寒冷地區(qū)綠化指標(biāo)對住區(qū)室外舒適度的多途徑調(diào)控分析
——以鄭州市為例

薛思寒，馬 悅，王 琨

(1.鄭州大學(xué)建筑學(xué)院,河南 鄭州 450001; 2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)風(fēng)景園林與藝術(shù)學(xué)院,河南 鄭州 450002；3.華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國家重點實驗室，廣東 廣州 510640)

城市生態(tài)環(huán)境與氣候變化對現(xiàn)代人們的行為和心理活動都會產(chǎn)生較大的影響，其中寒冷地區(qū)的冬季反應(yīng)更明顯。住區(qū)綠化能夠有效調(diào)節(jié)室外微氣候環(huán)境，提升居民戶外活動的舒適度，從而提高住區(qū)戶外空間的使用率。近年來，基于微氣候視角的住區(qū)綠化優(yōu)化設(shè)計研究已成為風(fēng)景園林學(xué)科理論研究前沿?，F(xiàn)有研究表明，住區(qū)綠化與微氣候環(huán)境舒適性、人群行為偏好均有關(guān)聯(lián),在居住區(qū)氣候適應(yīng)性設(shè)計中至關(guān)重要。劉濱誼等[1-2]基于三元論進行研究，證實了在城市住區(qū)中綠化所營造的微氣候能顯著改善城市局部的氣候環(huán)境,且其中的熱環(huán)境可同時在生理和心理層面顯著影響人群行為活動。張德順等[3]發(fā)現(xiàn)園林綠化中不同的下墊面以及不同寬松程度的活動空間會影響人在公共空間的熱舒適度。張丹婷等[4]通過構(gòu)建回歸模型，得出城市綠化可對居民整體、生理及心理健康的影響及持續(xù)性產(chǎn)生顯著影響。而不同的綠化結(jié)構(gòu)會造成微氣候的差異[5]，進而影響人體舒適度。有研究采用實測數(shù)據(jù)和時空對比法，分析綠化指標(biāo)與微氣候及舒適度的關(guān)系，其中大尺度區(qū)域多通過歸一化差異植被指數(shù)(NDVI)等數(shù)據(jù)來表征綠化情況，綠地規(guī)劃則通常使用綠地率、綠地覆蓋率等二維指標(biāo)[6-8]，但這些指標(biāo)均難以精確地描述地面上的人群對于綠化生態(tài)效益的感知，且大多數(shù)成果為經(jīng)驗定性與表面現(xiàn)象的表述，環(huán)境中的綠化具體以何種方式影響人體舒適度仍有待深入探究[9-10]。有研究者認(rèn)為綠化是因綠量大小或通過調(diào)節(jié)空間熱環(huán)境，進而對人體舒適度產(chǎn)生影響[11-12]，但關(guān)于潛在影響途徑方面缺乏實證。而Wang等[13]通過中介分析，得出街景綠化與遙感綠化可表征綠化結(jié)構(gòu)的不同層面，且存在著不同的影響機制，為研究小尺度空間綠化指標(biāo)對綠化結(jié)構(gòu)的量化能力以及對舒適度作用的潛在途徑分析提供了新的方向。

基于此，本研究以寒冷地區(qū)城市鄭州的住區(qū)園林為研究對象，選取合理的住區(qū)綠化結(jié)構(gòu)的量化指標(biāo)，嘗試應(yīng)用心理物理學(xué)模式，以提升城市宜居性，滿足當(dāng)代人對住區(qū)綠化的生理、心理需求為目標(biāo)，分析不同綠化指標(biāo)所表征的物理環(huán)境特征與人體舒適度之間量化關(guān)系，進而厘清綠化指標(biāo)對人體舒適度的作用途徑，以期為住區(qū)綠化空間環(huán)境規(guī)劃設(shè)計與舒適度評價提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究對象概況

河南省鄭州市位于華北平原南部、黃河下游，居河南省中部偏北(112°42′～114°14′E，34°16′～34°58′N),按照GB 50176—2016《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》劃分為寒冷地區(qū)。選取鄭州市3個綠化布局不同的典型高層住區(qū)作為研究樣本，基本信息見表1。

表1 3個測試住區(qū)樣本的基本信息

通過選取不同規(guī)模、類型的住區(qū)樣本以豐富小尺度空間環(huán)境類型，增強研究的準(zhǔn)確性與普適性。在2019年12 月28—30 日8:00—18:00(均為晴朗天氣)，共布置18個不同室外條件的測試樣點，分別對3個樣本住區(qū)進行觀測。重點對比綠化指標(biāo)所表征的住區(qū)景觀對人體舒適度的影響，住區(qū)園林微氣候和人的心理活動對人體舒適度的影響效應(yīng)，以及不同綠化指標(biāo)之間的影響效應(yīng)和途徑的差異。

1.2 城市住區(qū)“綠化指標(biāo)-舒適度”評價體系的建立

“綠化指標(biāo)-舒適度”評價體系旨在通過局部小空間內(nèi)綠植的綜合作用所達(dá)到的舒適程度來衡量空間內(nèi)的綠化布局合理性。綠化指標(biāo)的選擇應(yīng)以滿足指標(biāo)對人體舒適度有明顯的作用效果且可以準(zhǔn)確反映住區(qū)園林綠化的三維結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于園林綠化結(jié)構(gòu)與人體舒適性的關(guān)聯(lián)研究，多采用植物視圖因子(TVF)、綠化覆蓋率(GCR)、總綠量(TCV)和總冠層體積分?jǐn)?shù)(TCVF)等評價指標(biāo)。住區(qū)尺度下的園林綠化可以通過兩類描述方式進行量化：一種是基于人體感知，通常以人對周邊綠色環(huán)境的視覺感知為主[14]，綠視率是其中最具代表性的指標(biāo)之一；另一種則是對園林景觀三維結(jié)構(gòu)的客觀描述，如植物視圖因子即是通過分析植物冠層遮擋太陽輻射的情況進而反映出小尺度下園林的三維結(jié)構(gòu)。盡管二者描述角度存在差異，但都對室外環(huán)境中人體舒適度產(chǎn)生影響[12-15]。作為人群行為偏好的重要導(dǎo)向，人體舒適度已被證明易受到心理感知與生理熱環(huán)境的雙重影響[16]。已有研究證實，當(dāng)人對周圍環(huán)境的舒適程度進行評判時，視線范圍內(nèi)的植被數(shù)量和密度大多會成為首要的影響因素，故綠視率會從人的主觀感受去影響人體舒適度評估[12]。而植物視圖因子所表征的樹冠寬、樹干短(即植物視圖因子較高)的植物覆蓋空間，能在夏季呈現(xiàn)溫度較低、風(fēng)速較高的物理環(huán)境，亦能改善戶外熱舒適性。因此，本研究通過選取能夠代表樣點綠化三維結(jié)構(gòu)的綠視率、植物視圖因子及合適的舒適度評價機制，試圖厘清綠化指標(biāo)在心理物理學(xué)層面所表達(dá)的園林的物理特征對人體舒適度的影響效應(yīng)。各樣點綠化指標(biāo)及空間環(huán)境特征見表2。

表2 各樣點綠化指標(biāo)與空間環(huán)境特征

1)綠視率(GVI)。綠視率緣起于環(huán)境心理學(xué)，定義為用來表征人(指眼睛)看到綠化的面積占整個圓形面積的比例[17-19]，具有時間和空間上的異質(zhì)性，可以更精細(xì)化、人性化地彌補傳統(tǒng)二維評價指標(biāo)的不足，適用于描述小尺度空間的綠化結(jié)構(gòu)[20]。綠視率的高低會對人的心理和生理產(chǎn)生積極或消極的影響，已成為近年來衡量園林綠化與視覺生態(tài)的重要指標(biāo)[21]。由于單一方向的綠視率不能全面反映人眼對周邊環(huán)境的感知，故本研究將觀測者東西南北4個方向的綠視率進行平均計算，以平均綠視率來反映所處環(huán)境的整體視覺舒適程度。各測試樣點的平均綠視率如表2所示。

2)植物視圖因子(TVF)。植物視圖因子定義為植被接受某表面發(fā)出的熱輻射與全半球輻射的占比[22-24]，著重于表達(dá)植物冠層的覆蓋程度，能較為客觀地描述園林綠化三維結(jié)構(gòu)并反映生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量。各測試樣點的植物視圖因子如表2所示。

3)舒適度評價。室外舒適度受到諸多因素的影響，除室外熱環(huán)境外，使用者的生理、心理和行為均對環(huán)境的舒適性產(chǎn)生影響，而又以心理和行為方式的影響更甚[16]。目前，常用的室外熱舒適評價指標(biāo)眾多。其中，生理等效溫度(PET)、標(biāo)準(zhǔn)有效溫度(SET*)、通用熱氣候指標(biāo)(UTCI)等通過模型計算得出的等效溫度指標(biāo)可以定量評價微氣候和生理指標(biāo)對室外熱舒適的影響，但缺乏對使用者心理和行為方式影響的考量；而在熱舒適調(diào)研數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行回歸得到的熱感覺投票TSVmodel對于描述使用者的心理行為對室外舒適度的影響相對更為準(zhǔn)確[25]。基于此，通過使用者的心理、行為狀況及人體舒適度問卷調(diào)查，建立舒適度標(biāo)尺，不僅包含使用者人體客觀的熱感知，還可以反映使用者的心理及行為狀況，以此來衡量人體在不同微氣候環(huán)境下的身心感受。舒適度問卷設(shè)計及賦值參考ASHRAE 55-2010標(biāo)準(zhǔn)，采用4級標(biāo)尺：1.舒適;2.稍不舒適;3.不舒適;4.很不舒適。

1.3 樣本采集

在3個樣本內(nèi)選取綠化結(jié)構(gòu)的不同空間設(shè)置樣點，共設(shè)置樣點18個，環(huán)境情況如表2所示。使用Delta Ohm熱指數(shù)儀每30 min記錄1次各樣點黑球溫度(量程-10.0～80.0 ℃，精度1/3DIN)、空氣溫濕度[溫度量程(Ta)為-10.0～80.0 ℃，相對濕度(HR)量程為15%～90%]，每5 min記錄1次風(fēng)速(量程0～5 m/s)；使用CW-HAT200(S)手持式 PM2.5速測儀(0～1 000 μg/m3,精度為±80%)每5 min記錄1次PM2.5濃度。采用紅外測溫儀SIR2每30 min記錄1次地表溫度。本研究使用高清數(shù)碼相機在樣點東南西北4個方向分別平視拍攝1張照片作為綠視率觀測圖像，并使用完全卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行語義圖像分割(FCN-8s)以及ADE20K注釋圖像數(shù)據(jù)集，通過高精度的FCN-8s對圖像中的綠化像素點進行識別判斷，提取住區(qū)綠化(喬木、灌木、草地)信息，計算符合條件的綠化像素點數(shù)量占像素點總數(shù)的比例，得出圖像的綠視率值，再將該樣點處4張觀測圖像的綠視率值取平均，獲得樣點的平均綠視率；采用180°魚眼鏡頭和高清晰度數(shù)碼相機拍攝樣點天空魚眼照片，通過冠層分析系統(tǒng)WinSCANOPY分析太陽輻射與各樣點綠化的遮擋情況，得到樣點的植物視圖因子值。除地表溫度外，所有數(shù)據(jù)采集高度均為1.5 m。與此同時，在住區(qū)居民中按年齡段分層抽樣進行人體舒適度問卷調(diào)查，共選取受訪者379名，每名受訪者需評價同一住區(qū)樣本內(nèi)的所有樣點，共獲得問卷2 274份(有效2 250份)，評價等級將用于住區(qū)樣點對應(yīng)的綠化指標(biāo)對人體舒適度影響作用的量化分析。

根據(jù)測試樣點的環(huán)境特征，將18個測點分為“非樹下，近植物”“非樹下，遠(yuǎn)植物”“樹下”3組。其中：“樹下”樣點9、11、12的植物視圖因子較高且均大于綠視率值，即植物視圖因子在對上空植被覆蓋與樹冠結(jié)構(gòu)的描述能力強于綠視率；而“非樹下”的兩組中，樣點綠視率均高于植物視圖因子。同時，由于距離遠(yuǎn)近會影響綠色植物在人視野中的占比，在“非樹下，遠(yuǎn)植物”組別中，樣點2、3、7、13、18距四周植物較遠(yuǎn)，綠視率值呈現(xiàn)較低水平；而在“非樹下，近植物”一組中，綠視率較高，處于較為舒適的區(qū)間中。

1.4 研究思路與方法

為證實兩種綠化指標(biāo)是否通過熱環(huán)境因子間接影響人體舒適度，并明晰調(diào)控機制，本研究依據(jù)中介效應(yīng)分析原理[26]，先驗證兩種綠化指標(biāo)對舒適度的影響，從而確立研究基礎(chǔ)；再通過檢驗綠化指標(biāo)與可能性介質(zhì)(即熱環(huán)境因子)關(guān)聯(lián)與否，篩選出具有參與介導(dǎo)條件的中介變量；進而明確對舒適度產(chǎn)生明顯影響效應(yīng)的可能性介質(zhì)；最終建立多中介變量效應(yīng)模型，還原中介變量參與中介效應(yīng)的過程。以上4個步驟依次遞進，共同構(gòu)成中介效應(yīng)分析模型。

采用中介效應(yīng)模型進行中介效應(yīng)分析，可以更好地檢驗綠化指標(biāo)和人體舒適度之間的聯(lián)系是否可以部分或完全由中介變量即熱環(huán)境因子來解釋。其中，將綠化指標(biāo)對人體舒適度的總影響效應(yīng)分解為直接和中介(間接)兩部分。中介效應(yīng)百分比由中介效應(yīng)數(shù)值除以總效應(yīng)來確定。

首先確定基于綠化指標(biāo)與受訪者人體舒適度的直接效應(yīng)。設(shè)模型1a為綠視率與舒適度的回歸模型，模型1b是植物視圖因子與舒適度的回歸模型，并擬合了以舒適度為連續(xù)變量的多水平線性回歸模型?？紤]到受訪者在評估舒適度時處于室外暴露的住區(qū)環(huán)境中，所以園林中的熱環(huán)境極有可能作為中介變量介入其中。故而建立綠視率(模型2a)和植物視圖因子(模型2b)與每個中介變量的回歸模型以及中介變量與舒適度的回歸模型(模型3)，以此檢驗兩兩之間的關(guān)聯(lián)性。接著建立多變量中介模型4a、4b，分別確定“綠視率-中介變量-舒適度”的聯(lián)系和“植物視圖因子-中介變量-舒適度”的聯(lián)系。最后通過對比直接、中介效應(yīng)占比，分析綠視率與植物視圖因子對人體舒適度的影響差異。研究概念模型如圖1所示。

圖1 各階段研究方法模型及原理圖

2 結(jié)果與分析

2.1 綠化指標(biāo)與舒適度評價之間的影響效應(yīng)

建立綠化指標(biāo)與舒適度之間的一元回歸模型。以舒適度為因變量，綠化指標(biāo)(綠視率和植物視圖因子)為自變量，得到模型1a和1b(表3)。

表3 模型1a、1b回歸系數(shù)表

兩者sig.值均為0.000，表明兩模型均呈現(xiàn)顯著相關(guān)，即兩個綠化指標(biāo)皆可成為影響舒適度變化的原因，存在對舒適度的主影響效應(yīng)。兩模型標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)依次為-0.181、-0.202，表明兩種綠化指標(biāo)與舒適度評價均為負(fù)相關(guān)關(guān)系。綠化指標(biāo)越高，對冬季風(fēng)的阻擋作用越大，一定程度上有助于營造植物覆蓋空間內(nèi)適宜的溫濕條件，使人容易獲得相對良好的體感。其中，植物視圖因子與舒適度的線性關(guān)聯(lián)度更高。

2.2 綠化指標(biāo)與可能性介質(zhì)的關(guān)聯(lián)分析

由地表溫度(Ts)、空氣溫度(Ta)、相對濕度(HR)、風(fēng)速(Va)和PM2.5濃度作為表征熱環(huán)境的5個熱環(huán)境因子，與兩個綠化指標(biāo)分別進行一元回歸，得到模型2a和2b的標(biāo)準(zhǔn)化與非標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)見表4。所有一元回歸模型中，P值均小于0.01，即綠化指標(biāo)與各個熱環(huán)境因子皆存在顯著的相關(guān)關(guān)系，與風(fēng)速呈顯著負(fù)相關(guān)，與地表溫度、溫度、相對濕度和PM2.5濃度呈顯著正相關(guān)，其中與PM2.5濃度的相關(guān)性最大，系數(shù)依次為0.415、0.581，這表明綠化對物理環(huán)境與空氣環(huán)境均有一定的調(diào)控作用。鄭州冬季的太陽高度角較低，加之測試日間連續(xù)進行，測試空間通過太陽輻射升溫有限，且有研究表明植被能通過增加摩擦阻力改變流經(jīng)的風(fēng)場[27]，減弱冬季風(fēng)侵襲，因此，盡管綠化指標(biāo)高，但也表明植被對空間的遮蔽性更高，樣點空間因密閉的植物結(jié)構(gòu)阻礙了氣流的運動[28]，在冬季利于營造相對高溫、高濕、低風(fēng)速的室外條件，但也使得空間內(nèi)顆粒物不易擴散，PM2.5濃度較高。

表4 模型2a、模型2b回歸系數(shù)表

2.3 可能性介質(zhì)與舒適度評價之間的相關(guān)性

以熱環(huán)境因子作為可能性介質(zhì)，進行其與舒適度的一元回歸。在與舒適度的關(guān)聯(lián)性上，除了相對濕度未呈顯著關(guān)系，其他熱環(huán)境因子均有顯著性關(guān)聯(lián)，可作為中介變量參與中介效應(yīng)。其中舒適度評價與風(fēng)速呈極顯著正相關(guān)(回歸系數(shù)為0.258)，其余均呈負(fù)相關(guān)，與地表溫度、空氣溫度、相對濕度和PM2.5的回歸系數(shù)依次是-0.065、-0.089、-0.001和-0.004，且舒適度與空氣溫度關(guān)聯(lián)度最高，與PM2.5關(guān)聯(lián)度最低。結(jié)果顯示在鄭州冬季室外環(huán)境中風(fēng)速越大，溫度越低，人體越會感到不適。

2.4 多中介變量效應(yīng)模型的建立與對比

多中介變量效應(yīng)模型4a和模型4b見表5，即“綠化指標(biāo)-舒適度”評價體系是分別受到單個和多個熱環(huán)境因子介入的結(jié)果。總體來看，當(dāng)熱環(huán)境因子介入體系后，綠視率和植物視圖因子仍然與舒適度評價呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)。

表5 兩種綠化指標(biāo)的各類影響效應(yīng)對比

當(dāng)綠化指標(biāo)對舒適度的影響效應(yīng)受單個中介變量介入影響時，除相對濕度外，其他熱環(huán)境因子在“綠化指標(biāo)-舒適度”評價體系中皆存在顯著的中介作用(P<0.01)。以間接(中介)效應(yīng)除以總效應(yīng)來表示中介效應(yīng)占比(表5)，則在綠視率對舒適度影響的過程中，各顯著中介變量間接效應(yīng)排序為Ts(66.5%)>Ta(61.2%)>PM2.5(58.1%)>Va(34.1%)，而在植物視圖因子對舒適度影響的過程中，各顯著中介變量間接效應(yīng)排序為PM2.5(74.2%)>Ta(53.1%)>Va(47.6%)>Ts(33.3%)?？梢姡乇頊囟让黠@在綠視率對舒適度的影響效應(yīng)中發(fā)揮更大的作用，而PM2.5濃度在植物視圖因子對舒適度的影響效應(yīng)中作用更顯著。

當(dāng)多個中介變量介入模型時，與單個中介變量介入的結(jié)果存在差異，這說明變量之間的相關(guān)性存在著相互促進與抑制的作用。經(jīng)計算可知，在“綠視率-舒適度”的多中介變量效應(yīng)模型中，直接效應(yīng)占23.3%；由地表溫度(效應(yīng)值0.000 9)、空氣溫度(效應(yīng)值-0.005 0)與風(fēng)速(效應(yīng)值-0.001 9)顯著介導(dǎo)的中介效應(yīng)占比達(dá)76.7%，其中空氣溫度明顯起主導(dǎo)作用(占比58.1%)，經(jīng)置信區(qū)間檢驗均顯著，屬于部分中介效應(yīng)。這表明在自然狀態(tài)下，綠視率近八成通過調(diào)控地表溫度、空氣溫度與風(fēng)速來調(diào)節(jié)舒適度，只有約1/5是由指標(biāo)本身所表征人群視野中的三維綠量直接產(chǎn)生的影響。在“植物視圖因子-舒適度”的多中介變量效應(yīng)模型中，中介效應(yīng)比例明顯強于綠視率。由空氣溫度(效應(yīng)值-0.003 4)與風(fēng)速(效應(yīng)值-0.002 1)顯著介導(dǎo)的中介效應(yīng)占比高達(dá)87.9%，其中空氣溫度作用亦相對明顯(占比57.6%)，經(jīng)置信區(qū)間檢驗發(fā)現(xiàn)中介效應(yīng)顯著，但直接效應(yīng)不顯著，屬于完全中介效應(yīng)。可以認(rèn)為植物視圖因子是通過調(diào)控空氣溫度、相對濕度與風(fēng)速來調(diào)節(jié)舒適度，自身表征的三維綠量對舒適度幾乎無直接影響?；谏鲜龇治?，在設(shè)計研究中，可通過調(diào)整綠化配置和樹種選擇來調(diào)控綠視率值，進而達(dá)到利用空氣溫度的介導(dǎo)作用及部分自身的直接影響共同調(diào)節(jié)室外環(huán)境舒適度的功效；亦可借此調(diào)整植物視圖因子的大小，利用環(huán)境溫濕度與風(fēng)速的介導(dǎo)作用提升舒適度。

3 討 論

對比分析兩種綠化指標(biāo)對住區(qū)室外環(huán)境舒適度的影響差異可知，兩種指標(biāo)在多中介變量介入后，對舒適度的作用機制及調(diào)控途徑有明顯差異。綠視率主要通過空氣溫度的介導(dǎo)作用及指標(biāo)自身的直接影響共同調(diào)節(jié)戶外人體舒適度，而植物視圖因子則近乎全部通過熱環(huán)境來介導(dǎo)，可從兩個層面試析原因。

1)從兩個指標(biāo)對綠化結(jié)構(gòu)的描述力角度出發(fā)，綠視率可以很好地表達(dá)視野中低矮的灌木與周邊植物枝葉，但是欠缺對于空間上方綠化冠層的描述能力。植物視圖因子通過魚眼鏡頭向正上方拍攝，對植物冠層的表達(dá)比較充分，但是對于周邊植被以及低矮灌木的表達(dá)較弱，使得其對高大植物調(diào)控微氣候的量化能力更強。從模型2a、2b中不難發(fā)現(xiàn)，綠視率與地表溫度及空氣溫度的聯(lián)系更為緊密，這正是因為地面以及1.5 m高處各個方向的太陽輻射易受灌木叢與較矮的喬木枝葉的阻擋；而高大植物冠層阻礙大氣流動且蒸騰能力強，產(chǎn)生了低風(fēng)速高濕度環(huán)境，所以植物視圖因子與相對濕度、風(fēng)速和PM2.5濃度關(guān)聯(lián)性更強。兩者對于綠化結(jié)構(gòu)的定義描述不同，故在單一中介分析模型中，植物視圖因子較大比例地通過調(diào)控風(fēng)速與PM2.5進而介導(dǎo)，而綠視率則牢牢掌控著地表溫度與空氣溫度的介導(dǎo)途徑。

2)從心理物理學(xué)的層面上看，綠視率是人目視范圍內(nèi)綠化面積與整個視覺面積的百分比，不僅用于反映城市綠地綠化質(zhì)量，還可用來評價人對綠化質(zhì)量的心理感知程度。研究表明，室外環(huán)境中的綠視率越高，該環(huán)境中人的心理狀況越好[29]。故受訪者在評估樣點舒適度時，不僅與其所處的熱環(huán)境有很大關(guān)系，還極有可能與其視野中大量綠化帶來的心理舒適有關(guān)。與之相比，植物視圖因子就顯得更為客觀，由于其采樣是通過1.5 m高處垂直向上拍攝，在魚眼鏡頭中人視高度的景象被一定比例地縮減，所以相比之下受訪者并未接受目視范圍中較多的綠化，而是較多地從植物冠層覆蓋的空間環(huán)境來進行評估。在綜合了多個中介變量后，“綠視率-舒適度”體系中介效應(yīng)占76.7%，而“植物視圖因子-舒適度”體系中介效應(yīng)占87.9%，所以“綠化指標(biāo)-舒適度”評價體系中，綠視率對舒適度的直接效應(yīng)更強，植物視圖因子對舒適度的直接影響不顯著，其可以更為客觀地描述綠化結(jié)構(gòu)是通過調(diào)節(jié)微氣候進而影響人體舒適度。由于人類對于環(huán)境的評價是經(jīng)由環(huán)境的刺激所產(chǎn)生的反應(yīng)而得到個人對于環(huán)境的偏好評價[30]，在這個過程中涉及了人與環(huán)境的互動關(guān)系，人體的心率、交感神經(jīng)均處于活躍狀態(tài)[31]，故極大可能是綠視率從視覺生態(tài)和心理層面影響了人體對舒適度的評估，視野中的三維綠量對于受訪者心理狀況的調(diào)節(jié)會強于冠層覆蓋的三維綠量。因此，當(dāng)涉及住區(qū)戶外舒適度或者人在住區(qū)園林的行為偏好時，采用綠視率指標(biāo)的準(zhǔn)確性更強，能很好地量化植被對人在戶外身心感受的影響；對于研究住區(qū)園林對空氣質(zhì)量的影響和微氣候的適應(yīng)性設(shè)計時更偏向于使用更具指導(dǎo)性的植物視圖因子，其對園林布局的描述能力更強。

綜合上述分析可知，提高住區(qū)的兩種綠化指標(biāo)能從不同的途徑顯著影響居民戶外舒適度。由于綠視率可以表征人視野中綠色的占比，因此可以通過增加植物種群密度并結(jié)合合理的喬灌草配置來增大人視高度上的綠植分布占比，從而有效提高綠視率，達(dá)到利用空氣溫度的介導(dǎo)作用及部分自身的直接影響共同調(diào)節(jié)室外環(huán)境舒適度的目的。如以低矮的小喬木與灌木、地被植物共同配置，重點提高下層的綠化水平，構(gòu)建豐富的植物群落，并優(yōu)先選用葉面積指數(shù)較高且冬季常綠的植物種類，如可列植鄭州常見樹種女貞、桂花等喬木，片植海桐和石楠等灌木，并在花叢種植麥冬、搭配紅花酢漿草等，若在一些宅旁綠化或空間較為狹窄的道路上難以種植中小型喬木，亦可以選擇在建筑表皮布置常春藤、絡(luò)石等垂直綠化，共同提升住區(qū)綠視率。而針對植物視圖因子指標(biāo)對植被冠層覆蓋度描述能力強的特點，可通過選擇種植樹身高、冠幅大、枝葉密的常綠喬木以增大植被對空間的覆蓋度，進而提高植物視圖因子，利用環(huán)境溫濕度與風(fēng)速的介導(dǎo)作用有效提升舒適度，改善空間微氣候，如可優(yōu)先選擇雪松、弗吉尼亞櫟和香樟等大喬木。綜合來看，在住區(qū)公共綠地的樹種配置上，上林層宜選擇郁閉型樹種，而中下林層應(yīng)兼顧植物群落的豐富性和觀賞性，使空間的植物視圖因子和綠視率同時得到提高，既可改善居民戶外活動時的舒適度，又能創(chuàng)造良好的景觀視覺效果。

4 結(jié) 論

本研究評估了“綠化指標(biāo)-舒適度”的作用途徑。通過擇取兩種描述綠化三維結(jié)構(gòu)的綠視率和植物視圖因子，經(jīng)回歸分析一致表明，室外的綠化與人體舒適度有著顯著的關(guān)系。同時中介效應(yīng)分析揭示了兩個綠化指標(biāo)之間的顯著差異以及綠化的不同描述方式對人體舒適度的潛在影響途徑。地表溫度、空氣溫度、相對濕度以及風(fēng)速在一定程度上調(diào)節(jié)了綠視率對舒適度的影響，只有空氣溫度、相對濕度和風(fēng)速是植物視圖因子對舒適度影響體系的部分中介因素。

1)綠化指標(biāo)對舒適度的影響存在直接影響和間接影響兩種作用形式。

2)綠視率與植物視圖因子兩種指標(biāo)對舒適度的影響途徑存在顯著差異。綠視率有76.7%是通過調(diào)控?zé)岘h(huán)境間接影響人體舒適度，23.3%是通過自身綠量對受訪者的心理或其他因素直接造成影響；而植物視圖因子有87.9%是通過熱環(huán)境間接調(diào)控舒適度，直接效應(yīng)不顯著。

3)兩種綠化指標(biāo)從不同角度來表征綠化結(jié)構(gòu)。綠視率在評估舒適度時受到主觀因素影響，在評價人群與空間偏好的環(huán)境綠化設(shè)計中宜采用綠視率作為指標(biāo)；植物視圖因子較為客觀，而對于微氣候適應(yīng)性研究則更適合采用植物視圖因子。