如何在熱浪期間讓城市保持涼爽
在夏日高溫期間,市區的升溫現像比郊區更為嚴重。我們該如何應對城市熱島效應(Urban heat island, UHI),讓城市居民的夏天不再那麼令人窒息?為此,我們請教了蘇黎世聯邦理工學院(ETH)的一位專家。
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今年,巴塞隆納的氣溫超過了40°C,中國南方部分地區及布加勒斯特的氣溫達到42°C,而義大利南部城市佛賈的最高溫則達到了43°C。 7月底至8月初,熱浪席捲了歐洲部分地區,其帶來的高溫更遠超過往記錄的平均值。據瑞士氣象局稱,這股熱浪同時還席捲了瑞士的部分地區,而提契諾州(Kanton Tessin)的盧加諾市(Lugano)則經歷了160年以來最長的高溫期。
市區的酷暑情況特別嚴重。在吸收了光照太陽能之後,瀝青路面和混凝土建築表面出現過熱現象並將一天的熱量保留了下來。此外,車輛和工業設備產生的熱量、綠地的缺乏以及不良的通風,也促成了城市熱島的產生。
人們常常意識不到的是,週圍的外部環境也會對建築物的內部溫度產生影響。
城市熱島效應帶來的結果是,市區的溫度可能比週邊的農村地區高出好幾度。由於城市在降溫方面比鄉村地區更為緩慢,這種溫度差異在夜間更為明顯。瑞士城市群聚區的夜間溫度可能比鄰近的農村地區高出5至7°C。
酷熱不僅令人煩躁,還可能導致中暑,並使心血管疾病等固有症狀進一步惡化。最近一項研究顯示,在炎熱的天氣條件下,和相對涼爽的城市地區相比,瑞士城市熱島地帶的死亡人數多出了26%。同時,熱島效應也帶來了經濟方面的影響:在歐洲,極度高溫現象導致的醫療成本基本上與空氣污染引起的治療成本相當。
蘇黎世聯邦理工學院建築物理學教授兼城市氣候與高溫現象專家揚·卡梅利特(Jan Carmeliet)表示,人們直至目前仍未找到解決城市極端高溫難題的終極方案。但同時,這位專家也說,一些應對高溫的方法值得參考。
瑞士資訊SWI swissinfo.ch:您在瑞士最大的城市蘇黎世工作。您如何應對市區的炎熱現象?
揚卡梅利特:我的辦公室在一棟有許多玻璃面的新建築裡。由於位置朝南,儘管配有遮陽裝置,但在高溫期間還是會過於炎熱。在這種情況下,我通常會選擇在家工作。人們常常意識不到的是,週圍的外部環境也會對建築物的內部溫度產生影響。例如,建築物週圍的樹木有利於降低建築物內部的溫度。
瀝青、混凝土和其他傳統建築材料具有儲存熱量的特性。哪些替代材料建造的建築物和道路能有效緩解熱島效應?
瀝青路面的特點是阻止水向地下滲透。具備滲透性的多孔式地面,則是瀝青的替代方案。這類地面可將雨水收集起來,而雨水的蒸發則會降低週圍的溫度。然而,這種路面只適用於步行區,並不適合交通繁忙的道路。另一方面,替換掉用於城市建築的混凝土難度更高。然而,在建築物的外牆和屋頂上種植綠植,卻能對城市微氣候和生物多樣性產生正面的影響。
倫敦的一項最新研究表明,和綠植式屋頂與街道上的植被相比,被塗成白色或被反光材料覆蓋的屋頂能更有效地為城市降溫。這樣看來,我們應該將城市漆成白色嗎?
白色屋頂是一個很好的解決方案,同時也因為它能減少建築物內部降溫的需求。然而,為了對城市氣候產生實際的影響,人們需要將大約一半的屋頂塗成白色。對於像蘇黎世這種擁有眾多歷史建築的城市來說,這種操作幾乎行不通。白色屋頂此方案,或許更適用於工業區或大型超市。
那麼街道呢? 2018年,洛杉磯成為了世界上第一個將部分街道漆成白色的城市。瑞士也透過類似的行動證實了白色可顯著降低路面溫度的可能性。
新鮮的瀝青是黑色的,因此能吸收更多的太陽輻射並儲存更多的熱量。但隨著時間的推移,瀝青會變成灰色,吸收的熱量也會變少。因此,瀝青路面並沒有想像得那麼糟。另一方面,由於光線刺激,將所有道路塗成白色並非適合的解決方案。在陽光充足的日子裡,如果白色地面佔據的面積過多,駕駛車輛的人將承擔眩暈的風險。此外,美感的考量也很重要:白色是一種易髒的顏色,人們不喜歡骯髒的街道。
世界各地和瑞士的許多城市正致力於在公共區域種植樹木,從而打造綠色地帶。人們可以透過種植更多的樹木來應對城市熱島效應嗎?
樹木可以形成涼蔭,因此具備局部降溫的效果,甚至最多可將感知溫度降低6°C。此外,樹木產生的具體影響取決於植物的類型、大小和年齡。其中,在枝葉茂密且根系分佈廣泛的大型落葉植物的降溫效果最為明顯。
然而,樹木也可能產生反效果。期能阻擋氣流,從而限制熱量在夜間的散發,而夜晚則是我們的身體在經歷了日間的炎熱之後得以修復的時刻。換句話說,種植樹木可能會為某個地區帶來好處,但同時也會降低附近社區的熱舒適度。
因此,都市規劃的負責人必須將種植樹木的環境納入考量。體型較大的樹木,應避免種植在林蔭大道中間這樣的通風走廊上。此外,整體氣候條件也很重要:在氣候炎熱潮濕的城市裡,樹木的降溫效果會下降。
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营造宜人环境,还得靠加强绿化
我們來談談正在瑞士發生的事情。當夏季來臨時,蘇黎世的新住宅區「歐洲大道」(Europaallee)將變成一座火爐。當時,這區域的開發負責人忽略了高溫天氣引發的問題。這是一個個案,抑或是瑞士城市在應對熱島問題上做得還不夠?
我對這個具體案例的詳情並不了解,但總之,失誤隨處可見。舉例來說,普萊姆大廈(Prime Tower,編者按:瑞士的第二高建築,位於蘇黎世市中心)周圍舖有太多的瀝青路面,這是人們沒有考慮外部空間的結果。但不論是在蘇黎世,還是在瑞士的其它城市,我還是觀察到了人們採取行動的意願。大眾意識正在加強,而我們也正朝著正確的方向前行,即使進展過於緩慢。
我們開發了一些分辨率為十公分的模型,用於模擬包括各種高溫熱浪在內的夏季城市氣候。市府可以藉助這些模擬實驗,來評估社區的熱舒適度,並設計出相應的防熱措施。然而,這些模型的運作需藉助大量的資料才可完成。
到本世紀末,瑞士的平均氣溫可能會以四度以上的升幅超越全球的升溫趨勢。城市該如何適應這樣的變化?
人們的首要任務是緩解熱島效應。針對這一課題的可行方案數不勝數:在操作正確的前提下,樹木、多孔路面和貫穿城市的通風走廊,都是調節熱量的有效措施。而對城市而言,擁有綠化型道路或綠色連結地帶十分重要。當人們在這類區域中行走時,將感受到一個良好舒適的氣溫環境。反之,寬闊卻不見樹木蹤影的街道,將可能成為不適合路人行走的熱空氣走廊。
同時,城市也必須制定相關的調節策略。針對酷熱展開的調節行動,意味著實施全面的高溫應對計畫、監測熱浪現象和提高人們的行為意識。
瑞士是否也應該建立避暑中心,以便人們暫時躲避酷熱天氣的折磨?
瑞士城市的人口並不稠密,但避暑中心的角色卻不容小覷,尤其是對那些更容易受到高溫影響的老年人來說。譬如,相關部門可以在體育活動中心開設配有冷氣的空間。當然,這類活動中心必須位於人們能夠輕鬆到達的地點,而瑞士十分優良的空調化公車網絡,將在該層面上發揮出強大的功效。
世界上哪些模範城市可為瑞士當局作榜樣?
從維也納、蒙特婁到新加坡和雪梨,許多城市正在採取行動。但在城市升溫這一難題上,人們目前還未找到獨特且可效法的解決方案。換句話說,對某地有效的方法,未必能在其他地方產生同樣的效果。
哪些地方適合種植樹木?哪些建築物外牆需用植被覆蓋?哪裡適合建造最高的建築物?政府部門應該與研究機構、都市規劃人員和民眾合作,打造一套精準的緩解措施。簡單來說,每個城市都必須找到適用於自身的解決方案。
這些解決方案,尤其是透過減少溫室氣體排放來緩解暖化現象,將有利於降低城市的溫度,使其變得更宜居。
(編輯:Sabrina Weiss,編譯自義大利文:Jun Aikens/yz,繁體校對:方常均)
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