建筑场地设计作为建筑设计的起点和重要组成部分，衔接了城市设计、建筑设计和景观设计.“可持续场地设计中必须)’一泛考虑场地所扮演的环境角色.场地是作为一个更大的景观和生态系统的一部分存在的.在可持续场地设计中必须尽可能多地识别并保留场地的环境功能元素”n.场地设计中的外部空间形态操作，更是建筑场地设计的核心内容，也是使建筑适应环境和气候的重要设计方法，是建筑设计应对环境和气候的重要环节.外部空间围合度是空间形态的重要指标，也是建筑师在场地设计中对空间形态操作的重要因素.    

芦原义信在其著作《外部空间设计》中的定义“建筑外部空间是从限定白然开始的，比白然更有意义的，由人创造的有目的的外部环境，通过建立向心秩序，创造出满足人的意图和功能的积极空间.建筑师设想的外部空间是建筑的一部分，也可以说是没有屋顶的建筑空间.即把整个场地看作一幢建筑，有屋顶的部分作为建筑内部，没有屋顶的部分作为外部空间考虑。建筑外部空间设计是建筑学场地设计的重要内容，建筑外部空间形态的“围合度”是指在场地设计中外部空间形态在不同方向上的围合封闭程度，这个因素直接影响到场地在不同方位上的采光、通风和传热效果.    

城市微气候是影响场地热湿环境以及风场环境舒适度和建筑能耗的主要外部条件，通过场地设计对建筑外部空间形态进行优化，达到调节城市微气候、提高场地热舒适度、减少建筑能耗的目的，相关的研究已成为城市微气候、建筑环境、建筑节能研究关注的主题.本文是作者参与的国家白然科学基金项目“基于碳排放计算及评价体系的低碳建筑设计方法研究一一以氏二角地区办公建筑为例”研究项目的子课题.

1 场地设计中的建筑外部空间形态与场地微气候调控方法    

建筑外部空间形态是场地空间环境的基础，它决定着场地空间环境的整体效果，对外部空间环境的品质和热舒适度调控起着重要作用，密度、规则度和围合度作为定量描述外部空间形态的重要参数，是外部空间形态操作调控场地微气候的关键要素奥凯总结了风速一定时，随着城市峡谷的凡何形态参数街道高宽比(ITS WI影响下存在3种形式的气流，即孤立扰流(isolated roughness flow)、相互影响扰流(wake interference flow)和街区密集到一定程度的顶部掠流(skimming flow).博斯曼对美国旧金山中心城区的4个主要街区开放空间的人行高度实测研究，讨论了在中心城区中街区开放空间的太阳辐射以及风场环境对人体热舒适度的影响机制.英国的研究报告“城市环境中的场地布局规划:日照使用，微气候和被动式冷却”从场地选址、公共空间布局、建筑布局、建筑形态和景观设计等方面分别讨论了与日照、通风、被动式制冷等微气候调控方法。

白从1963年维克多欧尔焦伊出版了他的启发性著作《建筑设计和场地设计中的生物气候学原则》，各个相关专业领域的研究者包括建筑师、规划师、景观建筑师、建筑科学和建筑技术学者从不同角度研究和发表了在城市设计与建筑设计中的节能设计导则.雷纳·班纳姆已经将建筑视为环境调控的机器，关注建筑中由温度、光电、空气形成的物理环境.吉沃尼的论著《建筑设计和城市设计中的气候因素》中评论了城市设计特征对于城市自大气的影响与对夜间气温的影响.迪恩霍克斯在《环境传统:环境建筑学研究》和《选择型环境》中提出“选择型环境”的设计理念，一方面“降低对环境调控的机械系统的依赖，从而减少对白然环境的负面影响”，另一方面，新的环境调控意识也应努力减少对不可再生能源的需求，挖掘可再生白然资源的潜力.剑桥大学教授贝克和昆·斯蒂摩司的研究中通过数值模拟和现场实测得出的结果表明，影响建筑能耗的主要因素有:第一，建筑设计其影响因子权重为2.5；第二，建筑设各其影响因子权重为2；第三，使用者的用能行为其影响因子权重为2.如果建筑设计阶段的建筑节能性能差，配上低能效的建筑设各系统，再加上使用者对建筑的高能耗使用方式，那么相对于节能性能设计合理，设各系统高效，使用者节能的行为方式的建筑而言，它将会消耗10倍的能源与碳排放(2.5x2x2=10权重因子)。埃维特埃雷尔等在《城市小气候—建筑之间的空间设计》中把城市气候研究的发现与城市设计实践相结合，让建成环境的形式对影响城市小气候的因素做出反应。金叶康回顾了城市居住区建筑群形态对建筑能耗而影响。同济大学的杨峰教授对上海市区中的居住区进行实测实验，发现城市形态和密度指标可以作为调控居住区夏季室外通风的影响因素。

如何在上海高密度城市区中应用这些经验和设计技术导则，仍有一些关键问题需要整理清晰.第一，夏热冬冷区气候地区条件下，上海典型的高层高密度建成区中的微气候特征.第二，从城市、街区尺度再到场地尺度外部空间形态对微气候的影响机制.第二，场地设计中建筑外部空间形态操作在何种程度上可以对场地微气候进行调控.第四，外部空间形态操作的变量和各变量与微气候特征的关联性.通过场地微气候实测将有助于解析其内在规律，同时作为进一步模拟分析的边界条件.

2 场地设计中的建筑外部空间形态类型与空间围合度定义指标    

描述建筑外部空间形态“围合度”特征的变量，通过对已有研究的整理筛选，本次研究选择如下:外部空间剖面高宽比(H/W )、平面通透率(L/C)、大,J可见度(sVF, Sky ViewFiactor)、地面升起或下沉的高差(H).外部空间剖面高宽比(ti/W)是指场地中建筑高度和外部空间宽度之间的比率.平面通透率(L/C)是指围合场地空间的连续界面周氏与空间开口宽度的比率.大育可见度(svF)是指在建筑场地中1.5  m高处大空可视区域相对半球大空的面积比率[1s].地面升起或下沉的高差(H)是指场地基地面在竖直方向下沉或升起的高度.本文重点讨论外部空间形态的“围合度”特征对场地微气候要素的调控作用通过实测研究外部空间形态的“围合度”的变化与场地微气候要索:空气温度(TivP)、风速(WNS)、太阳辐射强度(sRD)的关系，场地布局设计中形成的建筑的外部空间形态围合度指标。

外部空间平面通透率(L/})是用场地空间的连续界面周长与空间开口宽度的比率定量描述平面围合度的指标.按照外部空问形态类型与空间围合度的平面通透率(L/C)指标，可以将外部空间形态类型分为以下4大类，围合:“口型”；半围合: “U型”、“L型”和“街谷型、II型”；半开敞:“限定型、工型”、“限定型·型”；开敞:“开敞型”。

外部空间剖面类型与空间围合度指标包括:剖面高宽比(H/W )，地面下沉或升起高差(H),覆盖天育可见度(sVF)，其中按照外部空间剖面“覆盖”类型可以将外部空间形态类型分为为以下4大类，完全覆盖:“门型”；半覆盖:“厂型”、“T型”、“一型”；半显露:“II型”、“I型”和显露。

场地设计外部空间的朝向与方位包括:场地空间主轴的朝向、场地空问开口的朝向以及与城市街区主导风向的夹角。.外部空间的形态类型与指标是建筑师在场地设于「阶段对空间形态操作的重要手段，对外部空间形态类型的总结和走性定量研究将有助于建筑师对外部空间环境的有效调控.