林 燕，皇雪蓮，黃 駿，李 瓊

引言

步行出行是校園中最節(jié)能與環(huán)保的交通方式[1]，微氣候是衡量步行適宜性的重要因素[2，3]。步行也是華南理工大學(xué)校園主要的出行方式，在高溫高濕的天氣里，環(huán)境微氣候?qū)Σ叫姓叩某鲂幸庠赣休^大影響。隨著環(huán)境問(wèn)題被重視的同時(shí)，微氣候也開(kāi)始凸顯出其重要性。微氣候構(gòu)成因素主要包括溫度、濕度、風(fēng)速、日照等，這些要素之間相互影響，并共同作用于人們步行時(shí)的生理感受[4]。濕熱地區(qū)大學(xué)校園影響步行適宜性的微氣候問(wèn)題主要包括風(fēng)舒適性以及熱舒適性兩個(gè)方面。根據(jù)環(huán)境微氣候主要構(gòu)成要素的性質(zhì)和影響人體舒適度的形式，我們可以從風(fēng)環(huán)境與熱環(huán)境兩個(gè)方面研究微氣候與步行舒適度的關(guān)聯(lián)[5]。

有研究指出“在諸多因素中生物氣候?qū)Σ叫协h(huán)境影響最大”[6]。影響大學(xué)校園步行環(huán)境微氣候的主要因素有：建筑遮蔭、樹(shù)木遮蔭、周邊水體距離及大小、鋪地類型，地形起伏，小汽車產(chǎn)熱等。微氣候舒適度評(píng)價(jià)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭笜?biāo)是以人的主觀感受或生理反應(yīng)作為評(píng)價(jià)依據(jù)，依靠人體感受的統(tǒng)計(jì)分析來(lái)構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)，按照氣候環(huán)境，又可分為冷環(huán)境指標(biāo)與熱環(huán)境指標(biāo)。主要的熱環(huán)境指標(biāo)有濕球黑球溫度（WBGT）[7]、酷熱指數(shù)（HI）與體感溫度（AT）[8]等。

本研究中主要觀測(cè)的垂直范圍是1～2m，是與人的行為活動(dòng)最為密切的范圍，測(cè)量的主要指標(biāo)包括溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、酷熱指數(shù)等。酷熱指數(shù)(Heat Index）是一種綜合空氣溫度和相對(duì)濕度的熱指標(biāo)，酷熱指數(shù)和風(fēng)寒指數(shù)被合稱為一個(gè)名詞“體感溫度”，即人體真實(shí)感受到的熱度[9]。

1 校園主要步行道路調(diào)研

1.1 功能分區(qū)與主要步行路徑的確定

經(jīng)過(guò)對(duì)華南理工大學(xué)校園的實(shí)地調(diào)研，可以看出校園的教學(xué)設(shè)施主要集中在東湖和西湖軸向延伸展開(kāi)，學(xué)生宿舍位于東湖和西湖的東西兩端邊緣地帶，故我們的研究著重于校園此核心區(qū)部分。問(wèn)卷調(diào)查顯示，65.75%的人選擇步行作為校內(nèi)主要的交通方式，其次為電動(dòng)車和自行車出行。除了道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平以外，32.88%的人認(rèn)為氣候濕熱多雨也是影響人們出行方式重要的因素。設(shè)置林蔭道是人們認(rèn)為提升校園步行環(huán)境最具有吸引力的方式，比例高達(dá)83.56%。根據(jù)學(xué)生的出行規(guī)律和特點(diǎn)，以主要的教學(xué)功能區(qū)與學(xué)生宿舍區(qū)之間的步行路徑作為我們的主要研究對(duì)象。

1.2 道路周邊環(huán)境條件調(diào)研

華南理工大學(xué)核心區(qū)主要步行路徑道路基礎(chǔ)條件如圖所示。只有少數(shù)路段沒(méi)有設(shè)計(jì)人行道，雙側(cè)人行道占比過(guò)少（圖1），只有湖邊有休憩設(shè)施（圖2），道路基礎(chǔ)條件有待改善。濕熱地區(qū)的大學(xué)校園重視校園綠化，可以看出主要步行路徑的遮陰情況良好，只有少數(shù)路段沒(méi)有遮陰（圖3）。隨著一天太陽(yáng)的軌跡，同一路段的遮陰情況有所差異，在測(cè)量數(shù)據(jù)里體現(xiàn)的是所有因素綜合作用的結(jié)果。

圖1 華南理工大學(xué)核心區(qū)主要路徑人行道分析圖

圖2 華南理工大學(xué)核心區(qū)主要路徑休憩設(shè)施分析圖

圖3 華南理工大學(xué)核心區(qū)主要路徑遮陰情況分析圖

1.3 道路橫斷面調(diào)研及測(cè)量點(diǎn)選取

經(jīng)過(guò)對(duì)西區(qū)和東區(qū)初步的測(cè)量后我們結(jié)合道路基礎(chǔ)調(diào)研，將測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行分類，同時(shí)繪制道路斷面圖（表1）。把樹(shù)木遮陰、建筑遮陰、水體這3 個(gè)因素作為重要分類依據(jù)，第①類測(cè)點(diǎn)有建筑遮陰，樹(shù)木遮陰，臨湖；第②類測(cè)點(diǎn)樹(shù)木遮陰，臨湖；第③類有建筑遮陰和樹(shù)木遮陰；第④類測(cè)點(diǎn)有樹(shù)木遮陰，樹(shù)木遮陰分為不同的情況，全天有遮陰和只有局部時(shí)段有遮陰；第⑤類測(cè)點(diǎn)有建筑遮陰，建筑遮陰分為不同的情況，建筑布局不同導(dǎo)致遮陰時(shí)段有區(qū)別；第⑥類測(cè)點(diǎn)臨湖，種植棕櫚樹(shù)不能提供樹(shù)木遮陰；第⑦類測(cè)點(diǎn)全天無(wú)建筑和樹(shù)木遮陰，周邊無(wú)水體，設(shè)置為參照組。

表1 測(cè)量點(diǎn)分類表

2 測(cè)量方法

2.1 小氣候因子測(cè)試方法及數(shù)據(jù)分析方法

2.1.1 小氣候因子測(cè)試方法

本次微氣候觀測(cè)時(shí)間為2022 年7 月16 日、20 日以及2023 年2 月21 日、22 日和23 日（表2）。分夏春兩個(gè)階段進(jìn)行觀測(cè)。根據(jù)學(xué)生的出行活動(dòng)規(guī)律選取上下課間典型時(shí)段進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)測(cè)量時(shí)段為30min，每30min 進(jìn)行一次全點(diǎn)測(cè)量。每日具體觀測(cè)時(shí)間為7:30-8:00，9:30-10:00，11:30-12:00，14:00-14:30，16:00-16:30，18:00-18:30。每天對(duì)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行6 次測(cè)量。測(cè)試儀器為Kestrel 5000 氣象站/風(fēng)速儀，對(duì)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速、空氣溫度、相對(duì)濕度以及酷熱指數(shù)進(jìn)行定點(diǎn)走動(dòng)觀測(cè)記錄，使測(cè)量高度為1.5m，數(shù)據(jù)采集頻率均為每分鐘1 次，放置儀器后記錄數(shù)據(jù)。儀器的測(cè)量范圍及精度見(jiàn)表3。

表2 測(cè)試日天氣狀況表

表3 測(cè)試儀器主要參數(shù)表

2.1.2 數(shù)據(jù)分析方法

對(duì)氣溫，相對(duì)濕度、酷熱指數(shù)和風(fēng)速4 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分析，將測(cè)得的每個(gè)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量時(shí)段的均值分別與所有測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)段的均值做差即為氣溫差值、相對(duì)濕度差值、酷熱指數(shù)差值和風(fēng)速差值(以下簡(jiǎn)稱溫差、濕差、熱差和風(fēng)差)，所得氣溫差值越小則意味著該類測(cè)點(diǎn)的降溫效果越好，所得相對(duì)濕度差值越大則意味著增濕效果越好，所得酷熱指數(shù)差值越大則意味著改善熱環(huán)境效果越好，所得風(fēng)速差值越大則意味著改善風(fēng)環(huán)境效果越好，計(jì)算公式如下：

式中，DT（℃）為溫差，T 為特定測(cè)點(diǎn)的氣溫均值，T 為所有測(cè)點(diǎn)的氣溫均值；DH（%）為濕差，H 為特定測(cè)點(diǎn)的相對(duì)濕度均值，Ha 為所有測(cè)點(diǎn)的相對(duì)濕度均值；DI（%）為熱差，I 為特定測(cè)點(diǎn)的酷熱指數(shù)均值，Ia 為所有測(cè)點(diǎn)的酷熱指數(shù)均值；DW（℃）為風(fēng)差，W 為特定測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速均值，Wa 為所有測(cè)點(diǎn)的風(fēng)速均值。

根據(jù)測(cè)點(diǎn)環(huán)境的差異，將測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行分類，將各類測(cè)點(diǎn)的溫差、濕差、熱差和風(fēng)差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，主要描述內(nèi)容有平均值、最大值、最小值、標(biāo)準(zhǔn)差和極差等，進(jìn)行相關(guān)分析。

2.2 測(cè)點(diǎn)的選擇與分布

基于校內(nèi)主要學(xué)生群體的分布和活動(dòng)情況，根據(jù)周圍環(huán)境的差異，不同類型的步行環(huán)境共計(jì)18個(gè)測(cè)量點(diǎn)（圖4）。東區(qū)和西區(qū)各9 個(gè)測(cè)點(diǎn)，各測(cè)點(diǎn)分類及具體信息見(jiàn)表1。

圖4 各測(cè)點(diǎn)分布圖

2.3 測(cè)量結(jié)果

基于以上分類結(jié)果，根據(jù)各指標(biāo)差值進(jìn)行各類型之間的描述性統(tǒng)計(jì)分析和指標(biāo)差異性分析。

2.3.1 夏季測(cè)量結(jié)果分析

通過(guò)分析夏季風(fēng)環(huán)境（圖5），風(fēng)速差值越大證明風(fēng)環(huán)境越好，風(fēng)差均值為正值的測(cè)點(diǎn)E3、W5、E4 和W6 都在①②⑥類中，三者的環(huán)境因素中都有水體，說(shuō)明水體的存在可以改善風(fēng)環(huán)境。E4 的風(fēng)差均值最大，為0.92m/s，E9 作為參照組⑦類的測(cè)點(diǎn)之一，風(fēng)差均值最大，為-1.48m/s（表4）。

表4 夏季各測(cè)點(diǎn)日漸風(fēng)速差值（DT）描述性統(tǒng)計(jì)表

圖5 夏季各測(cè)點(diǎn)風(fēng)速差異性分析圖

通過(guò)熱環(huán)境分析可知（圖6），酷熱指數(shù)差值越大證明熱環(huán)境越差，作為參照組的⑦類所有測(cè)點(diǎn)E9、E7 和W9 熱差均值均為正值，W9 熱差最大值為5.27℃，熱差均值為2.08℃；同時(shí)環(huán)境要素僅有水體的⑥類測(cè)點(diǎn)E1、W6 和W3 熱差均值為正值，W3 熱差最大值為6.31℃,熱差均值為2.13℃，可以證明水體對(duì)改善夏季熱環(huán)境的作用較??；有遮陰的①②③④類測(cè)點(diǎn)的熱差均值除了W8均為負(fù)值，而W8 測(cè)點(diǎn)的遮陰環(huán)境時(shí)長(zhǎng)較短，屬于非典型的遮陰環(huán)境測(cè)點(diǎn)，W5 熱差最小值為-3.53℃，熱差均值為-1.66℃，由此可知建筑遮陰和樹(shù)木遮陰對(duì)改善熱環(huán)境都有明顯的作用（表5）?？釤嶂笖?shù)是通過(guò)空氣氣溫和相對(duì)濕度復(fù)雜的公式計(jì)算得來(lái)的，由圖表可知，夏季時(shí)，溫度和酷熱指數(shù)呈明顯的正相關(guān)性（表6、圖7），相對(duì)濕度對(duì)熱環(huán)境有一定的影響，但是沒(méi)有明顯的相關(guān)性（表7、圖8）。

表5 夏季各測(cè)點(diǎn)日漸酷熱指數(shù)差值（DI）描述性統(tǒng)計(jì)表

表6 夏季各測(cè)點(diǎn)日漸溫度差值（DT）描述性統(tǒng)計(jì)表

表7 夏季各測(cè)點(diǎn)日漸相對(duì)濕度差值（DH）描述性統(tǒng)計(jì)表

圖6 夏季各測(cè)點(diǎn)酷熱指數(shù)差異性分析圖

圖7 夏季各測(cè)點(diǎn)溫度差異性分析圖

圖8 夏季各測(cè)點(diǎn)相對(duì)濕度差異性分析圖

2.3.2 春季測(cè)量結(jié)果分析

通過(guò)分析風(fēng)環(huán)境（圖9），風(fēng)差均值大于0.1m/s 的測(cè)點(diǎn)E3、E4、W7 和E1 都在①②⑥類中，三者的環(huán)境因素中都有水體，說(shuō)明水體的存在可以改善風(fēng)環(huán)境。E4 的風(fēng)差均值最大，為0.32m/s，W2 作為參照組的測(cè)點(diǎn)之一風(fēng)差均值最小，為-O.28m/s（表8）。

表8 春季各測(cè)點(diǎn)日漸風(fēng)速差值（DT）描述性統(tǒng)計(jì)表

圖9 春季各測(cè)點(diǎn)風(fēng)速差異性分析圖

通過(guò)熱環(huán)境分析可知（圖10），作為參照組的⑦類所有測(cè)點(diǎn)熱差均值均為正值，G2 的熱差均值最大，為0.74℃，熱差最大值為2.56℃；同時(shí)環(huán)境要素僅有水體的W3 測(cè)點(diǎn)和E1 測(cè)點(diǎn)呈現(xiàn)出相差較大的測(cè)量結(jié)果，W3測(cè)點(diǎn)熱差均值最高，是1.13℃，而風(fēng)差均值是負(fù)值，E1測(cè)點(diǎn)的熱差均值為-0.08℃，風(fēng)差均值是正值，在春季，W3 測(cè)點(diǎn)的熱環(huán)境較參照組⑦類差，而E1 測(cè)點(diǎn)的熱環(huán)境和風(fēng)環(huán)境都優(yōu)于參照組⑦類，說(shuō)明春季時(shí)水體改善環(huán)境微氣候的作用因周圍建筑遮擋情況的不同會(huì)呈現(xiàn)不一樣的效果。而有遮陰的①②③④類測(cè)點(diǎn)的熱差均值除了E6均為負(fù)值，其中E3 的熱差均值最小，為-0.78℃，熱差最小值為-1.8，由此可知在春季建筑遮陰和樹(shù)木遮陰對(duì)改善熱環(huán)境有明顯的作用（表9）。春季時(shí)，溫度和酷熱指數(shù)有相關(guān)性（表10、圖11），相對(duì)濕度是熱環(huán)境的影響因素之一，沒(méi)有明顯的相關(guān)性（表11、圖12）。

表9 春季各測(cè)點(diǎn)日漸酷熱指數(shù)差值（DW）描述性統(tǒng)計(jì)表

表10 春季各測(cè)點(diǎn)日漸溫度差值（DH）描述性統(tǒng)計(jì)表

表11 春季各測(cè)點(diǎn)日漸相對(duì)濕度差值（DI）描述性統(tǒng)計(jì)表

圖10 春季各測(cè)點(diǎn)酷熱指數(shù)差異性

圖11 春季各測(cè)點(diǎn)溫度差異性分析圖

圖12 春季各測(cè)點(diǎn)性對(duì)濕度差異性分析圖

夏季的風(fēng)速區(qū)間為0-2.7m/s（圖13），春季的風(fēng)速區(qū)間為0-2m/s（圖14），可知夏季測(cè)量日的風(fēng)環(huán)境指標(biāo)優(yōu)于春季測(cè)量日的風(fēng)環(huán)境指標(biāo)。夏季的酷熱指數(shù)區(qū)間為37℃-51℃（圖15），溫度區(qū)間為29℃-37℃（圖16），相對(duì)濕度區(qū)間為52%-83%（圖17），而春季的酷熱指數(shù)區(qū)間為15℃-25℃（圖18），溫度區(qū)間為16℃-26℃（圖19），相對(duì)濕度區(qū)間為43%-76%（圖20），可知夏季的熱環(huán)境指標(biāo)高于春季的熱環(huán)境指標(biāo)。

圖13 夏季各測(cè)點(diǎn)風(fēng)速折線圖

圖14 春季各測(cè)點(diǎn)風(fēng)速折線圖

圖15 夏季各測(cè)點(diǎn)酷熱指數(shù)折線圖

圖16 夏季各測(cè)點(diǎn)溫度折線圖

圖17 夏季各測(cè)點(diǎn)相對(duì)濕度折線圖

圖18 春季各測(cè)點(diǎn)酷熱指數(shù)折線圖

圖19 春季各測(cè)點(diǎn)溫度折線圖

圖20 春季各測(cè)點(diǎn)相對(duì)濕度折線圖

3 主要步行路徑微氣候環(huán)境的評(píng)價(jià)

3.1 校園步行環(huán)境微氣候分析評(píng)價(jià)

通過(guò)對(duì)各測(cè)點(diǎn)不同時(shí)段酷熱指數(shù)、溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速與所有測(cè)點(diǎn)平均值差異性分析，來(lái)評(píng)價(jià)各測(cè)點(diǎn)綜合因素的降溫增濕和改善風(fēng)環(huán)境的作用。分別對(duì)風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境進(jìn)行評(píng)價(jià)，風(fēng)速大小是風(fēng)環(huán)境優(yōu)劣的體現(xiàn)，因此風(fēng)差評(píng)分高低代表測(cè)點(diǎn)的風(fēng)環(huán)境優(yōu)劣，同理酷熱指數(shù)是熱環(huán)境優(yōu)劣的體現(xiàn)，熱差評(píng)分高低代表測(cè)點(diǎn)的熱環(huán)境優(yōu)劣；酷熱指數(shù)同時(shí)受環(huán)境相對(duì)濕度和空氣溫度影響，不同測(cè)點(diǎn)的溫差和濕差評(píng)分高低分別表示該環(huán)境的降溫作用和增濕作用大小。

計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)各測(cè)點(diǎn)指標(biāo)差異性分析確定計(jì)分區(qū)間，風(fēng)環(huán)境指標(biāo)，風(fēng)差：x ≥0.5 計(jì)2 分,0＜x＜0.5 計(jì)1分，-0.5 ≤x ≤0 計(jì)-1 分，x＜-0.5 計(jì)-2 分；熱環(huán)境指標(biāo)，溫差：x ≥0.5 計(jì)-2 分,0＜x＜0.5 計(jì)-1，-0.5 ≤x ≤0計(jì)1 分，x＜-0.5 計(jì)2；濕差：x ≥1 計(jì)2 分,0＜x＜1 計(jì)1分，-1 ≤x ≤0 計(jì)-1 分，x＜-0.5 計(jì)-2；熱差：x ≥1計(jì)-2 分,0＜x＜1 計(jì)-1，-1 ≤x ≤0 計(jì)1 分，x＜-1 計(jì)2；表中分類代表不同測(cè)點(diǎn)的重要影響因素組合，①：建筑遮陰+樹(shù)木遮陰+水體；②：樹(shù)木遮陰+水體；③：樹(shù)木遮陰+建筑遮陰；④：樹(shù)木遮陰；⑤：建筑遮陰；⑥：水體；⑦：無(wú)。

評(píng)價(jià)得分表顯示（表12、13），無(wú)論夏季還是春季時(shí)，①類測(cè)點(diǎn)的風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境都要優(yōu)于其他類測(cè)點(diǎn)，周圍環(huán)境因素的降溫增濕和改善風(fēng)環(huán)境的作用都很明顯；作為對(duì)照組的⑦類測(cè)點(diǎn)熱環(huán)境明顯較其他類測(cè)點(diǎn)差；夏季時(shí)只有單因素作用的④⑥類中，有樹(shù)木遮陰的④類測(cè)點(diǎn)的熱環(huán)境明顯優(yōu)于周邊僅有水體的⑥類測(cè)點(diǎn)，⑥類測(cè)點(diǎn)的風(fēng)環(huán)境優(yōu)于④類測(cè)點(diǎn)，由此可知夏季水體對(duì)改善風(fēng)環(huán)境有明顯作用，而對(duì)改善熱環(huán)境沒(méi)有明顯作用，樹(shù)木遮陰對(duì)熱環(huán)境有明顯的改善作用，主要降溫增濕調(diào)解環(huán)境微氣候；春季時(shí)單因素作用的④⑤⑥類中，有建筑遮陰的⑤類測(cè)點(diǎn)，無(wú)論風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境的得分都高于⑦類測(cè)點(diǎn)，說(shuō)明建筑遮陰在改善風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境方面都有一定作用?？梢?jiàn)水體改善熱環(huán)境的作用較小，可以明顯改善風(fēng)環(huán)境，建筑遮陰和樹(shù)木遮陰可以明顯改善熱環(huán)境。

表12 夏季各類測(cè)點(diǎn)得分表

表13 夏季各類測(cè)點(diǎn)得分表

由于周圍有水體對(duì)改善風(fēng)環(huán)境有明顯作用，夏季風(fēng)環(huán)境對(duì)于微氣候環(huán)境有一定的影響，改善風(fēng)環(huán)境的同時(shí)需改善熱環(huán)境，才能最大程度地改善步行環(huán)境微氣候。

一定范圍內(nèi)的風(fēng)速可以改善人體的熱舒適情況，風(fēng)環(huán)境的優(yōu)劣受季節(jié)變化的影響較小，風(fēng)速除了與當(dāng)天的定力風(fēng)向相關(guān)，還受水面開(kāi)闊度和測(cè)量點(diǎn)所在方位的影響。當(dāng)風(fēng)速低于5m/s 時(shí)，人的感覺(jué)是舒適的，并且不會(huì)對(duì)人的行動(dòng)產(chǎn)生影響[11]。春夏兩季的風(fēng)速低于3m/s，在人的感覺(jué)舒適范圍以內(nèi)（圖21）。

圖21 夏春兩季風(fēng)速均值對(duì)比圖

圖22 夏春兩季酷熱指數(shù)均值對(duì)比圖

研究表明，人體對(duì)熱的上限溫度為32℃，夏季時(shí)除了7:30-8:00 時(shí)段的溫度均值低于32℃，其他5 個(gè)時(shí)段的溫度均值都大于32℃；春季時(shí)溫度均值都小于32℃（圖23）。作為對(duì)照組，可以看出春夏季節(jié)的熱環(huán)境區(qū)別明顯，春季熱環(huán)境較為舒適，因此夏季時(shí)改善熱環(huán)境是改善環(huán)境微氣候的關(guān)鍵。

圖23 夏春兩季溫度均值對(duì)比圖

圖24 夏春兩季相對(duì)濕度均值對(duì)比圖

從測(cè)量數(shù)值可知，春夏兩季上午時(shí)段風(fēng)速均值無(wú)明顯差別，下午時(shí)段春季的風(fēng)速均值低于夏季，春季的風(fēng)速均值隨著時(shí)間推移呈下降趨勢(shì)（圖21）。通過(guò)熱環(huán)境對(duì)比，夏季所有測(cè)點(diǎn)溫度均值，酷熱指數(shù)均值和相對(duì)濕度均值都高于春季，春季和夏季的溫度以及酷熱指數(shù)峰值在14:00-14:30；春季和夏季的相對(duì)濕度在14:00-14:30 前呈下降趨勢(shì)，16:00-16:30 后相對(duì)濕度呈上升趨勢(shì)（圖22～24）。

由于夏季與春季的氣候有區(qū)別，夏季時(shí)，高溫高濕，日照充足太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大，春季氣候溫和，意味著降雨、濕度等趨于下降或減少，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度減弱。夏季高溫天氣通過(guò)降溫改善熱環(huán)境是最重要的。在小尺度空間內(nèi)的綠地冠層格局具有一定的溫、濕度調(diào)控效應(yīng)，其中溫度調(diào)控能力主要來(lái)自綠地植物的遮陰作用[10]。創(chuàng)造全天遮陰環(huán)境對(duì)改善熱環(huán)境最有效。建筑遮陰和樹(shù)木遮陰主要通過(guò)降溫和增濕作用影響熱環(huán)境，進(jìn)一步改善微氣候環(huán)境，周邊水體主要通過(guò)增濕和改善風(fēng)環(huán)境來(lái)改善環(huán)境微氣候，從熱環(huán)境來(lái)看，由于夏季的酷熱指數(shù)、溫度和相對(duì)濕度都高于春季，因此在夏季改善熱環(huán)境是改善微氣候環(huán)境的關(guān)鍵，建筑遮陰只能作用于一天的特定時(shí)段，樹(shù)木遮陰是通過(guò)遮擋步行道環(huán)境的頂面來(lái)創(chuàng)造遮陰環(huán)境，因此樹(shù)木遮陰的作用時(shí)段較長(zhǎng)，二者需結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)全天遮陰環(huán)境。

3.2 校園步行環(huán)境優(yōu)化建議

濕熱地區(qū)夏季的時(shí)長(zhǎng)遠(yuǎn)大于其他季節(jié)，濕熱地區(qū)大學(xué)校園步行環(huán)境應(yīng)該優(yōu)先考慮最大程度改善夏季的環(huán)境微氣候，所以盡可能設(shè)計(jì)全天遮陰的步行環(huán)境和周邊水體。經(jīng)過(guò)各類測(cè)點(diǎn)的微氣候情況對(duì)比可知，同時(shí)有三因素的①類測(cè)點(diǎn)，夏季的熱環(huán)境和風(fēng)環(huán)境都明顯優(yōu)于其他類型的測(cè)點(diǎn)，由此可得出步行環(huán)境微氣候條件最好的局部模型；夏季時(shí)兩種因素組合的②③類測(cè)點(diǎn)與單因素的④⑥類測(cè)點(diǎn)中，只有水體的⑥類測(cè)點(diǎn)熱環(huán)境最差，風(fēng)環(huán)境優(yōu)于其他測(cè)點(diǎn)，其他類的測(cè)點(diǎn)熱環(huán)境根據(jù)全天遮陰情況有所不同；無(wú)論夏季還是春季，樹(shù)木遮陰和建筑遮陰可以明顯改善熱環(huán)境，水體主要影響風(fēng)環(huán)境來(lái)改善步行環(huán)境微氣候。由此得出4 種步行環(huán)境微氣候條件良好的局部模型，以適應(yīng)不同的設(shè)計(jì)條件（表14）。

表14 步行環(huán)境類型表

夏季時(shí)，樹(shù)木遮陰、建筑遮陰和周邊水體三種因素結(jié)合可以創(chuàng)造出良好的步行環(huán)境微氣候。大學(xué)校園核心區(qū)具有體現(xiàn)校園氛圍、塑造校園特色景觀的重要作用[12]，進(jìn)行校園規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，在條件允許的情況下，濕熱地區(qū)盡可能設(shè)計(jì)水體以優(yōu)化核心區(qū)步行環(huán)境。部分類型水體可提高局部風(fēng)速，大面積水體為環(huán)境提供一個(gè)開(kāi)敞面，利于空氣對(duì)流形成風(fēng)[13]。其次，步行環(huán)境與其周邊的建筑有著直接且緊密的關(guān)聯(lián)，建筑的圍合形式、形態(tài)、密度等要素直接影響著步行微氣候環(huán)境[14]，因此同時(shí)也需要考慮建筑布局對(duì)步行環(huán)境遮陰情況的改善作用，在滿足建筑基本功能需求的情況下也需要考慮建筑對(duì)室外步行環(huán)境的影響。例如可以在庭院里布置遮陰的構(gòu)架或者涼棚，小面積的天井也會(huì)布置遮陽(yáng)構(gòu)架，或者將遮陽(yáng)構(gòu)架與爬藤植物結(jié)合，植物遮陰和建筑遮陰二者相結(jié)合；濕熱地區(qū)經(jīng)常使用底層架空和連廊，令建筑獲得更多的自然通風(fēng)，有效降低建筑空間的溫度和濕度[15]。設(shè)計(jì)建筑周邊步行道時(shí)，為了最大程度優(yōu)化步行環(huán)境微氣候，應(yīng)該將步行道設(shè)置在較長(zhǎng)時(shí)間段可以被建筑遮陰覆蓋的區(qū)域。例如將步行道設(shè)置于建筑北面優(yōu)于建筑南面，由此對(duì)主要步行區(qū)域的設(shè)置也有一定的指導(dǎo)意義。

小結(jié)

文章研究的是華南理工大學(xué)校園室外步行環(huán)境的周邊水體、樹(shù)木遮陰和建筑遮陰三種因素對(duì)步行環(huán)境微氣候的影響，研究不同因素的組合與風(fēng)環(huán)境指標(biāo)和熱環(huán)境指標(biāo)差值的相關(guān)性，并根據(jù)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的環(huán)境特征將校園內(nèi)多個(gè)步行環(huán)境測(cè)點(diǎn)劃分7 個(gè)組合類型，從而比較校園內(nèi)各因素組合類型間的風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境差異。選取夏季和春季具有代表性的不同因素組合測(cè)點(diǎn)和單日測(cè)量數(shù)據(jù)，研究華南理工大學(xué)步行環(huán)境微氣候春夏兩季的日間風(fēng)環(huán)境指標(biāo)和熱環(huán)境指標(biāo)變化特征。

結(jié)果表明：（1）步行環(huán)境的風(fēng)環(huán)境指標(biāo)（風(fēng)速）受季節(jié)變化影響較小，而熱環(huán)境指標(biāo)（溫度&相對(duì)濕度&酷熱指數(shù)）受季節(jié)變化影響較大，夏季的酷熱指數(shù)，溫度和相對(duì)濕度都遠(yuǎn)高于春季，因此夏季時(shí)改善熱環(huán)境是改善步行環(huán)境微氣候的關(guān)鍵。（2）不同因素組合中，三種因素的組合對(duì)于改善步行環(huán)境微氣候的作用要優(yōu)于兩種因素組合，因?yàn)槿N因素組合同時(shí)可以改善風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境。（3）對(duì)照組沒(méi)有三種因素的影響，步行環(huán)境的風(fēng)環(huán)境和熱環(huán)境指標(biāo)最差，其他組的風(fēng)環(huán)境指標(biāo)和熱環(huán)境指標(biāo)都優(yōu)于對(duì)照組，說(shuō)明單因素對(duì)步行環(huán)境微氣候的改善也有一定的作用。（4）周邊水體主要通過(guò)影響風(fēng)環(huán)境改善步行環(huán)境微氣候，樹(shù)木遮陰和建筑遮陰主要通過(guò)影響熱環(huán)境改善步行環(huán)境微氣候，因此步行環(huán)境要素為單因素時(shí)，水體對(duì)于改善步行環(huán)境微氣候的作用不如建筑遮陰或樹(shù)木遮陰的作用。（5）春季時(shí)酷熱指數(shù)與溫度沒(méi)有明顯的區(qū)別，夏季時(shí)酷熱指數(shù)遠(yuǎn)高于溫度，夏季相對(duì)濕度高于春季相對(duì)溫度，相對(duì)濕度和溫度共同影響了酷熱指數(shù)，夏季人在步行環(huán)境中能感受到的溫度遠(yuǎn)高于實(shí)際溫度。（6）在實(shí)際工程應(yīng)用中，不應(yīng)該單純考慮通過(guò)單一因素來(lái)改善步行環(huán)境微氣候，在濕熱地區(qū)首要目標(biāo)是改善熱環(huán)境，通過(guò)建筑遮陰和樹(shù)木遮陰二者相結(jié)合創(chuàng)造全天遮陰的環(huán)境，當(dāng)規(guī)劃布局和建筑設(shè)計(jì)條件有所限制時(shí)，再考慮僅以景觀設(shè)計(jì)的角度創(chuàng)造盡可能多的樹(shù)木遮陰改善熱環(huán)境，同時(shí)設(shè)計(jì)與步行環(huán)境相結(jié)合的水體提供開(kāi)敞的空間，以此改善風(fēng)環(huán)境。

圖、表來(lái)源

文中所有圖、表來(lái)源均由作者繪制。