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上海城市街道小气候要素与绿化布局关系测析

张德顺 陈陆琪瑶 薛凯华 王振 姚驰远 陈一家

张德顺, 陈陆琪瑶, 薛凯华, 王振, 姚驰远, 陈一家. 上海城市街道小气候要素与绿化布局关系测析[J]. 北京林业大学学报, 2021, 43(4): 124-131. doi: 10.12171/j.1000-1522.20170359
引用本文: 张德顺, 陈陆琪瑶, 薛凯华, 王振, 姚驰远, 陈一家. 上海城市街道小气候要素与绿化布局关系测析[J]. 北京林业大学学报, 2021, 43(4): 124-131. doi: 10.12171/j.1000-1522.20170359
Zhang Deshun, Chen-Lu Qiyao, Xue Kaihua, Wang Zhen, Yao Chiyuan, Chen Yijia. Determination and analysis of the relationship between microclimate elements and greening structures in the city streets of Shanghai: taking Xuhui District and Yangpu District as examples[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2021, 43(4): 124-131. doi: 10.12171/j.1000-1522.20170359
Citation: Zhang Deshun, Chen-Lu Qiyao, Xue Kaihua, Wang Zhen, Yao Chiyuan, Chen Yijia. Determination and analysis of the relationship between microclimate elements and greening structures in the city streets of Shanghai: taking Xuhui District and Yangpu District as examples[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2021, 43(4): 124-131. doi: 10.12171/j.1000-1522.20170359

上海城市街道小气候要素与绿化布局关系测析

doi: 10.12171/j.1000-1522.20170359
基金项目: 国家自然科学基金项目(31770747),国家自然科学基金项目(32071824)
详细信息
    作者简介:

    张德顺,教授,博士生导师。主要研究方向:园林植物与风景园林规划设计。Email:zds@tongji.edu.cn 地址:200092 上海市杨浦区四平路1239号 同济大学建筑与城市规划学院

  • 中图分类号: S731.2

Determination and analysis of the relationship between microclimate elements and greening structures in the city streets of Shanghai: taking Xuhui District and Yangpu District as examples

  • 摘要:   目的  阐述小气候要素与街道绿化布局的对应关系,指导城市街道绿化空间的适应性设计。  方法  基于街道绿化布局因素分类进行小气候要素的相关分析。对太阳辐射、空气温度和风速等小气候要素进行测析,探索小气候要素与街道绿化垂直结构的关系。  结果  (1)街道绿荫覆盖率与小气候要素的作用关系:绿荫覆盖率越高,对太阳辐射的削减效率越好,当覆盖率达到90%以上时,效果最为显著;绿荫覆盖率越高,降温效应的规律特征越显著,但过高的绿荫覆盖使得街道空间闭塞,导致其降温效应反而有所降低;绿荫覆盖率高于90%的街道,其绿化对风速削减效率比覆盖率为50% ~ 70%时高出21%以上。(2)街道绿化复层结构与小气候要素的作用关系:复层垂直结构中,结构越复杂,绿化量越大,所能发挥的太阳辐射削减效率越高,其总体对太阳辐射的平均削减效率为88.78%;复层垂直结构的日平均降温效率为8.69%;乔−灌−草在一天的自然周期内,对风速的削弱效率相对最好,乔−灌其次,乔−草再次,灌−草最弱;复层结构的日平均风速削减效率在77.61%左右。(3)垂直绿量比与小气候要素的作用关系:乔灌木所占总绿量的比值与太阳辐射削减效率呈现正相关性;乔灌木所占比例越高,平均降温效率也越高;在一天的自然周期内,当乔灌与草比例越接近1∶1时,对风速的削弱效率越好。  结论  基于街道绿化布局与小气候要素的关系,提出了调控街道绿化构成对提升小气候舒适度的技术对策:(1)为营造舒适的街道夏季小气候,宜保持70% ~ 90%的绿荫覆盖率;(2)通过适度的绿化复层结构增加遮荫和通风,但要避免过于复杂以致影响正常通风;(3)科学配比垂直绿量,综合考虑夏季绿荫覆盖率和冬季增温要求,通过种植落叶乔木并保持乔灌木占街道绿化的50%以上。

     

  • 图  1  布点示意图

    Figure  1.  Test site design

    图  2  实验I中3组样地太阳辐射削减率日变化图

    Figure  2.  Diurnal variations in reducing rate of solar radiation in the 3 sample plots of test I

    图  3  实验I中3组样地降温率日变化图

    Figure  3.  Diurnal variations of cooling rate in the 3 sample plots of test I

    图  4  实验I中3组样地日平均风速变化率对比图

    Figure  4.  Comparisons of mean wind speed changing rate in 3 sample plots of test I

    图  5  实验II中4组样地太阳辐射削减率日变化图

    Figure  5.  Diurnal variations in reducing rate of solar radiation in the 4 sample plots of test II

    图  6  实验II中4组样地降温率日变化图

    Figure  6.  Diurnal variations of cooling rate in the 4 sample plots of test II

    图  7  实验II中4组样地风速日变化图

    Figure  7.  Diurnal variations of wind speed in the 4 sample plots of test II

    图  8  实验III中4组样地太阳辐射削减率日变化图

    Figure  8.  Diurnal variations in reducing rate of solar radiation in the 4 sample plots of test III

    图  9  实验III中4组样地降温率日变化图

    Figure  9.  Diurnal variations of cooling rate in the 4 sample plots of test III

    图  10  实验III中4组样地风速日变化图

    Figure  10.  Diurnal variations of wind speed in the 4 sample plots of test III

    表  1  实验 I道路基础信息

    Table  1.   Basic information of road in test I

    样地编号
    Sample plot No.
    街道名称
    Street name
    街道起讫
    Street start and end
    街道结构
    Street structure
    街道走向
    Street orientation
    绿荫覆盖率
    Green coverage rate/%
    绿化树种
    Greening tree species
    A1复兴中路
    Middle Fuxing
    Road
    陕西南路−嘉善路
    South Shaanxi Road-Jiashan Road
    2车道 + 2非机动车道
    2 drive ways + 2 non-motor vehicle lanes
    东西(东北−西南)
    East-west
    (northeast-southwest)
      50 ~ 70悬铃木
    Platanus orientalis
    B1复兴中路
    Middle Fuxing
    Road
    汾阳路−宝庆路
    Fenyang Road-Baoqing Road
    2车道 + 2非机动车道
    2 drive ways + 2 non-motor vehicle lanes
    东西(东北−西南)
    East-west
    (northeast-southwest)
      70 ~ 90悬铃木
    P. orientalis
    C1复兴中路
    Middle Fuxing
    Road
    襄阳南路−汾阳路
    South Xiangyang Road-Fenyang Road
    2车道 + 2非机动车道
    2 drive ways + 2 non-motor vehicle lanes
    东西(东北−西南)
    East-west
    (northeast-southwest)
      > 90悬铃木
    P. orientalis
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    表  2  实验II和实验III道路基本信息

    Table  2.   Basic information of road in test II and test III

    实验编号
    Test No.
    影响因素
    Influencing factor
    对照组
    Control group
    样地编号
    Sample plot No.
    A2B2C2D2E2F2G2
    实验II
    Test II
    绿化垂直结构
    Vertical structure of greening
    无植物
    Unplanted
    单乔
    Single tree
    单灌
    Single shrub
    单草
    Single grass
    乔−灌
    Tree-shrub
    乔−草
    Tree-grass
    灌−草
    Shrub-grass
    乔−灌−草
    Tree-shrub-grass
    实验编号
    Test No.
    影响因素
    Influencing factor
    对照组
    Control group
    样地编号
    Sample plot No.
    A3B3C3D3
    实验III
    Test III
    绿化垂直绿量
    Vertical green quantity of greening
    无植物
    Unplanted
    绿量1
    Green quantity 1
    (QG-1)
    绿量2
    Green quantity 2
    (QG-2)
    绿量3
    Green quantity 3
    (QG-3)
    绿量4
    Green quantity 4
    (QG-4)
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    表  3  实验 I行道树信息

    Table  3.   Street tree information of test I

    样地编号
    Sample plot No.
    行道树树种
    Street tree species
    CR/%ADBH/cmATH/mACD/mAUBH/mARS/mLAICD/%
    A1悬铃木 Platanus orientalis50 ~ 7036.811.65.92.18.70.9049.13
    B1悬铃木 P. orientalis70 ~ 9036.112.45.62.57.91.3668.35
    C1悬铃木 P. orientalis> 9034.913.26.02.38.52.6688.57
    注:CR为绿荫覆盖率,ADBH为平均胸径,ATH为平均树高,ACD为平均冠幅,AUBH为平均枝下高,ARS为平均株距,LAI为叶面积指数,CD为郁闭度。下同。Notes: CR, green coverage rate; ADBH, average DBH; ATH, average tree height; ACD, average canopy diameter; AUBH, average under branch height; ARS, average row-spacing; LAI, leaf area index; CD, crown density. The same below.
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    表  4  实验 II行道树信息

    Table  4.   Street tree information of test II

    测量因子 Measuring factorCR/%ADBH/cmATH/mACD/mAUBH/mARS/mLAICD/%
    值 Value70 ~ 9026.110.88.92.86.31.2869.76
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    表  5  实验 III行道树信息

    Table  5.   Street tree information of test III

    样地编号
    Sample
    plot No.
    乔木
    Tree
    灌木
    Shrub
    草本地被
    Grass ground cover
    乔木绿量
    Tree
    QG/m2
    灌木绿量
    Shrub
    QG/m2
    草被绿量
    Grass
    QG/m2
    乔、灌、草绿量比
    Ratio of tree-
    shrub-grass
    乔灌与草绿量比
    Ratio of tree
    and shrub-grass
    A3棕榈
    Trachycarpus fortune
    云南黄馨
    Jasminum mesnyi
    麦冬
    Ophiopogon japonicus
    165.317.2739.51∶0.1∶4.471∶4
    B3棕榈
    T. fortune
    七叶树
    Aesculus chinensis
    小叶黄杨
    Buxus sinica var. parvifolia
    麦冬
    O. japonicus
    301.834.9598.41∶0.1∶1.981∶2
    C3水杉
    Metasequoia glyptostroboides
    棕榈
    T. fortune
    鸡爪槭
    Acer palmatum
    小叶黄杨
    Trachycarpus fortune
    麦冬
    O. japonicus
    结缕草
    Zoysia japonica
    345.1132.2469.31∶0.38∶1.351∶1
    D3香樟
    Cinnamomum camphora
    棕榈
    T. fortune
    金边黄杨
    Euonymus japonicus
    ‘Aureo-marginatus’
    麦冬
    O. japonicus
    结缕草
    Z. japonica
    854.697.1513.41∶0.11∶0.62∶1
    注:样地范围为15 m × 15 m。Note: the sample plot scale is 15 m × 15 m.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-12
  • 修回日期:  2021-01-28
  • 网络出版日期:  2019-04-30
  • 刊出日期:  2021-04-30

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