新加坡如何防治城市热岛效应

【专家解说】：你好。参考资料: 1、从人类的聚落环境的演变来看:筑巢而居――逐水草而居――定居――散居――聚居――乡村――城市。 (1)聚落环境:人类有计划、有目的地利用和改造自然环境而创造出来的生存环境。按其性质、功能和规模可分为院落环境、村落环境、城市环境等。 (2)院落环境:由一些功能不同的建筑物和与其联系在一起的场院组成的基本环境单元。是人类在发展过程中适应自己生产和生活的需要而因地制宜创造出来的。现在人们还在使用柴灶、煤炉、液化石油汽等资源型燃料。 (3)村落环境:是农村人口的主要聚居的地方。其规模不同，人口不多，周围有广阔的原野，大面积的天然的和人工植物有丰富的地表水，环境容量大，自净能力强。 (4)城市环境:是人类利用和改造环境制造出来的高度人工化的生存环境。是随着私有制及国家的出现而出现的非农业人口聚居的场所。现在城市的规模愈来愈大并不断地并吞周围地区，变郊区为城区，并逐渐相互连接，成为规模巨大的城市群或城市带。城市有现代化的工业，建筑，交通，运输，通讯联系，文化娱乐设施及其它服务行业，为居民的物质和文化生活创造了优越的条件。也因为人口密集工厂林立，效能频繁等等而使环境遭受严重的污染和破坏。 2、从城市化对大气环境的影响来看。 (1)近年来，我市农村城镇化使产业结构和社会结构发生转换，劳动力从第一产业向二、三产业转移，人类社会从传统的农业社会向工业化社会转变，诸如:养殖、制砖、制鞋、服装加工、木材加工等各类乡镇企业、专业村的掘起;城镇化使城乡人口分布结构发生转换，我市的城市人口由5.36万人发展到18万人;越来越多的人口由分散的农村向城镇集中，诸如:江口、西天尾、梧塘、黄石以及城区周边的南门、筱塘、霞林、七步、国欢等等，城镇规模和数量不断增多;城镇化使城镇空间形态发生变化，城镇建成区扩大，城镇基础设施服务设施不断完善，城镇化速度进一步加快，诸如现在各镇所在地都形成规模，接近于城市小区。 (2)城镇化将广大的乡村变成城镇，原有的农田、河流、森林等自然地面大部分变成了城镇道路、厂房、住房和固化了的场地，使自然环境发生了巨大的改变。目前我市现有城市建成区面积由1983年建市时的4.73平方公里扩展为34.5平方公里(含城厢18平方公里、涵江12平方公里、秀屿4.5平方公里)，城市化水平为35%(城市化水平的提高意味着农村面积的缩小);大量城镇的集合，使广大的乡村变成城镇再变成了城市;城市的扩展加剧了环境的变化和恶化，狭窄的街道和愈来愈小的庭院、居室又使天地之间的热量交换受阻，使地面降温非常迟缓，使热岛效应生成。 四、热岛效应的成因 从城镇化、城市化的演变与热岛效应关系中我们就可以找出热岛效应的成因: 1、城市下垫面(大气底部与地表的接触面)特性因素。城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等，改变了下垫面的热属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快，因而其表面的温度明显高于自然下垫面。城市下垫面对阳光热量的反射率比乡村小(一般小10%~30%)。 2、人工热源因素。日益增加的工厂、汽车、炉灶、空调、冰箱等人工排热器在消耗掉大量能源的同时，就象无数个火炉在燃烧，在排放热量，在不停地向外“倾泻”着热量，使城市的“体温”一再升高。《大众科技报》报道，城市中人为热源的比例，据西方一些大城市的调查估计，来自工厂、家庭炉灶、空调、采暖等固定热源的约占3/4，而汽车、摩托车、电车等移动热源约占1/4。人体和家畜等新陈代谢热量一般还不到1%。 3、城市里的自然下垫面(城市绿地和水体)减少因素。随着城市化进程的加快，城市的建筑、广场、道路等大量增加，绿地、水体等自然因素相应减少，放热的多了，吸热的少了，缓解热岛效应的能力就被削弱了。 4、城市大气污染因素。城市中机动车辆、工业生产及人群活动产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、煤灰和粉尘等，这些物质可以吸收环境中热辐射的能量，产生“温室效应”，从而引起大气的进一步升温。 五、缓解热岛效应的有效因素 1、自然因素 (1)风是热岛效应的“天敌”，当风刮起来的时候，热岛就失去了存在的理由，通过大气环流，热岛与周围地区的空气进行交换，以此降低自身的温度。 (2)水面不仅构成了城市美丽的景观，当温度升高时，它的蒸发作用能冷却空气，使环境温度降低。 (3)绿地是城市中最主要的自然因素，研究表明，城市绿化覆盖率与热岛强度成反比，绿化覆盖率越高，热岛强度越低，因此建立规模化的集中绿地是最能直接削弱城市热岛效应的做法。 2、人工因素 (1)在路边、花园和屋顶栽种上花草树木，也可使城市的环境温度降下来。 (2)将城市建筑物表面涂上白色或换上浅颜色的材料颜色由深变浅，以减少对太阳辐射的吸收。 (3)加强城市规划，选择合理的城市结构模式，统筹安排工厂区和居民区。 (4)使建筑低层化和合理分散化、市内道路宽敞，从而畅通城市的“通风道”，并尽可能扩大城市水面。 (5)将城区分散的热源集中控制，提高工业热源和能源的利用率，减少热量散失和释放。 六、减少、减轻热岛效应的对策 1、从行政规章方面进行控制。 (1)城市规划的行政规章中要增加气候论证的条款。 (2)在行政规章中增加对自然环境(河流、湿地、森林等)进行保护的强制性条款。 (3)利用行政规章加强宣传，将简单、有效的防止热岛效应的手段介绍给全社会。 2、从城市规划方面进行控制。 (1)严格控制城市的轴向(莆田市区传统建筑的朝向南偏西13度左右，可以从许多古代建筑的朝向或者从莆田地图上得到验证)，充分利用自然环境、自然风向(资料表明，莆田的常风向为N向，频率为19%，特别是7月份的风向也是N向)、自然风能，利用山谷、河流、巷道、走廊的走向及建筑高度进行合理规划设计，确保夏季主导风向通畅，形成城市“穿堂风”，使之成为削减、消除城市热岛效应的天然的调节手段。2000年10月，日本环境厅提出的对策包括:今后在制定城市规划时，要重新考虑道路、公园、森林和建筑物的分布位置，积极采用德国内陆城市的“风道”方式，让冷气流穿越市区。 (2)控制建筑物的间距。由于在城镇化和城市化的过程中，受经济条件和经济利益的驱使，城市建筑物的间距没有得到严格的控制，莆田的老城区近些年来的许多新建构筑物连规划法设定的最低间距要求也未达到，建筑物过于密集从而形成城市蜂窝现象。而泥石材的热容量(单位体积内容纳的热量)很小，在接受热源辐射时加热快，导致气温快速升高，城市建设的布局不能过于密集，应尽可能的松散。 (3)控制建筑物的城市粗糙度(建筑高低不平)。由于建筑有高低导致城市散热条件变差，散热功能弱。福州市规划设计院的陈硕介绍，2001年以前金山地区温度还很低，但随着金山的开发，近来这片地区的温度急剧上升。可见建筑密集也是导致热岛效应的重要因素。在我们的城市建设的初期，我们应该吸收其它城市建设的优点和长外，尽量避免重复人家的错误。 (4)严格控制天然湿地、河流、森林的面积，使之得到最大面积的保护。不能再重复像凤凰山簏开发别墅群从而破坏省级风景名胜区那样的低级错误，珍惜自然环境资源，同时还要避免修了梅园路而变北河道为暗渠的做法。保护好延寿溪、木兰溪以及南、北洋河道以及市区内仅存的南湖、浅水湾等亲水公园。福州市的内河面积比解放前减少了40%，内河对于调节城市气温的作用也越来越小，从遥感地图上分析，晋安河的温度低，而白马河的温度高，得出河流要达到一定流速才会对环境起调节作用。 (5)树立城市生态学观念，选择合理的城市结构模式，统筹安排工厂区、居民区。莆田的城市建设存在严重的缺陷，目前没有一条城市主、次干道是超过4-5公里直线的，都是不规则的折线、弧线，进入市区犹如进入迷宫，不符合城市生态学观念也缺乏现代感。城市结构显得不合理，到处是混合区，要统一工业园区的布局和建设，工业园区尽量建在交通便捷的临海地区，与居住区分开，避免再走先建设再搬迁的建设路子，尽量节约能源和资源。 3、从人为方面进行干预、控制。 (1)要加强绿化，通过植物吸收热量来改善城市小气候。目前，我们城区园林绿地面积仅在799公顷左右，城区的绿化面积远远达不到城市规划的要求，目前中心城区的道路绿化能让人记住的也只有学园路(街)中段，仓后路原来市政府门口那短短有百来米了，而其它的道路只寄希望于以后的城市绿化了。北京园林科研所研究:一棵胸径为20厘米的大树，一天蒸腾吸热量相当于3台1000瓦的空调，绿化覆盖好的地方要比裸露土地的温度低3℃~5℃。四川省气象局卫星遥感中心高级工程师但尚铭认为:立体绿化对城市的生态效益明显，如地毯式的屋顶或爬满常春藤和爬山虎的墙壁在盛夏可使室内温度下降2℃~4℃，节约空调耗电量20%~40%。经计算，屋顶绿化相当于地面绿化效益的60%。” (2)采用改变城市建筑物表面的方法，在建筑物表面涂上白色或换上浅颜色的材料，以减少吸收太阳辐射。 (3)改善市区道路的保水性性能。目前，随着社会发展和城镇化、城市化建设进程，建设者往往只简单地将道路进行了硬化，从而忽略了市区道路的保水性性能。2000年10月，日本建设省也制定了“透水性公路铺设计划”，即用透水性强的新型柏油铺设公路，以储存雨水，降低路面温度。对于路面，应该有意识地多普及蜂窝状的结构，因为使用蜂窝状的地面，可以有效地改变地表的热量平衡，自然打通地面上下的水分和热量的流通，在地面水分蒸发中，使地表温度减低3~4℃。 (4)提高建筑物隔热材料的质量。目前建筑材料大量采用的还是传统的秦砖汉瓦，以及现代的人工石材料，隔热性能差，大量新型建筑材料未得到采用。 (5)通过宣传，让人们自觉将空调的温度调高，以减少空调器启动带来的负面效应。南京东南大学制冷研究组的杜教授介绍:1.7P、750瓦的空调启动后，但空调排气口处的温度平均增加10~15℃。 (6)尽量减少对城区内河流的基底的固化，让河水自然渗透，以达到增加土壤温度降低地表温度的目的;让市内盖板河露天，用以增加水域面积，缓解热岛效应。目前在我们的城市建设过程中，大量采用的是填平河道的工程行为，这种做法不尽改变了自然环境，而且破坏了自然循环，加剧了城市下垫面的破坏，使吸热物质增多。 (7)拆去实体围墙、建成栅栏式，以提高地面通风效果。韩国科研人员研究了3个不同规模城市的城乡温差和风速的关系，得出了风速能明显减小城乡温差的结果。如果把城乡温差小于0.5℃作为热岛效应消失的指标，那么840万人口的汉城在风速11.1米/秒时才开始消失，13~15万人口的广阳在风速4~5米/秒时消失，人口6万的薪岛在风速3.9米/秒时热岛效应已经不存在了。我们的城市可以借鉴这个结论，营造出风速4~5米/秒的环境，来预防和缓解热岛效应的产生