打造城市“清凉绿洲”

文｜管一珉

在全球变暖的大背景下，高新技术和出奇妙招能为我们的城市守住一份清凉吗?

世界上的多半人口生活在城市，而城市正变得越来越大、越来越热。自然资源保护委员会预测，到2099年，美国最大的40个城市每年夏天将平均遭受近7周的极端高温天气，是现在的8倍之多。而单纯地打开空调又会使热气涌到街上，结果会更加糟糕。那么，怎样才能给大都市降温呢？

热反射材料路面

要扭转越来越热的势头，一种方式是让城市少吸收一些热量。希腊雅典大学的物理学家马特·桑塔瑞斯和他的团队正在研发一些路面和屋顶的材料，让它们反射而不是吸收热量。马特称，因为路面和屋顶占据了城市地表面积的一多半，减少它们储存的热量也就能够显著降低道路温度。

这么做值得吗？实验表明，热反射材料的屋顶可以减少建筑物内住户空调的使用，从而降低能耗、减少碳足迹。在西班牙东南部温室的普及过程中，热反射塑料和玻璃取代了原来的灌木丛，令当地温度以每十年0.3摄氏度的速度下降。

马特实现了最大的反射材料表面的城市试验：他在传统建筑材料中加入能反射红外波段热能的无机矿物颗粒。2010年，4500平方米这种经改良的路板被铺设在了雅典Flisvos公园。之后夏天的测量数据表明，改良后的路板比普通的路面要凉快约12摄氏度。

不过热反射表面本身并非万无一失。2012年的一项研究发现，热反射人行道可将热量反弹到临近的建筑，反而增加了室内空调的使用需求。加利福尼亚州斯坦福大学的另一项独立研究显示，大面积使用这种材料事实上会增高全球温度。另外，尽管热反射材料在炎热、多日照的地方效果良好，但是在大陆性气候的地区，如丹佛或莫斯科，则会造成冬季取暖成本上升。

植物绿洲

相对而言，把路板换成绿地会更加有效。植被带来的蒸腾降温作用可以缓解热岛效应，还能提供荫蔽——树阴下就可以比外面低7℃。但在已经过度拥挤的城市中增加绿地的实践性几乎为零，尤其在一些连房地产价格都已飙到天文数字的地方。

英国班戈大学循证保护中心的安德鲁·普林说：“在空间有限的城市里，绿色的屋顶、墙面和行道树也许更可行，理论上来讲它们应该可以中和热岛效应。”尽管如此，普林和他的同事在“城市绿植的气象分析研究”中仍然指出，研究人员尚不清楚哪种植物最有效、降温效应可延伸的范围有多大，至少需要多少绿植才能平衡一定量沥青和水泥所产生的热量也都没有定论。

最要紧的是，城市微气候的调节不仅难度大、成本高，而且分析工具仍相对粗糙——缺少测量 城市热岛效应的简易模型。马特说，对地形等当地因素的测量考察也十分关键。在一些城市，市区改造项目给这一想法提供了试验田。这些项目也给跟踪温湿度技术提供了基础，以找出从何入手进行改善。

台湾的台中中央公园旨在重新开发旧台北机场周边荒废的区域。台北政府把项目交给了法国环境建筑设计师凯瑟琳·摩斯巴赫，她提议以“绿肺”计划把居民从他们的空调“蜗居”里吸引出来。

项目将公园分成不同区域，用不同方法调节微气候。如有些区域较为凉爽、湿度较低，适于户外运动；另一些有助于清洁空气：利用路面中的吸光催化剂吸收能量并用以分解空气中的污染物。

为了降低湿度、增加舒适感，凯瑟琳还设计使用“逆绿洲”——一个连接电子除湿器的18米长的带孔平台——来完成。凯瑟琳团队的模拟估计，“绿洲”周围的体感温度可以降低4摄氏度之多。同理，“冻湖”区域会把冷却装置吹出的凉风送到成阶层分布的塑料地板和座椅之间。公园的能源供应来自于一组风力发电机，所以绿洲可持续运转。

热变色铺路材料

一个更为恢弘的计划则置身于阿尔巴尼亚首都地拉那的老城，用来改善微气候。马特与希腊建筑师尼可·芬提克斯在2012年重新改造了一片约2平方公里的地块，引入更多植被、遮阳物和另一项马特的发明——热变色铺路材料，它包含的热敏材料会随着温度的变化改变颜色。

这种路面冬天呈现深色，可以有效吸收热量；随着温度上升，路面将转而经黄色变成白色，这时反射的热量更多。这项设计的最后一个部分是一套地空热交换系统，交换器吸收热空气，通过埋于地下3米的管道循环；这里的温度比地表低几度，经此冷却的空气最终通过齐头高的通风管排送到公共区域。

地拉那的改造不会止步于此。建筑设计公司Grimshaw已经成功竞标该市的总体规划权，类似的改造将在约14平方公里的土地上铺开。

关注建筑构造

根本上讲，再改造项目不应只关注露天区域，也应关注城市的基本构造——建筑。英国雷丁大学城市气象学家珍妮特·巴罗说，商店、房屋和办公大楼的形状、大小和分布可以影响“街道峡谷”里的风速。她的建模显示，街道的宽度是建筑高度的1.5倍时，才足以提供持续的空气流给居民降温并消减和驱散污染。

荷兰埃因霍温科技大学工程师劳尔·鲁尼说：“建筑本身就可以用来调控他们的直接环境。”阿布扎比的米那·扎伊德海滨项目就是一个例子，圆柱形的建筑被一块巨大的幕帘包裹，幕帘跟随太阳的照射移动，给建筑中间的露天公园提供全天候的遮荫。鲁尼说，更多种类的活动外立面正在开发中，这些热敏材料有的会随温度变换颜色，也有的随着温度变化而“出汗”，可以增加空气湿度。

最终，影响最大的还是那些低科技含量的解决之道。葡萄牙北部生态城市开发项目“普兰爱提谷”安装的空调用上了太阳能板的剩余电力，这差不多就跟用冰块儿一样朴实。

“冰盾”项目

全世界最冷的首都城市——蒙古国首都乌兰巴托有接近冰点的全年平均温度，其最低气温达零下43度，却也有遭受高温和致命空气污染双重折磨的严酷夏天。于是，蒙古国政府不得不决定尝试一个新奇的怪招。

2011年11月，工程师们开始在城市北部一块30公顷的土地上成片钻洞，并用水填满。冬天的时候，水会在地下结成约2米长的大棒冰；到了夏天，大冰棒则会缓慢融化，为当地河流提供补给，滋养植物的生长，同时冷却吹向城市的热风。

蒙古清醒空气基金会乌兰巴托项目协调官驰慕德·额德妮·巴特尔介绍说，“冰盾”项目的实施非常有效，政府正打算在更大范围安装这种自然空调；并且任何一个大陆性气候的城市都能用这种方法，将清凉的休闲娱乐区建在城郊或直接将其融入市中心，能源的节省量将是相当可观的。