城市街道空间小气候参数及其景观影响要素研究

邵钰涵 刘滨谊

城市街道空间小气候参数及其景观影响要素研究

邵钰涵 刘滨谊

回顾了城市街道小气候参数及其特点，从影响街道小气候气流、湿度、温度、遮阳和污染物5个因子，分析了迄今的相关研究，总结了各因子之间的逻辑关系，解释了4种街道空间形态类型与城市街道小气候间的影响与作用,讨论了城市街道空间中景观要素对小气候因子的影响及其有效性。旨在为风景园林城市街道空间小气候研究与实践提供依据。

小气候；街道空间；影响因子；景观要素

Fund Item: National Natural Science Foundation of China (Key Program) (Ref51338007):Research on Micro Climate Responsive Design Theory and Method of Landscape Architecture in Urban Livable Environment

1 研究概述

近年来，随着全球气候变暖，气候变化导致的城市环境问题变得越来越突出，而城市环境的恶化凸显了公众对健康户外环境的迫切需求。在此背景下，小尺度范围的环境气候与人居更为密切，因此小气候的研究已成为当前风景园林学研究的热点。通过风景园林规划设计达到调节改善人居环境的目的是该前沿学科研究热点。

1.1 城市街道空间小气候及其重要性

当今城市建设正趋向高密度、窄通道、高层结构的特大型城市发展。随着地块尺寸缩小、城市密度增加、城市绿化区域不断被挤占，给城市空间热辐射平衡、地面-建筑间的对流换热、区域上空热对流和城市发热性造成了显著的变化[1]。这些变化的主要后果是，城市中的监测温度通常高于周边郊区，此种现象也被称为城市热岛现象（HUI）[2]。城市热岛现象已成为城市小气候研究领域的焦点，因为它是全球许多城市共同的面对的问题[3-4]。城市小气候主要受到以下因素影响：街道空间的建筑几何密度增加，使用光性能和热性能不合适的材料，绿地空间缺乏，人为产热和空气污染的增加等[5]。基于这种现象，已有较多针对可能影响UHI指数的不同参数的街道空间小气候研究。本文通过回顾大量与城市小气候相关的研究（其中 47篇被本文引用）发现业界缺少对城市街道空间小气候的正式规则、明确分类及指导框架。导致了现有研究结论较为分散，而且同质化严重。因此，本文目的是阐释、重构和提出一个能够清晰研究城市街道空间小气候复杂结构的研究框架，并回答以下问题：（1）城市街道空间小气候的影响参数；（2）参数之间的相互关系；（3）不同风景园林空间类型与城市街道小气候间的影响与作用；（4）景观要素对城市街道空间小气候参数的影响；（5）如何将景观要素与参数组织成一个清晰的框架，使其有助于指导未来的景观研究。

2 城市街道空间小气候参数

现有研究已经确定了数个城市肌理变量，因其可表征特定城市区域的形式和密度。研究者们已经明确定义了以下参数，且每个参数都有其构成因子和影响小气候的特征[6-8]。具体内容如下：

2.1 气流（风速风向）

已有研究证实，街道空间内风速的降低对高密度城区内自然通风造成很大限制[5]。因为城市地区的空气流动模式取决于建筑的分布[9]。当建筑间距较大时，空气流场不会相互干扰，因此与孤立建筑周围空气流动模式几乎相同。间距较近时，下游建筑的结构层次则会影响到它上游建筑空气流场。而当建筑间距大到一定程度后，气流掠过建筑屋顶时则会产生湍流。对于街道空间上方不同的气流环境状况，街道内的风环境也相应地有较大区别，尤其与沿街道上方和垂直街道方向的速度分量有关[9-11]。空间内，风沿轴向流动时，由于和建筑墙面与地面间的摩擦，风流的高度可能沿建筑外墙抬升。在风流遇到垂直表面时，如果空间上方的风速很高，空间内气流可看做一个被上方气流驱动的次级循环气流。在通常的斜流环境下，可沿街道空间形成漩涡风流。对于所有的环境风向，如果空间上方风速较低，那么上方气流和空间内气流将失去耦合效应，取而代之的是热流动和机械扰动。他们将对空间内风流模式起到重要影响[12-13]。

2.2 湿度

受街道空间内气流流通，空气温度与植被等多方面影响，空间内的空气湿度会随之变化。研究指出，植被的光合作用会释放足够的氧份从而增加街道内的湿度。但是湿度会被气流带走，同时空间表面的建筑材料和城市形态也会对湿度有不同程度的吸附。当建筑密度偏高时，植物不能收到充分的光照，从而影响到植被的生长与养分的生成，同时偏高的建筑密度同样影响了风能变化加剧，使气温升高，当以上几种因素加在一起时，降低了所在街道空间的空气湿度[14]。此外，影响湿度的另一重要因素则是街道空间所在地的地理天气与时节，例如，南方雨季时会出现黄梅天现象，在此现象中城市街道空间内的湿度会因频繁降雨而增加。但是仍然有研究表明，即使在这种环境下，街道空间的湿度仍然大幅不及乡村空间的湿度，其原因仍被归结为之前解释的因果关系[15]。

2.3 温度

街道空间的环境温度在很大程度上决定了其附近建筑物的自然通风降温潜力，特别是当风流动缓慢时，空间中的表面温差是空气流动的重要驱动力[11]。空间的表面温度与城市形态、建筑热学性能、街道材料、空间朝向，以及视角系数密切相关。由于太阳入射角不同，水平地面总体上比垂直壁面温度高得多[16-17]。在太阳入射角相同时，较低反射率的表面将达到比较高反射率表面更高的温度[15]。太阳入射角随时间的变化可能造成表面温度的显著变化，如：同一街道内日温差可达到35℃，而两面相对墙壁间有无太阳辐射时最大温差可达19℃。此外，街道空间内空气温度比太阳直接辐射的表面温度低得多[14]，然而，与表面温度相反，空间构造和表面材料并不会对空气温度造成非常显著影响[15]。

2.4 遮阳/阴影（辐射平衡）

城市几何形态的选择，往往不仅出于绿化和日常温度的考虑，也会考虑极值温度季节建筑遮阳的需求。太阳光的射入与遮阳面积大小是一个挑战性的城市问题，也代表着生物气候学建筑延伸到城市背景下的主要难点。而遮阳的概念对这些问题进行了说明，此概念在环境小气候领域多被表述为“辐射平衡”[18-19]。它最初是为了保证在室内获得理想的日照时间而管理建筑物之间的距离，其难点在于将典型的造成日照障碍的高密度城市结构与冬季太阳光辐射的需求相结合。随着太阳方向的不同，遮阳的概念影响了街道的垂直剖面，然而，它并没有解决由此带来的户外小气候问题。更详细地说，建筑高度的增加导致外墙受阳光照射的能力减少[20]。同时，与日照相关的外墙朝向也同样影响日照：朝南的外墙是接受阳光照射的首选；而朝北外墙在冬天几乎接收不到日照；东、西外墙则可以接收部分日照。因此需要精心的设计才能避免夏季过热，并通过适当的遮阳提供街道空间使用者休憩的场所且达到辐射平衡。

2.5 污染物

1 街道小气候示意图Streetscape microclimate illustration diagram

街道空间中污染物浓度与交通强度密切相关。由于交通排放的增加和不利的扩散条件[21]，街道空间的污染物可以累积达到非常高的水平[22]。街道空间中与交通相关的污染物如PM、Co，苯和甲苯经常超过地方其他空间部分以及WHO建议的空气质量标准安全阈值[23]。在特定的环境条件下，较窄的空间一般与更糟糕的街道空气质量相对应。街道空间中空气污染物的分散与稀释强烈依赖于空间内部和上层气流的交换率[24]。当空间上方的环境风速太低，无法建立空间内部和上方气流的耦合时，污染物将在街道空间积累[25-26]，相反，当环境风速足够高，能够建立耦合时，污染物可以有效地被稀释到上层大气[27-28]。

2.6 参数间的相互关系

街道空间小气候相关参数间的关系分析如下：首先，具有较高的建筑-街道高宽比的峡谷型街道空间是满足快速城市化进程时城市发展的重要设计指标。然而，这种做法会使空间中的建筑密度显著增加，从而引发风速的滞缓，湿度的下降与温度的增高以及遮阳面积的增大，进而导致负面影响。此外，人为热源和使用高吸热的街道材料是引起街道空间内温度升高的重要原因。如图1所示，建筑高度与街道宽度比会影响街道空间内的风速和通风效果,也就是影响气流；同时影响遮阳面积与辐射平衡，当辐射平衡不能达到最佳值时，则会影响植被的生长速度以及小气候温湿度。温湿度及气流直接影响着人们的舒适度，因此形成了恶性循环。在此背景下，需要兼顾空气流量，湿度，温度，遮阳和污染物去除的平衡，同时探索最佳的建筑-街道高宽度比，其中沿街退台不失为一种解决方式。如果在循环中任何一个环节都处于最佳值或良好值的状态时，变化就将成为良性循环。

3 影响城市街道空间小气候的景观空间形态

在城市环境当中，不同景观要素的不同摄入程度塑造出了城市街道空间的不同景观空间形式，进而影响了地区内的小气候状况。因此如何将景观要素整合起来并归结出街道空间景观要素的影响体系一直是风景园林设计过程中所面临的问题。在过往的研究中，研究者大多通过街道空间的路宽比与街道内植被的丰茂程度与种类将街道空间分为以下几种空间形态[29-30]：（1）高路宽比且植被稀少的城市街道；（2）高路宽比且具有大面积植被的城市街道；（3）低路宽比且植被比例适中的城市街道；（4）低路宽比且具有大面积植被的城市街道。

不同研究均对以上4种街道空间的空间形态在不同极端天气条件下进行了测试与总结（即夏天与冬天），并针对每一种形态中的不同情况做出了具体的分析研究。 Ali-Toudert和Mayer （2006）针对不同的城市街道空间路宽比进行了详尽的测试，并将街道空间按路宽比进行了分类：研究发现路宽比小于0.5时属于开敞型街道空间；在0.5和1之间则属于典型城市街道；而当路宽比在2和4之间时则呈现相似的小气候元素值，因此他们将路宽比大于2的街道归结为城市密集型街道空间[31]。Ai 和Mak（2015）则将城市街道空间进行了更为细致的分类：小于0.5，0.5到1之间，1到1.7之间，1.7到2.1之间，以及大于2.1[32]。并且通过数据展示了不同数值间街道空间小气候元素值得不同。Lobaccaro和Acero（2015）的研究则指出路宽比3.5的密集型街道的小气候明显劣于路宽比1.5的街道空间小气候[30]。Zajic等（2010）同样发现，路宽比高于2的街道小气后的温度、湿度与风速明显低于0.5的街道[33]。基于以上相关研究，本研究将4种不同的街道空间归纳为以下4种类型: 路宽比大于2，在1-2之间，在0.5-1之间以及小于0.5（图2）。

3.1 路宽比大于2的城市街道

此类街道的特点是高层建筑聚集，最典型的例子是城市CBD区域。Coutts等（2016）的研究发现，此类街道由于建筑尺度高，密度大，且街道的宽度狭窄造成了极高的路宽比例[29]。因此很大程度上的影响了其所在街道空间的空气流通，与遮阳面积。过低的空气流通与过低的植被覆盖面积极大程度的阻碍了此类街道在夏天的散热功能与温湿平衡。同时过高的建筑物高度更加阻碍了区域的辐射平衡，即增大了遮阳面积，导致了冬天区域的温度上升。此类街道空间在夏季和冬季两种极端情况下有以下特点与原因：

（1）在夏季中，因为过低的空气流通程度与低植被面积，导致街区内空气温度高，且干燥；同时因为缺少植被从而导致污染物无法被及时过滤，所以空气质量偏差；但是，因为建筑高度而增加了遮阳面积与时间，所以没有使区域内的温度变得过高，可是也同样是因为此种原因，使得区域内的植被无法健康生长, 间接导致了区域内的干燥与污染[29]。

（2）在冬季中，低风速与低植被同样起到了一定的保温作用，所以在冬天低温的大环境下此类区域内的温度会偏高且干燥。但因为植被与辐射的缺失，导致污染严重。也是因为遮阳面积大的原因，使得街道区域温度高于其他类型街道，但是仍然会给人以“阴冷”的感觉[29]。

3.2 路宽比在1-2之间城市街道

2 4种街道类型图示Four types of streetscapes illustration diagram

如前所述，密集的建筑物影响建筑物的高度与路宽比例，从而影响空气流通和遮阳，这也是为什么此种区域大多面临着高热岛效应的问题。而解决此类问题的方式，通常是改变周围建筑的围合关系与高宽比避免太阳直射[31]；城市街道设计者通常通过增加林荫空间、空中花园和绿墙以及增加地表面的复杂程度来改善空气流通与温度和湿度的程度[34]。Lobaccaro，Acero，（2015）和Coutts等（2016）都证明了，在密集街道中增加了相对较多的林荫空间能够有效改善街道空间中立体空间结构与复杂程度，从而改善风速，并提高区域内的温度与湿度比例，同时达到过滤污染物的作用[29-30]。但此类街道中建筑物遮阳面积的增加通常会影响树木类植物的健康生长，所以此类街道内多种植矮型植被，其对改善温度和湿度起到了不俗的作用，但在改善空气流通与过滤污染物上效果一般，不如树型植被的作用好[29-30]。

（1）在夏季中，植被效应能够有效改善此类街区的温度湿度比与污染程度，所以温度相对平和，湿度适中。但因光照有限影响多矮型植被生长，所以对空气流通和污染的过滤程度有限; 但是当植被多为树型植物时，则能够通过改变街区立体空间的复杂程度有效改善空气流通，并过滤污染物，同时可为使用者提供阴凉起到有效降温的作用[29-30]。

（2）在冬季中，植被的冬眠效应会使空气变得干燥，且风速增加，污染物加聚，其中最明显的是具有树型植被的区域：例如冬天树叶落光后会有明显风速加大的迹象，使得湿度明显下降；因此，多数地区尝试选择四季不同的植物搭配来达到平衡街道空间小气候的目的[29-30]。

3.3 路宽比在0.5-1之间的城市街道

为满足使用需要，城市通常会修建相应的广场类街道空间，此类空间有效的降低了路宽比例，且大多伴随一定的植被面积其中以矮型植被居多。不同种类的城市广场通过影响遮阳、温度、湿度和空气流通4方面因子而对城市小气候起到决定性的影响[34-35]。Brown和Gillespie在1995年指出太阳辐射是影响日间广场温度和湿度的主要原因，提出建议改变广场周围建筑物的围合关系增加植被提供遮阴来降低空气温度、调节湿度，属于综合改善街区广场小气候的生态化途径[36]。此类街道空间因为有效的降低了路宽比例，使得空气流通极为通畅，且因植被覆盖率相对适中，能够有效改善温湿效应，并一定程度上的过滤污染物；同时因为建筑遮阳低辐射平衡相对较高，进而能够使植被更加茂盛的生长，达到小气候层面的良性循环。

（1）在夏季，此类街道空间能够有效的通过空气流通和植被的光合作用改善区域内的温湿平衡。但因为缺少树型植被形成的遮阳面积，辐射平衡相对较高。所以，在极端的高温且晴天的情况下，会使人的体感温度增加，舒适度降低[34-35]。

（2）在冬季，此类街道因为空气流通阻碍小，植被冬眠，使得区域温度低于建筑密集型街道；且在极端天气下过大的风速降低街道小气候舒适度。反之，当出现如夏季一样的晴天，微风，太阳辐射平衡高且遮阳面积小的时候，则会有效提高使用者的体感温度，从而一定程度上的提升小气候的舒适度[34-35]。

3.4 路宽比小于0.5的城市街道

公园、绿地等大面积开放空间成功改善了城市街道中的建筑密度、植被密度和地表形态。进而有效的减少了街区的密度从而增大了空气的流通，而其丰富的植被与地表形态能够有效改善温度、湿度和遮阳效果。而其独有的植被系统能够有效过滤污染物，从而达到改善街道小气候整体循环的目的[37]。国内外许多研究从不同角度揭示了城市不同绿地生境小气候生态因子受到复杂的即时气候变化、植被布局结构、遮荫水平和人为活动干扰的影响, 存在显著微时空差异及其降温、增湿、遮光、挡风等生态效应的复杂变化[38-39]；说明了城市公园、绿地的植被都对街道小气候具有明显的改善作用[40-42]。

（1）在夏季，此类街道相对低的路宽比例与复杂的地表形态有效的改善了空间内的空气流通与温室平衡；公园与绿地等大型开敞空间内复杂的植被结构使得遮阳面积得到有效改善，同时对污染物进行了有效的过滤[37-39]。

（2）在冬季，此类街道的潜在风险在于其植被物种的选择。此类街道的设计通常会选择四季常青的物种，以便于在冬天也能够有效的过滤风速，并调节温度与湿度。但由于其大尺度的面积，通常在冬天还是会有风速大，气温偏低的现象出现[37-39]。

4 影响城市街道空间小气候的道路景观要素

刘滨谊和林俊（2015）认为风景园林各个组成部分的变化均能够引起小气候的变化，是保持适宜的环境状态的关键因素[43]。国内外很多专家分别从建筑物，植被和铺装以及其他组成要素等不同方面进行全面的研究，探讨出各个要素的物理变化对于城市街道小气候的影响[43-47]。具体内容如下：

4.1 建筑物

诸多研究都证明了建筑物对决定城市小气候起到了重要的作用。首先，建筑物的高度、密度与路宽比例对城市小气候有着重要的影响；如第二部分所述，比例过高时会影响地区的遮阳面积指数，从而影响温度、湿度和气流，降低舒适度。 其次，建筑外立面所用材质，颜色也同时影响着环境小气候[30-33]。

4.2 植被

植被是风景园林中最主要的自然要素，其本身具有气候调节的作用，关于植被的小气候效应已有相对系统完善的研究[44]。植物通过蒸腾、吸收、吸附、反射太阳辐射等作用降低周围环境的温度、增加湿度、从而改善城市小气候；而不同绿地结构，不同植物种类都对周围环境的影响不同。植被要素的宏观角度倾向于将植被群落视为整体，群落结构类型、面积、绿量、植被盖度、郁闭度等方面；其微观角度多从植物单体入手，由细微枝叶至整体树形等要素进行定性与定量的综合研究，如叶片反射率、叶面面积指数、孔隙率、植物种类、植物冠形、树高、净生长量等几个方面；无论宏观还是微观角度均会对小气候造成影响[44]：其中宏观要素不但影响了城市街道立体层面的复杂程度，而且为城市提供了阴凉区域，从而影响气流、温度和湿度；而微观层面的植被因素起到了控制小气候温度，湿度和空气流通的作用；更为主要的是植被对污染的过滤功能，此功能很大程度上影响了城市小气候的污染因子[42-44]。

4.3 地表面

地表遮阳面积和能量交换过程，影响着城市气候，同时也在一定程度上作用于全球气候和大气环流的变化过程[45]，因此，研究城市不同街道小气候变化特征对全球气候变化的研究和气候数值模拟具有积极的理论和现实意义。贺晓冬在2011年针对不同城市小气候特征对比研究中指出5种城市典型地表面类型：路面铺装、草地、水体、建筑物遮阴路面以及树木遮阴路面[45]。结果表明不同地表面的地表复杂程度不同导致吸收辐射量和释放量不同，进而引起地表温度不同程度的升温和降温。其中铺装是街道平面重要的构成部分，也是与自然植物形成的软质表面相对应的硬质表面形式。

4.4 空中花园和绿墙

空中花园和绿墙是近几年风景园林快速发展的产物，为了营造更多的城市绿量，提高生态环境，降低全球气温，景观建筑师将绿色搬到屋顶，装上墙面。Rabah等在2015年的研究中指出绿墙可以很有力的改善小气候遮阳面积、增加湿度、降低城市热岛效应进而改善城市街道的舒适度[47]。

4.5 景观要素与街道小气候因子关系分析

图3清晰地整理出了景观要素与街道小气候因子的关联。图中蓝色单向箭头表示景观元素对街道小气候组成因子具有影响，例如：建筑物对气流的影响。红色双向箭头表示景观因素与小气候因子之间相互影响，如植被与遮阳。左侧黑色双向箭头代表景观元素之间的互相影响进而影响其相对应的小气候因子。例如：建筑物高度影响植被生长与光合作用进而影响小气候的气流，温度、湿度，遮阳和污染物因子。而右侧黑色箭头则代表小气候因子间的互相作用，单向箭头代表单向影响，双向箭头代表彼此影响。例如：遮阳平衡影响温度和湿度。图表中的关系图构建了景观要素与街道小气候间因果关系的清晰体系。

5 总结

基于所发现的景观元素与小气候因子间的关系，文章从逻辑空间的层面解释了风景园林对街道空间小气候的影响。更具调理的发现并梳理了各主要景观空间类型怎样通过景观要素的结合影响街道小气候的循环与组成。这在说明怎样设计使用各项景观要素从而达到对街道小气候的具体影响中起到了关键的作用，并对未来风景园林规划设计与学术研究发展具有指导意义；与此同时文章还提出了风景园林景观空间针对街道小气候的主要研究方向与主旨。至此，本文回答了文初所列的5个问题，并构建了景观元素与街道小气候间的关系体系，解释了风景园林空间组成与城市街道小气候间的影响与作用。从业者在未来可以根据此体系在规划设计与研究中更加有针对性的通过对景观要素进行强化与改进，打造更加适合城市人居的街道小气候。

注释：

文中图片均由作者绘制。

（References）：

[1] Gaitani, N., Spanou, A., Saliari, M.,Synnefa, A., Vassilakopolou, K., Papadopoulou, K., Improving the microclimate in urban areas: a case study in the centre of Athens, Building services engineering research and technology 2011,32(1) :53-71.

[2] Jusuf, S.K., Wong, N.H., Hagen, E.,Anggoro, R., Yan, H.The influence of land use on the urban heat island in Singapore.Habitat International, 2007,31:232-242.

[3] Lau, S.S.Y., Yang, F., Tai, J., Wu, X.L., Wang, J., The study of summer-time heat island, built form and fabric in a densely built urban environment in compact Chinese cities: Hong Kong, Guangzhou. International Journal of Sustainable Development, 2001, 14(1): 30-48.

[4] Mohsin, T., Gough, W.A., Characterization and estimation of urban heat island at Toronto: impact of choice of rural sites. Theoretical Applied Climatology,2011.

[5] Santamouris, M., Asimakopoulos, D.N., Assimakopoulos, V.D., Chrisomallidou, N., Klitsikas, N., Mangold, D., 2001. Energy and climate in the urban built environment. London, UK: James & James.

[6] Cheng, V., Steemers, K., Perception of urban density. Ecological urbanism. Baden, Switzerland: Lars Muller; 2010.

[7] Pont, M.B., Haupt, P.,Spacematrix: Space, density and urban form. Rotterdam: Nai Publishers,2010.

[8] Salat, S., Cities and forms: On Sustainable urbanism. Paris: Hermann, 2011.

[9] Oke, T.R., Boundary layer climates, second ed.,Routledge, New York,1987.

[10] Ghiaus, C., Allard, F., Natural ventilation in the urban environment: assessment and design, James and James Science Publishers, London, 2005.

[11] Georgakis, C., Santamouris, M., On the airflow in urban canyons for ventilation purposes. Int.J.Vent. 2004, 3(1), 53-65. [12] Longley, I.D., Gallagher, M.W., Dorsey, J.R., Flynn, M., Barlow, J.F., Short-term measurements of airflow and turbulence in two street canyons in Manchester, Atmos. Environ. 2004, 38, 69-79.

[13] Eliasson, I., Offerle, B., Grimmond, G.S.B., Lindqvist, S., Wind fields and turbulence statistics in an urban street canyon.Atmos, Environ. 2006, 40:1-16.

[14] Santamouris, M., Papanikolaou, N., Koronakis, I.,Livada, I., Asimakopoulos, D., Thermal and air flow characteristics in a deep pedestrian canyon under hot weather conditions. Atmos, Environ, 33 (1999): 4503-4521. [15] Andreou, E., Axarli, K., 2012. Investigation of urban canyon microclimate in traditional and contemporary environment: experimental investigation and parametric analysis, Renew, Energy. 2012, 43:354-363.

[16]Niachou, K., Livada, I., Santamouris, M., Experimental study of temperature and airflow distribution inside an urban street canyon during hot summer weather conditions. Build. Environ. 2008, 43:1383-1392.

[17] Bourbia, F., Awbi, H.B.,Building cluster and shading in urban canyon for hot dry climate, Renew, Energy, 2004, 29:249-262.

[18] Knowles, R.L., The solar envelope: it’s meaning for energy and buildings. Energy and Buildings, 2003, 35:15-25. [19] Capeluto, I.G., Shaviv, E.,On the use of solar volume for determining the urban fabric. Solar Energy, 2001, 70:275-80.

[20] Arnfield, J., Street design and urban canyon solar access.Energy and Buildings, 1990, 14:117-31.

[21] Weber, S., Kuttler, W., Weber, K., Flow characteristics and particle mass and number concentration variability within a busy urban street canyon. Atmos, Environ. 2006, 40:7565-7578.

[22] Zwack, L.M., Paciorek, C.J., Spengler, J.D., Levy, J.I., Modeling spatial patterns of traffic related air pollutants in complex urban terrain. Environ. Health Perspect. 2011, 119(6): 852-859.

[23] Kourtidis, K.A., Ziomas, I., Zerefos, C., Kosmidis, E., Symeonidis, P., Christophilopoulos, E., NO2 and SO2 measurements in an urban street canyon in Thessaloniki, Greece, Atmos, Environ. 2002, 36:5355-5364.

[24] Kim, J.J., Baik, J.J., A numerical study of the effects of ambient wind direction on flow and dispersion in urban street canyons using the RNG k-e turbulence model.Atmos, Environ. 2004, 38(19): 3039-3048.

[25]Qin, Y., Kot, S.C., Dispersion of vehicular emission in street canyons, Guangzhoug city, south China, Atmos, Environ, 1993, 27B:283-291.

[26] Vignati, E., Berkowicz, R., Hertel, O., Comparison of air quality in streets of Copenhagen and Milan, in view of the climatological conditions, sci. Total Environ. 1996, 189/190, 467-473.

[27] Kaur, S., Nieuwenhuijsen, M., Colvile, R., Fine particulate matter and carbon monoxide exposure concentrations in urban street transport microenvironments. Atmos. Environ. 2007,41: 4781-4810.

[28] Rakowska, A., Wong, K.C., Townsend, T., Chan, K.I., Westerdahl, D., Ng, S., Impact of traffic volume and composition on the air quality and pedestrian exposure in urban street canyon.Atmos, Environ. 2014, 98: 260-270.

[29] Coutts, A.M., White, E.C., Tapper, N.J., Beringer, J., Livesley, S.J., 2016.Temperature and human thermal comfort effects of street trees across three contrasting street canyon environments.Theoretical and Applied Climatology (2016), 124, 55-68.

[30] Lobaccaro, G., Acero, J.A., Comparative analysis of green actions to improve outdoor thermal comfort inside typical urban street canyons, Urban Climate. 2015, 14: 251-267.

[31] Ali-Toudert F，Mayer H． Numerical study on the effects of aspect ratio and orientation of an urban street canyon on outdoor thermal comfort in hot and dry climate[J]. Building and Environment, 2006,41(2):94 - 108. [32] Ai, Z.T., Mak, C.M., From street canyon microclimate to indoor environmental quality in naturally ventilated urban buildings:Issues and possibilities for improvement, Building and Environment, 2015, 94: 489-503.

[33] Zajic, D., Fernando, H.J.S., Calhoun, R.J., Princevac, M., Brown,M.J., Pardyjac, E.R., Flow and Turbulence in an Urban Canyon.American Meteorological Society, 2010.

[34]陈明玲.上海城市典型林荫道生态效益调查分析与管理对策探讨[D].上海:上海交通大学, 2013.

Chen, M.L., The benefit analysis and management countermeasures of Shanghai city’s typical mall ecological environment[D].Shanghai: Shanghai Jiaotong University, 2013.

[35]刘滨谊,梅欹,匡纬.上海城市居住区风景园林空间小气候要素与人群行为关系测析[J].中国园林, 2016,(1):5-9.

Liu, B.Y., Mei, Q., Kuang, W., Experimental Research on Correlation between Microclimate Element and Human Behavior and Perception of Residential Landscape Space in Shanghai[J].China Landscape Architecture, 2016,(1):5-9.

[36]Brown, R. D., Gillespie, T.J., Microclimatic landscape design: creating thermal comfort and energy efficiency, Wiley, 1995.

[37]Shashua-Bar L，Hoffman M E． Geometry and orientation aspects in passive cooling of canyon streets with trees[J].Energy and Buildings,2003,35(1):61-68.

[38]Makoto, Y., Robert, D., The Cooling Effect of Paddy Fields onSummertime Air Temperature in Residential Tokyo, Japan [J].Landscape and Urban Planning, 2001, 53(1-4): 17-27.

[39]Saito, I., Ishihara, O., Katayama, T., Study of the Effect ofGreen Areas on the Thermal Environment in An Urban Area [J].Energy Build, 1991, 15/16: 493-498.

[40]Barradas, V. L., Energy Balance and Transpiration in An Urban Tree Hedgerow in Mexico City [J].Urban Ecosystem, 2000, 4: 55-67.

[41]刘滨谊,林俊.城市滨水环境小气候与空间断面关系研究[J].中国园林,2015,(6):46-54.

Liu, B.Y., Lin, J. Study on relationship between microclimate and space section of Urban Waterfront Green Belt[J].The China Landscape Journal, 2015,(6):46-54.

[42]吴菲, 李树华, 刘建. 不同绿量的园林绿地对温湿度的变化影响的研究 [J].风景园林调查与研究, 2006,22(7):56-60.

Wu, F., Li, S.H., Liu, J., Effects of urban green space with different vegetation quantity on temperature and humidity. Landscape Investigation and Research., 2006,22(7):56-60.

[43]郭伟,申屠雅瑾,邓巍,潘星极.城市绿地对小气候影响的研究进展[J].生态环境,2008,17(6): 2520-2524.

Guo, W., Shentu, Y.J., Deng, W., Pan, J.X. Study on effects of urban green space on micro-climate[J].Ecology and Environment., 2008, 17(6):2520-2524.

[44]张慧文,张德顺.城市滨水带小气候研究现状及前景分析[J].风景园林规划与设计,2014,(下册):494-500.

Zhang, H.W., Zhang, D.S., Research status and prospect of urban waterfront micro-climate[J]. China Landscape Planning and Design, 2014,(2):494-500.

[45]伍光和,田连恕.自然地理学[M].北京:高等教育出版社,2000:114-118.

Wu, G.H., Tian, L.S., et al.,Natural Geography[M]. Beijing,Higher Education Board,2000,114-118.

[46]贺晓冬.城市不同下垫面小气候特征对比研究[C].中国气象学年会,2011.

He, X.D., Research comparison between different urban paving’s effect on micro-climate[C] China Meteorological Academic Meeting,2011.

[47]Rabah, D., Emmanuel, B., Rafik, B., Experimental study of the urban microclimate mitigation potential of green roofs and green walls in street canyons.International Journal of Low-Carbon technologies, 2015, 10,34-44.

A Study on Microclimate Parameters of Urban Street Space and Its In fl uential Factors

SHAO Yu-han LIU Bin-yi

Microclimate; Street Canyon; Effective Parameters; Landscape Elements

TU986

A

1673-1530（2016）10-0098-07

10.14085/j.fjyl.2016.10.0098.07

2016-05-15

国家自然科学基金重点项目（编号51338007）:城市宜居环境风景园林小气候适应性设计理论和方法研究

邵钰涵/1984年生/女/博士/上海同济大学建筑与城市规划学院博士后/研究方向:城市风貌研究、景观评估研究、空间小气候适应性研究/（上海200092）

SHAO Yu-han, who was born in 1984,, does her postdoctoral research at Architecture and Urban PlanningCollege of Tongji University. She finished her Master and Doctoral degree at Sheffield University in the U.K. Her research focused on urban landscape research, landscape assessment and urban microclimate research.

刘滨谊/1957年生/男/博士/上海同济大学建筑与城市规划学院风景园林学科学术委员会主任、教授/国务院学位办风景园林学科评议组成员兼召集人/国务院学位办风景园林专业硕士指导委员会委员/全国高校风景园林专业教指委副主任/上海市风景园林学会副理事长/研究方向:人居三元论、风景园林气候适应性研究、绿色基础设施研究等（上海200092）

LIU Bin-yi, who was born in 1957, is a professor at Architecture and Urban Planning College of Tongji University. He is the head of landscape research academicboard; original member and caller of the national council of landscape architecture study; committee member of the national council for master’s degree in Landscape Architecture; deputy director of the national council of landscape architecture for higher education; and vicepresident of Shanghai institute of landscape architecture. His research focused on the three dimensional human settlements theory; the climate adaptability of landscape architecture and green infrastructure research, etc.

修回日期：2016-08-21

Abstrac: This paper reviewed the microclimate parameters and characteristics of the city streets and summarized the effective parameters in macroclimate to be five factors. They are airflow, temperature, humidity, shadow and pollutants. The research also crystalized the inner-relationships among each effective factors; explained the impact on street canyon microclimate by four different kinds of streetscapes, and then discussed the influence of landscape elements in the city streets on microclimate parameters and their effectiveness. Finally, the research provided theoretical supports on clarifying how microclimate works and its relationship with different landscape elements.