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新知|新加坡:如何解决城市的热
北京青年报客户端 2024-06-17 16:00

新加坡“热”的主要原因,是沥青、混凝土和木瓦屋顶等东西比树木吸收更多的太阳热量,造成城市热岛效应,使城市比其他周遭区域的温度高。城市人口不断增长,也加剧了气候变化的加热效果。新加坡基本上是一个都市丛林,城市结构让热岛效应更加严重。

为此,新加坡政府已经采取了一些措施来为城市降温。

建造“地下区域冷却系统”

新加坡的滨海湾花园始终保持舒适的24℃,秘诀就在这个全球最大的地下区域冷却系统,它对圆顶和附近二十几座高楼进行了降温。地下区域冷却系统利用大型中央工厂来生产冷却水,并注入河岸、住宅区大楼、会展中心大楼、购物商场和城市地标——滨海湾金沙赌场酒店。

这个系统一大好处,就是比传统空调节省约40%的用电量。由于新加坡的能源大多依赖天然气,节省40%的空调用电,就意味着减少了相等于1万辆汽车的碳排放量。

建立“花园城市”概念

1967年时任总理的李光耀,为了让人们的生活更舒适愉快,提出发展“花园城市”。新加坡开展该项目至今,目前已成为世界上最绿色的城市之一。

有两座建筑就是“花园城市”计划的典范:

海军部是新加坡一个包含医疗设施和社交空间的社区中心,现在的绿化面积比建筑物的占地面积还要大。海军部的顶部是露台屋顶景观,上面种满了当地的植物,作为社区公园使用,中心里的绿地还种有农作物。

皮克林宾乐雅酒店是一个置身花园中的酒店,酒店的绿植生长潜力已翻了一倍。现在这座酒店拥有15000米高的空中花园、瀑布、种植平台和绿植墙壁。

“冷却新加坡计划”减轻城市热岛效应

政府还有远大的计划:在未来10年种植100万棵树,增加更多的绿地,以减轻城市热岛效应。但为了让人们更贴近大自然,这些还远远不够。过去60年里,新加坡的变暖速度仍然是世界平均速度的两倍。从1950年到2010年,全球气温上升了0.7℃,但新加坡的气温增加了1.5℃。

自2017年起,“冷却新加坡计划”的研究人员就在寻找能够减少人们对冷气需求的降温方案。担任“冷却新加坡计划”的项目负责人Gerhard Schmitt教授表示:“植被对于许多城市都很重要,既能产生遮阳效应来减轻城市的热度,也能引发深层的心理效应和蒸发冷却的效果。地面植被的类型多种多样,有树木和灌木等,此外,植物还可以长在建筑物的表面或屋顶。”

Gerhard Schmitt教授说:“‘冷却新加坡计划’包含一系列其他有效的降热措施,设置遮阳窗户,是减轻城市热岛效应的第一步。保持区域空间的简洁,有助风的流动;一定深度的水体能起到热缓冲作用;若必须建造重型建筑,如,高楼大厦,至少要确保表面和立面更轻盈,保护建筑物不被太阳直射。”

他认为,理想的情况是在城外生产电力,再把清洁电力带进城市,这至少能减少城市的能源消耗,然后一步步地把建筑物的屋顶和立面转变成可再生能源的产区。新加坡虽然选择有限,但如果把所有建筑物的表面,不管是屋顶或是立面,都用来生产可再生能源,长远来说可供给新加坡所需电力的20%,甚至25%。

设计虚拟的“DUCT城市模型”

“冷却新加坡计划”还设计了一个虚拟的城市模型DUCT(Digital Urban Climate Twin)。

Gerhard Schmitt教授表示:“DUCT能够计算城市规划中的每个部分对城市热岛效应产生的影响。不仅把建筑数字化成几何模型,交通、绝缘设备、温度、太阳辐射、天气、地区天气和气候,甚至是城市中极度微小的气候因素、水体、人类运动等也都包含在模型里。我们可以在真正构建前,虚构一些场景进行测试。得出好的测试效果,确定这种场景会发挥作用后,就可以付诸实践。”

新加坡将利用DUCT来确定下一步应该采取什么行动。无论是需要散热还是增温,DUCT都可应用在不同城市,帮助节约能源,减缓气候变化,提高生活质量。

世界上能做到将科学方法与城市再设计和规划相结合的城市并不多,而新加坡就是其中之一。继续沿着科学的道路走下去,结合其他城市建设相关知识,相信新加坡未来会比现在更舒适。    

文/lam

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