基于气候因子分析的风景园林设计方法及要点分析

基于气候因子分析的风景园林设计方法及要点分析

发表时间：2018-03-09T16:37:29.550Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第30期作者：高铁生

[导读] 针对当前越发严峻的气候问题，风景园林的重要性也越发凸显。

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摘要：现阶段，由于空气污染和全球变暖等气候问题接连出现，人们对于风景园林也投入了更多的关注，这是因为风景园林在净化空气、改善环境以及提供宜居的气候环境等多个方面都具有积极作用。因此，本文从气候因子角度出发，重点分析了风景园林的设计原则和设计流程，以为当前的风景园林设计提供参考借鉴。

关键词：气候因子分析；风景园林；设计要点

前言：针对当前越发严峻的气候问题，风景园林的重要性也越发凸显。基于气候因子分析进行风景园林设计，不仅可打造舒适的居住环境，而且也可大大降低建设成本，减少能源消耗，同时也可有效提升城市居民的健康系数。因此，本课题对于基于气候因子分析的风景园林设计方法与要点的研究具有积极的现实意义。

1.气候因子的概述

气候因子，亦称为气候要素，主要由气候表征因素和气候形成因素两大部分组成。其中，气候形成因素指的是构成大气候的基本要素，其囊括了地理要素、辐射要素、人类活动要素以及环流要素；气候表征因素，即Climatic Factor，指的是构成生物环境的气候要素，其包括了温度、太阳辐射、大气以及水分等诸多要素，而本课题的重点关注对象就是气候表征因素[1]。根据相关资料显示，影响风景园林设计的主要气候表征因素为温度、太阳辐射、湿度、空气污染程度以及风这五大要素。

2.基于气候因子分析的风景园林设计

2.1设计原则

基于气候因子分析，风景园林的设计原则为：第一，引，即充分利用和引导良性的气候条件，以打造宜人的气候景观；第二，避，即采用各种有效措施，尽可能地规避不利气候因素的负面影响，甚至可将不利条件转变为有利因素；第三，加，即适度引入技术手段，以进一步改善风景园林的气候宜人度；第四，减，即若不能彻底消除不利气候条件的负面影响，那么就能尽可能地减弱其不利影响。

2.2设计方法及要点

2.2.1总体规划

基于气候因子分析的风景园林设计的首要环节就是总体规划，其是从宏观角度对气候进行分析，其中囊括了适应气候条件的科学选址、功能配置、规模设置以及空间结构这四大块内容。

2.2.1.1科学选址

气候条件在很大程度上决定着风景园林的选址，科学的选址不仅可打造宜居的微气候环境，而且也为后期的保持和维护提供了极大便利。因此，现代风景园林在选址时应基于科学探析，对周边的山体、河流以及建筑物等可能会对场地气候造成影响的因素进行综合分析，同时对气候表征因素进行系统计算，并以此为依据选出最佳的建设场地。

2.2.1.2功能配置

由于气候要素分布存在不均匀性，因而场地的功能配置也受到了一定程度的影响。因此，在进行功能设定时，不仅应考虑常规的外界环境或者应用需求等因素，也要对气候因子的影响作用进行综合考量，其中主要包括了日照条件、风环境、地面湿度以及地下水位等因子。

2.2.1.3规模设置

在总体规划过程中，设计人员也应结合实际的气候条件，对项目规模进行精准计算。为了实现舒适度的最大化，不仅要考虑当地的日照条件，也要对风环境进行分析，这是因为随着风力的变化，建筑物与构筑物的厚度和高度也应随之改变，同时也应对温度和湿度进行考量，这一要素将直接影响到项目的空间规模。此外，由于具备了生态效应，因而植被也对场地规模有一定的影响作用。

2.2.1.4空间结构

空间结构的规划为后期的具体设计奠定了坚实基础。不同的空间结构将直接影响到风环境，从而对场地的热环境和整体湿度产生影响；围合空间高度与宽度的比值将影响场地的太阳辐射范围，如图1所示；元素构成影响着空间内部的湿热系数等等，由此可见，空间结构对于微气候环境的宜居度具有较大的影响作用。

图1 围合方式的影响

2.2.2设计要点

在总体规划完成之后，设计人员就应对风景园林的各个要点进行规划。基于Norman提出的元素分类法，笔者将风景园林的设计要点分为六大类，分别为地形、植被、建筑物、构筑物、水体以及铺装，下面将对设计要点与气候因子之间的关系进行深入分析。

第一，地形。风景园林的基础就是地形，其构筑形态和海拔高度的不同将直接影响到风景园林的温湿度、风环境以及污染物程度等。随着地形起伏，必然会产生坡角，而这就与太阳辐射构成了不同的夹角，进而对地面的受热量产生直接影响。同时，地形也在很大程度上决定了风环境和降雨，例如，高大的山脉会出现迎风坡多雨多风的气候情况，这不同的风雨气候条件又会对植物分布产生影响。

第二，植被。植被是风景园林的代表性要素，其不仅能带给人美的享受，而且也可通过遮阴作用、光合作用以及蒸腾作用，实现对局部微气候的改善，甚至起到净化空气污染以及推动大气碳循环的作用。因此，在设计过程中，规划师应结合当地的实际气候条件，选择相

适应的植被以及栽种方式。

第三，建筑物。建筑物是风景园林的重要部分，其不仅能够对内外空间和邻近景观起到一定的限制作用，而且可在一定程度上改善微气候环境。建筑物是挡风遮雨的有效形式，是人类适应生态环境的最佳居所吗，其不仅能为人们提供挡风、避雨以及遮阳的宜居环境，而且其也会对周遭的微气候环境产生一定影响[2]。

第四，构筑物。构筑物是通过围合、遮挡以及引导等多种形式实现对园林微气候环境的调节。例如，通过设置实墙，不仅可在太阳高度角相对较低为建筑物提供遮挡，而且也可在冬季时阻挡寒风入侵，如图2所示。其一，与太阳辐射因子的关系，构筑物对太阳辐射的影响相对偏小，其主要是借助自身遮挡太阳辐射并生成阴影，如栅栏、墙体以及走廊等，以为游客提供舒适的游玩环境。其二，与温度因子的关系，构筑物同样是通过遮挡来实现对风向和强度的改变，进而对环境温度进行间接改善，其原理类似于太阳辐射。其三，与湿度因子的关系，构筑物对空气湿度的影响较小，主要是借助改变风环境和日照条件来改善局部位置的湿度。

图2 实墙对风力的影响

第五，水体。水体不仅可作为园林景观，而且其具备诸多实用功能，例如，降低空气温度、调节空气湿度、降低环境噪音以及改善风力速度等。由于受到太阳福射和比热容等因素的影响，大面积水域会对周围环境的温度、湿度产生较大影响。夏季经过水体的风具有降温作用，而在冬季水体则具有一定的保温作用，这就使得大面积的水域周围环境１月份的平均温度可提高3℃左右，7月份则可降低２℃左右。与此同时，水体与陆地之间的温度差可引发风的流动：当白天陆地温度高于水体温度时，风会从水体吹向陆地，使得温度较低；当晚上温度降低时，冷空气又会从陆地流向水体。此外，水体也会影响周围区域的日照，由于具有镜面效果，因而水体能实现太阳光的反射或者折射，从而产生光照及温度效应，尤其是冰面，其反射率高达95%。

第六，铺设。铺设材料同样对小气候环境具有重要影响。其一，在阳光直射下，铺设材料比一般的覆盖材料所散发的热量更多，其二，若铺设了大面积的不透水材料会导致雨水的快速流失，进而导致土层干涸，水分蒸发量减少，从而极有可能产生干岛效应，其三，随着材料的材质或者颜色的改变，将直接影响到太阳辐射的反射与吸收率，例如，抛光处理的深色大理石的反射率为35%，平滑处理的沥青路面的反射率为19%，而光滑的石灰石面的反射率则为52%，从而对地面温湿度和风向产生影响。结论：总而言之，基于气候因子分析的风景园林设计是一项极为复杂的工程，其基于科学分析，可有效实现有利气候条件的充分利用和不利气候要素的科学规避，通过引入高效的设计手段，以让风景园林最大限度地适应当地的气候条件。笔者坚信，随着绿色节能理念的不断推广，这一园林设计方式将得到越来越多的关注。

参考文献：

[1]孙松林.基于气候因子分析的风景园林设计策略研究[D].北京林业大学,2015.

[2]石俊魁.基于气候视角的新疆风景园林设计策略与方法研究[D].北京林业大学,2013.