专家把脉现代城市规划、环境设计和建筑布局

　　城市，是现代社会的人类宜居地。近年来，极端天气增多、“热岛效应”渐增……应对极端气候，城市规划、环境设计、建筑布局越来越需要气象学的科学关照。

　　建一座城，夏纳凉，冬保暖，已不仅仅是诗意的想象，正变得迫切必需。越来越多的科研表明，通过合理选择楼房和道路的色彩，科学安排城市建筑布局以构建“风道”，建小型城市森林等手段，都能显著地调节城市微气候。

　　城市色彩：

　　拿掉深蓝和黑色

　　色彩，是一座城市的外观。来自一项研究数据表明：色彩不仅有心理温度，亦有气候温度。不同的色彩对太阳辐射的反射、吸收各不相同，其热吸收系数就不同。

　　如果进行排排坐，白色、淡黄色、淡绿色、粉红色的热吸收系数最低，为0.2至0.4；其次是灰色、深灰色，系数为0.4至0.5；第三名浅褐色、黄色、浅蓝色、玫瑰红色，系数为0.5至0.7；第四名，深褐色为0.7至0.8；吸热能力最强的是深蓝色、黑色，0.8至0.9。

　　对于城中大量建筑而言，不同的色彩不仅有不同的吸热效果，更要看它的反射率，而物质的反射率越高，表面温度就越低。相关研究表明，物质反射率提高0.25，可以使表面温度降低10℃。白色的反射率最高，达到84%，意味着可以使表面温度降低30℃以上。随着色彩纯度提高，反射率也逐渐降低，黑色最低，仅为2.9%。

　　根据这一原理，在太阳辐射强度大的地区，为了避免夏季室内温度过高，应当选用浅色调来装饰城市建筑等人工要素，以减少物体表面对于太阳辐射热的传导。如位于爱琴海边上的希腊雅典，终年天气晴朗，夏季炎热、干燥，因此城市内建筑多以白色为表皮色彩，自古就享有“白色城邦”的赞誉。与之类似，美国加利福尼亚州实行了“白色屋顶”行动。

　　屋顶变白可以散热，街道同样如此。美国伯克利实验室研究炎热天气的专家指出，用白色等色调的涂层刷过后，路面能反射多达30%到50%的太阳能量，是普通沥青路面的6到10倍。用颜色较淡的传统路面材料如水泥混凝土铺路，也能取得较理想的反射效果。

　　建筑造型：

　　留下一道“穿堂风”

　　风，带来一座城市的清凉。而规划良好的“风道”，可以巧妙地利用城市道路以及高楼之间的间隔，让风和水汽通过“空中走廊”进入城市，打破高温的包裹。这些风道就像城市降温增湿的血脉，阵阵长风在其间畅行无阻，带来清凉，带走热意。

　　杭城温度如何降下来？钱塘江功不可没。有研究人员发现，夏季，杭州主导风向为东风、东南风。钱塘江由于自西南向东北走向，加之河面宽阔，形成一个通风口，引导着城市的风往海边走，同时，又将杭州湾的风引入到杭州城区内，一定程度上降低了城市的温度。

　　在上海世博会期间，大部分园区的建筑和展馆都架空搭建，上海夏季常见的东南风得以从建筑物下方徐徐吹过整个园区，形成每秒1到6米、令人倍感舒适的“穿堂风”。世博园区滨江岸线也由此成为城市的“凉岛”。

　　曾经以“火炉”著称的武汉市也设计了类似的风道。武汉将城区周边多个河、湖的生态走廊与长江这条“天然风廊”结合，构成主导风道。市郊广袤的绿地与主城区绿地连通，新鲜空气顺着风道源源不断输送到主城区，气温较高的主城区与气温较低的市郊实现了热量的自然循环和交换，从而大大缓解了主城区的热岛效应。

　　“风道”的功效证明科学合理的城市规划对调节城市温度起着不可忽视的作用。即使单独考虑一个住宅小区，在设计上也有许多讲究。浙江大学的专家在杭州城西一个小区的观测表明，在夏季白天，住宅楼的底层是最容易“过热”的界面之一。建筑物之间应采用合理的朝向和间距,以减少对底层通风的阻滞。选择合适的下垫面材料并种植景观植物也能为一、二层的住户降温。从第三层开始，太阳辐射、建筑的朝向、风向、风速将成为影响气温的主要因素。

　　专家指出，楼层越高，建筑间距就应越大。如果间距过小，各个热源之间的干扰就会增多，建筑物之间的空气温度便随之升高。因此，错位布局要比行列式好；点式和条式结合布局要比单一平面好；面风向半围合式也利于形成良好的通风环境；而大片团块状布局的建筑则是夏季城市的噩梦。

　　环境规划：

　　少铺草坪多植树

　　合理种植的城市植被也能够有效地帮助城市降温。比起在道路两旁铺设草坪，多层的乔木和灌木能吸收更多的热量。草皮式屋顶、屋顶花园、阳台和外墙上攀爬的藤类植物都有良好的隔热降温作用。

　　植物是活生生的遮阳棚，并且效果更好。塑胶阳伞只是单纯地挡住阳光、降低辐射热量，而植物还能进行蒸腾作用和光合作用，大规模地耗散太阳辐射。

　　科学家们进行过一系列实验。对草坪屋顶的监测显示，与普通防水屋顶相比，种满植物的屋面温度降低了近30°C，从屋面进入室内的热流密度减少了50%左右。有爬山虎的楼层，墙面温度比普通红砖墙面最高下降了8℃。有佛甲草植被屋顶的办公楼，每天能节省近20%的空调用电量。

　　在许多城市，静谧的大学校园在炎炎夏日里成了阴凉的港湾，密布的植物就是这里的遮阳伞。主干道两旁梧桐树枝叶相连，古朴的教学楼墙壁上长满了嫩绿的爬山虎。

　　在城市中央，建更多的小型森林能为城区带来更多清凉。浙江农林大学的一项最新研究表明，在杭州市区，天目山路、西溪湿地等森林草木覆盖较多的地方，白天温度比城市中心区低2至8°C，而湿度平均比城市中心高10%至20%左右。可见，块状森林的降温作用最大，约为4至10°C。通过对西湖区块和滨江钱塘江区块的森林样地进行观测，分析得出树木遮阴可降温0.2°C。丰富的植物群落结构带来的降温效果明显，其中又以乔木、灌木、草本结合的群落结构降温最有效。

　　而在全省，该校还曾对嘉兴、绍兴和湖州城区的城市地表覆盖被类型变化及城市热岛效应进行了专项性的研究。通过追踪研究16年来三城的植被覆盖变化发现，嘉兴市主城区面积提高了5.58倍，热岛面积比重降低了26.83%；绍兴市植被面积提高了2.4倍，热岛面积下降了10.54%；湖州市面积提高了3倍，热岛面积增加了6.71%。尽管湖州主城区的景观格局分布状况最好，但因城市规模所限，内部植被面积无法达到有效降温阈值，所以其热度面积比例远高于嘉兴。

　　未来，将是新一轮小城镇迅速发展的黄金时期，经济的发展无疑会带动更多小城市的扩张以及诸如热岛效应等一系列生态环境问题。在这个屡“破四”纪录的夏天，我们希望学者们的研究能够给决策者、城中人更多思考。