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林 定
吴 俊
刘亚敏
邓 卓
韩朝帅
随着全球城市化进程加快，建筑物越来越密集[1]，高容积率与高建筑密度改变了城市地表的热量平衡[2]，高温热浪事件成为城市面临的主要极端天气灾害之一，城市热岛效应已经成为城市生态问题中最严峻的问题之一[3]。城市热岛效应严重影响了城市能源消耗[4]、空气质量[5]以及城市居民的身体健康[6]和热舒适度[7]。夏季高温天气加剧了城市热岛效应的强度，使居民不得不承受高温热浪时期持续的热胁迫。通常，城市道路窄且两侧建筑高大，纵横比H/W(建筑高度/道路宽度)较大，从城市冠层角度看，街道具有“深峡谷”特点，也被称为街谷或街峡。由于强烈依赖周围的建筑环境，城市高温热浪事件的影响范围表现出明显的空间不均衡性，在街道尺度上差异悬殊，存在短距离上“凉爽”和“闷热”邻街的现象。街道作为居民日常生活的重要活动场所[8]，其热环境决定着居民的生活质量。现有文献指出，街谷热环境主要受其几何形态、植被、水体等因素的影响[9]，除建筑以外，改善街谷热效应的措施中，绿化树木是最有效的热缓解措施[10]。
城市绿化方面的研究已逐步从认识绿化带来的环境益处, 转移到如何预测和优化绿化带来的降温潜力上[11]。树木在调节城市热环境方面发挥着重大作用[12-13]，不仅可以通过蒸腾作用降低温度，其遮阴效果也改变了街道内部的天空视图因子(Sky View Factor，SVF)，从而影响街道内部表面受到太阳辐射的大小。树木可视因子(Tree View Factor，TVF)对街道峡谷热环境具有重要影响，树木可视因子越高，街道内热环境和热舒适度越佳[14-15]。Tan等[16]发现在亚热带高密度城区种植树木，至少可以使空气温度下降0.5℃。Ouyang等[17]研究不同城市密度下不同树木覆盖率(Tree Coverage Ratio，TCR)(0～30%)的降温效果，结果表明：无论建筑密度如何，当树木覆盖率达到20%～30%，降温效果最好。Morakinyo等[18]在研究香港高密度城区(建筑密度为44%)中树木的降温效果时发现，降温幅度随着树木覆盖率的增加而增加，当树木覆盖率从0增加到30%，温度最高降低1.0℃。Wu等[19]使用ENVI-met模拟树木覆盖率对北京典型高层住宅区行人高度处气温的影响，发现树木覆盖率每增加10%，空气温度下降0.22℃。Ziter等[20]通过实测发现，树木的覆盖率与降温之间存在非线性关系，当树木覆盖率在0～40%之间时，降温效果不明显；
而当树木覆盖率超过40%时，降温效果明显。Aboelat等[21]模拟了不同树木覆盖率(30%、50%)对开罗高密度建成区(建筑密度65%)热环境的影响，结果表明，增加树木覆盖率，可以增强降温效果，30%的树木覆盖率使平均气温降低了0.2K，而50%的树木覆盖率使气温降低了0.4K。Ariane等[22]利用ENVImet模拟了开阔低层建筑区域内8种不同树冠覆盖率(0～30%)的场景，发现树冠覆盖率与气温降低之间存在线性关系，树冠覆盖率每增加1%，气温就降低0.14℃。Kevin等[23]通过调查各种树木在开阔空间以及高密度建筑环境下对城市微气候的影响，发现种植在高密度建筑环境中的树木在改善行人热舒适度方面比开阔空间中的树木更有效，进一步指出，具有大树冠、短树干和茂密树叶的树木能更有效地降低城市平均辐射温度。植树将改变街道风况，通常是阻碍气流并降低街道内外空气的交换效率，典型深街谷内不均匀植树比均匀种植更有利于街谷中部行人呼吸面空气的流动[24]。树木通过多种物理过程(遮阴，阻风和蒸湿等)影响行人呼吸高度的城市气候，对小气候和空气质量的影响很复杂，现有文献的研究结论存在不少分歧，甚至是相互矛盾的意见。如Amir[25]和Amirhosein[26]等指出，树木并不能给街道降温，增加树木覆盖率可能会使得街道内空气温度上升。王庆等[27]在研究社区公园健身设施场地的景观小气候的人体舒适度时，指出景观特征因素互相制约，一味增加绿量不一定能增加舒适度，此外，增加大量大冠幅乔木的种植并不能改善小气候，太低或太高都会降低舒适度。
综上所述，树木对街道内行人热环境的影响差异悬殊，高度依赖于周围建筑环境，东西走向的街道因日照时间长，更容易在夏季白天引发热胁迫，形成最不舒适的行人环境。本文针对亚热带城市(以福州为例)典型密集中层建筑(Local Climate Zone 2，LCZ 2)中的东西走向街道，使用三维小气候模型ENVI-met[28]，模拟行道树绿化差异对行人小气候(热环境为主)的影响，试图揭示树致行人热环境的变化规律，为优化城市绿化设计策略、提高树木绿化的热效益提供科学依据。
1.1 实验场地
福州市位于北纬25°15′～26°39′，东经118°08′～120°31′，属典型的亚热带季风气候，夏长冬短，夏季以偏南风为主，最热月是7—8月，平均气温为33～37℃，常出现热岛效应，夏季高温热浪事件频发。根据WUDAPT方法[29]，构建福州市的局地气候分区地图，如图1-1所示，市区土地利用用地类型中LCZ 2类型所占比例最大，为福州市典型类型区域，通过道路聚类，本文选取了佳友巷内一条东西朝向的街谷作为研究区域，以剔除建筑阴影对行人热环境的影响，而聚焦于树木绿化措施所产生影响。街道长240m，宽14m，区域内建筑密度(K)约为41.94%，平均建筑高度()约为26m，平均纵横比(AR，即街谷高度与宽度的比值)约为2.1，计算公式如下。
图1-1 研究区域
式中，Sbuilding为研究区域内建筑物的占地面积；
Sinterest为研究区域总面积；
Hi为建筑物i的高度；
Si为建筑物i的占地面积；
W为街道的宽度。
1.2 研究路线
如图2所示，首先，开展研究区域现状的数值模拟与现场实测的验证工作，以确保本文模拟模型所使用边界条件的正确性。然后，以空街谷(没有树木)作为参照，设计一组树木绿化措施不同(覆盖率为50%～85%)的实验案例，模拟并分析不同树木种植策略对街道行人热环境的影响。
图2 研究方法
1.3 基于ENVI-met的街谷热环境模拟
如图1-2所示，在佳友巷内布置了4个分别位于街道峡谷两端以及中部的监测点，从7：50—19：10(2021年7月12—13日)，连续2d使用Kestrel5500测量仪器，每10min记录一次1.5m行人高度处的街谷内的空气温度、相对湿度。
图1-2 观测位置
利用ENVI-met(V4.4.6)建立街道三维模型，如图3-1所示，根据小组前期开展的工作[30]，采用2m×2m×3m的网格分辨率；
获得大小为140×130×20个网格的计算域，如图3-2所示。根据现场调研数据，建立对应尺寸的植物模型，其示意图如图3-2所示；
场景中建筑物的属性采用空心混凝土砖块模型，街道内部的地面材质设置为沥青，初始气象条件采用福州市气象站2021年7月12日的气象数据，其余模拟参数设置如表1所示。
表1 模拟区域参数设置表
图3-1 现状模拟(Spa-st)
图3-2 计算域示意图
1.4 模拟模型的验证
为避免实测数据中的噪声对模型验证造成的影响，采用时间序列分析的移动平均滤波器(Moving Average Filter)对采集的实测数据进行去噪处理。将街道4个测点去噪后的观测值(1.5m高度处)与数值计算的模拟值进行对比分析，计算相关系数(R2)以及均方根误差(RMSE)。计算结果如图4所示，温度、湿度的R2均在0.8以上，可见模拟值与测量值之间存在较强的线性关系[31]，各测点的误差参数RMSE在可接受的范围内[32]，可以认为本文对福州的热环境模拟是合理的、准确的。
图4 街谷内空气温度、湿度模拟值和实测值
1.5 案例设计
图3-4 树木主要参数
数值计算的模拟案例主要包括3类情景。1)不包含树木的三维街道模型(Spa-Nt)，对真实街谷进行观测，并收集相关的地理信息数据，构建仅包含建筑物数据的三维街道模型，计算不含树木的街谷小气候(行人呼吸高度的气温、风速、湿度)，作为对植树方案进行对比分析的参考。2)现状案例(Spa-st)，对真实街谷中的树木进行现场观测，行道树以榕树和杧果树为主，种植位置主要位于街道东端，株距范围在4～9m之间，冠幅分布在4～8m的范围内，树高在10m以内，根据调研数据在ENVI-met中建立树木三维模型，计算在现有树木绿化条件下的街谷小气候(行人呼吸高度的气温、风速、湿度)。收集真实街谷在夏季高温热浪期间的现场观测数据(主要是距地面1.5m处的气温、相对湿度、风速)和气象站发布的天气数据，对比分析数值计算结果和实测数据的相关性，验证数值计算采用的初始条件和边界条件设置的合理性。3)根据《城市道路绿化规划与设计规范》[33]的相关约定，采用不同的种植株距，构建4种绿化方案(树木覆盖率不同)，株距分别为4m(Spa-4)、6m(Spa-6)、8m(Spa-8)、10m(Spa-10)，树木布局方式采用福州市常见的一版两带式[34]，如图3-3所示，计算不同绿化方案下的街谷小气候(行人呼吸高度的气温、风速、湿度)，以无树街谷(Spa-Nt)为参照，分析树致行人热环境差异的变化规律。
图3-3 树木种植位置
2.1 街谷热环境模拟结果
图5为绿化模拟案例(Spa-Nt、Spa-4、Spa-6、Spa-8、Spa-10)和现状案例(Spast)的植树条件下，街道内部行人高度处的平均气温、平均风速以及平均湿度在夏季白天的变化情况。
街道内行人高度平均气温在8：30—13：30逐步上升，并在13：30—17：30逐渐下降。树木的种植不会改变街谷气温的升降趋势和步调，植树街谷和无树街谷的气温都在13：30达到峰值。总体上，夏季白天的绝大部分时间里，植树街谷内平均气温都低于无树木的街谷，而且，本文模拟案例中树木对上午气温升高的延迟效应都大于0.5h。植树给E-W街道带来“较冷”的行人气温，种植密度越高“冷却”效果越好，5组植树案例中Spa-4的气温峰值最小，为35.53℃；
其次是Spa-6，峰值为35.59℃；
Spa-8的峰值为35.92℃，Spa-10的峰值为36.17℃，Spa-st的峰值为36.63℃。树木对E-W街道行人气温的“冷却”作用在11：30附近达到最大，除现状案例Spa-st的降温幅度较低(0.26℃)之外，其余案例的降温幅度都达到或高于1℃，其中Spa-4的降温幅度最大，约降低1.82℃；
Spa-6案例的降温幅度(降低约1.72℃)与Spa-4差异较小，另外2组案例(Spa-8、Spa-10)降温效果较弱，分别为1.24℃和0.93℃。
本文案例中树木阻碍了街道气流，导致行人平均风速的降低，其阻风作用在午后尤其显著；
在8：30—11：30树木阻风作用小，不同植树案例之间的差异也小；
在11：30—17：30，树木的阻风作用不断增强。种植树木导致行人平均风速降低，而且下午的平均风速下降更显著，下降幅度随着树木覆盖率的增加而增大。植树案例中Spa-4的行人平均风速减小幅度最大，达到0.26m·s-1；
案例Spa-6的平均风速减小约0.25m·s-1，与Spa-4相差较小；
另外2组案例(Spa-8、Spa-10)中平均风速分别减小0.22m·s-1和0.20m·s-1；
Spa-st的平均风速减小0.13m·s-1(最小值)。可见，树木阻碍气流降低风速但不会改变背景流场的基本变化规律。
树木使街道内部空气平均湿度增大，上午空气湿度增大的幅度高于下午，在11：30附近，树致空气湿度的增加值最大，树木在此期间的增湿效果最强；
树木对落影区空气湿度的影响微弱。街道于16：30—17：30处于建筑阴影中，该期间各植树方案下的树致平均湿度变化差异不明显。植树街谷内空气的平均湿度均高于无树木街谷，空气平均湿度随着树木覆盖率的增大而上升；
其中案例Spa-4的空气平均湿度上升幅度最大，达到9.59%；
案例Spa-6与Spa-4相差较小，湿度增加约8.91%；
另外3组案例(Spa-8、Spa-10、Spa-st)平均湿度上升幅度较低，分别为6.00%、4.31%和2.07%。
树木对行人热环境的影响随着树木覆盖率的增加而增大，但是影响是非线性的，当树木覆盖率超过50%以后，植树带来的热效益改善幅度减小，而且出现作用时间窗的现象，如覆盖率超过50%的植树方案，树木的“冷却”气温作用趋于中午附近(11：00—14：30)，如图5的紫色区所示。同样地，树木的“增湿”作用也趋于中午附近(11：00—14：30)。
图5 街谷内平均温度、风速、湿度变化
图6为模拟案例(Spa-Nt、Spa-10、Spa-8、Spa-6、Spa-4)和现状案例(Spa-st)街道内空气温度、风速以及湿度在上午(9：00)、中午(14：00)以及下午(17：00)3个时刻的空间分布，从左到右，街道内树木覆盖率依次增加。其中，绿色小圆圈表示树木的种植位置，灰黑色图块表示街道内的阴影(树荫或建筑落影)分布，图幅左右侧的黑色线条表示两侧建筑物，颜色越深则建筑物的高度越高。从图6-1可见，植树街道内的空气温度都低于无树木街道，并呈现升温延迟现象。这主要是由于E-W街道在白天大部分时间(8：30—16：00)内都暴露在太阳辐射下，树木可以阻挡太阳的短波辐射。上午(9：00)，街道即将进入气温升高状态，温度的空间分布较为均匀，因街道东端四周的建筑物比西端更为密集，低温区域主要分布在街道东端靠近路口处；
植树后树冠遮挡了部分太阳辐射，使街道西端和中央的温度下降。中午(14：00)，街道中央开始出现高温区，随着树木覆盖率的增加，之前暴露于太阳辐射的街道表面被纳入树荫下，使得街道中央高温区的范围减小。下午(17：00)，街道处于建筑阴影中，街道内空气温度的空间差异很小，行人气温分布的空间异质性随树木覆盖率增大而减小。
街谷内部行人高度的气温受建筑影响呈现空间异质性，气温在高层建筑(黑色边线)附近的日变化差异悬殊，通常在进入升温阶段前(上午9：00)为局地低温区，如图6-1的红圈所示；
进入升温阶段后，这些区域快速升温(升温速率比其他区域更高)，接近中午时(约11：30)，逆转成为局地高温区，并保持局地高温状态至下午15：00附近，如图6-1的蓝圈所示。树木的种植有助于缓解街谷内部高层建筑附近局地高温区的高温状态，但对于道路中央高温区的气温调节作用非常有限，如图6-1的绿圈所示。
图6-1 街谷行人高度处空气温度分布
由于主导风向与街道轴线成67.5°夹角，街谷内行人平均风速较低。上午(9：00)，风速为0.01～0.49m·s-1，空间分布差异不明显，风从建筑物空隙处渗入街谷，这些区域的局地风速相对较大。中午(14：00)，街谷内部表面因接收太阳辐射升温，表面热量分布差异大，在表面温度差异形成的热浮力对流作用下局地风速增强，风速分布空间异质性高，风速范围为0.06～2.33m·s-1，局地风速较强的区域通常为建筑物间隙处(包含路口)和高层建筑附近，如图6-2的红圈所示；
下午(17：00)，中午形成的局地风速较强的区域仍保持着较高的局地风速。种植树木会阻碍空气流动，随着树木水平覆盖率的增加，街道内行人风速降低，但局地湍流略有增强，树木增加了行人高度的粗糙度，削弱了建筑间隙渗入的风速，减小行人风速空间分布的异质性，如图6-2的蓝圈所示。
图6-2 街谷行人高度处风速分布
福州夏季闷热潮湿，上午(8：30)，街道内部空气湿度最大，随着时间流逝湿度逐渐下降。街道内部湿度分布空间异质性大，建筑物间隙处附近在中午时段(10：00—14：00)具有相对较高的空气湿度，如图6-3的红圈所示。树木对街道有增湿作用，植树街道内部空气湿度高于无树木街道，并随着树木覆盖率的增加而增大。具体地，在上午(9：00)，街道西端入口湿度较低，东端入口湿度较高，这主要是由于街道东端温度比西端高，随着树木覆盖率的增加，阻挡了太阳辐射，使得街道内湿度上升。在中午(14：00)，街道东西两端空气湿度较大，街道中央建筑空隙处出现一个湿度较小的区域，随着树木覆盖率的增加，蒸腾作用产生的水蒸气增加，该区域逐渐减小。在下午(17：00)，街道内空气湿度较为均匀，街道东端湿度比西端高。
图6-3 街谷行人高度处空气湿度分布
为了分析树木绿化差异产生的行人热效益变化，采用公式(4)计算各案例输出结果(行人空气温度、风速、湿度)之间的差异。式中，分别表示各案例下街谷中格网点的模拟结果，表示i、j2个案例计算结果的逐点差异值(空气温度、风速、湿度)。
图7分别为Spa-Nt、Spa-st(树木覆盖率为19%)、Spa-10(树木覆盖率为51%)、Spa-8(树木覆盖率为66%)、Spa-6(树木覆盖率为85%)、Spa-4(树木覆盖率为85%)的计算结果相互之间的差异值(空气温度、风速、湿度)在上午(9：00)、中午(14：00)以及下午(17：00)3个时刻的空间分布，其中，正值表示案例的计算结果比案例高，负值则表示低。植树能够“冷却”街道，但是，从图7-1的右侧3列可以看出，当树木覆盖率＞50%，随着树木覆盖率的增加，树致气温“冷却”的空间分布较均匀且数值微小，仅在中午附近(11：30—14：00)于街道中部的高层楼附近存在稍微大些的局地降温，如图7-1红圈所示；
街道的其他区域或其他时段，树致“冷却”作用微乎其微，甚至部分区域还出现了“加热”的局地升温现象，如图7-1绿圈所示。具体地，上午(9：00)，相较于Spa-Nt，Spa-st街道降温幅度较低，最高降温约为0.7℃，降温区域主要分布在街道中央的种树处，街道东端的降温效果好于街道中央，街道西端温度几乎不发生变化，街道东西两端降温效果逐渐增强，当树木水平覆盖率为66%(间距为8m)时，街道内降温效果最好，继续种植树木，街道内温度变化不大，并且街道东侧出现升温现象。中午(14：00)，由于树木的呼吸作用，种树案例中位于街道东端和中央建筑空隙处出现升温现象，但随着树木的覆盖率增加，遮挡了太阳辐射，该区域的升温幅度开始下降，范围开始缩减。下午(17：00)，街道内降温分布较为均匀，最高降温约为0.5℃，主要是由于街道位于建筑阴影中。
图7-1 树木引起的行人高度处气温变化
树木阻碍街道气流，靠近建筑物间隙附近存在局地风速较大区域，但是，当树木覆盖率＞50%，随着树木覆盖率的增加，树木更有效地削弱了从街道中央建筑间隙渗入的风，如图7-2的红圈所示，街道内部不仅风速被降低了，而且风速分布空间异质性也减小了，风场更加均匀。具体地，上午(9：00)，相较于Spa-Nt，Spa-st的街道风速变化不大，风速降低不超过0.4m·s-1。在中午(14：00)，街道内整体风速差异较大，位于街道东西两端入口处风速增加，而位于建筑空隙处的风速减小，随着树木覆盖率的增加，树木对风的阻碍作用增强，位于建筑空隙处风速减小幅度增大。下午(17：00)，街道内风速下降幅度增大。
图7-2 树木引起的行人高度处风速变化
树木增大了空气湿度，湿度随着树木覆盖率的增加而增大，当覆盖率＞50%时，树致增湿作用的空间分布不均，街道中央在中午附近(11：30—14：00)的局地湿度增大程度更高，如图7-3绿圈所示，而当树冠形成连续树荫后，这种空间异质性则消失，反而出现了路口附近湿度被减小的现象，如图7-3红圈所示。具体地，上午(9：00)，相较于Spa-Nt，植树街道内湿度整体呈现上升趋势，树木覆盖率的增加，阻挡了太阳辐射，使得街道内湿度上升幅度增大。中午(14：00)，街道中央和东端由于温度较高，导致湿度下降，下降幅度最高约为5%，随着树木覆盖率的增加，这一区域的温度下降，导致湿度下降幅度减小。下午(17：00)，街道位于建筑阴影下，街道内湿度变化不大。
图7-3 树木引起的行人高度处湿度变化
将种植树木的5组案例中的树木覆盖率和植树带来的行人平均温度、风速以及湿度变化的平均值，逐点描绘于图8-1。可知，在夏季白天，植树总是给E-W走向的街道带来降温效果，行人高度平均气温随树木覆盖率的增加而降低，呈二次相关，并在树木形成连续(成片)树荫时达到最大值。具体地，当覆盖率＜50%时，中午时段的树致气温下降梯度最小，每增加10%覆盖率带来平均降温0.07℃，上午最大，每增加10%覆盖率带来平均降温0.26℃，下午次之，每增加10%覆盖率带来平均降温0.12℃。当覆盖率＞50%时则相反，中午时段的树致气温下降梯度最大，每增加10%覆盖率带来平均降温0.17℃，上下午都急剧变小，每增加10%覆盖率分别带来平均降温0.03℃和0.04℃。街谷行人平均风速对植树措施的响应呈线性关系，变化范围为0～0.24m·s-1。上午，树木对街道内风速几乎没有影响；
中午和下午，行人高度处平均风速随树木水平覆盖率的增加而降低，树木对午后行人平均风速的降低幅度最大，每增加10%覆盖率，平均风速降低0.02m·s-1；
其次是中午，每增加10%覆盖率，风速降低0.01m·s-1。此外，植树增大了空气湿度。上午，植树引起的行人高度平均空气湿度的升高幅度最大。当覆盖率＜50%时，每增加10%覆盖率，平均空气湿度上升1.13%，当覆盖率＞50%后，湿度增大速率减小，每增加10%覆盖率带来平均增湿0.44%。在中午，当覆盖率＜50%时，树木的增湿效果不明显，每增加10%覆盖率，平均空气湿度上升0.07%，当覆盖率＞50%后，湿度增大速率增大，每增加10%覆盖率带来平均增湿0.75%；
下午空气湿度上升幅度最小，每增加10%覆盖率带来平均增湿0.23%，且与树木覆盖率呈线性关系。
图8-1 树木覆盖率与平均温差、平均风速差、平均湿度差的相关性
2.2 街谷热环境与街道可视因子的关系
图8-2描述了街谷内空气平均温度、平均风速、平均湿度与BVF、SVF以及TVF之间的关联性，从图中可以看出，街谷内平均气温、平均湿度与TVF、BVF以及SVF之间存在相关性，其中TVF与平均温度存在负相关，BVF、SVF与平均温度存在正相关，R2分别为0.64、0.43、0.48；
TVF与平均湿度之间存在正相关，BVF、SVF与平均湿度之间存在负相关，R2分别为0.63、0.32、0.55；
而平均风速与TVF、BVF、SVF之间的相关性不强，R2分别为0.10、0.09、0.10。
图8-2 TVF、BVF、SVF与街谷行人高度处空气平均温度、平均风速、平均湿度的相关性
通过对福州市高密度街区夏季的室外热舒适度进行研究，发现福州东西走向的街道在8：30—16：00时间内都处于太阳辐射下，只有在16：00后才处于建筑阴影中，因此在街谷内种植树木格外重要。通过模拟研究发现，种植树木可以使得街谷内温度降低，平均温度最高降低可达1.82℃，当树木种植间距为4和6m时，两者的降温效果差异较小，并且都优于种植间距为8和10m的情况。建议在高密度街区的街道内种植树木时，可以考虑将树木成片种植。虽然增加树木覆盖率，可以提升街道内的降温效果，但树木覆盖率与平均降温幅度之间的关系并不是线性的，当树木覆盖率小于50%时，树致行人气温降低的梯度最大，树木在街道内形成连续树荫时，降温达到饱和值，继续增加树木的覆盖率，并不能带来更好的降温效果，反而会由于其对地面长波辐射的阻挡，使得降温幅度下降。
同时，植树会降低街道内风速和增加空气湿度，平均风速最高降低达到0.26m·s-1，平均湿度上升最高达到9.59%。而高湿度会抑制皮肤热量的蒸发，降低人体的热舒适度，同时风速对热舒适性也有重要影响[35]。街道的热环境是由空气温度、湿度以及风速共同决定，这意味着增加树木的覆盖率并不是总能够改善街道的热环境。
通过相关性分析发现，在夏季白天，对于东西走向街道，TVF、BVF、SVF对街道内热环境有不同程度的影响。其中TVF、BVF、SVF与街道内空气平均温度和平均湿度存在线性相关，R2分别为0.64、0.43、0.48、0.63、0.32、0.55，而平均风速与TVF、BVF、SVF之间的相关性不强，R2分别为0.10、0.09、0.10。TVF对空气平均温度、平均湿度的影响较大，而SVF和BVF对空气平均温度、平均湿度的影响相对较小。这主要是由于街道朝向的影响，建筑在大部分时间内不能为街道直接提供遮阴。树木虽然会阻挡街道内向上的长波辐射，但是树冠的遮阴效果仍然可以通过减少太阳的短波辐射来降低温度，同时大部分的太阳辐射通过树木的蒸腾作用转化为潜热，进而促进水分的蒸发，增加周围环境中的湿度，从而起到降温作用。
实验结果表明行人高度气温的降幅与树木覆盖率有关，当覆盖率小于50%时，每增加10%的覆盖率平均气温最高可降低0.26℃，这与其他研究结果相符(平均降温范围0.14～1℃)[16-22]。但本文实验结果给出了更多细节：树木对行人热环境的影响是非线性的(不同时段呈不同规律)、树木覆盖率与气温降幅之间的线性关系具有时间窗约束(中午附近)、东西向街道适宜树冠形成连续树荫的植树方案。
夏季东西走向的街道因长时间暴露于日照形成最不舒适的行人环境，树木可提供树荫降低气温但也阻碍了局地通风，然而，植树对行人热环境的综合影响尚不清楚。本文针对城市典型高密度街区(LCZ 2)中东西走向的深街谷，开展行道树绿化差异对行人热环境综合影响的定量计算与分析。结果表明如下。
1)树木对行人热环境的影响是非线性的，且在夏季白天不同时段呈不同规律，街道树木覆盖率与树致平均行人气温差异值之间存在如下关系：上下午非线性关系强烈，中午则接近线性关系。
2)当树木覆盖率小于50%时，树致行人气温降低的梯度大，每增加10%树木覆盖率，行人高度平均气温最高约降低0.26℃；
树木覆盖率超过50%以后，植树带来的热效益改善值减小，而且影响的时间窗口趋于中午附近(11：00—14：30)。
3)东西向街道内的各种植树方案都对行人热环境产生正面影响，当树冠相互接触形成连续树荫时，树致改善效应接近饱和，继续提高种植密度反而产生负面影响。考虑城市用地紧张，建议东西走向的街道，采用可形成连续树荫的50%左右覆盖率的行道树绿化，以获得舒适的行人小气候。
注：文中图片均由作者绘制。
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