园林植物景观设计对微气候环境改善的研究
摘要：以江南私家园林留园为例，通过研究试验，探究园林植物景观设计对微气候环境的影响。结果表明，植物景观对区域小气候有明显的调节作用，应在现代园林设计中合理营造植物景观，以营造良好的园林环境，满足人们对园林环境的要求。
江南私家园林是我国古典园林的重要组成部分，其园林植物景观营造融合了山水、建筑、花卉等要素，营造出一幅立体山水画的同时，也反映了人们对自然的向往与追求。植物景观作为园林的重要组成内容，其与建筑、水体、山石等景观要素，共同构成了一幅优美的风景画卷，其是影响区域小气候最为重要的因素，对于营造良好的园林环境尤为重要。
1材料与方法
1.1研究对象
留园位于江苏省苏州市姑苏区留园路338号，南侧为留园路，北至半边街，东邻市汽车客运集团有限公司，西为绣花巷（见图1），是一处具有悠久历史的古典私家园林[1]。园内包含原苏州园林档案馆、现留园售票处、停车场、留园管理中心等建筑，总面积约23300m2。
1.2研究方法
1.2.1实测内容。通过研究留园建筑物室内、室外温度与湿度等因素，揭示其对留园地温度与湿度的影响规律。由于温度与湿度对人体舒适度的影响最为明显，因此，在此次测试中，以空气相对温度与湿度为主要测试内容，周围辐射温度为辅助测试内容。因气流速度变化极快，而园林地域范围较广，仅选择在部分区域进行相关测试。测量工作分为3个部分：依据测量需求，在明确各区域分布特征后，选取测点；选取春季的某一天，观测白天空气及温度、湿度[2]；整理与分析实测资料。
1.2.2测试时间。以春季为试验样本，试验时间为4月的某一周，试验样本共计29个观测日，除去8个多云和下雨天气观测日，选取其余21个观测日资料。按照具体的气候情况，选择3d作为最佳观测日期，总共12d，详细测量时间段为9：00－17：00。测量过程中，剔除不可控制因素，仅选择云量少、阳光较好的日期，避开多云天气，以保证测量过程中能准确研究各站点植物景观对小气候的影响。
1.3研究材料
手持温湿度计（GM1360），测量范围为湿5%RH~98%RH，温度测量范围为0~50℃，测量精度为湿度±3%RH，温度为±1℃，分辨率为0.1%RH，0.1℃，反应时间为1s。
1.4测点分布
对留园路、停车场、留园（入口、中央水景、东部建筑院落及西北部山林、田园景观）开展热湿条件试验，共设置50个试验点（见图2）。测点1以留园路为研究对象，测点50以开阔的硬停车场为研究对象，测点2~7与48~49是留园入口处居住区，8~28是留园的中心水域，29~37是东边的建筑天井，38~47是西北的山林、田园景观。结合各观测点的实际情况，详细分析了各观测点的遮阴、通风条件及路面情况[3]。
1.5观测方法
由于园林面积较大且地势高低不一，可将便携式测定设备放置在距地面1.2~1.5m的地方，对空气温湿度进行动态监测，能获得较为准确的数据。为降低因空气温湿度随时间改变而导致的误差，应在测试前规划设计测试路线，在具体监测过程中，根据监测点的先后2人配合完成，确保监测时间不超过1h，注意对相同试验指标的测定应采用相同试验设备，防止出现测量误差。另外，因试验采用了室内外连通方式，禁用恒温、恒湿等调节装置，因此，试验结果皆是在自然通风的情况下计算出来。
2结果与分析
2.1空气温度
统计春季气温数据可知，试验区内的气温相较于苏州市气象台网站公布的实际气温略微偏高。经统计发现：（1）2022年4月4日、4月8日、4月9日，在10：00－12：00时间段内，试验地区平均气温分别为18.4℃、21.9℃、22.4℃，与苏州市气象台网站公布的气温数据相比，相差不超过1.5℃。（2）2022年4月4日、4月8日、4月9日，在13：00－15：00时间段内，试验区域平均气温分别为20.4℃、23.2℃、24.3℃，与苏州市气象台网站公布的气温数据相比，相差不超过1.5℃。
2.2相对湿度
研究区内空气中的相对湿度与苏州市气象台网站公布的数据相一致。经统计：（1）2022年4月4日、4月8日、4月9日，试验地区在10：00－12：00时间段内，平均相对湿度分别为53.8%、65%、64.1%。（2）2022年4月4号、4月8号、4月9号，试验地区在13：00－15：00时间段内平均相对湿度分别为48.9%、58.6%、54.4%。
2.3数据分析
通过分析试验数据可知，与市区相比，留园温度下降幅度较小，湿度没有改变，说明植物对小气候影响的作用机理是树冠对阳光的阻挡。所以，区域中零星分布的树木，只能对局部地区（树荫范围）的小气候起到调节作用，而对整个环境的影响微乎其微，唯有成片种植的树木，才能起到调节小气候的作用。可以说，利用绿化植物来改善区域小气候，是一种最绿色、最节约的方法，能有效提升植物群落的多样性、生态性、景观性。
3结论与讨论
3.1结论
留园中部“水”空间在中部景区中处于中央位置，主体为较开阔水域，具有统筹全景区、积聚空间的作用，个区山体、建筑围绕水空间展开。传统园林环境较为复杂，无法采用拉网式方式全面观测整个园林小环境，因而在中央花园中选取2条极具代表性的线路进行观测。第一条线路由南到北，从南边汉碧山楼出发，经曲溪楼、濠浦亭、西楼、清风池楼、五峰仙宫、汲古得修院，终点到达清翠阁；第二条线路由东到西，从登高走廊闻木香出发，途径可亭、小蓬莱、远翠阁至西楼东侧。测点应根据实际情况进行设置，选择2022年7月28日各观测站的气温相对较低点（10：00）和气温相对较高点（13：00）的气象数据，围绕区域热力环境展开讨论。
3.1.1空气温度。由图3、图4可知，在夏季，闻木樨香轩观测点周围有大量植物和水域，加上地势高，调节气温作用明显，白天气温始终保持在较低水平。而具有较多坚硬路面与场地开阔的可亭观测点则高温持续时间较长，与实际温度相比温差较大。由此可知，可亭前因空间开阔，易受到太阳照射，高温明显且持续时间较长。而可亭观测点虽被植被覆盖，地势较高，但气温却持续走高，远远超过实际气温，并在个别时段内出现气温最高值，这主要是由于该观测点所在区域地形开阔，夏季吸收了大量阳光，因而增温速度快。
3.1.2相对湿度。测定大气中的水分含量后，得出每个时间点的水分含量与各站点的差值，经对比可知，从总体上看，温度、湿度的发展方向是相反的。由图5可知，9：00－17：00时间段内，空气中的相对湿度呈阶梯下降趋势，其中，11：30后，空气湿度变化更为明显。闻木樨香轩观测点周围有大量植物，相比于植物较为稀少的涵碧山房前测试点，空气相对湿度明显要高。
综上所述，在全球气候变化的当下，传统园林植物景观营造的生态理念与艺术手法，依然值得借鉴与学习。在现代园林建设中，应在尊重自然的前提下，结合现代园林设计理念，深入研究传统园林的生态理念、空间组织与意境营造，以此来指导现代园林设计实践。要充分发挥植物在微气候环境中的调节作用，以满足人们对环境的要求，同时，园林也要重视文化内涵的表达，通过植物景观营造，营造出富有文化底蕴、历史气息、人文精神的生态意境。
3.2改善措施
3.2.1因地制宜，营建微气候舒适的景观空间。江南古典私家园林植物景观营造主要是为了满足人们的审美需求，在考虑植物观赏特性、生长习性及微气候等因素的前提下，合理配置不同种类的植物，形成一个微气候舒适的空间。例如，拙政园中“曲廊花墙”内，种植有荷花、睡莲等植物，由于荷花池内常年有水，即使在炎热的夏季，荷花也能正常开放，既可以满足园林景观空间中人们休息纳凉等需求，又可使游人欣赏到荷花美景。另外，对于空气温湿度的控制还体现在植物种类选择与种植方式上，例如，拙政园中种植有大量耐阴、耐寒、耐旱、易管理的植物，并采取自然式植物配置方式[4]，通过合理调控植物高低及密度，营造良好的通风透气环境的同时，还能为游客提供一处歇息乘凉的场所。
3.2.2巧于因借，形成适宜的微气候植物景观。江南古典私家园林植物景观营造，不仅要注重景观效果，还要注重植物生态功能的发挥。不同的植物材料具有不同的微气候效应，园林设计需要充分考虑各种植物材料在微气候环境下的适应性，因地制宜进行配置。现代园林植物景观营造应充分利用各种植物材料的微气候效应，以营造适宜的微气候环境，创造出多层次、多色彩的园林植物景观。例如，江南古典私家园林通过运用不同种类的植物，形成乔灌草复层植物群落结构，不仅提高了园林空间的观赏性，而且营造出了宜人的微气候环境。
3.2.3融入文化，营造植物景观意境美。江南古典私家园林植物景观营造以山水、建筑、小品、水体等作为造景要素，注重园林景观意境的营造。园林植物景观意境是指植物景观与人的思想情感、主观想象与情感体验相融合的审美境界，是在一定时间与空间中，由植物景观反映出的自然景物特征与氛围。意境美是古典园林植物景观营造的最终追求，是中国传统文化审美特征在园林植物景观营造中的集中体现，也是对自然、社会等现实世界与文化艺术中存在的物象进行抽象与提炼后产生的一种审美情趣[5]。
我国古典园林普遍将中国古代文化与美学思想融入植物景观营造中，通过植物材料对人工环境进行再创造，使人们在园林中感受到自然与人工结合产生的和谐美。现代园林设计应注重对中国传统文化与美学思想的借鉴，在尊重传统文化、传统艺术手法与美学思想的基础上，融入现代元素，使现代园林植物景观营造更具艺术感染力，创造出既有中国特色，又具时代特征的现代微气候环境，让人感受到中国古代文化、美学思想与现代园林植物景观营造相融合后产生的艺术魅力。
参考文献：[1]杨启程.新沛小区环境景观设计浅析———谈生态环境、小气候环境改善设计[J].山东林业科技，2007（5）：105-106.
[2]张亮亮，汪永振.园林植物群落对夏季微气候特征的影响[J].漯河职业技术学院学报，2018，17（2）：17-22.
[3]金虹，吕环宇，林玉洁.植被结构对严寒地区城市居住区冬夏微气候的影响研究[J].风景园林，2018，25（10）：12-15.
[4]杨启程.新沛小区环境景观设计浅析———谈生态环境、小气候环境改善设计[J].山东林业科技，2007（5）：109-110.
[5]李飞.园林植物景观设计对微气候环境改善的研究[D].成都：西南交通大学，2013.