树木遮荫水平对人类热舒适度的影响及应用评估工具的研发

为解决台湾缺乏树木遮荫能力评估数据库及方法的问题，研究人员开展树木叶面积指数(LAI)与热舒适度关系研究，通过实测38种树木LAI及ENVI-met模拟，建立遮荫指数及绿化冷却能力(GCC)评估公式。结果显示高LAI树木显著降低PET（生理等效温度）4.4°C，成果已纳入台湾绿化法规，为城市热岛缓解提供科学依据。

　　

随着全球变暖和城市热岛效应(UHI)加剧，台湾城市因植被减少和建筑扩张面临严峻热压力。树木虽能通过遮荫和蒸腾作用降温，但台湾长期缺乏科学的遮荫能力评估体系，导致绿化政策缺乏数据支撑。如何量化树木的降温效益？如何制定科学的绿化标准？这些问题成为城市可持续发展的关键瓶颈。

台湾成功大学的研究团队在《Landscape and Urban Planning》发表研究，通过实测38种本土树木的叶面积指数(LAI，单位地面面积上的叶片总面积)，结合ENVI-met微气候模拟，首次建立了树木遮荫能力分级体系。研究发现：当绿化覆盖率(GPR)达3.2时，场地平均生理等效温度(PET)可降低4.4°C。该成果直接推动了台湾《绿建筑评估手册》的修订，为亚洲高密度城市的热环境改善提供了创新解决方案。

研究采用三大关键技术：1) 使用LAI-2200植物冠层分析仪实测树木叶面积指数；2) 通过ENVI-met软件模拟6种LAI情景下的人体热舒适度指标PET和平均辐射温度(T_mrt
)；3) 基于新加坡LUSH 3.0政策框架，开发适用于台湾的绿化冷却能力(GCC)计算公式。

结果部分
树木遮荫度参考表
实测数据显示台湾树木LAI值跨度达0.8-5.6，据此将遮荫能力分为5级。如榕树(LAI 4.2)属最高遮荫等级，而木棉(LAI 1.3)属最低等级。

场地绿化量公式
创新提出绿化覆盖率(GPR)=Σ(单株树冠投影面积×LAI)/基地面积。相比传统仅计算投影面积的方法，GPR能更准确反映实际遮荫效益。

高LAI树木对热舒适度的影响
模拟显示：LAI每增加1单位，ΔT_mrt
降低0.9°C，ΔPET降低1.2°C。但需注意高LAI树木在风速<1.5m/s时会阻碍通风，建议在通风走廊种植LAI<3的树种。

绿化冷却能力公式
建立GCC=0.83×GPR-0.12的线性关系。当GPR=2.2时PET降幅1.8°C，达3.2时降幅增至4.4°C，证明绿化密度与降温效益呈正相关。

该研究首次将树木生理参数(LAI)与人体热舒适度(PET)定量关联，解决了绿化效益评估的标准化难题。提出的GPR指标已作为强制性标准写入台湾建筑法规，预计可使城市绿地降温效率提升30%。研究同时揭示树种选择需平衡遮荫与通风——在广场等开阔区域优先种植高LAI树种(如樟树)，而在狭窄街道应选择中等LAI(2-3)且最低枝下高(H_LB
)>2m的树种以保障空气流通。这些发现为热带地区城市绿化提供了精准化实施路径。