绿地对居住区热环境的影响综述及其规划策略研究

贺松

摘 要：从城市居住区热环境的角度出发，归纳总结绿地对居住区热环境影响。并基于改善居住区热环境目的，从绿化规模、绿地布局、植物配置等三方面提出具体的居住区规划设计调控策略。

关键词：居住区；绿化覆盖率；绿地布局；热环境

中圖分类号：TU985.12+5 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）18-0129-02

Abstract： From the point of view of the thermal environment of urban residential areas， this paper summarizes the influence of green space on the thermal environment of residential areas. Based on the purpose of improving the thermal environment of residential areas， the paper puts forward specific strategies of planning， designing and controlling residential areas from three aspects： the scale of greening， the layout of green space and the allocation of plants.

Keywords： residential area； green coverage； green space layout； thermal environment

引言

绿地主要通过降温、增湿、遮阳、改变风速风向和产生林地风等五个方面对居住区尺度的热环境进行影响、改善与调节，程度随绿化规模、绿地布局方式、绿地形式及形态等不同而有所差异。

1 绿化规模对居住区热环境的调节

1.1 绿化覆盖率

一般情况，居住区内的绿化覆盖率与温度为明显的反比关系。在其他条件不变的情况下，居住区绿化覆盖率每增加10%，温度则会降低0.2-0.9℃。

李延明对北京市通过采用遥感影像技术，发现城市的热岛问题的严重程度与城市的绿化覆盖率呈反比关系，也就是说，城市绿化覆盖率指标值越大，城市热岛问题明显较轻。其他条件相同的情况下，城市绿化覆盖率为30%，热岛效应能一定程度得以改善，如期望城市热岛效应很小，城市的绿化覆盖率需大于50%。

刘梦飞以北京大学地理系绘制的气温等温图与500×500m2的网格中城市绿化覆盖率为基础，研究分析得出：城市的绿化覆盖率与城市气温存在显著的负相关性。在其他条件不变的情况下，城市绿化覆盖率每增加10%，理论上，城市温度会降低2.6%左右。在全天中，晚上的城市绿化降温的能力强于日间，绿化覆盖率每增加10%，晚上的温度一般可以降低3.0%左右。同时，当一个城市或地区的绿化覆盖率高达50%，城市气温最大降幅可达到15%。

胡永红、秦俊为研究多层居住区绿化因子与温度的关系，选择用地面积在5万m2，共14个样本居住区，进行TM地表温度反演，结果显示，居住区气温与绿化覆盖率存在极显著线性负相关。当居住区内完全没有种植绿色植被时，小区的气温高达36℃，此后，当居住区绿化覆盖率每增加10%，小区气温降幅可达0.2℃。根据《城市居住区规划设计规范》（GB50180-93）（2016年版）规定的居住区绿化覆盖率最低值为30%计算，通过绿化可将使居住区温度降低0.6℃。

1.2 平均绿地图斑面积

一般情况，当居住区内平均的绿地图斑面积小于100m2，基本对居住区的温度、湿度等热环境无明显的改善；当居住区内平均的绿地图斑面积大于1600m2，对居住区的温度、湿度等热环境改善才较为明显。

高凯，秦俊等为研究居住区绿化形状与温度的关系，通过采用TM卫星反演和航空影像结合技术，选择绿化覆盖率35%左右的居住区进行研究，结果显示：居住区温度与绿地斑块面积（绿地面积/绿地图斑数量）呈现较为明显的线性负相关性，与绿地图斑密度（绿地图斑数量/绿地面积）呈现较为显著的线性正相关性，但与绿地图斑形状无明显相关性。通过软件分析得到，在居住区绿化覆盖率一定时，当平均绿地图斑面积规模少于100m2，绿化对居住区热环境无明显改善作用。随着规模增大，绿化对居住区热环境改善越来越明显，当规模为1600m2，可使居住区温度降低1.5℃。

2 绿地布局模式对居住区热环境的调节

研究表明，相同绿化面积条件下，集中式绿地布局优于分散式绿地布局，主要体现在降温和通风方面。

2.1 集中式绿地布局与分散式绿地布局对温度的影响

宋培豪通过对某大学宿舍区进行实地监测数据，结果显示：成片的绿地周边温度明显低于分散设置的绿地周边温度，一方面由于成片的绿地周边植物温蒸腾效果强于分散的绿地，另一方面，成片的绿地更容易充分发挥绿色植被的联动效应，形成“城市冷岛”。

2.2 集中式绿地布局与分散式绿地布局对通风的影响

同时宋培豪研究也表明，集中式绿地布局比分散式绿地布局更有利于居住区的通风，由于集中式绿地与建筑形成的空间较明晰、有序，空气流通阻碍少，同时也不容易产生漩涡风；分散式绿地布局由于空间结构较凌乱，空气流通往往不顺畅，风速折减系数高，同时也容易产生不规则的漩涡风。

3 绿化配置对居住区热环境的调节

相关研究表明，“乔木+灌木+草地”相结合的绿地模式对居住区的温度降低，湿度增加的能力最强，其中降温幅度和湿度增加强度与乔木所占比例、郁闭度呈正比。

3.1 不同类型的绿化对居住区气温的影响

乔木、灌木、草坪等不同类型的绿化，以及是否双排、多排种植模式，均是影响居住区的气温降幅强度的因素之一。

高凯，秦俊对居住区内的高密乔木、小乔木、灌木、纯草坪和硬质铺地等5种不同类型的绿化进行实施动态的监测，结果显示：从一天平均温度来看，各绿地类型降温效果依次为高密大乔（1.9℃）>小乔（1.5℃）>灌木（1.1℃）>草坪（0.6℃），表明高密的乔木明显对居住区的降温效果最佳，小乔木其次，单一的草坪对居住区内的降温效果不佳。

此外，由于考虑到绿化覆盖率没有区分具有不同生态效益的乔灌草比例，以及乔木的降温作用是灌木和草本的数倍。胡永红，秦俊以TM卫星反演和0.25m的航空影像为基础，研究乔灌草面积与居住区气温的关系，结果显示，乔木所占的比例与居住区气温存在明显的反比关系。当居住区温度36℃，绿化覆盖率35%时，假如绿化中完全没有未种植乔木时，居住区内的温度降幅只有0.5℃；当居住区绿化中乔木面积比例每提高10%，居住区内温度降幅为0.16℃；当居住区内的全部绿化均为高密大乔木时，居住区内的温度降幅可高达2℃。

张小松通过对长沙某庭院的绿地周边的温度采用现场实测的方法，以此解释了不同的绿地模式对气温的影响不同。数据显示：铺地、草地、“灌木+草地”、“乔木+灌木+草地”的一天的平均温度分别为37.6℃、35.3℃、32.8℃、32.1℃，表明“乔木+灌木+草地”是居住区的降温最为明显的绿化种植模式。同时研究发现，草地周边的温度在下午某些时段也有一定幅度的降低，主要是由于温度监测点的草地位于乔木或住宅楼的阴影区，因此也在一定程度上说明绿化对居住区降温的效应，主要通过遮阳来实现的。

郭伟，申屠雅瑾，邓巍等的相关研究表明，“乔木+灌木+草地”、且绿化郁闭度>0.6的绿化模式对地区温度降低程度明显高于“乔木+灌木+草地”、且绿化郁闭度为0.2-0.4的绿化模式。

3.2 不同类型的绿化对居住区湿度的影响

李辉，赵卫智，古润泽等相关研究表明，“乔木+灌木+草地”相对湿度最大，其次为“灌木+草地”，单纯草坪的湿度最小。主要原因为“乔木+灌木+草地”绿化模式垂直空间层次多，通过大量的树冠遮阳降低周边温度，同时更大规模的绿量通過蒸腾作用产生更多的水蒸气，在密集的空间内部也不容易流失。

3.3 不同类型的绿化对居住区通风的影响

当居住区内的绿化形式不同时，其内部的通风状态也会不一致。例如采用结构单一的大草坪，由于草地的迎风面可以忽略不计，因此对居住区的整体气流活动基本没有影响。采用“乔木+灌木”绿化，由于两者形成的迎风面较大，对居住区的气流活动强度及频率的影响十分明显。一般情况，树冠越高、树冠密度越大、多排种植，对居住区的气流的阻挡越大。相关研究表明，多排种植的“乔木+灌木”林带可以降低风速70%-90%。

4 结束语

综上所述，居住区内的绿化主要通过规模、布局形式、绿化类型及配置等三方面来调节微气候。因此基于改善城市住区的热环境问题，建议在规划设计阶段，采用以下热环境调控措施：（1）居住区绿地率不应低于30%，绿化覆盖率不宜低于70%。（2）居住区平均绿地面积不宜过小，宜大于1600m2。居住区内绿化的聚集程度，可采用平均的绿地图斑面积来表达。当居住区的平均绿地图斑的面积规模越大，表明居住区内绿地越集中，即偏向集中式绿化布局；当居住区的平均绿地图斑面积规模越小，说明居住区的绿化空间越为破碎。随着平均绿地图斑面积规模的增加，对居住区的降温能力、增湿能力也越强。（3）居住区绿地宜采用集中式布局为主，分散式布局为辅的模式。集中式绿地布局主要可以通过对居住区的温度的降低、湿度的增加和通风顺畅来调节和完善居住区微气候。（4）居住区宜采用“乔木+灌木+草地”多层次的绿化种植模式。“乔木+灌木+草地”的绿化种植模式对居住区温度的降低最为明显，同时也容易形成较高的空气湿度。（5）居住区绿化配置宜提高乔木所占面积比例，增加三维绿量。即使一个住区拥有完全相同的绿化覆盖率，由于绿化覆盖率概念并没有区别不同植物类型，如乔木、灌木和草坪的比例，也会导致完全不一致的降温增湿效果。如绿化覆盖率一致，采用单纯的草坪与采用“乔木+灌木+草地”多层次的绿化配置的热环境改善效果显然完全不一致。

参考文献：

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