在城市不断发展、户外空间缺乏重视的大背景下,城市微气候逐渐恶化,户外热环境的舒适性降低。校园人员密度大、活动复杂,其户外环境的舒适性直接影响到师生的日常活动和教学活动。因此文章以北方某高校校园为研究对象,通过实地测试和问卷调查,分析了高温天气下大学校园室外热环境状况及学生舒适性,同时构建校园三维建筑模型,利用ENVI-met软件,分别针对不同规划设计要素进行室外热环境模拟,得出室外热环境的优化设计方法。主要研究内容如下:首先,综述了国内外对室外热环境的研究现状。关于室外热环境的研究,主要是采用实验和模拟的方法评估某一地区的热环境特点与影响因素,针对发现的问题提出改善方法。基于综述,研究利用城市规划设计中常用建筑高度、街道高宽比、天空视角系数、容积率等设计要素,结合现有的室外热环境评价方法,得到了适用于校园微气候及热舒适评价指标。其次,以济南某大学为例进行实地测试。测试分为两个阶段,第一阶段在高温低湿天气下进行,将校园分为室外活动区、教学区、绿化区和生活区,通过实地测试和问卷调查的方法,测试学生经常活动区域热环境特点,调查学生对校园环境的热舒适评价。得到了不同区域的室外热环境需求,研究发现各区域均有60%以上的学生感到舒适。其中教学区的热舒适性最差,学生有强烈的改善需求,因此第二阶段的测试在教学区展开。第二阶段选择高温高湿的夏季,围绕学生经常活动的教学楼布置了10个测点。测试发现,除树荫下的少部分区域外,其他区域的热环境较差。因此研究从增加绿化、改善建筑布局和提高下垫面材料反照率3个方面对校园室外的热环境进行优化设计。然后,使用ENVI-met 4.4.5软件,根据校园的实际情况,建立了包含建筑、植被、道路、水体的校园模型。采用第二阶段的测试验证模型的准确性,结果表明ENVI-met4.4.5可作为寒冷地区室外热环境的预测工具。因此模拟19种优化工况对室外热环境的改善效果。最后,基于上述工况的模拟结果,利用热环境评价指标,分析不同设计要素对热环境的影响。针对植被绿化对热环境的影响,得出增加绿化率尤其是多种植高大乔木有利于室外热环境的改善,同时从绿化率、乔木占有率、草地占有率3个因素拟合得出绿化率对改善室外热舒适影响最大;针对下垫面材料对热环境的影响,得出使用高反照率的下垫面,虽然降低了空气温度,但是增加了太阳辐射,使得室外热舒适降低,随下垫面反照率的增大,这种现象越明显;针对建筑布局对热环境的影响,发现在合理容积率范围内新增建筑物,由于减小天空视角系数,可以有效改善室外热环境,随着建筑高度的增加,改善微气候的程度逐渐减小。