淺談微氣候景觀設計—— 以廣州崗頂人行天橋設計為例

常娜 CHANG Na

廣東技術師范學院，廣州510600（Guangdong Polytechnic Normal University，510600Guangzhou）

如果打算規劃或設計一個宜人的環境，首先必須考慮的是氣候。聯合國“政府間氣候變化問題專門委員會( IPCC)” 最新報告表明:“氣候變暖是不容置疑的”。氣候問題已經迫在眉睫,是一個必須重視和解決的問題。這就要求景觀設計師在規劃和設計的過程中,應該根據氣候條件進行最佳場地和構筑物的設計，并且修正氣候的影響以營造最好的環境。氣候是一切規劃設計的基礎，是景觀設計中必須首先認真考慮的問題。

在廣州崗頂人行天橋的景觀設計中，設計師多次應用微氣候設計的相關原理, 因此可以讓我們從中概略地了解利用自然熱力學盡量減少制冷的能耗需求等微氣候學在景觀設計中的處理方法及其表現形式。即便是最為簡單的天橋護欄旁邊的花池設計, 只要巧加利用, 就可以設計出最具現實意義的生態、節能景觀。

一、微氣候、景觀

大尺度的氣候是年度、季節和日間溫度的變化緊隨著維度、經度、海拔、日照強度等改變而變化的，直接影響著人的身體健康和心理狀態。特定的氣候條件下形成了特定的生活方式以及精神追求，“早穿棉襖午穿紗，傍晚圍著火爐吃西瓜”表現了氣候決定著人們活動的方式和活動的范圍，甚至包括個人的飲食、信仰等問題都是氣候條件引發的地方性特征。這些條件反過來則對規劃和設計提出了新的要求。任何一個區域內的景觀規劃設計都是對氣候的反應和人對其適應性的表現。

“微氣候”有別于大氣候，研究的是一個有限區域內的氣候狀況，也稱之為“小尺度氣候學”[1]。指的是靠近地表、動植物賴以生存的氣候環境。在這個環境中，溫度、濕度和風速都會隨著海拔高度的變化而發生較大的改變，每一個小范圍的地域都存在著不同形式的微氣候，正因為微氣候受地面植被、土壤和地形的影響，所以微氣候具有可改善性的特點。

微氣候景觀規劃設計是針對具體的小范圍景觀而言的，微氣候環境直接影響著人們的工作和生活。微氣候景觀規劃設計主要考慮的是場地周邊小范圍的空間氣候特征，并對其有效地給予利用與改善。

適應微氣候的規劃設計理念就是倡導在景觀規劃設計中將微氣候對景觀產生的影響及作用作為一個重要的元素并給予認真地考慮，通過采用恰當的設計方法和技術手段，將氣候特征、地域文化、人的舒適性、動植物的正常生長諸種情況綜合起來，創造一種和諧的、共生共榮的關系。

現在我們以廣州崗頂人行天橋的微氣候景觀設計為例，進行一些說明和探討，借此就可以具體地了解到微氣候規劃設計中有關雨水的收集、轉化并能有效地利用光能、風能等處理方法及處理手段，創造出節能、環保、生態的人文、自然景觀的多種情況。

二、設計原則

1.場地分析

人行天橋不僅能夠改善城市的交通問題，而且還得結合城市的環境特征，起到連接空間，提高出行質量的作用及意義。場地，即崗頂人行天橋的百米范圍之內，就集中了諸如太平洋電腦城等6家具有相當規模的IT賣場，此外還匯聚有購物中心、超級市場、娛樂城等商業店鋪。崗頂人行天橋是連接多個商業網店的唯一空中樞紐。毫無疑問，該人行天橋也還存在著諸多設計上的問題，比如引橋過長，橋面狹窄；天橋的造型單調呆板，缺少地段特色；不夠人性化，沒有無障礙設施；綠化比較單一；照明設施欠缺；太陽的熱度和強光令行走之人煩躁不安等。廣州地處南亞熱帶，為典型的季風海洋型氣候。由于背山面海，海洋型氣候特點相當顯著，具有溫暖多雨、光熱充足、溫差較小、夏季長、霜期短等氣候特征。全年平均氣溫為20℃～22℃，濕度大，降雨量也大，臺風能不斷引發暴風雨。因此，為任何區域的環境做規劃設計之前，詳細的氣候調查研究是必不可少的重要項目。要綜合考慮以上的問題并進行認真的分析探討，因為解決問題才是規劃設計的直接目的，而弄清楚需要解決的問題則是設計的起點，最終能夠提出合理化的建議，令使用的人群感到便捷、合適、舒服，并且節約能源，符合可持續發展的理念。

2.結果分析

隨著天橋使用人數和觀賞時間的增大增多，其能源消費也會越來越多。改善微氣候，在安全舒適的前提下，減少能耗，節約資源，是實現景觀可持續發展的基礎。根據微氣候景觀設計原理，崗頂人行天橋需要解決如下問題：

(1)場地設計應該為空間提供陰涼、通風，為空氣循環和水分蒸發提供可能，在需要的地方引進植被——它能以多種方式緩和氣候造成的問題，如保存降水以利于制冷，通過蒸騰作用使燥熱的空氣冷卻、清新；提供遮陽及陰涼；抑制風速。通過合理的綠化布置，使行人的視線離開強光的刺激，精心設置屏障，減少或者消除強光；

(2)盡可能地通過敞露、通道和風洞增強微風并使之達到宜人的程度；

(3)提供直接的庇護構筑物以抵御太陽的輻射，抵御暴風雨并有足夠的排水、泄水能力；

(4)設置空氣循環系統；安裝太陽能；間歇性的將陽光導入橋內。

以上是運用微氣候學原理，在人行天橋設計中解決相應的問題。

3.景觀各元素的設計

微氣候無論是對人的露天活動的舒適性，還是對景觀的維護與能源的消耗都有著極為重要的影響與作用。在崗頂人行天橋的景觀設計中，不僅凸顯了人性化的設計，為使用者提供自然、安全、舒適的空間環境，而且應用自然熱力學進行思考并提出了相應的規劃設計方案，如考慮風能、水能、太陽能的利用問題。天橋連接著周邊多個重要的商業賣場，不僅解決了交通問題，還是聯通多個商場之間的公共通道，提高了步行的效率，甚至加快了商業流通的速度。天橋不僅是交通設施，在城市中更是建筑的延伸，成了建筑的重要組成部分（見圖1）。

圖1 天橋是建筑的延伸

因此，在這個重要的商業中心，遵循著解決多種問題的方向展開了崗頂人行天橋的設計。首先，天橋的外觀要和周邊的建筑相協調，整體上呈現出“花城”的特點，一年四季都要有鮮花和綠色。并且要求減少人工養護的時間與費用，這就需要解決兩個方面的問題，即植物的選擇和后期的管理。廣州年降雨量接近1 600mm，這是個可以利用的寶貴資源，如果能夠將雨水收集起來澆灌植物，每年就可以節約大量的水資源。考慮到雨水比較充沛，因此天橋的景觀設計將會盡量利用這一自然資源，同時設置水景觀——遮陽棚設計成兩側結合處具有向下傾斜的角度，雨水順著遮陽棚流向中心的花槽，而多余的雨水就儲存在橋墩的管道內或者直接補充地下水源。這就一下子解決了人工澆灌的問題和水費的問題（見圖2），同時也加快了暴風雨時的泄水、排水能力。

圖2 收集雨水

人行天橋的綠化形成了一個綠色的豎井，熱浪經過氣壓的作用，穿越天橋往上升騰的時候，將溫度降低，獲得了理想的降溫效果，緩解了城市的熱島效應，實現了園林的部分功能。因此，夏季利用植物設置陰涼或形成風道，就能夠加強通風的效果；冬季形成了風障，可以控制風速、風向和風力（見圖3）。有害氣體經過豎井時被植物吸附，從而減少了有害氣體對馬路兩邊行人的影響。

圖3 緩解城市的熱島效應

崗頂人行天橋全年日照充沛，夏季長達7個多月，加之遭受周邊建筑的遮擋較少，可以充分利用日光資源。因此，天橋的頂棚在儲水遮陽的同時，還可以對光能吸收轉換（見圖4、圖5），兩側的遮光百葉能夠隨著光線的變化隨時開合，即便是在夜晚，也可以阻擋來自橋下的汽車燈光。

圖4 吸收光能

圖5 轉換光能

氣候對人的生活環境的影響是直接的，也是難以改變的，作為塑造環境景觀的設計師，必須重視氣候特征，設計出符合環境特征的景觀作品。由于每一個小范圍的區域中都存在著不同情況的微氣候，這就必須依賴方位、風速、風向、地表結構、植被、土壤的厚度和類型[2]，而于利用。正是因為這些不同的氣候條件在利用之中，造就了不同的景觀，是設計師綜合分析研究之后，提出的合理的設計計劃，即使是人行天橋這種規模不太大的設計，也絕不能掉以輕心。

通過對微氣候景觀設計方法的介紹、分析,闡明了微氣候景觀設計就是一項綜合性的設計,它不僅體現了人性化的設計,還能降低能耗,為使用者提供自然、安全、舒適的空間環境。總之，通過微氣候景觀設計，改善了環境，適應了工作、游憩、審美乃至經濟、社會發展的需要。

三、小結

通過對崗頂人行天橋微氣候景觀設計的分析，可以認為，規劃一個適宜的場所環境時，無論何種氣候條件，都應該采用許多有益的微氣候學原則。這對于保護自然生態環境、維護可持續發展有著積極的意義。同時也反映了高效、經濟、低碳的思想，隨之也就提出了更新更高的要求，因此，設計師需要掌握更多有關微氣候的原則，其中包括：

(1)預防酷熱、寒冷、潮濕、氣流和太陽輻射的極端情況。可以通過合理的場地選擇、規劃布局、建筑朝向和創造與氣候相適應的空間環境以達到預期的目的；

(2)提供直接的庇護構筑物以抵御太陽輻射、降雨、大風及寒冷。根據不同的季節進行精心的設計，仔細調整場地的布局。設計時必須認真考慮，保證在相應的時間之中接受合適的陽光；

(3)引進水體。水的存在，在人的生理和心理上都有“制冷”的效果；

(4)保護現有植被。植被以多種形式緩解了氣候問題，它能遮蔽地表，儲存雨水，保護土壤和環境不受熱風、冷風的侵襲，通過蒸騰的作用使燥熱的空氣冷卻清新，提供遮陽、陰涼和樹蔭，能夠防止地表水的散失，能夠重新補充土層的水分、抑制風速；改善微氣候，在安全舒適的情況下，降熱提溫，減少能耗，節約資源，實現景觀設計的可持續發展。

微氣候景觀設計是現代景觀規劃設計發展催化作用下的一門邊緣科學，涉及面比較廣泛，需要氣象學、植物學、地理學、生態學、景觀規劃設計學、管理學、環境心理學、行為心理學、計算機科學等多學科的合作與交叉。如此，也就對設計師提出了更高的要求，需要他們掌握更多的關于氣候、景觀、物理等方面的技術和知識，這樣才能更好地促進微氣候景觀設計的發展和進步。

[1]約翰·O.西蒙茲.景觀設計學——場地規劃與設計手冊[M]. 俞孔堅，王志芳，孫鵬，譯.北京：中國建筑工業出版社，2000：26.

[2]張卓予.微氣候學對景觀設計的影響[J].山西建筑，2009(11)：16.