李小鵬 周洪濤吉林建筑大學(xué)(130000)
居住區(qū)是一個城市的重要核心組成部分,隨著社會的進步、經(jīng)濟技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高,人們對室外環(huán)境熱舒適的要求也越來越高。如果一個居住區(qū)的建設(shè)對城市風(fēng)環(huán)境和太陽熱輻射的影響考慮不夠,過于追求容積率、建筑密度、和總建筑面積的提高,就會導(dǎo)致居住區(qū)冬季寒涼,不能有效阻擋寒風(fēng),缺乏充足日照;夏季不能合理有效的把風(fēng)導(dǎo)入居住區(qū),且太陽熱輻射時間長,使得整個小區(qū)就好像處于被長時間炙烤的狀態(tài),導(dǎo)致過于悶熱。居住區(qū)景觀設(shè)計、鋪地材質(zhì)、綠化配置和建筑小品等也需要合理布置,否則也會加重夏季居住區(qū)的悶熱程度,從而產(chǎn)生熱島效應(yīng)。居住區(qū)空間形態(tài)的不同也會導(dǎo)致其室外熱環(huán)境的質(zhì)量問題,對熱島效應(yīng)產(chǎn)生影響,輕則使整片居住區(qū)形成熱島,重則在整個城市內(nèi)形成熱島,合理優(yōu)化居住區(qū)的空間形態(tài),有利于緩解居住區(qū)熱島效應(yīng),對一個城市的生態(tài)文明建設(shè)、環(huán)境建設(shè)發(fā)揮著不可忽視的作用。如果城市在炎熱季節(jié)溫度能夠得到下降,則城市更宜居,居民更健康。
熱島效應(yīng)(Urban Heat Island Effect)是指某片區(qū)域的氣溫明顯高于其周邊區(qū)域的一種現(xiàn)象。用兩個代表性測點的氣溫差值(即熱島強度)表示。氣候條件是造成城市熱島效應(yīng)的外部因素,而城市化才是熱島形成的內(nèi)因[1]。
熱島效應(yīng)是由于其地表的局部溫度、濕度、空氣對流等因素的變化使其蒸發(fā)減少、下墊面反射率降低、能量大量輸入從而引起的城市氣候發(fā)生變化的現(xiàn)象。
熱島效應(yīng)形成的主要原因可歸結(jié)為城市內(nèi)有大量的人工構(gòu)筑物,如混凝土、柏油路面,各種建筑墻面等,改變了下墊面的熱力屬性,這些人工構(gòu)筑物吸熱快而比熱容小,在相同的太陽輻射條件下,其比自然下墊面(綠地、水面等)升溫快,因而其表面溫度明顯高于自然下墊面。此外人工熱源的影響和大量的大氣污染物的產(chǎn)生、以及綠地、樹木和水體的減少等因素也有很重要的影響。
城市的不斷發(fā)展導(dǎo)致在土地上越來越多的鋪設(shè)地面和建設(shè)建筑,建筑群的增多,工廠排出的廢煙,空調(diào)電冰箱等設(shè)備產(chǎn)生的熱量,城市中心區(qū)人群密度加大,汽車等交通工具產(chǎn)生的尾氣,樹木和水體的減少等現(xiàn)象累積到一起,就產(chǎn)生了“熱島效應(yīng)”,導(dǎo)致城市地區(qū)的溫度高于其周邊郊區(qū)的溫度”。
熱島效應(yīng)的形成一方面是在居住區(qū)中生活的人們,由于日常生活所釋放的大量的熱量;另一方面,居住區(qū)建筑排布密集,瀝青、混凝土和水泥路面比土壤、植被具有更小的比熱容,能夠吸收非常多的熱量,而且反射率小,熱量傳導(dǎo)快,吸收率大,使得白天大量的吸收能量,夜晚釋放能量,降溫緩慢,氣溫相對較高。同時空氣中的氮氧化物、粉塵、二氧化碳等各種污染物聚集大氣中,從而形成了強烈的熱島效應(yīng)[2]。
熱島效應(yīng)會使地面溫度明顯升高,溫度一旦升高,就會使光化學(xué)反應(yīng)速率加快,從而使大氣中O3濃度含量增多,使大氣污染更加嚴(yán)重;溫度一旦升高,還會使天氣變得悶熱無比,對人們的日常生活和工作帶來不便,對人們的身心健康不利,如中暑、暈倒和嘔吐等現(xiàn)象,嚴(yán)重時還會導(dǎo)致死亡率的增加。此外對空氣濕度、云量和降水也有一定程度的影響,還會對植物的發(fā)芽、開花、落葉和休眠造成嚴(yán)重的影響[3]。
表1 漢中市居住區(qū)空間形態(tài)
在漢中市居住區(qū)綠化方面,多植樹木,增加綠化植被,樹木植被通過蒸騰作用,從周圍環(huán)境中吸收了大量的熱量,從而降低了氣溫,增加了空氣濕度,同時還能吸收掉空氣中的二氧化碳,從而有效抑制溫室效應(yīng)的加劇。另外,植物還能減少空氣中懸浮顆粒物的濃度。因此,加強漢中市居住區(qū)綠化,改善居住區(qū)下墊面的熱屬性是緩解熱島效應(yīng)的有效措施之一。
針對不同的地區(qū)的居住區(qū)規(guī)劃與設(shè)計,采用合理的空間形態(tài)布置,如建筑的布局形式、建筑高度及相對位置等。
漢中市居住區(qū)空間形態(tài)大致有:圍合式,行列式,混合式,集中式,散點式,但總體以行列式居多(如圖1所示)。混合居住區(qū)空間形態(tài)的不同也是導(dǎo)致熱島效應(yīng)強弱不可忽視的原因,因此合理選擇建筑平面形式,合理控制建筑群體布局,合理規(guī)劃混合居住區(qū)空間形態(tài),合理確定混合居住區(qū)相對位置關(guān)系,同時加以控制高層建筑的高度將是緩解漢中市居住區(qū)熱島效應(yīng)的重要舉措[4]。
注重對道路、綠地系統(tǒng)等規(guī)劃的合理性,使用能降溫節(jié)能,緩解熱島強度的新型建筑材料,提倡滲透性的地面鋪裝材料等。傳統(tǒng)路面材料在夏季溫度非常高,所以接近地面的空氣溫度也會升高。有許多路面材料顏色更淺,能夠制成更具反射性的路面。
綠化屋頂是安裝在屋頂表面上的多層植被景觀。用一層遮擋建筑材料的植被覆蓋屋頂,可以吸收熱量,達(dá)到降溫的效果。屋頂綠化可以有效增加居住區(qū)綠化面積以及提高綠化率,美化城市環(huán)境,同時也是緩解“熱島效應(yīng)”的有力措施,特別是在城市用地緊張,容積率高,建筑密度比較大的情況下顯得更加重要。
從每個人做起,在日常生活的方方面面都要有環(huán)保的理念。居民日常生活方式的改變將可大量降低交通、空調(diào)暖氣、燃?xì)饧跋匆伦鲲埖冗^程中產(chǎn)生的熱量,另外提高能源利用效率、開發(fā)利用新型的環(huán)保能源也可以有效的緩解居住區(qū)熱島效應(yīng)。
濕地與水體面積的減少,也會加劇熱島效應(yīng),濕地與水體應(yīng)堅決予以保護[5]。
總之,采用生態(tài)環(huán)保的理念,在居住區(qū)內(nèi)布置綠色廊道、種植綠地與植被、引入水體以及采用屋頂綠化、居住區(qū)空間形態(tài)的合理化布局等方式,走社會、經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的持續(xù)發(fā)展的綠色道路,從而有效地緩解漢中市居住區(qū)熱島效應(yīng)帶來的不利影響。