把脈現(xiàn)代城市規(guī)劃、環(huán)境設(shè)計(jì)和建筑布局
城市色彩:
拿掉深藍(lán)和黑色
色彩,是一座城市的外觀。來自一項(xiàng)研究數(shù)據(jù)表明:色彩不僅有心理溫度,亦有氣候溫度。不同的色彩對(duì)太陽輻射的反射、吸收各不相同,其熱吸收系數(shù)就不同。
如果進(jìn)行排排坐,白色、淡黃色、淡綠色、粉紅色的熱吸收系數(shù)最低,為0.2至0.4;其次是灰色、深灰色,系數(shù)為0.4至0.5;第三名淺褐色、黃色、淺藍(lán)色、玫瑰紅色,系數(shù)為0.5至0.7;第四名,深褐色為0.7至0.8;吸熱能力最強(qiáng)的是深藍(lán)色、黑色,0.8至0.9。
對(duì)于城中大量建筑而言,不同的色彩不僅有不同的吸熱效果,更要看它的反射率,而物質(zhì)的反射率越高,表面溫度就越低。相關(guān)研究表明,物質(zhì)反射率提高0.25,可以使表面溫度降低10℃。白色的反射率最高,達(dá)到84%,意味著可以使表面溫度降低30℃以上。隨著色彩純度提高,反射率也逐漸降低,黑色最低,僅為2.9%。
根據(jù)這一原理,在太陽輻射強(qiáng)度大的地區(qū),為了避免夏季室內(nèi)溫度過高,應(yīng)當(dāng)選用淺色調(diào)來裝飾城市建筑等人工要素,以減少物體表面對(duì)于太陽輻射熱的傳導(dǎo)。如位于愛琴海邊上的希臘雅典,終年天氣晴朗,夏季炎熱、干燥,因此城市內(nèi)建筑多以白色為表皮色彩,自古就享有“白色城邦”的贊譽(yù)。與之類似,美國加利福尼亞州實(shí)行了“白色屋頂”行動(dòng)。
屋頂變白可以散熱,街道同樣如此。美國伯克利實(shí)驗(yàn)室研究炎熱天氣的老師指出,用白色等色調(diào)的涂層刷過后,路面能反射多達(dá)30%到50%的太陽能量,是普通瀝青路面的6到10倍。用顏色較淡的傳統(tǒng)路面材料如水泥混凝土鋪路,也能取得較理想的反射效果。
建筑造型:
留下一道“穿堂風(fēng)”
風(fēng),帶來一座城市的清涼。而規(guī)劃良好的“風(fēng)道”,可以巧妙地利用城市道路以及高樓之間的間隔,讓風(fēng)和水汽通過“空中走廊”進(jìn)入城市,打破高溫的包裹。這些風(fēng)道就像城市降溫增濕的血脈,陣陣長風(fēng)在其間暢行無阻,帶來清涼,帶走熱意。
杭城溫度如何降下來?錢塘江功不可沒。有研究人員發(fā)現(xiàn),夏季,杭州主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)、東南風(fēng)。錢塘江由于自西南向東北走向,加之河面寬闊,形成一個(gè)通風(fēng)口,引導(dǎo)著城市的風(fēng)往海邊走,同時(shí),又將杭州灣的風(fēng)引入到杭州城區(qū)內(nèi),一定程度上降低了城市的溫度。
在上海世博會(huì)期間,大部分園區(qū)的建筑和展館都架空搭建,上海夏季常見的東南風(fēng)得以從建筑物下方徐徐吹過整個(gè)園區(qū),形成每秒1到6米、令人倍感舒適的“穿堂風(fēng)”。世博園區(qū)濱江岸線也由此成為城市的“涼島”。
曾經(jīng)以“火爐”著稱的武漢市也設(shè)計(jì)了類似的風(fēng)道。武漢將城區(qū)周邊多個(gè)河、湖的生態(tài)走廊與長江這條“天然風(fēng)廊”結(jié)合,構(gòu)成主導(dǎo)風(fēng)道。市郊廣袤的綠地與主城區(qū)綠地連通,新鮮空氣順著風(fēng)道源源不斷輸送到主城區(qū),氣溫較高的主城區(qū)與氣溫較低的市郊實(shí)現(xiàn)了熱量的自然循環(huán)和交換,從而大大緩解了主城區(qū)的熱島效應(yīng)。
“風(fēng)道”的功效證明科學(xué)合理的城市規(guī)劃對(duì)調(diào)節(jié)城市溫度起著不可忽視的作用。即使單獨(dú)考慮一個(gè)住宅小區(qū),在設(shè)計(jì)上也有許多講究。浙江大學(xué)的老師在杭州城西一個(gè)小區(qū)的觀測表明,在夏季白天,住宅樓的底層是最容易“過熱”的界面之一。建筑物之間應(yīng)采用合理的朝向和間距,以減少對(duì)底層通風(fēng)的阻滯。選擇合適的下墊面材料并種植景觀植物也能為一、二層的住戶降溫。從第三層開始,太陽輻射、建筑的朝向、風(fēng)向、風(fēng)速將成為影響氣溫的主要因素。
老師指出,樓層越高,建筑間距就應(yīng)越大。如果間距過小,各個(gè)熱源之間的干擾就會(huì)增多,建筑物之間的空氣溫度便隨之升高。因此,錯(cuò)位布局要比行列式好;點(diǎn)式和條式結(jié)合布局要比單一平面好;面風(fēng)向半圍合式也利于形成良好的通風(fēng)環(huán)境;而大片團(tuán)塊狀布局的建筑則是夏季城市的噩夢(mèng)。
環(huán)境規(guī)劃:
少鋪草坪多植樹
合理種植的城市植被也能夠有效地幫助城市降溫。比起在道路兩旁鋪設(shè)草坪,多層的喬木和灌木能吸收更多的熱量。草皮式屋頂、屋頂花園、陽臺(tái)和外墻上攀爬的藤類植物都有良好的隔熱降溫作用。
植物是活生生的遮陽棚,并且效果更好。塑膠陽傘只是單純地?fù)踝£柟?、降低輻射熱量,而植物還能進(jìn)行蒸騰作用和光合作用,大規(guī)模地耗散太陽輻射。
科學(xué)家們進(jìn)行過一系列實(shí)驗(yàn)。對(duì)草坪屋頂?shù)谋O(jiān)測顯示,與普通防水屋頂相比,種滿植物的屋面溫度降低了近30°C,從屋面進(jìn)入室內(nèi)的熱流密度減少了50%左右。有爬山虎的樓層,墻面溫度比普通紅磚墻面最高下降了8℃。有佛甲草植被屋頂?shù)霓k公樓,每天能節(jié)省近20%的空調(diào)用電量。
在許多城市,靜謐的大學(xué)校園在炎炎夏日里成了陰涼的港灣,密布的植物就是這里的遮陽傘。主干道兩旁梧桐樹枝葉相連,古樸的教學(xué)樓墻壁上長滿了嫩綠的爬山虎。
在城市中央,建更多的小型森林能為城區(qū)帶來更多清涼。浙江農(nóng)林大學(xué)的一項(xiàng)最新研究表明,在杭州市區(qū),天目山路、西溪濕地等森林草木覆蓋較多的地方,白天溫度比城市中心區(qū)低2至8°C,而濕度平均比城市中心高10%至20%左右。可見,塊狀森林的降溫作用最大,約為4至10°C。通過對(duì)西湖區(qū)塊和濱江錢塘江區(qū)塊的森林樣地進(jìn)行觀測,分析得出樹木遮陰可降溫0.2°C。豐富的植物群落結(jié)構(gòu)帶來的降溫效果明顯,其中又以喬木、灌木、草本結(jié)合的群落結(jié)構(gòu)降溫最有效。
而在全省,該校還曾對(duì)嘉興、紹興和湖州城區(qū)的城市地表覆蓋被類型變化及城市熱島效應(yīng)進(jìn)行了專項(xiàng)性的研究。通過追蹤研究16年來三城的植被覆蓋變化發(fā)現(xiàn),嘉興市主城區(qū)面積提高了5.58倍,熱島面積比重降低了26.83%;紹興市植被面積提高了2.4倍,熱島面積下降了10.54%;湖州市面積提高了3倍,熱島面積增加了6.71%。盡管湖州主城區(qū)的景觀格局分布狀況最好,但因城市規(guī)模所限,內(nèi)部植被面積無法達(dá)到有效降溫閾值,所以其熱度面積比例遠(yuǎn)高于嘉興。
未來,將是新一輪小城鎮(zhèn)迅速發(fā)展的黃金時(shí)期,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展無疑會(huì)帶動(dòng)更多小城市的擴(kuò)張以及諸如熱島效應(yīng)等一系列生態(tài)環(huán)境問題。在這個(gè)屢“破四”紀(jì)錄的夏天,我們希望學(xué)者們的研究能夠給決策者、城中人更多思考。
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