打造城市“清涼綠洲”

文｜管一珉

在全球變暖的大背景下，高新技術和出奇妙招能為我們的城市守住一份清涼嗎?

世界上的多半人口生活在城市，而城市正變得越來越大、越來越熱。自然資源保護委員會預測，到2099年，美國最大的40個城市每年夏天將平均遭受近7周的極端高溫天氣，是現在的8倍之多。而單純地打開空調又會使熱氣涌到街上，結果會更加糟糕。那么，怎樣才能給大都市降溫呢？

熱反射材料路面

要扭轉越來越熱的勢頭，一種方式是讓城市少吸收一些熱量。希臘雅典大學的物理學家馬特·桑塔瑞斯和他的團隊正在研發一些路面和屋頂的材料，讓它們反射而不是吸收熱量。馬特稱，因為路面和屋頂占據了城市地表面積的一多半，減少它們儲存的熱量也就能夠顯著降低道路溫度。

這么做值得嗎？實驗表明，熱反射材料的屋頂可以減少建筑物內住戶空調的使用，從而降低能耗、減少碳足跡。在西班牙東南部溫室的普及過程中，熱反射塑料和玻璃取代了原來的灌木叢，令當地溫度以每十年0.3攝氏度的速度下降。

馬特實現了最大的反射材料表面的城市試驗：他在傳統建筑材料中加入能反射紅外波段熱能的無機礦物顆粒。2010年，4500平方米這種經改良的路板被鋪設在了雅典Flisvos公園。之后夏天的測量數據表明，改良后的路板比普通的路面要涼快約12攝氏度。

不過熱反射表面本身并非萬無一失。2012年的一項研究發現，熱反射人行道可將熱量反彈到臨近的建筑，反而增加了室內空調的使用需求。加利福尼亞州斯坦福大學的另一項獨立研究顯示，大面積使用這種材料事實上會增高全球溫度。另外，盡管熱反射材料在炎熱、多日照的地方效果良好，但是在大陸性氣候的地區，如丹佛或莫斯科，則會造成冬季取暖成本上升。

植物綠洲

相對而言，把路板換成綠地會更加有效。植被帶來的蒸騰降溫作用可以緩解熱島效應，還能提供蔭蔽——樹陰下就可以比外面低7℃。但在已經過度擁擠的城市中增加綠地的實踐性幾乎為零，尤其在一些連房地產價格都已飆到天文數字的地方。

英國班戈大學循證保護中心的安德魯·普林說：“在空間有限的城市里，綠色的屋頂、墻面和行道樹也許更可行，理論上來講它們應該可以中和熱島效應。”盡管如此，普林和他的同事在“城市綠植的氣象分析研究”中仍然指出，研究人員尚不清楚哪種植物最有效、降溫效應可延伸的范圍有多大，至少需要多少綠植才能平衡一定量瀝青和水泥所產生的熱量也都沒有定論。

最要緊的是，城市微氣候的調節不僅難度大、成本高，而且分析工具仍相對粗糙——缺少測量 城市熱島效應的簡易模型。馬特說，對地形等當地因素的測量考察也十分關鍵。在一些城市，市區改造項目給這一想法提供了試驗田。這些項目也給跟蹤溫濕度技術提供了基礎，以找出從何入手進行改善。

臺灣的臺中中央公園旨在重新開發舊臺北機場周邊荒廢的區域。臺北政府把項目交給了法國環境建筑設計師凱瑟琳·摩斯巴赫，她提議以“綠肺”計劃把居民從他們的空調“蝸居”里吸引出來。

項目將公園分成不同區域，用不同方法調節微氣候。如有些區域較為涼爽、濕度較低，適于戶外運動；另一些有助于清潔空氣：利用路面中的吸光催化劑吸收能量并用以分解空氣中的污染物。

為了降低濕度、增加舒適感，凱瑟琳還設計使用“逆綠洲”——一個連接電子除濕器的18米長的帶孔平臺——來完成。凱瑟琳團隊的模擬估計，“綠洲”周圍的體感溫度可以降低4攝氏度之多。同理，“凍湖”區域會把冷卻裝置吹出的涼風送到成階層分布的塑料地板和座椅之間。公園的能源供應來自于一組風力發電機，所以綠洲可持續運轉。

熱變色鋪路材料

一個更為恢弘的計劃則置身于阿爾巴尼亞首都地拉那的老城，用來改善微氣候。馬特與希臘建筑師尼可·芬提克斯在2012年重新改造了一片約2平方公里的地塊，引入更多植被、遮陽物和另一項馬特的發明——熱變色鋪路材料，它包含的熱敏材料會隨著溫度的變化改變顏色。

這種路面冬天呈現深色，可以有效吸收熱量；隨著溫度上升，路面將轉而經黃色變成白色，這時反射的熱量更多。這項設計的最后一個部分是一套地空熱交換系統，交換器吸收熱空氣，通過埋于地下3米的管道循環；這里的溫度比地表低幾度，經此冷卻的空氣最終通過齊頭高的通風管排送到公共區域。

地拉那的改造不會止步于此。建筑設計公司Grimshaw已經成功競標該市的總體規劃權，類似的改造將在約14平方公里的土地上鋪開。

關注建筑構造

根本上講，再改造項目不應只關注露天區域，也應關注城市的基本構造——建筑。英國雷丁大學城市氣象學家珍妮特·巴羅說，商店、房屋和辦公大樓的形狀、大小和分布可以影響“街道峽谷”里的風速。她的建模顯示，街道的寬度是建筑高度的1.5倍時，才足以提供持續的空氣流給居民降溫并消減和驅散污染。

荷蘭埃因霍溫科技大學工程師勞爾·魯尼說：“建筑本身就可以用來調控他們的直接環境。”阿布扎比的米那·扎伊德海濱項目就是一個例子，圓柱形的建筑被一塊巨大的幕簾包裹，幕簾跟隨太陽的照射移動，給建筑中間的露天公園提供全天候的遮蔭。魯尼說，更多種類的活動外立面正在開發中，這些熱敏材料有的會隨溫度變換顏色，也有的隨著溫度變化而“出汗”，可以增加空氣濕度。

最終，影響最大的還是那些低科技含量的解決之道。葡萄牙北部生態城市開發項目“普蘭愛提谷”安裝的空調用上了太陽能板的剩余電力，這差不多就跟用冰塊兒一樣樸實。

“冰盾”項目

全世界最冷的首都城市——蒙古國首都烏蘭巴托有接近冰點的全年平均溫度，其最低氣溫達零下43度，卻也有遭受高溫和致命空氣污染雙重折磨的嚴酷夏天。于是，蒙古國政府不得不決定嘗試一個新奇的怪招。

2011年11月，工程師們開始在城市北部一塊30公頃的土地上成片鉆洞，并用水填滿。冬天的時候，水會在地下結成約2米長的大棒冰；到了夏天，大冰棒則會緩慢融化，為當地河流提供補給，滋養植物的生長，同時冷卻吹向城市的熱風。

蒙古清醒空氣基金會烏蘭巴托項目協調官馳慕德·額德妮·巴特爾介紹說，“冰盾”項目的實施非常有效，政府正打算在更大范圍安裝這種自然空調；并且任何一個大陸性氣候的城市都能用這種方法，將清涼的休閑娛樂區建在城郊或直接將其融入市中心，能源的節省量將是相當可觀的。