新加坡如何防治城市熱島效應(yīng)

【專家解說(shuō)】：你好。參考資料: 1、從人類的聚落環(huán)境的演變來(lái)看:筑巢而居――逐水草而居――定居――散居――聚居――鄉(xiāng)村――城市。 (1)聚落環(huán)境:人類有計(jì)劃、有目的地利用和改造自然環(huán)境而創(chuàng)造出來(lái)的生存環(huán)境。按其性質(zhì)、功能和規(guī)?？煞譃樵郝洵h(huán)境、村落環(huán)境、城市環(huán)境等。 (2)院落環(huán)境:由一些功能不同的建筑物和與其聯(lián)系在一起的場(chǎng)院組成的基本環(huán)境單元。是人類在發(fā)展過(guò)程中適應(yīng)自己生產(chǎn)和生活的需要而因地制宜創(chuàng)造出來(lái)的。現(xiàn)在人們還在使用柴灶、煤爐、液化石油汽等資源型燃料。 (3)村落環(huán)境:是農(nóng)村人口的主要聚居的地方。其規(guī)模不同，人口不多，周圍有廣闊的原野，大面積的天然的和人工植物有豐富的地表水，環(huán)境容量大，自凈能力強(qiáng)。 (4)城市環(huán)境:是人類利用和改造環(huán)境制造出來(lái)的高度人工化的生存環(huán)境。是隨著私有制及國(guó)家的出現(xiàn)而出現(xiàn)的非農(nóng)業(yè)人口聚居的場(chǎng)所。現(xiàn)在城市的規(guī)模愈來(lái)愈大并不斷地并吞周圍地區(qū)，變郊區(qū)為城區(qū)，并逐漸相互連接，成為規(guī)模巨大的城市群或城市帶。城市有現(xiàn)代化的工業(yè)，建筑，交通，運(yùn)輸，通訊聯(lián)系，文化娛樂(lè)設(shè)施及其它服務(wù)行業(yè)，為居民的物質(zhì)和文化生活創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。也因?yàn)槿丝诿芗S林立，效能頻繁等等而使環(huán)境遭受嚴(yán)重的污染和破壞。 2、從城市化對(duì)大氣環(huán)境的影響來(lái)看。 (1)近年來(lái)，我市農(nóng)村城鎮(zhèn)化使產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)換，勞動(dòng)力從第一產(chǎn)業(yè)向二、三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，人類社會(huì)從傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)社會(huì)向工業(yè)化社會(huì)轉(zhuǎn)變，諸如:養(yǎng)殖、制磚、制鞋、服裝加工、木材加工等各類鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、專業(yè)村的掘起;城鎮(zhèn)化使城鄉(xiāng)人口分布結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)換，我市的城市人口由5.36萬(wàn)人發(fā)展到18萬(wàn)人;越來(lái)越多的人口由分散的農(nóng)村向城鎮(zhèn)集中，諸如:江口、西天尾、梧塘、黃石以及城區(qū)周邊的南門、筱塘、霞林、七步、國(guó)歡等等，城鎮(zhèn)規(guī)模和數(shù)量不斷增多;城鎮(zhèn)化使城鎮(zhèn)空間形態(tài)發(fā)生變化，城鎮(zhèn)建成區(qū)擴(kuò)大，城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)設(shè)施不斷完善，城鎮(zhèn)化速度進(jìn)一步加快，諸如現(xiàn)在各鎮(zhèn)所在地都形成規(guī)模，接近于城市小區(qū)。 (2)城鎮(zhèn)化將廣大的鄉(xiāng)村變成城鎮(zhèn)，原有的農(nóng)田、河流、森林等自然地面大部分變成了城鎮(zhèn)道路、廠房、住房和固化了的場(chǎng)地，使自然環(huán)境發(fā)生了巨大的改變。目前我市現(xiàn)有城市建成區(qū)面積由1983年建市時(shí)的4.73平方公里擴(kuò)展為34.5平方公里(含城廂18平方公里、涵江12平方公里、秀嶼4.5平方公里)，城市化水平為35%(城市化水平的提高意味著農(nóng)村面積的縮小);大量城鎮(zhèn)的集合，使廣大的鄉(xiāng)村變成城鎮(zhèn)再變成了城市;城市的擴(kuò)展加劇了環(huán)境的變化和惡化，狹窄的街道和愈來(lái)愈小的庭院、居室又使天地之間的熱量交換受阻，使地面降溫非常遲緩，使熱島效應(yīng)生成。 四、熱島效應(yīng)的成因 從城鎮(zhèn)化、城市化的演變與熱島效應(yīng)關(guān)系中我們就可以找出熱島效應(yīng)的成因: 1、城市下墊面(大氣底部與地表的接觸面)特性因素。城市內(nèi)大量人工構(gòu)筑物如鋪裝地面、各種建筑墻面等，改變了下墊面的熱屬性，這些人工構(gòu)筑物吸熱快而熱容量小，在相同的太陽(yáng)輻射條件下，它們比自然下墊面(綠地、水面等)升溫快，因而其表面的溫度明顯高于自然下墊面。城市下墊面對(duì)陽(yáng)光熱量的反射率比鄉(xiāng)村小(一般小10%~30%)。 2、人工熱源因素。日益增加的工廠、汽車、爐灶、空調(diào)、冰箱等人工排熱器在消耗掉大量能源的同時(shí)，就象無(wú)數(shù)個(gè)火爐在燃燒，在排放熱量，在不停地向外“傾瀉”著熱量，使城市的“體溫”一再升高。《大眾科技報(bào)》報(bào)道，城市中人為熱源的比例，據(jù)西方一些大城市的調(diào)查估計(jì)，來(lái)自工廠、家庭爐灶、空調(diào)、采暖等固定熱源的約占3/4，而汽車、摩托車、電車等移動(dòng)熱源約占1/4。人體和家畜等新陳代謝熱量一般還不到1%。 3、城市里的自然下墊面(城市綠地和水體)減少因素。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市的建筑、廣場(chǎng)、道路等大量增加，綠地、水體等自然因素相應(yīng)減少，放熱的多了，吸熱的少了，緩解熱島效應(yīng)的能力就被削弱了。 4、城市大氣污染因素。城市中機(jī)動(dòng)車輛、工業(yè)生產(chǎn)及人群活動(dòng)產(chǎn)生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉塵等，這些物質(zhì)可以吸收環(huán)境中熱輻射的能量，產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”，從而引起大氣的進(jìn)一步升溫。 五、緩解熱島效應(yīng)的有效因素 1、自然因素 (1)風(fēng)是熱島效應(yīng)的“天敵”，當(dāng)風(fēng)刮起來(lái)的時(shí)候，熱島就失去了存在的理由，通過(guò)大氣環(huán)流，熱島與周圍地區(qū)的空氣進(jìn)行交換，以此降低自身的溫度。 (2)水面不僅構(gòu)成了城市美麗的景觀，當(dāng)溫度升高時(shí)，它的蒸發(fā)作用能冷卻空氣，使環(huán)境溫度降低。 (3)綠地是城市中最主要的自然因素，研究表明，城市綠化覆蓋率與熱島強(qiáng)度成反比，綠化覆蓋率越高，熱島強(qiáng)度越低，因此建立規(guī)?；募芯G地是最能直接削弱城市熱島效應(yīng)的做法。 2、人工因素 (1)在路邊、花園和屋頂栽種上花草樹木，也可使城市的環(huán)境溫度降下來(lái)。 (2)將城市建筑物表面涂上白色或換上淺顏色的材料顏色由深變淺，以減少對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收。 (3)加強(qiáng)城市規(guī)劃，選擇合理的城市結(jié)構(gòu)模式，統(tǒng)籌安排工廠區(qū)和居民區(qū)。 (4)使建筑低層化和合理分散化、市內(nèi)道路寬敞，從而暢通城市的“通風(fēng)道”，并盡可能擴(kuò)大城市水面。 (5)將城區(qū)分散的熱源集中控制，提高工業(yè)熱源和能源的利用率，減少熱量散失和釋放。 六、減少、減輕熱島效應(yīng)的對(duì)策 1、從行政規(guī)章方面進(jìn)行控制。 (1)城市規(guī)劃的行政規(guī)章中要增加氣候論證的條款。 (2)在行政規(guī)章中增加對(duì)自然環(huán)境(河流、濕地、森林等)進(jìn)行保護(hù)的強(qiáng)制性條款。 (3)利用行政規(guī)章加強(qiáng)宣傳，將簡(jiǎn)單、有效的防止熱島效應(yīng)的手段介紹給全社會(huì)。 2、從城市規(guī)劃方面進(jìn)行控制。 (1)嚴(yán)格控制城市的軸向(莆田市區(qū)傳統(tǒng)建筑的朝向南偏西13度左右，可以從許多古代建筑的朝向或者從莆田地圖上得到驗(yàn)證)，充分利用自然環(huán)境、自然風(fēng)向(資料表明，莆田的常風(fēng)向?yàn)镹向，頻率為19%，特別是7月份的風(fēng)向也是N向)、自然風(fēng)能，利用山谷、河流、巷道、走廊的走向及建筑高度進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，確保夏季主導(dǎo)風(fēng)向通暢，形成城市“穿堂風(fēng)”，使之成為削減、消除城市熱島效應(yīng)的天然的調(diào)節(jié)手段。2000年10月，日本環(huán)境廳提出的對(duì)策包括:今后在制定城市規(guī)劃時(shí)，要重新考慮道路、公園、森林和建筑物的分布位置，積極采用德國(guó)內(nèi)陸城市的“風(fēng)道”方式，讓冷氣流穿越市區(qū)。 (2)控制建筑物的間距。由于在城鎮(zhèn)化和城市化的過(guò)程中，受經(jīng)濟(jì)條件和經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，城市建筑物的間距沒(méi)有得到嚴(yán)格的控制，莆田的老城區(qū)近些年來(lái)的許多新建構(gòu)筑物連規(guī)劃法設(shè)定的最低間距要求也未達(dá)到，建筑物過(guò)于密集從而形成城市蜂窩現(xiàn)象。而泥石材的熱容量(單位體積內(nèi)容納的熱量)很小，在接受熱源輻射時(shí)加熱快，導(dǎo)致氣溫快速升高，城市建設(shè)的布局不能過(guò)于密集，應(yīng)盡可能的松散。 (3)控制建筑物的城市粗糙度(建筑高低不平)。由于建筑有高低導(dǎo)致城市散熱條件變差，散熱功能弱。福州市規(guī)劃設(shè)計(jì)院的陳碩介紹，2001年以前金山地區(qū)溫度還很低，但隨著金山的開(kāi)發(fā)，近來(lái)這片地區(qū)的溫度急劇上升?？梢?jiàn)建筑密集也是導(dǎo)致熱島效應(yīng)的重要因素。在我們的城市建設(shè)的初期，我們應(yīng)該吸收其它城市建設(shè)的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)外，盡量避免重復(fù)人家的錯(cuò)誤。 (4)嚴(yán)格控制天然濕地、河流、森林的面積，使之得到最大面積的保護(hù)。不能再重復(fù)像鳳凰山簏開(kāi)發(fā)別墅群從而破壞省級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)那樣的低級(jí)錯(cuò)誤，珍惜自然環(huán)境資源，同時(shí)還要避免修了梅園路而變北河道為暗渠的做法。保護(hù)好延壽溪、木蘭溪以及南、北洋河道以及市區(qū)內(nèi)僅存的南湖、淺水灣等親水公園。福州市的內(nèi)河面積比解放前減少了40%，內(nèi)河對(duì)于調(diào)節(jié)城市氣溫的作用也越來(lái)越小，從遙感地圖上分析，晉安河的溫度低，而白馬河的溫度高，得出河流要達(dá)到一定流速才會(huì)對(duì)環(huán)境起調(diào)節(jié)作用。 (5)樹立城市生態(tài)學(xué)觀念，選擇合理的城市結(jié)構(gòu)模式，統(tǒng)籌安排工廠區(qū)、居民區(qū)。莆田的城市建設(shè)存在嚴(yán)重的缺陷，目前沒(méi)有一條城市主、次干道是超過(guò)4-5公里直線的，都是不規(guī)則的折線、弧線，進(jìn)入市區(qū)猶如進(jìn)入迷宮，不符合城市生態(tài)學(xué)觀念也缺乏現(xiàn)代感。城市結(jié)構(gòu)顯得不合理，到處是混合區(qū)，要統(tǒng)一工業(yè)園區(qū)的布局和建設(shè)，工業(yè)園區(qū)盡量建在交通便捷的臨海地區(qū)，與居住區(qū)分開(kāi)，避免再走先建設(shè)再搬遷的建設(shè)路子，盡量節(jié)約能源和資源。 3、從人為方面進(jìn)行干預(yù)、控制。 (1)要加強(qiáng)綠化，通過(guò)植物吸收熱量來(lái)改善城市小氣候。目前，我們城區(qū)園林綠地面積僅在799公頃左右，城區(qū)的綠化面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到城市規(guī)劃的要求，目前中心城區(qū)的道路綠化能讓人記住的也只有學(xué)園路(街)中段，倉(cāng)后路原來(lái)市政府門口那短短有百來(lái)米了，而其它的道路只寄希望于以后的城市綠化了。北京園林科研所研究:一棵胸徑為20厘米的大樹，一天蒸騰吸熱量相當(dāng)于3臺(tái)1000瓦的空調(diào)，綠化覆蓋好的地方要比裸露土地的溫度低3℃~5℃。四川省氣象局衛(wèi)星遙感中心高級(jí)工程師但尚銘認(rèn)為:立體綠化對(duì)城市的生態(tài)效益明顯，如地毯式的屋頂或爬滿常春藤和爬山虎的墻壁在盛夏可使室內(nèi)溫度下降2℃~4℃，節(jié)約空調(diào)耗電量20%~40%。經(jīng)計(jì)算，屋頂綠化相當(dāng)于地面綠化效益的60%?！?(2)采用改變城市建筑物表面的方法，在建筑物表面涂上白色或換上淺顏色的材料，以減少吸收太陽(yáng)輻射。 (3)改善市區(qū)道路的保水性性能。目前，隨著社會(huì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化、城市化建設(shè)進(jìn)程，建設(shè)者往往只簡(jiǎn)單地將道路進(jìn)行了硬化，從而忽略了市區(qū)道路的保水性性能。2000年10月，日本建設(shè)省也制定了“透水性公路鋪設(shè)計(jì)劃”，即用透水性強(qiáng)的新型柏油鋪設(shè)公路，以儲(chǔ)存雨水，降低路面溫度。對(duì)于路面，應(yīng)該有意識(shí)地多普及蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，因?yàn)槭褂梅涓C狀的地面，可以有效地改變地表的熱量平衡，自然打通地面上下的水分和熱量的流通，在地面水分蒸發(fā)中，使地表溫度減低3~4℃。 (4)提高建筑物隔熱材料的質(zhì)量。目前建筑材料大量采用的還是傳統(tǒng)的秦磚漢瓦，以及現(xiàn)代的人工石材料，隔熱性能差，大量新型建筑材料未得到采用。 (5)通過(guò)宣傳，讓人們自覺(jué)將空調(diào)的溫度調(diào)高，以減少空調(diào)器啟動(dòng)帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)。南京東南大學(xué)制冷研究組的杜教授介紹:1.7P、750瓦的空調(diào)啟動(dòng)后，但空調(diào)排氣口處的溫度平均增加10~15℃。 (6)盡量減少對(duì)城區(qū)內(nèi)河流的基底的固化，讓河水自然滲透，以達(dá)到增加土壤溫度降低地表溫度的目的;讓市內(nèi)蓋板河露天，用以增加水域面積，緩解熱島效應(yīng)。目前在我們的城市建設(shè)過(guò)程中，大量采用的是填平河道的工程行為，這種做法不盡改變了自然環(huán)境，而且破壞了自然循環(huán)，加劇了城市下墊面的破壞，使吸熱物質(zhì)增多。 (7)拆去實(shí)體圍墻、建成柵欄式，以提高地面通風(fēng)效果。韓國(guó)科研人員研究了3個(gè)不同規(guī)模城市的城鄉(xiāng)溫差和風(fēng)速的關(guān)系，得出了風(fēng)速能明顯減小城鄉(xiāng)溫差的結(jié)果。如果把城鄉(xiāng)溫差小于0.5℃作為熱島效應(yīng)消失的指標(biāo)，那么840萬(wàn)人口的漢城在風(fēng)速11.1米/秒時(shí)才開(kāi)始消失，13~15萬(wàn)人口的廣陽(yáng)在風(fēng)速4~5米/秒時(shí)消失，人口6萬(wàn)的薪島在風(fēng)速3.9米/秒時(shí)熱島效應(yīng)已經(jīng)不存在了。我們的城市可以借鑒這個(gè)結(jié)論，營(yíng)造出風(fēng)速4~5米/秒的環(huán)境，來(lái)預(yù)防和緩解熱島效應(yīng)的產(chǎn)生