文｜管一珉

在全球變暖的大背景下，高新技術(shù)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(lái)越大、越來(lái)越熱。自然資源保護(hù)委員會(huì)預(yù)測(cè)，到2099年，美國(guó)最大的40個(gè)城市每年夏天將平均遭受近7周的極端高溫天氣，是現(xiàn)在的8倍之多。而單純地打開(kāi)空調(diào)又會(huì)使熱氣涌到街上，結(jié)果會(huì)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(zhuǎn)越來(lái)越熱的勢(shì)頭，一種方式是讓城市少吸收一些熱量。希臘雅典大學(xué)的物理學(xué)家馬特·桑塔瑞斯和他的團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)一些路面和屋頂?shù)牟牧?，讓它們反射而不是吸收熱量。馬特稱(chēng)，因?yàn)槁访婧臀蓓斦紦?jù)了城市地表面積的一多半，減少它們儲(chǔ)存的熱量也就能夠顯著降低道路溫度。

這么做值得嗎？實(shí)驗(yàn)表明，熱反射材料的屋頂可以減少建筑物內(nèi)住戶(hù)空調(diào)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(guò)程中，熱反射塑料和玻璃取代了原來(lái)的灌木叢，令當(dāng)?shù)販囟纫悦渴?.3攝氏度的速度下降。

馬特實(shí)現(xiàn)了最大的反射材料表面的城市試驗(yàn)：他在傳統(tǒng)建筑材料中加入能反射紅外波段熱能的無(wú)機(jī)礦物顆粒。2010年，4500平方米這種經(jīng)改良的路板被鋪設(shè)在了雅典Flisvos公園。之后夏天的測(cè)量數(shù)據(jù)表明，改良后的路板比普通的路面要涼快約12攝氏度。

不過(guò)熱反射表面本身并非萬(wàn)無(wú)一失。2012年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，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(nèi)空調(diào)的使用需求。加利福尼亞州斯坦福大學(xué)的另一項(xiàng)獨(dú)立研究顯示，大面積使用這種材料事實(shí)上會(huì)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(qū)，如丹佛或莫斯科，則會(huì)造成冬季取暖成本上升。

植物綠洲

相對(duì)而言，把路板換成綠地會(huì)更加有效。植被帶來(lái)的蒸騰降溫作用可以緩解熱島效應(yīng)，還能提供蔭蔽——樹(shù)陰下就可以比外面低7℃。但在已經(jīng)過(guò)度擁擠的城市中增加綠地的實(shí)踐性幾乎為零，尤其在一些連房地產(chǎn)價(jià)格都已飆到天文數(shù)字的地方。

英國(guó)班戈大學(xué)循證保護(hù)中心的安德魯·普林說(shuō)：“在空間有限的城市里，綠色的屋頂、墻面和行道樹(shù)也許更可行，理論上來(lái)講它們應(yīng)該可以中和熱島效應(yīng)?！北M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(yīng)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(chǎn)生的熱量也都沒(méi)有定論。

最要緊的是，城市微氣候的調(diào)節(jié)不僅難度大、成本高，而且分析工具仍相對(duì)粗糙——缺少測(cè)量 城市熱島效應(yīng)的簡(jiǎn)易模型。馬特說(shuō)，對(duì)地形等當(dāng)?shù)匾蛩氐臏y(cè)量考察也十分關(guān)鍵。在一些城市，市區(qū)改造項(xiàng)目給這一想法提供了試驗(yàn)田。這些項(xiàng)目也給跟蹤溫濕度技術(shù)提供了基礎(chǔ)，以找出從何入手進(jìn)行改善。

臺(tái)灣的臺(tái)中中央公園旨在重新開(kāi)發(fā)舊臺(tái)北機(jī)場(chǎng)周邊荒廢的區(qū)域。臺(tái)北政府把項(xiàng)目交給了法國(guó)環(huán)境建筑設(shè)計(jì)師凱瑟琳·摩斯巴赫，她提議以“綠肺”計(jì)劃把居民從他們的空調(diào)“蝸居”里吸引出來(lái)。

項(xiàng)目將公園分成不同區(qū)域，用不同方法調(diào)節(jié)微氣候。如有些區(qū)域較為涼爽、濕度較低，適于戶(hù)外運(yùn)動(dòng)；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(shè)計(jì)使用“逆綠洲”——一個(gè)連接電子除濕器的18米長(zhǎng)的帶孔平臺(tái)——來(lái)完成。凱瑟琳?qǐng)F(tuán)隊(duì)的模擬估計(jì)，“綠洲”周?chē)捏w感溫度可以降低4攝氏度之多。同理，“凍湖”區(qū)域會(huì)把冷卻裝置吹出的涼風(fēng)送到成階層分布的塑料地板和座椅之間。公園的能源供應(yīng)來(lái)自于一組風(fēng)力發(fā)電機(jī)，所以綠洲可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

熱變色鋪路材料

一個(gè)更為恢弘的計(jì)劃則置身于阿爾巴尼亞首都地拉那的老城，用來(lái)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(yáng)物和另一項(xiàng)馬特的發(fā)明——熱變色鋪路材料，它包含的熱敏材料會(huì)隨著溫度的變化改變顏色。

這種路面冬天呈現(xiàn)深色，可以有效吸收熱量；隨著溫度上升，路面將轉(zhuǎn)而經(jīng)黃色變成白色，這時(shí)反射的熱量更多。這項(xiàng)設(shè)計(jì)的最后一個(gè)部分是一套地空熱交換系統(tǒng)，交換器吸收熱空氣，通過(guò)埋于地下3米的管道循環(huán)；這里的溫度比地表低幾度，經(jīng)此冷卻的空氣最終通過(guò)齊頭高的通風(fēng)管排送到公共區(qū)域。

地拉那的改造不會(huì)止步于此。建筑設(shè)計(jì)公司Grimshaw已經(jīng)成功競(jìng)標(biāo)該市的總體規(guī)劃?rùn)?quán)，類(lèi)似的改造將在約14平方公里的土地上鋪開(kāi)。

關(guān)注建筑構(gòu)造

根本上講，再改造項(xiàng)目不應(yīng)只關(guān)注露天區(qū)域，也應(yīng)關(guān)注城市的基本構(gòu)造——建筑。英國(guó)雷丁大學(xué)城市氣象學(xué)家珍妮特·巴羅說(shuō)，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(fēng)速。她的建模顯示，街道的寬度是建筑高度的1.5倍時(shí)，才足以提供持續(xù)的空氣流給居民降溫并消減和驅(qū)散污染。

荷蘭埃因霍溫科技大學(xué)工程師勞爾·魯尼說(shuō)：“建筑本身就可以用來(lái)調(diào)控他們的直接環(huán)境。”阿布扎比的米那·扎伊德海濱項(xiàng)目就是一個(gè)例子，圓柱形的建筑被一塊巨大的幕簾包裹，幕簾跟隨太陽(yáng)的照射移動(dòng)，給建筑中間的露天公園提供全天候的遮蔭。魯尼說(shuō)，更多種類(lèi)的活動(dòng)外立面正在開(kāi)發(fā)中，這些熱敏材料有的會(huì)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(tài)城市開(kāi)發(fā)項(xiàng)目“普蘭愛(ài)提谷”安裝的空調(diào)用上了太陽(yáng)能板的剩余電力，這差不多就跟用冰塊兒一樣樸實(shí)。

“冰盾”項(xiàng)目

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

2011年11月，工程師們開(kāi)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(shí)候，水會(huì)在地下結(jié)成約2米長(zhǎng)的大棒冰；到了夏天，大冰棒則會(huì)緩慢融化，為當(dāng)?shù)睾恿魈峁┭a(bǔ)給，滋養(yǎng)植物的生長(zhǎng)，同時(shí)冷卻吹向城市的熱風(fēng)。

蒙古清醒空氣基金會(huì)烏蘭巴托項(xiàng)目協(xié)調(diào)官馳慕德·額德妮·巴特爾介紹說(shuō)，“冰盾”項(xiàng)目的實(shí)施非常有效，政府正打算在更大范圍安裝這種自然空調(diào)；并且任何一個(gè)大陸性氣候的城市都能用這種方法，將清涼的休閑娛樂(lè)區(qū)建在城郊或直接將其融入市中心，能源的節(jié)省量將是相當(dāng)可觀的。