2024-03-09 农历甲辰年 正月廿九
花式降温打造清凉城市

编者的话:全球气候变暖,城市负有不可推卸的责任。同时,气候变暖反过来又加重了城市热岛效应。近几年,世界各地城市温度都在升高,如何给城市降温,为城市居民打造适宜的环境,成为了各大城市的必修课。

美国洛杉矶:浅色路面替代沥青

本报驻美国特约记者  张东秀

今年7月以来,美国遭受了前所未有的高温灾难,美国的30个州同时突破最高气温纪录,甚至有一些城市的温度直逼50摄氏度。降低温度,减轻城市热岛效应迫在眉睫。为此,麻省理工学院混凝土可持续发展中心专家提出了“增加人行道反射率,降低城市温度”的解决方案。

城市地区约40%的土地都铺上了沥青,而沥青路面会吸收太阳辐射,然后逐渐释放出所吸收的热量,使周围环境变暖。这会加剧城市热岛效应,使城市比附近农村地区温度要高。沥青等传统路面的反照率约为0.05~0.1,这意味着它们吸收了90%~95%的光。如果将路面改用更亮的反光铺路材料,可以将反照率增加3倍,从而将更多的辐射送回大气层。已有研究表明,建造颜色更浅、反射性更强的道路能将气温降低1.4摄氏度以上,在此过程中,也能将美国城市热浪频率降低41%。

尽管美国各个地区给街道“变色”以提升反照率的方案各不相同,但总的来说,它们都在降低温度上发挥着重大作用。比如,洛杉矶市给停车场全部换上浅色漆面——一种特殊涂层(图一),当涂层用于街道的步行区时,地面本身温度可降低6.1摄氏度。在凤凰城,当地将浅色材料混入沥青中,增加了地面反光率,进一步降低了夏季气温,数据显示,最高可降低约1.4~2.1摄氏度。

麻省理工学院相关研究估计,增加美国所有道路上的路面反照率可以降低用于冷却的能源使用量,并减少相当于400万辆汽车一年的排放量。如果材料是本地采购的,例如浅色粘合剂或骨料、碎石、砾石,还可以节省道路建设开支。▲

意大利米兰:大楼变身“垂直森林”

都市热岛效应有许多原因,包括建筑材料反射程度、植被面积、下水道系统等。为减少热岛效应,欧洲各大城市正试图通过以下方式降低城市温度。

扩大绿化。由于规划较早,欧洲大部分城市建设时并未考虑绿化用地。为降低温度,欧洲各城市都在积极为城市增加绿色。西班牙的巴塞罗那树的数量居欧洲城市之冠,仍打算增加城市树木面积到30%。为对抗热浪,法国巴黎提出一项“城市森林”计划——希望到2030年,50%的城市空间可以被种植区覆盖,从而起到自然降温的目的。巴黎政府允许任何人申请在任何地方进行城市绿化。英国伦敦也鼓励建筑设置屋顶花园或绿色生态墙,为空气降温。2017年数据显示,大伦敦地区约有150万平方米的屋顶花园。意大利米兰在保持现有城市规模与体量的同时,在都市内再造森林。设计出的Bosco Verticale大楼(图四)整栋建筑容纳800棵树和1.4万株盆栽,被称为当代的森林花园——“垂直森林”。

规划户外公共空间。每年夏天,奧地利维也纳政府会在特定时间段关闭市中心几条街道的部分路段,禁止车辆进出,并在树阴下放置座椅、喷水雾系统等,给街道降温。

打造亲水环境。法国城市尼斯濒临地中海,依此规划了人行道湿地系统,用多孔建材铺设公共步道,让水通过多孔建材渗透到步道上,为周围环境降温。

改善信息科技。欧洲很多城市如巴黎、伦敦、雅典、鹿特丹等推出手机应用程序,人们可以通过手机,查询可供避暑的绿地和有遮蔽的户外空间。▲        (赵  旭)

日本横滨:从上到下立体控温

本报驻日本特派记者  刘军国

每年夏季,日本各地城市居民会经常举行洒水活动。据介绍,这个小小的行动可以降低两摄氏度气温。日本环境省2018年3月发布新修订的《城市防暑指南》。这份长达100多页的防暑指南,列入了很多科研实验成果。日本各地政府根据这一指南,采取了符合本地区特色的城市防暑降温方法。

作为规模仅次于东京都的日本第二大城市横滨市也采取了各种城市防暑降温方法,按方向可分为“上”“中”“下”进行。

上:减少太阳辐射。一种传统方法是在休息空间和步行空间种植树干较大的树木,形成绿荫,遮挡太阳辐射,降低体感温度。横滨市港未来地区的一个公园重新整备后,明显增加了绿植覆盖,数据显示,气温、地表温度均有下降,中午12点的地表平均温度由之前的33.8摄氏度降至31.1摄氏度。另外,模拟树冠功能的人工遮阳棚,如屋檐或帐篷在减少辐射中也起到了不小的作用。一种叫做“分形遮阳棚”的装置模仿了树叶的形状,通过增强释放特性防止遮阳部分变热。分形遮阳被认为比传统人工遮阳有更好的防暑效果。

另外,来自上方的光照,也有从周围大楼反射到地表的太阳辐射。一种抑制太阳辐射反射到地面的方法是逆反射。将“热射线逆反射膜”贴在建筑物的窗户上,可以将一部分照射在窗户上的太阳辐射反射到上空,从而抑制炎热环境。

中:细雾局部降温。目前,日本各大城市公共空间均设置“微细雾”(图二),装置将雾状水滴从喷嘴喷入空气,利用水滴蒸发时产生的汽化热,达到局部降温。

下:铺设隔热路面。隔热路面是在路面表面涂上反射太阳辐射的隔热材料,反射部分太阳辐射,减少路面吸收的热量,从而抑制路面温度上升。日本环境科学研究所的数据显示,隔热路面的表面温度在白天比普通路面低约10℃,对缓解炎热环境起到一定作用。▲

沙特麦地那:巨型遮阳伞改善微气候

位于阿拉伯的麦地那有着世界上最大的遮阳伞(图三),高达20米,由广场上的灯柱改造而成。为了给各地赶到麦地那的朝圣者提供舒适的环境,沙特政府推动了这一巨型遮阳伞方案,给清真寺庭院搭建了一个可变的遮阳屋顶,在不破坏清真寺建筑特征的要求下,改善清真寺的自然微气候。

遮阳伞的面料采用PTFE膜材料,表面有自洁效果,对醇类、酮类、燃料和油类具有极强的抵抗力,可防止织物老化和污染,还能抵挡强烈的紫外线辐射。由于体量巨大,需要强力结构抵抗风荷载,所以该伞的结构较为厚重。

整个广场有250把遮阳伞,遮阳面积总计14300平方米,比整个圣城清真寺的面积还要大,为朝圣者提供了最佳的阴凉环境。

此外,遮阳伞还有收集雨水的功能,因为伞面中心部分呈凹型,可以让雨水自然往中央流,以收集宝贵的水资源。

遮阳伞打开时就像盛开的花朵,它们都被设定为以微小的延迟顺序同时打开和关闭,以避免运动部件之间的碰撞。▲      (唐  敏)