摘要：园林规划设计中营造舒适的微气候环境不仅体现人性化设计，也能降低能耗，为使用者提供自然、安全、舒适的空间环境。 本文对国外微气候舒适度的研究发展，微气候舒适度的评价研究和应用研究进行初步概述，并提出在国内园林规划设计中的研究重点，即加强园林微气候舒适度研究，完善评价标准，园林规划设计中重视营造微气候舒适度，重视多学科融合及实地测试。以期推动国内对微气候舒适度的研究。 关键词：微气候舒适度；评价；园林规划设计文章编号：1000-6664(2009)11-0081-03中图分类号：P 49
文献标志码：A
收稿日期：2009-03-03；修回日期：2009-08-24基金项目：四川省科技支撑计划(编号：2008SZ0151)资助
Abstract:It not only embodies the human-centered design,but also reduces energy consumption and provides natural,safe and easeful environment to build comfortable microclimate environment in landscape planning and design.This paper reviews foreign studies progress,evaluation,and application on microclimate comfortableness and puts forward domestic research emphasis in future,namely enha
ncing the landscape microclimate comfortableness research,perfecting the evaluation standards,focusing on the creation of microclimate comfortableness in landscape planning and design,attaching importance to multi-disciplinary integration and on-site test,and hopes to promote the research and application of landscape microclimate design in China.
Key words:microclimate comfortableness;evaluation;landscape planning and design
国外微气候舒适度研究简述及启示
Review of Foreign Studies on Microclimate Comfortableness and Its Enlightenment 陈睿智
董靓
CHEN Rui-zhi,DONG Liang
园林设计应以人的需求为基础，体现人性化设计。人性化设计体现在2个方面：人的需求和舒适度[1]。对人性化的关注表现为人性场所的设计，重点之一就是微气候的营造[2]。微气候营造在小尺度园林规划设计中越来越受到重视，目的是构建舒适宜人的环境。本文对国外微气候舒适度的评价研究和应用研究进行了初步整理，以期对国内微气候的研究和实践提供借鉴。
1微气候舒适度的内涵
随着现代气象学的发展，南兹博格(Landsburg)认为，微气候是指地面边界层部分，其温度和湿度受地面植被、土壤和地形影响[3]。阿兰·米诺(Alan W.Meerow)和罗博特·杰克(Robert J.Black ）认为[4]，微气候是指小范围地方性区域的气候，其气候特征一致并可改善。山塔莫瑞斯(M.Santamouris)和阿斯曼克剖勒斯(D.Asimakopoulos)[5]认为微气候是指“在几千米里特定区域内，由于气候的偏差形成的不同地块的小尺度气候形式。表述不一，但都认可小尺度特征，是研究一个有限区域内的气候状况。南兹博格强调微气候的垂直小空间是地面边界层部分。正因为微气候受地面植被、土壤和地形影响，所以阿兰·米诺等强调微气候的可改善性，山塔莫瑞斯等强调微气候的偏差性。美国采暖、制冷与空调工程师学会[6]
（ASHRAE ）对热舒适度的定义：“在热环境中感到满意的状态。”尽管对微气候舒适度还没有确切定义，但可从以上表述中推断其内涵：微气候舒适度是人在所处小尺度范围的气候环境中感到满意的状态，这种小气候可根据人体舒适度来评价，并可采取相关技术、方法和措施来改善。
2微气候舒适度评价
国外关于舒适度的研究经历了3个阶段，从最初的定性描述或采用经验公式进行讨论，到定量化研究人在环境中的舒适度，再到近几年探讨微气候舒适度。对微气候舒适度只是描述性的表述，因此对微气候舒适度评价的研究就尤为重要，这也是国外近几年研究的热点。研究者结合实际情况，对微气候舒适度进行定量化探索评价方法与指标。2.1评价方法
1)提出评价微气候的方法和模型；应用较广的是“Comfa”法和“TS-Givoni”法[7]。“Comfa”法用来计算人在户外能量平衡值，基本表达公式为：
E b =M +R abs -Conv -Evap -TR emitted
式中，E b ：人体户外能量平衡值，M ：人体新陈代谢积累的能量，
气雾阀R abs：人体吸收的太阳和陆地辐射热，Conv：由对流引起的体感热量散失，Evap：由蒸发引起的热损失，TR emitted：人体辐射到陆地的热量)。
TS-Givoni法[8]通过实验建立回归方程计算人体的户外热舒适度：
TS=1.7+0.1118×Ta+0.0019×SR-0.322×WS-0.0073×RH+0.0054×ST
式中，TS：人体户外热舒适度，TA：阴影下的空气温度，SR：太阳辐射；WS：风速；RH：相对湿度；ST：分别在草坪和沥青路面测定的地表温度。
2)探讨人的个体差异、文化背景等因素对微气候舒适度的不同反映。如伊格·内扎（Igor Kneza）等[9]结合问卷调查和物理气候指标的实地测定，分析不同文化背景下的日本人和瑞典人在气候指标大致相同的公园中对舒适度的不同评价。
3)结合前人的研究不断探讨新的评价模型，从“Comfa”法、TS-Givoni法到RayMan模型、CFD法等。安利斯·古亚斯(Ágnes Gulyás)等[10]运用RayMan模型计算匈牙利塞格德（Szeged）市的平均辐射温度（Tmrt）和体感温度（PET），以此描述辐射程度，评估城市不同环境中的人体生物气候舒适度，结果表明：不同的城市小环境，人体舒适感变动很大。德克士·欧罗（Takeshi Ono）等[11]运用CFD 法，通过风洞实验建立数学模型计算人体户外对流换热系数，评估气流速度和气流强度对户外人体舒适度的影响：
ā=4.0V+0.35V×T I-0.00080（V×T I）2+3.4
式中，ā：人体户外对流换热系数，V：气流速度m/s，T I：气流强度%。
2.2研究方法
1)都运用田野调查法，进行大量的实地调查和问卷调查，取得真实可靠的第一手资料。参与RUROS项目的研究[12-13]通过实地调查或实测取得第一手数据资料，力求保证数据的客观真实。
2)建立或根据实地情况修改已有的模型参数进行评判。如B. Givoni等[14]结合日本情况，修订TS-Givoni模型系数，并简化了指标：
TS=1.2+0.1115×Ta+0.0019×SR-0.3185×WS，
并提出了平均舒适度模型：
CV=0.0033×SR+0.22×DBT-0.05×WS-2.3
3)充分利用跨学科的技术与手段进行模拟研究。欧卡（J. Ochoa）等[15]设计评估程序COMFORT-EX，并利用3D建模型，评估和预测纽约时代广场的屋顶花园和户外空间微气候，指导园林规划。鲍伊尔（J.Bouyer）等[16]采用PET指标，提出人体舒适度的平衡模型，运用计算机模拟平台技术EVE(enriched virtual environments)，进行3D模拟评价巴黎和伊斯坦布尔的半露天和全露天体育场的热舒适度。
2.3选择的评价因子
不锈钢旗杆制作从早期的气温、风速、湿度等环境物理特征因子到衣服热阻值、室外活动时间及方式、性别、年龄、地理特征、文化背景等，选择的因子关注人的物理舒适度、生理舒适度、心理舒适度，体现人性化。
2.4结合实证
大部分的研究都选取城市为研究对象，既有跨区域的城市比较研究，也有对个体城市不同小环境的研究。
3微气候舒适度的应用研究
露天环境空间的精心设计可刺激环境的使用，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，可持续开发露天园林，为更多人所用。微气候可通过人为设置风障、阴凉、降低辐射热等措施改善[12]。
1)通过植物改善微气候。Ryozo Ooka等[17]从热环境因素、园林价值及经济发展的角度，提出植物配置模型：
F ens= {B j-D j}，F a=(F skys+F skyw)/2，F ec= {n t p t}
式中：F a：实现目标的园林成本，F skys：沿人行道配置植物后，夏季的俯瞰园林效果，F skyw：沿人行道配置植物后，冬季的俯瞰园林效果，F ens：实现的室外热舒适，B j：场地现状（或植物配置前）热舒适度，D j：场地中配置植物后的热舒适度，F ec：实现目标的经济成本经济，n t：单位植物配置成本，p t：植物配置数量，由此到最优空间配置方法，以期在最经济的情况下缓解城市热岛效应，实现园林功能。因此，夏季利用植物设置阴凉或形成风道，改善通风效果；冬季形成风障，控制风向、风速、风力是切实可行的[3]。
2)充分利用雨洪资源，设置水景观。总之，通过园林规划设计改善微气候舒适度，是游憩、美学、经济、社会的需要和期望。
水下光缆
4对国内园林规划设计的应用启示
国内对微气候舒适度的研究始于20世纪90年代，主要是改进国外WGBT指标，建立室外环境的物理参数直接计算WBGT的方法来分析城市室外热环境的安全性和舒适性。这一研究结果不能直接应用于园林微气候舒适度规划设计中，两者的自然因素和使用者的期望值都不同。微气候舒适度用于园林规划设计的研究在国内是新课题，本文对国外微气候舒适度的评价及应用研究做出初步整理，得到如下启示：
1)加强风景园林微气候研究。(1)此项研究是我国风景园林可持续发展的需要。风景园林游赏人次数和游赏时间增加，将导致有限的能源消费越来越多。改善微气候，在安全舒适的情况下，降热保温，减少能耗，节约资源，实现风景园林三大效益是可持续发展的前提；(2)研究可满足游赏者的需求。人们需要自然健康的而非人工的舒适环境，改善微气候就是提供自然舒适的旅游环境，前提是要认识研究微气候。
2)完善园林微气候舒适度的评价标准。到目前为止，国内外学者对微气候舒适度的定义、本质和核心标准等多方面的内容认识不一。(1)现有研究多从物理气候要素出发而存在不足，正如M. Nikolopoulou
等的研究表明，主客观舒适度评估中，只有50%与微
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气候物理特征指标相关[12]；(2)各小环境的自然条件、社会经济条件、文化背景、风俗习惯不同，不同气候区主流人对微气候舒适度的反映不同，致使微气候舒适度选取的评价方法和评价因子不同，而使评价结果不一；(3)城市和乡村的园林要素、构成形式和功能不同，导致评价因子与权重也应不同。因此，结合物理气候因素、地理因素、园林因素、人文因素、使用主体的生理因素和心理因素，按我国不同的气候区及城市、乡村区别建立不同的评价指标，确定主要舒适度评价因子，完善评判标准。
3)园林规划设计中重视营造微气候舒适度。通过园林空间设计改善微气候，刺激环境的使用，是园林规划设计的目的之一。从维护或改善园林微气候舒适度角度考虑，应重点研究以下4个方面：(1)探讨园林布局，园林构筑物的位置和形体及材料等方面改善微气候的方法与技术；(2)探讨园林植物遮阳、通风及形成风障等改善微气候的技术与方法；(3)探讨园林水体的降温和改变局部气流而改善微气候的技术与方法；(4)综合探讨园林的安全功能、微气候功能、美学功能、经济功能，使园林的规划设计具有必要性和可行性。
4)重视学科融合运用。微气候舒适度研究是现代园林规划设计发展催化作用下的一门边缘科学，涉及面比较广泛，需要气象学、植物学、地理学、生态学、园林规划设计学、管理学、环境心理学、行为心理学、计算机学等多学科的协作与交叉。
5)加强实地测试，获取真实可靠的第一手资料。国内对气候舒适度的研究大多直接从气象部门采集资料，这种宏观的数据资料对微气候就缺乏真实性，其研究结果也缺乏可信性与可行性。
5结语
随着环境恶化、资源枯竭、人口拥挤等问题的不断出现，虽然不能期望园林规划设计能够解决人口、资源与环境的矛盾，但通过改善微气候，降低能源消耗，提供自然舒适的生活环境、游憩环境则应是园林规划设计的目标。本文对国外近几年有关微气候的研究内容和实际运用做了初步总结，希望通过微气候的研究为园林的规划设计提供借鉴与指导。
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作者简介：
百花仙酒
陈睿智/女/在读博士研究生/西南交通大学建筑学院讲师/研
究方向为旅游景观(成都610031)
董靓/男/西南交通大学建筑学院教授，博士生导师，研究
方向为可持续景观(成都610031)
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