物质构成特性,对于外部空间肌理的规划管制指标,特别是道路网络的整体空间结构特征指标微气候效应的影响作用方面,很少有相关研究成果,本研究结合道路系统规划常规的空间描述指标进行微气候作用的关联分析,

不同历史脉络和不同空间尺度的连续区域通过网络联系起来,最终形成了不同年代背景影响下的当代城市空间肌理,这些不同类型城市形式和结构建立起城市系统的复杂性,本文以上海不同年代城市空间发展演替背景下形成的4个典型不同的城市道路肌理作为研究对象,从局地尺度分析不同城市肌理中道路空间形态指标影响下的微气候分布状况,探讨不同道路格局特征与街道微气候的关系,从而为今后城市空间和道路网络形态优化方面提供气候适应性发展的参考性建议。

1研究区域和方法

1.1研究区域选取与概况

随着不同阶段的历史演变,上海城市形成了不同的聚居核心单元和分区模式,在17世纪已建镇基础上发展而来的“上海之根”老城厢地区,在上海不同时期空间功能演进、空间形态演替发展中扮演着上海中心的角色;改革开放,上海虹桥开放区承接居住与国际贸易交流的需要,在多种文化冲击下形成古北国际社区,是20世纪90年代上海另一个对外展示的城市窗口;2000年,上海的近郊区域选址设置了缓解城市中心拥堵的居住新城,安亭新城就是上海“一城九镇”规划的现代小镇代表;21世纪10年代上海划定了江湾一五角场副中心,人居新“城”区典范的新江湾城应运而生,正是城市不同时期区域肌理的空间形态,构成了上海这个多元文化并存、充满活力的大都市区域,这4个区域代表了上海不同时代背景下形成的城市空间肌理形态。

本研究选取了上海老城厢、古北社区、安亭新镇和新江湾城这4个典型城区,结合4个“城”区的相关资料检索,并通过Google Earth下载4个空间肌理形态在2017年5月27日分辨率为0.51m/像素的卫星影像图(http://earth,google,com),获取包括下垫面水泥、沥青、水体、绿化植被,以及建筑物布局等数据信息,建筑高度是通过建筑层数乘以每层的高度,这里默认层高为3m,通过地图和现场勘察获取建筑层高,图1为卫星影像图和区域道路网络的叠加,可以清晰地看出4个案例选择区域的空间肌理形态结构和路网空间结构。

4个区域的城市道路肌理和空间格局相关指标情况见图1和表1.(1)老城厢位于上海中心城区,具有独特的老城厢低容积率高密度的空间格局,其道路网络复杂,路网密度大,道路狭窄弯曲,交叉路口多且非正交,其中,市区性交通道路宽度可达40m,内部主要街道宽度为7~8.5m,而里弄宽度多为3-5m,内部建筑为传统的里弄形式,层高在2-4层,(2)古北社区位于上海市长宁区,街区形式为典型的开放围合式,建筑由多层和高层围合构成周边式围合开敞空间和行列式两种形态布局模式,其区内主要道路大体呈格网状分布,具有良好的交通通达性,绿化形态为大型和小型斑块绿地分散布局,(3)安亭新镇位于上海西部嘉定区,占地5km2,而本研究的范围为安亭新镇西区2km2以内,主体街坊为周边围合式,建筑层高为4-5层,其道路格局呈不规则环状网络布局,内部道路呈“井”字道路并形成风车形的路网结构,主干道宽度为28~40m,街坊内部路为15m,路网和绿化相交成网状,(4)新江湾城占地9.45km2,本研究的新江湾城区域面积为1.31km2,新江湾城规划主要是打造生态型的花园城市其主体道路格局为尺度较大的倾斜方格网模式,绿化形态为集中大型绿地和绿网结合,

1.2研究方法

1.2.1数值模拟微气候因子分布

目前,数值模拟方法成为研究城市微气候的有效方法,其中ENVI-met是1998年德国的Bruse和Fleer教授开发的一种基于三维流体非静力模型的数值模拟软件,能够在不同中尺度或微尺度条件下模拟城市地表一植被一空气的微气候相互作用,本文研究范围是局地尺度的城市微气候,区域面积在1-2 km2范围内,采用的是ENVI-met4.3版,模拟日期是2017年7月23日,气象数据采用的是23日当天虹桥气象站监测的气象数据(htips://www,wunderground,com/),地面粗糙度反映了地面与空气的摩擦力,4个区域表面主要为混凝土,粗糙度一般为0.01.具体的初始输入的气象参数值见表2.初始温度是根据23日一天平均温度设置的,由于每个区域的规模大小、特征不一样,因此,建模时的网格设置和参数设置也不一样,详细的参数设置见表3.

1.2.2道路形态指标和气象因子

(1)道路形态指标

在城市中观尺度道路整体网络形态指标方面,选取了道路宽度、走向、间距、道路连接度作为空间形态指标,道路宽度根据道路等级来划分,分为干道和支路,道路走向分为东西走向和南北走向,道路间距是城市道路交叉口之间的距离,通过测量计算出4个区域各道路的平均间距,道路连接度是衡量道路网络化程度的指标,连接度越高,说明道路网络程度越高,具体计算公式为公式中,β为连接度系数,L为路网总路段数,V为路网节点数。

在微观街道构成要素影响作用方面,研究道路构成的特征因子包括道路贴线率、道路高宽比(H/w)、道路的天空开阔度(sVF),

具体指标计算方法如下:

①天空开阔度(SVF)指的是地面上指定一点可见天空与整个天空圆顶的比例,可以表征所研究区域地面所吸收太阳辐射的能力,这个指标通过ENVI-met软件根据研究区域的实际情境进行模拟计算,得出各点的SVF平均值。

②道路贴线率(t)是道路临街建筑物的长度与道路红线长度的比值,表征道路建筑物的连续程度,根据上海市道路网这个指标的统计分析情况,在本研究中分为5个等级,t≤0.5为五级控制区;0.50.8为一级控制区。

③道路高宽比(H/w)是道路两边建筑物高度与道路宽度之间的比值,表征道路的开阔度情况,

(2)气象要素指标与热舒适性指标

在微气候状况描述方面,研究讨论了道路肌理空间的空气温度、风速和热舒适性指标,空气温度、风速采用道路空气温度和风速的平均值,热舒适性指标采用预测平均热反应(PMV)数值,用以表示人体热量预算差异,通常说来,PMV的值在4-+4的范围内,当PMV值在2-+2的范围内,表示热舒适性比较好。

在道路间距和街道三维空间形态指标的微气候效应关联分析过程中,为了减少每一个研究区域不同景观环境的影响作用,关联指标采用了空气温度差、风速差、PMV差值,由于道路连接度是体现整体路网结构特征,因此在分析道路连接度与微气候效应关系时,可以用温度、风速和PMV的变异系数(coefficient of Variation)去整体分析不同连接度的道路气候因子和热舒适性数值的离散程度,可以从中观层面体现整体道路网连通特点对微气候指标的影响作用效果,变异系数具体的计算公式为其中,CV为变异系数,SD为标准差,MN为平均值。

1.2.3模拟方法的精度验证

结合现场实测,将其结果与模拟值进行对比,从而验证ENVI-met模拟的精度,选择老城厢为实测地点,分别布置了10个监测点,包括不同的道路级别和不同位置,见图2.利用手持气象仪(kestrel5000)在2018年8月10日进行实测上午10:00时地面1.5m处的气象状况,每个监测点将分别测出5个数据,算取平均值,作为监测点实测数据。

对模型的验证方法采用均方根误差法(RMSE),RMSE是验证实测值和模拟值之间偏差的有效方法,当RMSE值很大时,则表示模拟值和实测值之间的误差很大,反之亦然,计算公式为其中,RMSE是均方根误差,Xobs,i表示一点的实测值,Xmodel,i表示一点的模拟值,n表示实测点的数量。

通过10个监测点的实测值和当日模型模拟值进行对比,见图3a,可以看出10个监测点的实测值与模拟值的温度变化趋势基本一致,通过计算,见图3b,10个监测点的实测值与模拟值温度的线性拟合度为0.85.RMSE为0.7℃,实测值与模拟值差异很小,验证了该软件模拟微气候环境的可行性。

2结果分析

2.1中观层面道路肌理形态指标与微气候因子分布

考虑到人们出行的最佳户外活动时间,选择9:00这个时间点,从空气温度、风速以及热舒适性指标PMV值分析4个城市肌理的道路在地面1.5m处道路等级、走向、间距和连接度对微气候影响作用。

2.1.1道路肌理形态指标与空气温度分布

图4为4个肌理9:00的空气温度分布图,结合提取道路的空气温度模拟结果数据,整体来看,老城厢的道路平均空气温度最高,为35.63℃,其次为古北社区,道路平均空气温度为35.59℃,第三是安亭新镇,道路平均空气温度为35.57℃,新江湾城的道路平均空气温度最低,为35.47℃。

表4呈现了4个区域道路不同走向和不同等级与空气温度的关系,结果显示:①相同道路走向,老城厢、古北社区和新江湾城道路干道空气温度高于支路空气温度,结合图4.发现道路越宽,宽道路中心与边缘的空气温度差异也越大;安亭新镇的道路仅为支路,不做赘述,②道路走向来看,老城厢、古北社区和新江湾城同一等级的道路,南北走向空气温度低于东西走向空气温度,由于早上9:00.太阳直射东边,使得南北走向的道路东边地物遮挡形成阴影,道路整体温度偏低,安亭新镇同一等级的道路东西向温度低于南北向空气温度,安亭新镇东西向道路有一定程度的傾斜,为顺风向,南北向道路为背风向,当太阳高度角较低时,顺风向的走向优势一定程度弥补了东西走向空气温度的劣势。

道路间距指标对空气温度因子的影响分析采用路幅空间范围内空气温度差值来关联道路间距的影响效应,表5呈现了4个区域不同道路路口间距的温度差值变化情况,同一个区域,道路的间距越大,道路上的温度和区域整体温度差异越大,尤其是安亭新镇和新江湾城,这种现象更为明显,从图4也可以看出,这两个区域道路密度低,路网间距整体较高,温度差异较明显。

道路路幅范围内部空气温度的波动性采用气温变异系数来反映离散程度,表6为连接度不同的4个区域的温度变异系数值,结果发现,道路连接度越高,道路温度的变异系数越小,说明路网越发达,道路温度分布越均匀,波动越小,此外,从图4可以看出,通达性较好的交叉口处也是空气温度低值区,

2.1.2道路肌理形态指标与风速分布

图5为4个肌理9:00风速分布图,结合提取道路的风速模拟结果数据,整体来看,古北社区的道路平均风速最高,为1.50m/s,其次是老城厢,道路平均风速为1.41m/s,新江湾城的道路平均风速为1.33m/s,安亭新镇道路平均风速最低,其平均风速值为1.11m/s。

表7为4个区域道路不同走向和不同等级与风速的关系,结果显示:①相同道路走向,老城厢和古北社区干道风速大于支路的风速,结合图5看出,尤其是老城厢,内部支路道路普遍较窄,风速普遍较低;新江湾城南北走向干道风速大于支路风速,且差异较大,而东西走向的支路的风速大于干道风速,由于道路倾斜角不同,新江湾城道路东西走向干道与风向的夹角大于东西走向支路与风向的夹角,②从道路走向来看,老城厢同一等级的道路,南北走向的风速普遍高于东西向的风速;古北社区、新江湾城道路干道南北走向的风速高于东西走向的风速;支路上,古北社区、新江湾城和安亭新镇均表现为南北走向风速低于东西走向的风速,这3个区域支路的弯曲方向均为东西顺风向,南北背风向,显而易见,顺风向风速高于背风向风速。

道路间距指标对风速因子的影响分析采用路幅空间范围内风速差值來关联道路间距的影响效应,表8呈现了4个区域不同道路路口间距的风速差值变化情况,结果显示:同一个区域,道路的间距越大,道路风速与区域的风速差值越大,从图5可以看出在道路交叉口处道路的风速偏高。

道路路幅范围内部风速的波动性采用风速变异系数来反映离散程度,表9为连接度不同的4个区域的风速变异系数值,结果为道路连接度越高,道路风速差异系数越大,说明路网越发达,道路的风速波动越大,老城厢和古北社区路网发达,道路交叉口多,因此道路风速分流多,使得不同路段的风速不同,另外,图5中可以发现,4个区域的道路两边有行道树的路段,风速也会相对较低。

2.1.3道路肌理形态指标与热舒适性因子PMV分布

图6为4个肌理9:00PMV分布图,结合提取道路的PMV模拟结果数据,整体来看,老城厢道路平均PMV为4.93.PMV值最高,热舒适性最差,其次是安亭新镇,PMV值为4.68.然后是古北社区,PMV值为4.57.新江湾城的热舒适最好,PMV值为4.54。

表10呈现了4个区域道路不同走向和不同等级与PMV值的关系,结果显示:①相同道路走向,老城厢、古北社区和新江湾城道路干道的PMV值高于支路的PMV值,且从图6可以看出,老城厢的道路越宽,道路中心与道路两边的PMV差异越大,②从道路走向来看,老城厢、古北社区和新江湾城的同一等级道路,南北走向PMV值低于东西走向的PMV值;而安亭新镇南北走向和东西走向的PMV值整体相似,结合温度和风速,东西顺风向的风速优势弥补了东西向暴露于太阳直射的劣势,一定程度上改善了热舒适性。

道路间距指标对PMV值的影响分析采用路幅空间范围内PMV差值来关联道路间距不同等级标准的影响效应,表11呈现了4个区域不同道路路口间距的PMV差值变化情况,可以看出,在同一个区域,表现为间距越大,道路PMV值与区域PMV值差值越大,安亭新镇和新江湾城间距整体大于老城厢和古北社区,这种现象更为明显。

道路路幅范围内部PMV的波动性采用PMV变异系数来反映离散程度,表12为连接度不同的4个区域的PMV变异系数值,可以看出,道路连接度越高,道路PMV值变异系数越小,说明道路的热舒适性分布越均匀,波动越小,此外,从图6中看出,4个区域种植有行道树的道路,其两边的PMV值都非常低,这说明绿化能够很好地改善道路热舒适性。

2.2微观层面道路肌理形态指标与微气候因子分布

2.2.1道路形态指标与微气候因子的相关性分析

在微观层面研究道路贴线率、H/w、SVF对道路空间微气候的影响采用定量的线性回归分析,利用Excel的CORREL和Stata软件的相关分析对4个区域的道路形态指标与之对应的空气温度、风速和PMV建立相关性和一元回归关系,进而确定道路形态指标与微气候因子和热舒适性PMV的关系,为不同形态指标的道路气候环境分布提供直观解释。

2.2.1.1道路形态指标与空气温度关系的相关性分析

通过计算4个区域的道路形态指标与空气温度的相关性,经一元线性回归分析,所得结果见表13.

从表13中可以看出,老城厢道路空气温度与贴线率显著性最强,呈显著负相关关系,虽然H/w值与空气温度值相关系数很高(r=-0.920),但无显著性,解释性不强,SVF值与空气温度有正相关关系,但显著性也不太高,老城厢内部道路狭窄密集,容易导致热量集聚在内部无法散热,H/w值对空气温度影响有关联而不显著,古北社区道路贴线率相近,影响道路空气温度的主要指标是SVF值,呈显著正相关关系(r=0.921.p=0.02),安亭新镇和新江湾城的道路H/w值是影响空气温度的主要因素,H/w与空气温度呈显著负相关(r=0.847.p=0.03),新江湾城SVF值低的道路,空气温度值也相对较低,但结果不显著,主要因为新江湾城道路周围良好的景观绿地环境对道路的影响作用。

2.2.1.2道路形态指标与风速关系的相关性分析

通过对4个区域的道路指标与风速的相关性和一元线性回归分析,研究每个区域的道路形态指标对风速的影响作用,计算结果见表14.

对于对风速的影响来说,老城厢道路的贴线率、SVF和H/w对风速都有显著影响,其中贴线率和H/w值与风速呈显著负相关,SVF值与风速呈显著正相关,相关系数都在0.8以上,p<0.01.道路H/w与风速的相关关系更强,古北社区的道路风速主要与道路形态指标的SVF值有关,相关系数0.934.显著性很高,安亭新镇的风速与SVF值呈显著正相关,相关系数为0.989.p值为0.01.新江湾城的道路风速与H/w值和SVF值都有关,且都呈显著正相关,相关系数都在0.8以上。

2.2.1.3道路形态指标与PMV关系的相关性分析

通过对4个区域的道路指标与PMV值的相关性和一元线性回归分析,研究每个区域的道路形态指标对PMV值的影响作用关系,计算结果见表15。

老城厢的道路贴线率和SVF值是影响道路热舒适性的主要因子,道路贴线率与道路热舒适性PMV值呈显著负相关(r=0.916.p=0.02),道路SVF值与PMV值呈显著正相关(r=0.908.p=0.03),古北社区的道路SVF值与PMV值的关联性更强,相关系数0.914.呈正相关,显著性很强(p=0.005),安亭新镇这3个道路形态指标中,SVF值是影响道路热舒适性的主要因子,SVF值与PMV呈正相关,相关系数为0.910.显著性较高(p<0.05),H/w值与PMV呈负相关关系,但显著性弱,解释力不强,新江湾城道路PMV值主要与H/w和SVF值有关,其中H/w与PMV值呈显著负相关(r=0.982.p=0.01),SVF值与PMV值呈显著正相关(r=0.954.p=0.03),H/w与道路热舒适性的相关性更高。

2.2.2道路形态指标与微气候因子描述性分析

通过选取4个研究区域不同道路等级和走向的若干典型道路,对比分析不同构成形态指标f贴线率、高宽比H/w和天空开敞度SVF)因子的路段空间微气候指标因子空间分布数情况,从而从平面和垂直维度的空间特征构成方面分析空间形态要素因子各项指标的微气候影响作用(见图7),

2.2.2.1道路形态指标与空气温度关系描述性分析

比较分析4个区域不同道路走向和级别的形态指标与空气温度的关系,可以看出其空间指标微气候影响作用特征,见图7。

(1)东西走向的城市干道

这一类型的城市干道,老城厢的人民路南贴线率很低(0.5以下),道路整体开阔,因而SVF值很高,其道路空气温度数值最大,老城厢复兴东路的贴线率相对较高(0.5~0.8),空气温度呈现较低,这一规律某种程度上体现贴线率在影响空间气温变化,新江湾城干道殷行路贴线率低,SVF值高,其空气温度数值也很大,古北社区干道虹桥路其道路SVF值较低,空气温度也相对较低。

(2)东西走向的城市支路

这一类型的城市支路,当贴线率相同时,可以看出H/w和SVF影响其空气温度的作用非常明显,古北社区在道路贴线率和H/w值相近的情况下,呈现为SVF值越高,空气温度越高,老城厢受到道路贴线率作用影响明显,贴线率数值在0.8以上时空气温度始终是高于贴线率为0.5的道路,安亭新镇贴线率和H/w值高、SVF值低的空气温度较低,如安礼路,而安德路南、安德路北受道路绿化降温作用,其H/w和SVF值对空气温度的作用不明显,虽然其SVF值不同,但空气温度相同且较低,同样,新江湾城国帆路道路H/w值高,SVF值低,空气温度最低。

(3)南北走向的城市干道

这一走向的城市干道,古北社区古北路和新江湾城淞沪路具有贴线率和H/w相近且数值较低的特征,其SVF数值越大,路段空间的气温越高,老城厢的河南南路和新江湾城的淞沪路具有相近的H/w和SVF数值,河南南路的贴线率在0.5~0.8之间,空气温度出现低值,结合老城厢复兴东路东西向城市干道的这一特征分析,可以体现贴线率在一定阈值范围起到降温作用。

(4)南北走向的城市支路

这一走向的城市支路,其路段的表現为H/w与空气温度呈负相关,SVF值与空气温度呈现正相关特征;贴线率0.5~0.8区间,其贴线率影响程度大于SVF指标的影响作用,当老城厢H/w相近时,SVF数值高,一般呈现路段气温高值,但侯家路和其他两条支路相比,其SVF值高时,贴线率在0.5~0.8之间,出现了路段气温低值,说明贴线率的影响更为显著,新江湾城的江湾城路和政和路两者具有相同的贴线率和SVF,道路H/w越高,空气温度越低,古北社区呈现贴线率和H/w相近时,SVF值越高,空气温度越高。

2.2.2.2道路形态指标与风速关系描述性分析

比较分析4个区域不同道路走向和级别的形态指标与风速的关系,见图7.可以看出如下空间关系特征。

(1)东西走向城市干道

这一类型的城市干道风速呈现老城厢>古北社区>新江湾城,老城厢人民路南和新江湾城殷行路的贴线率和SVF相同,人民路南的H/w值高,但贴线率低,路段开阔,风速更大,古北社区虹桥路和新江湾城殷行路贴线率和H/w值相近,虹桥路的SVF值高,风速亦更大,新江湾城干道殷行路的行道树对风的阻挡作用,导致风速相对较低。

(2)东西走向城市支路

这一类型的城市支路风速呈现新江湾城>古北社区>安亭新镇>老城厢,新江湾城的道路整体比较开敞,风速相对较高,其中风速最低的为国帆路,绿化和建筑的阻挡作用,风速相对较低,古北社区支路在贴线率低、道路H/w高的情况下风速主要与道路SVF值有关,SVF值越小,风速越低,安亭新镇贴线率一致的情况下,道路风速主要受道路H/w和SVF值的影响,道路H/w值和SVF值高的风速更大,老城厢支路风速主要与道路的贴线率有关,贴线率在0.8以上的风速很低,且道路H/w值越高,风速会更低,这和老城厢支路道路宽度较窄有关。

(3)南北走向城市干道

这一走向的城市干道风速呈现古北社区>老城厢>新江湾城,古北社区干道H/w低、SVF值高的风速越大,新江湾城H/w值低,风速相对较低,老城厢干道SVF值相同,贴线率和H/w值越低,风速越大。

(4)南北走向城市支路

这一走向的城市支路风速呈现新江湾城>古北社区>老城厢>安亭新镇,新江湾城支路贴线率和SVF值一致,H/w值高的风速越大,其中由于道路绿化对风的阻挡作用,江湾城路风速最低,古北社区在贴线率低、H/w值较高的情况下,SVF值越高风速越大,老城厢在贴线率很高、H/w值一致的情况下,SVF值越大,风速越大,安亭新镇道路SVF值越低,风速越低,其中,安勇路的风速最低,其道路绿化的种植进一步降低道路风速。

2.2.2.3道路形态指标与PMV关系描述性分析

比较分析4个区域不同道路走向和级别的形态指标与PMV因子关系,见图7.可以看出如下空间关系特征。

(1)东西走向城市干道

这一类型的城市干道PMV值呈现老城厢>新江湾城>古北社区,这和空气温度的关系规律一致,老城厢人民路南和新江湾城殷行路贴线率和SVF值相同时,H/w值高,PMV值越高,古北社区虹桥路和新江湾城殷行路贴线率相同,殷行路的H/w值低,SVF值高,其PMV值更高。

(2)东西走向城市支路

这一类型的城市支路PMV值呈现老城厢>古北社区>安亭新镇>新江湾城,老城厢支路贴线率和SVF越高,PMV越高,古北社区蓝宝石路和其他支路比较,在贴线率和H/w相近时,SVF值影响突出,SVF数值越低,PMV值越低,新江湾城支路整体路段PMV值最低,H/w低、SVF值高的道路,PMV值相对较高,其中国帆路PMV值最低,其道路绿化有效的改善了区域的热舒适性。

(3)南北走向城市主干道

这一走向的城市干道PMV值呈现老城厢>古北社区>新江湾城,这和空气温度规律有所不同,总体特征呈现路段PMV值受到H/w和SVF值的一定程度影响,而与贴线率的关系不明显,道路H/w低、SVF值高,道路PMV值就高,新江湾城干道淞沪路道路绿化的作用一定程度也降低了其道路PMV值。

(4)南北走向城市支路

这一走向的城市支路PMV值呈现安亭新镇>老城厢>新江湾城>古北社区,安亭新镇安勇路和古北社区水城南路贴线率相近,安勇路的H/w值更高,SVF值低,其道路PMV值更低,老城厢侯家路和古北社区伊犁南路道路H/w值相近,侯家路贴线率和SVF值均高于伊犁南路,其PMV值更高,新江湾城当贴线率与SVF值一致时,H/w值高的PMV值较低。

3结论与讨论

3.1结论

选取上海市不同历史文脉背景下形成的4个区域道路空间形态模式,采用三维数值模拟方法进行微气候影响作用比较分析,在城市道路整体网络形态指标方面,道路宽度、道路走向、道路网间距和道路网连通性共同作用于道路网络肌理的微气候因子效应,结果发现,尽管城市干道通风好,但其道路温度和PMV值高于支路,整体微气候效应不佳;道路南北走向的微气候效应整体优于东西走向;道路间距越大,道路温度和热舒适性越差,但路网通风效果更好。

在微观街道构成要素指标方面,贴线率、高宽比和天空开阔度共同影响了道路的热环境,道路的贴线率主要与空气温度有关,當贴线率在0.5以下和0.8以上时,空气温度较高;H/w和SVF影响道路气候因子分布作用明显,普遍在H/w的高值区和SVF值低值区,基本上是3个气候因子指标的低值区,此外,中观层面道路形态指标也同时控制影响着具体每条道路的形态指标微气候效应,两者是协同效应作用的关系。

3.2讨论

对4个城区微气候特征的比较分析,结论是显而易见的,老城厢原生水网系统的破坏,在城市化发展转型时期,城市道路网络的更新只是拓宽城市干道,满足快速发展的城市交通各种需求,但整体的路网肌理在传承保护与发展演替过程中面临着更新需求,其空间环境的舒适性亟须改善,对安亭新镇和古北社区两个区域的空间形态比较,发现古北社区建筑形态和道路布局更加有利于改善微气候,安亭新镇这一典型德国风貌的低密度住宅区,道路H/w低,贴线率、SVF值高,道路微气候比古北社区差,新江湾城主要是以打造生态花园城为主,其区域内道路设计与园林设计都强调生态效应,结果也证实新江湾城的微气候最佳,这说明城市外部空间肌理的有效改进需要道路肌理和内部开敞空间的整合发展。

本文利用ENVI-met软件对上海4个区域的微气候环境进行数值模拟研究,主要研究了道路空间肌理形态的微气候环境状况,道路绿化对街道微气候也会产生影响,仅考虑了绿化与建筑整体开敞空间形态指标SVF指标对微气候的影响,对研究区域绿化植被类型、绿化率等指标未做具体分析,在今后的研究中,可以深入研究街道整体空间肌理结构形态(包括绿化因子)对微气候及热舒适性的互动影响作用。

作者:姜允芳 韩雪梅 石铁宋 丹然

城市景观气候环境论文 篇2:

生态雨林缸在室内设计中的运用

摘要:将自然界热带雨林一角景观微缩成景观并放置在一个封闭的玻璃空间内,这个合成的玻璃容器被称为雨林缸。这种微缩的雨林景观拥有绿色环保、观赏性极佳的特点。本文从雨林缸的演化入手,解析雨林缸的制作要点,结合室内设计介绍雨林缸在室内设计中的作用与意义,最后从人们的生活角度阐述雨林缸在室内设计中的价值。

关键词:生态;雨林缸;室内设计;装饰;气候环境

0 引言

随着工业化水平的提高,人们对于气候环境的愈发重视,大多数人选择在家里摆放绿色植物来改善室内空气,但利用为数不多的盆栽不能改善室内空的气质量,雨林缸因为其植物的高密度和多样化特点却可以轻松达到这一目的,所以,雨林缸也有天然“绿肺”的称号。

1 现代“雨林缸”的由来

我们今天接触到的各种各样的雨林缸都是由“沃德箱”演变来的。阳光使玻璃内的植物进行蒸腾作用,植物的水分通过叶片散发到空气中,所以在没有人为浇灌的情况下玻璃罐内的植物也能“自给自足”地生长繁殖。1842年,沃德将他发现的这一情况公布于世,“沃德箱”出现在大众的视野里。“沃德箱”的问世有利于当时世界的人们追逐新植物。尽管“沃德箱”时代已经离我们很遥远了,但是“沃德箱”在我们生活中依旧有迹可循,其中最为接近“沃德箱”的当属雨林缸。现代雨林缸是由多种热带植物组成的人造景观,它在一定的空间内模拟雨林的地面、林梢植物等主要景观,再以石头、苔藓、花草和动物昆虫为配景构成的一方雨林景观。

2 雨林缸常见的制作要点

自然体验的景观设计能够让人的不同感官共同发挥作用,让人获得综合性的体验感[1]。与市面上普通的水陆缸相比,雨林缸在植物配置、技术等方面的要求更高,植物雨林缸的制作与设计都是以天然的雨林环境为基础的,缸内模拟的是真实的雨林地面和附生植物的生长环境,材料与技术的选择也立足于景观的现状以及实际需求[2]。首先,在植物的群落分层上,雨林缸采用的是再现雨林自上而下的分层的方式,这种分层方式就是对雨林缸制作技术的高度要求,所以市面上的在植物缸设计时为迎合这种生态分层方式都采用了高缸的形式,在构图上着重对高度的塑造。

雨林缸内的生态系统是较完整的闭环结构,缸内需要设置独立的光照系统和喷淋设备,结合湿气下沉的规律,缸中的通风方向是自上而下的,有利于形成空气循环。雨林湿度的控制是由喷淋完成的,积水过多会影响缸内植物的生长,所以,缸内排水也是缸的要点,为了防止因水分下沉至缸底而导致的水位过高,使植物根系浸水腐烂情况的发生,在缸侧距缸底五到十厘米处开排水口,可以在保证水分稳定的同时保证植物根系的正常生长。

常见的雨林缸地面不设置水域,是纯陆地缸。与陆地缸不同的是,雨林缸内的植物都是大植株的形态,所以无法如陆地缸那般造景恢宏,雨林缸就像是雨林深处的某一个角落,静谧而自然,拥有自己独立的生态系统。因为雨林独立的气候环境,所以雨林缸缸内的植物选择范围会更加广泛,除观叶性植物外,设计者还可以按照自己的喜好种植附生兰花、秋海棠等开花植物,还有猪笼草、猪笼草姬蛙等有趣的共生动植物。

3 雨林缸在室内设计中的具体运用

对于不同性质的室内空间来说,雨林缸的设计风格也不同。室内绿化是现代室内设计的重要组成部分之一,不論是作为何种性质的空间装饰,雨林缸的设置都以提高室内装饰的美感与空间舒适度为目的,所以,雨林缸的设计是迎合它所处室内总体风格的,它的景观效果也应当与室内的风格相呼应,实现室内自然景观元素与室内装饰元素相互成就、相互融合的装饰效果。通常来说,室内绿化就是将植物、水体等一系列的自然界元素引入室内设计[3]。

植物与相关造景活动被摆在助力生态修复的首位[4],这种沉浸式设计以述说故事的方式营造出富有感染力的物质情境[5]。现在,社会逐渐进入文化多样性、艺术多元化的时代,人们对美的追求也逐渐趋于多层次、多方位和多角度,逐步形成了包容性和开放性的基本特征[6]。由于雨林缸的造景空间有限,在选择植物的时候因着重于植物叶片的大小关系,使空间表现出层次分明、多而不乱的特点,呼应室内简约装饰的特点,突出虚实合理、疏密有度的空间层次。室内装饰大多为家用小型雨林缸,小尺度空间更能够体现空间的亲切感[7]。

人们顺应科技的发展将人工智能与雨林缸相结合,创造出了人工智能化的雨林缸。如果生态缸是一个开放的生态系统,那么改生态系统的成分复杂,自我调节、自我修复和自我延续的能力强,在没有巨大外界环境干扰的情况下,会长期保持相对稳定的发展[8]。给雨林缸配备智能化的控制设施,能够控制缸内的温度、湿度、光照、风循环和水循环,人们可以通过手机随时了解雨林缸的温度、湿度、光照和排风状况,可根据观察到的状态及时调整缸内的湿度和通风,实现远程养护。

4 雨林缸在室内设计中的作用

4.1 室内空气净化作用

在大气污染的影响下人们对于空气质量的关注和要求逐渐增加,保持生态系统的平衡,促进社会的和谐健康发展,是社会发展的必然趋势[9]。近年来,市场上家用空气净化器的销量逐年升高,人们对室内环境的空气质量的要求愈加严格,但市场上普通家用净化器通常只能净化室内漂浮的颗粒以及部分甲醛等有害物质,净化能力有限,再加上净化器的净化效果并不能使空气流通,若长久地不清理净化器还有可能造成二次污染,增加抵抗力弱的人群感染呼吸道疾病的风险。

从生态角度看,植物确实可以优化室内环境,如绿萝、果子蔓等室内植物可以吸收室内的甲醛,净化空气[10],所以,我国的绝大多数家庭会在家中摆放植物来净化空气。可是几棵盆栽并不能达到净化空气的效果,想要通过植物达到净化空气的效果还需要有较大的种植密度和多样化的植物种类。雨林缸中的植物能够有效吸附空气中的甲醛、硫化氢等有害物质和其他悬浮框颗粒,所以,雨林缸是室内的天然“绿肺”。

4.2 雨林缸的观赏作用

生活在城市中的我们越来越难接触到大自然,用植物改善室内环境,实现人与自然的和谐相处,成为一种设计需求[11]。雨林缸在设计时需要设计者十分了解每一种热带植物的生长习性和特征,进行自上而下的有梯度的配置。在设计景观中,设计者应注重植物的多样性,考虑景观效果,使景观发挥最佳的组合效果[12]。市面上常见的雨林缸多使用枯木、苔藓和空气凤梨的组合,空气凤梨颜色多样,放置在缸内会显得生动,普通爱好者使用简单的植物配置就能得到很好的效果,再加上空气凤梨生长于空气中,避免了室内土渣灰尘的产生,打理极为方便,非常适合现代家居环境[13]。

不同的颜色会给人带来不同的心理感受[14]。就室内办公环境而言,雨林缸中的植物能提高员工的想象力和创造力,有助于员工在一定程度上集中注意力。自然声景是由自然环境中的自然元素相互作用而产生的景观[15],室内装饰绿植可以达到视觉和心理上放松的效果[16],所以,员工在绿植充足的环境中的创造力、心理状况和工作效率都要高于空间环境中没有绿植的员工。越来越多的设计师开始使用绿色植物景观设计作品,但他们不清楚如何完美地进行造型,要结合景观设计与绿色植物,就要具备正确的技术和工艺[17]。

4.3 对室内的装饰作用

人与自然和谐共存一直是人们的追求[18]。雨林缸的设计应该结合室内不同的装修特征,保证环境整体的协调感。在景观设计中,水、石头的设计要符合自然规律[19],这种设计方式可以在狭小的空间中表现出浩大的场景美感[20]。设计者利用枝干与植株间不同的形态将其组合为协调的整体,对狭小的空间进行合理的配置能给人一种极其丰富的感觉,营造出写意的景观意境[21]。这种美化方式并不只反映在物体表面,它来自人们的内心需求,是人们对于物质需求和各自精神世界的具象表达。在设计中强调光、色、形、质、物与自然景观巧妙结合的自然化处理,为形成良好的室内生态环境和自然意境氛围提供基础条件,满足了当代人类“天人合一”的审美理想。

在室内的装饰中,雨林缸不仅仅是充当装饰的景观点缀,它也可以成为一组隔断。多元素点缀就是选用硬质材料与自然结构构成的景观空间,它可以使原有的景观更加优美[22]。此外,室内装饰有许多难以修饰的“死角”,譬如楼梯间的拐角处,人们通常都会将此空间做成一个狭小的杂物储藏室,难以打扫的同时也缺乏美观。雨林缸可以定制成适合空间的大小,人们可以根据自己房间的尺寸大小来“量身定制”一个合适的雨林缸,这样不仅能更有效地提高室内空间的利用率,也能为家中增添一份生机。雨林缸就是通过组合点、线和面将各个绿色空间的效果和功能最大而化形成的立体景观[23]。

5 结语

雨林缸将自然景观微缩并运用在室内设计上,它与室内设计的关系是既独立存在又浑然一体的。这种和谐统一呼应了以“自然为本”的观念。从室内设计的视角上来看,雨林缸的加入是在现代设计的概念中加入原始自然的元素,使设计满足人们回归自然的愿景。智能科技的加入让雨林缸的养护变得更加简单便利,降低了雨林缸人工打理的高要求,让每个对此感兴趣的人都有机会拥有自己的一片“雨林”。

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作者简介:曹彦婕(1999—),女,江苏镇江人,本科在读,研究方向:环境设计。

李青青(1990—),女,湖北武汉人,博士,讲师,系本文指导老师,研究方向:中华工匠文化、中国传统设计理论。

作者:曹彦婕 李青青

城市景观气候环境论文 篇3:

现代景观园林规划设计现状及应对思考

(1.

摘要:隨着当前我国经济的不断发展,人们的生活方式和理念也在不断发生改变,人们对于市政基础设施的建设要求也越来越高,近年来,我国现代景观园林规划设计及建设中已经取得了初步,成效,但就当前景观园林的规划施工现状来说,其中还存在着一些问题,本文将重点对于现代景观园林规划设计现状,及如何应对当前景观园林规划设计现状进行分析,并提出一些积极建议,对我们优化近代园林建设提供一些参考。

关键词:新时代;景观;园林;规划方案;设计理念

引言:

我国有着悠远的园林设计建造史,在我们新时达的园林设计建设中,其中一大部分都是来自对古代园林景观技术的传承。现代化的景观设计园林即要求保留对传统景观园林技术设计的优点,又要此基础上进行创新升华。我国现代景观园林设计中,添加了一些旅游风景等要素,及其他一些大量的现代化元素。虽然我国的现代景观园林的发展已经获得了初步成效,但是我们着眼世界,我们国家的园林设计水平较其他发达国家还有一定的差距,需要我们多学习一些先进的园林设计理念,改革创新,缩小与其它发达国家的差距,让我们的现代化园林景观设计符合人们群众的需求。积极创建宜居城市,满足现代化的经济发展建设。

一、现代园林发展现状

(一)当前现代园林管理设计思想落后

就当前我国的园林景观建设实际情况来说,我国当前现代化景观园林设计方式和理念还比较落后。一些传统的固有的设计理念阻挡了新思想的、新设计理念的进入。我们新时代的景观园林设计应该丰富其内容,在设计中融入一些先进的设计元素,创新设计理念。我国当前的景观园林设计理念很多都是模仿或者照搬被人的设计经验,缺乏创新。而且由于每个国家的地区气候环境是不相同的,所以很多照搬的设计方式就缺乏灵性,植物生长的环境是不同的,在其他国家长势好的植物不一定适合我国的气候;另外,现代景观园林的设计特色是和一个国家的发展历史和文化传承有关的,园林设计是对传统文化的文艺性表达,所以我们在现代园林景观设计的过程中,要充分重视当地特色人文与城市形象相结合,发展,中国特色的现代园林建设。我们可以引进国外的设计方案,因地制宜的进行现代园林设计。

(二)设计人员生态环境意识不强

现代化的景观园林设计是为了给人们的生产和生活提供一个宜居的环境,景观园林设计一方面是为了美化城市,而更重要的方面是改善生态环境,提高人们的生活质量。在一些现代景观园林设计中,部分景观园林设计人员由于本身缺乏园林管理技术和设计经验,导致对景观园林缺乏重视,将其作为城市景观的附属。在现代园林设计中,只追求园林设计的美观性,忽略的建设现代景观园林的主要目的是为了保护生态环境,提高民众的生活质量。设计人员的在景观园林设计中由于经验不足,很容易导致规划出来的景观设施缺乏当地特色,而且可能太过于关注植物景观的对称性,为导致设计出来现代园林景观的缺乏艺术感。

(三)景观园林设计中植物搭配不合理

景观植物的生长状况,与土壤和气候有着很大的关系,在进行景观园林设计时,要注意植物搭配的合理性,充分考虑植物的生长特性,及具体的种植条件,选择适宜生产的植物进行培育,一些设计人员如果盲目的进行景观设计,就有可能导致一些当地特色树种不能进行栽培,而是选择一些价格昂贵的树种培育,这样就有可能因为树种选择不合理,导致投入的资金浪费,而且当地经济特色表现也不明显,使设计缺乏个性、特色。在植物的选择上尽量选择常绿型利于生长的植物的。

二、应对景观园林发展现状的具体可行性措施

(一)创新改革设计观念

我国主张的园林设计谁生态园林、宜居城市。为了满足当前城市发展需求,我们应该把当前的旅游观念作为游憩、生态环保、景观形态、等三个层面来理解,将生物之间的依存关系作为设计依据。作为景观园林设计要讲究各个因素之间的关联性。不合理设计不但不能达到预期保护环境的目的,还是对自然环境的一种破坏。最终会导致设计效果不佳,我们在现代化的景观园林设计中要有创新设计的观念,设计中注重全局意识。全面整体的看待景观园林设计问题。

(二)景观园林设计应结合当地的文化传统

城市在发展的过程中不可避免的要对城市的生态环境造成一定的影响,导致生态环境恶化严重,城市园林景观园林设计规划有助于我们提高环境质量,降低对环境的破坏,我们在现代化城市景观园林设计中,应该注重园林规划与传统文化历史等相结合,打造一张特色的城市名片。比如广东省中山是的綦江公园建设,岐江公园占地11公顷,是原来的粤中造船厂旧址。我们在对其进行城市景观园林设计的时候,应该保留珍贵的城市记忆。采用对于传统工业的、保留、更新利用的态度。既保留了传统的文化,又体现了新时代经济发展的特点。通过园林景观将其直观反映出来。

结束语:

综述当前,现代景观城市园林计划,是当前城市基础设施建设中重要的组成部分,城市景观园林规划时为了改善我们的城市生态环境,达到绿化、美化的效果。城市现代景观园林建设一项长期的工作,们应更加重视环保理念,积极面对城市现代景观园林建设中存在的不足,从而更好的解决问题。加强人们对城市现代景观园林建设绿化意识,加强环保观念。在城市现代景观园林建设中提高园林管理工作人员的专业技术,培养合格的园林设计人才。

参考文献:

[1]周舰. 现代城市园林景观设计现状及发展趋势思考[J]. 安徽农业科学,2012,(11):6579-6581

[2]于洋. 现代景观园林规划设计现状思考[J]. 现代园艺,2015,(22):105.doi:10.3969/j.issn.1006-4958.2015.22.089.

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[4]周舰. 现代城市园林景观设计现状及发展趋势思考[J]. 安徽农业科学,2012,(11):6579-6581.

[5]岳天明. 中国现代景观园林规划设计理念的探讨[J]. 中华民居,2014,(15):19.

作者:李铁春 齐晶晶

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