​前言

最近在澳大利亚东部发生的一波热浪提醒我们,我们正处于澳大利亚的夏季。在全球又一个创纪录的炎热年度中,随着热浪变得越来越频繁和激烈,我们的城市使我们更加炎热。这是城市的热岛,那里的城市温度可能明显高于周围的农村地区。那么,问题是我们该怎么做才能使我们的城市保持凉爽。

为什么城市更热

温差是由多种因素引起的,包括吸收更多阳光能量的致密建筑材料,提供阴影的树木更少以及通过蒸发冷却的土壤更少。建筑物也可以像沙哑的头发一样,降低风速并阻止热辐射到夜空。最重要的是,来自汽车发动机,空调和其他能源使用的废热增加了整体空气温度。为什么这么重要?即使气温略有提高,也会推高整体能源需求,在电网使用最频繁的情况下,每年约40个小时的能源账单仅为40个小时。最极端的高温事件可能会扭曲火车线路,造成滚动停电,并导致数十亿美元的生产力损失。这不仅对我们的钱包不利。热应激会损害器官或加剧现有疾病。自1900年以来,极端高温事件造成的澳大利亚人死亡人数超过林区大火,飓风,地震,洪水和严重暴风雨的总和。

规划者能做些什么

个人可以采取许多措施来减少热量对家庭的影响,例如安装浅色的屋面材料,保温材料或空调。但是,当考虑整个城市以及这些小动作如何相互影响以及与气候如何相互作用时,情况就变得更加复杂。

  • 冷气机

在热浪中,空调可以挽救生命。但是,只有通过向外散发热量以及运行系统的额外能量,我们的房屋才能变得凉爽。除了在短期内增加室外空气温度外,燃烧的化石燃料还会加剧全球变暖。没有空调可能会解决这个问题。

  • 树木和公园

树木不仅可以遮荫,还可以使空气凉爽,因为从树叶中蒸发出的水会消耗能量,从而使峰值温度降低1-5°C。大多数城市规划者都同意城市植被的广泛好处,一些大城市议会制定了城市绿化战略。
但是,城市树木对于某些议会来说可能是一个烦恼的问题。它们使用水,维护成本高昂,可能损坏公用事业和财产,并且可能恶化空气质量而不是改善空气质量。较大的城市通常由数十个理事会组成。让他们同意是一个重大挑战。

  • 白色屋顶

我们知道黑色表面在阳光下会变热,但是对深色屋顶的需求仍然远远超过对浅色的需求。反射性更高的屋顶可以减少家庭的能源费用以及城市的整体温度。
白色屋顶在温暖的气候下最有效,因为在寒冷的气候下,必须在夏季节省成本与冬季增加采暖成本之间取得平衡。

  • 绿色屋顶和墙壁

绿色的屋顶和墙壁是具有集成植被的建筑结构。它们通过遮挡建筑物并从叶片上蒸发来提供降温效果。通常,与白屋顶相比,它们的制冷效果要差一些,安装和维护的成本更高,并且需要更多的水和能源。
但是它们看上去确实不错,可以改善生物多样性并使人们更加快乐。

  • 路面浇水

在极端热浪之前,有可能通过润湿建筑物和路面来降低温度。这是日本的传统习俗,如今已在巴黎等主要城市得到考虑。
但是温度和湿度是造成热应力的重要因素,因此,只有在额外的湿度不会增加热应力的情况下,才应进行路面浇水。

  • 大型屋顶太阳能

太阳能电池板将太阳能转化为电能,因此整个网络所需的能源更少。如果足够多的屋顶覆盖有太阳能电池板,这会降低空气温度吗?
大概一点。其他好处包括减少冷却所需的能量(因为屋顶被面板遮挡了),以及稳定,成本较低的分散式可再生能源系统。

  • 建筑密度

具有大量热质量的建筑物(认为坚固,双层砖房)可能是保持室内温度更稳定的有效方法。白天吸收热量,晚上释放热量。同样的想法可以适用于整个城市。
城市凉爽的岛屿可能会在香港等高密度城市中形成,因为高层建筑可提供额外的热容量和阴影。出于类似的原因,传统的阿拉伯和地中海城市的街道布局紧凑,使这些街道更凉爽。

  • 遮阳结构

在街道,人行道和屋顶上安装遮光结构可以降低材料的表面温度,并减少吸收和辐射回街道的热量。需要设计遮光结构,以使其不限制气流,将热量和空气污染滞留在街道中。

那个选项最好

为了找出最有效的方法,我们需要能够对不同类型的城市,不同的气候,不同策略的物理模型进行建模。然后,我们可以评估对经济和健康的影响,并制定适当的计划,使我们最大的收益。
在这里,我们主要关注城市的供热问题,但还有其他重要问题,例如空气质量或洪水。在寒冷的城市中,城市热岛实际上可能是一件好事。 每个城市都不一样; 每个计划都需要在整个大都市区域制定量身定制的综合计划,然后由议会,企业和家庭在本地实施。

https://theconversation.com/when-the-heat-is-on-we-need-city-wide-plans-to-keep-cool-70738