城市景觀空問的風環境設計
來源:用戶上傳
作者:
摘要：在如今喧囂的城市環境，追求寧靜舒適的自然環境是人們的渴望。美國曾經有個關于居民生活質量的調查，得出城市居民的生活質量取決于他們共享的空間在城市空間所占比例以及使用情況。作為城市的公共綠地，是人人都可以“占有”的。在有限的空間里，如果能提高舒適度，以及對城市的貢獻問題，是本文主要探討的方向。
關鍵詞：城市景觀;氣流;風環境;上海浦東;世紀公園
1空間中的氣流與微氣候
1.1氣流的定義及特性
流動的空氣稱為氣流，也可稱之為風。向上運動的空氣稱之為上升氣流，同理向下運動的空氣稱之為下降氣流。上升和下降2種氣流在生活中很常見，例如滑翔機、風箏以及在空中飄的物體都會受到這2種氣流的影響，在空中劃出波浪形的軌跡。氣流的生成非常復雜，受到各種天氣、溫度、濕度、空氣溫度遞減率、地表溫差、氣壓等數據影響，一般來說，氣流是由這些因素的疊加形成的。
氣流的特性可以分為以下方面：惰性，氣流往往走的是最短、最近的途徑;釋放點，水平運動狀態的氣流如果遇到激發物，也就是依托物，就沿著依托物爬升，直到依托物的最頂端即釋放點。在城市景觀的地形設計時，可以考慮地形地勢的變化進行設計氣流的流向;根據場地判斷氣流，在群山環繞的空中，氣流出現的情況比較復雜。對于山窩里的氣流，氣流在山窩里流速比溝外的大。這就可以解釋為什么城市里會產生弄堂風;熱力氣流和動力氣流，動力氣流即動力上升氣流。平行移動的氣流在遇到障礙物激發的情況下，改變自身原本的運動方向繼而形成的向上運動的氣流。熱力氣流即熱力上升氣流，是受日照、氣壓、溫度、風力等自然條件和地形條件的影響而形成的上升氣流。例如砂石吸收的熱量最少，最容易飽和，此時日照還是繼續，于是把多余的熱量轉達給周圍的空氣，使得空氣加熱。而水、濕潤的地區受陽光照射后形成熱力氣流則比較慢，因為水的比熱高，需要的熱量很大，水周圍的空氣溫度不及沙石周圍空氣的溫度，于是就有了氣流的循環。這就是根據熱力氣流所產生的景觀空間“小氣候”。
1.2氣流產生的微氣候
覆蓋在人們周邊的氣流所產生的氣候稱為人的微氣候。微氣候會直接影響人的情緒、疲勞程度及舒適感等。影響微氣候的因素有很多，比如人體受熱輻射獲得的熱量較多，這時人體會感覺到熱，若增大氣流的速度會使人感到涼爽。氣體流動的速度大，帶走人體表皮的體液，降低人體表層的溫度。從這個例子可以發現，微氣候的改變與溫度、氣流速度、濕度等因素有關。一個微氣候對人體舒適度的影響，是由其構成因素共同作用而產生的。顯而易見，人們對微氣候的評價也必須綜合考慮。
在人們生活起居環境里，氣溫、濕度、熱輻射以及氣流的速度對人體的影響可以相互替代、相互遏制。其中一個因素的變化對人體的影響是可以由另一個因素的變化來抵消或替代。此外，人體對微氣候的主觀感覺，也就是身體、心理上是否感到舒適是進行微氣候環境評價的重要指標之一。
2上海世紀公園的風環境
2.1公園的勘測
上海浦東新區地處北亞熱帶南緣東亞季風盛行的濱海地帶，屬海洋性氣候，四季分明，降水充沛，光照較足，溫度適中?？睖y的時間為立春，有風。溫度在9～17°C，風速為3～4級，速度大約為8.5m/s。從風向圖（圖1）中可以看出，勘測當天，宏觀上的風向為東北風。氣流大導向可以確定是由東北至西南。在大風力導向下，是否在公園的各個角落都一致呢？答案從圖上不難看出，是否定的。在公園的局部還是會產生小的微氣候。
在世紀公園中央有個湖，水體容量較大，面積占到了公園面積的1/4。中午12點時，陽光直接照射下，產生了2種情況：（1）在陸面上，由于陸面的比熱較小，溫度容易提升，從黎明的9°C直接爬升至27.4°C，當然周圍的空氣溫度也跟著提升。（2）世紀公園的水體體積大，比熱較高。所以當外面已經是27.4°C時，水體表面只有15°C左右，水表面的氣溫也不高，這就形成了溫差。水體周圍的溫度較低，陸面上較高，于是陸面上的氣流向水體方向往上爬升，水體上的氣流向四周陸面做下沉運動，形成一個湖與陸的循環，這個獨立的循環幾乎不受到大氣流東北風的影響。經實地勘測氣流會繞過湖面，然后繼續往西南方向移動。說明世紀公園內部的氣流循環雖然受到了大氣流的影響，但還保持著自我的循環狀態，并且使得大氣流有部分避開。
再看世紀大道的主入口附近，入口往南的氣流紊亂，勘測時也十分困難，風向極為不穩定，流速時大時小。地形上有高起的土坡，植被有高大的喬木以及密集的灌木。風力風向的疊加導致行人能感覺到亂流，同時氣流在植被中穿梭十分紊亂。整排高大的喬木對氣流方向的改變顯而易見。再往南是梅花林，高度平均在2m左右，地勢趨于平緩。
在圖上還可以看見有小圓點，這是靜風區域。在世紀公園里，一開始認為較開闊的空間幾乎不存在靜風區，但實地測量發現，靜風區并不是存在無風狀態下，也可以存在有風的時空里。在湖的西南方向有一處靜風區，恰好是幾個方向不同的氣流抵觸點，也就是說，氣流在這里形成對立狀態，外界的力幾乎相互抵消，所以這個位置幾乎感覺不到風的存在。其次是在湖的東南方向，也有連續的靜風區。
2.2世紀公園的氣流環境分析
分析世紀公園里的氣流后，主要來探討發現的問題：（1）從最南邊的入口進入綠地時，前方由于有較開闊的草坪區，氣流移動的速度較快，流體體積量較大，速度大約為5m/s。這個問題就要一分為二地看待：如果在冬季，氣溫較低，則風寒效應會使進入世紀公園的游客感到突來來襲的寒冷;如若是在夏季，那么會讓游客覺得涼爽、舒心。（2）關于梅花觀賞區容易吹起的塵土。在梅花觀賞區里，由于沒有高大的喬木作遮擋，氣流速度大加上氣候稍干燥，極易吹起地面的土壤，使得游客極為不適。（3）公園內較私密的區域應該控制成靜風區。每個公園必然會出現較開放的空間與較私密的空間。從心理角度看，在私密空間里，游人多數渴望安靜、平和的狀態，那么私密空間的氣流移動速度應該不高于1.2m/s。（4）在一些小的過道上產生“弄堂風”。弄堂風容易使游客感到不適，同時還容易引起揚塵。
3結論與展望
3.1結論
在城市綠地里，所產生的氣流問題各種各樣，這些問題一部分是規劃設計不完善遺留的，一部分是后期養護不完善造成的。自然界里的每種物質都有它獨特的性質，想要營造出舒適的風環境需要從氣壓、溫度、濕度、地形地貌等方式來改變引導氣流。對于上海浦東世紀公園的風環境改善，有以下幾點結論：
（1）入口處的氣流較急，可以從2個方面緩解這個問題，①在南入口與大草坪區域，種植喬木類的植物?？梢孕纬梢粋€氣流緩沖區域，使得氣流經過時緩沖對游人的作用力，降低速度。其次可以是氣流在喬木林穿過，保持透氣。②從濕度上，可以在此區域建水體景觀，形成局部微氣候，也可以改變該空間的氣流模式。
?。?）梅花觀賞區，只能從風速角度考慮?？稍O置噴霧裝置，首先增加土壤濕度，使得土壤粘稠度增加。其次增加空氣的濕度，使得這一區域的氣體交換變緩。引起風塵的氣流主要是擾流，由地面向空中移動的氣體造成，也可以在導向性方面來控制。在梅花觀賞區域以北可以堆積小土丘，或者弧形景觀墻，把氣流順勢導向南邊。
?。?）靜風區問題，前文提到靜風區應該在公園較私密的空間里出現，那么也就轉變為如何營造私密空間的靜風小氣候。先從地勢出發，地勢選擇較低處，或者人工建造出下沉地勢，在地勢上造成突然的落差，這樣在氣流較快移動時，氣體分子的惰性以及粘性，只有極小比例的氣流會進入此區域。在內部，植被方面可以根據此空間的開放的方位來種植處半包圍式的綠籬。如果有條件還可以引入水體，環繞其周圍。
?。?）“弄堂風”需要先找出公園內的阻礙物，有小的建筑，有高大的植被群。建筑方面是否可以移除，或者降低其高度。降低植被密度，給氣流通過的空隙增多，分散風力，從而得到緩解。
?。?）在不影響游客觀賞的同時，增加公園趣味性，可以設置些具有顏色型景觀，根據色彩的冷暖與位置來互補。
3.2對未來發展的意義以及展望
本文淺談景觀空間中的氣流環境，希望業界人士這個領域越走越遠。最后，希望將來能規劃以及建造出真正具有調控功能的城市景觀，為城市居民造福，提升城市形象。
轉載注明來源:http://www.hailuomaifang.com/1/view-14892185.htm
