城市,要为极端天气做好准备了

来源 | 经济观察网 作者 | 丁文婷  

2022年08月26日 10:20  

本文4719字,约7分钟

8月25日,今夏的三伏天正式结束,然而,笼罩在南方的超常高温并未散去。中央气象台当天6时继续发布高温橙色预警,预计8月25日白天,四川盆地、重庆、江西东部和南部、浙江中部等地的部分地区最高气温可达40℃以上。

这场南方多省市正在经历的持续高温,无论是范围、时长还是强度,都创下1961年有气象记录以来的最高值。

“我们可能会面临一个全新时代的到来。”中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任魏科说,这是人类史里,地球的一个全新时代,极端高温很可能只是气候危机的冰山一角,天气的极端性会越来越强,类似今年全国多地持续40度以上的高温天气和去年郑州的暴雨,在未来可能会反复出现。

极端天气之下,相比村镇和郊野,聚集了更多人口的城市,承载着更大的生存保障压力,除了依赖能源,城市还能做什么?

不论国内还是国际,已有城市有针对性地展开了前期探索,试图通过大环境、小气候、微生态的改善改善城市的持续高温,成果优异者,甚至可以降低局部气温3℃-5℃。

即便如此,早在两年前便开始关注城市可持续降温话题的相关规划人士仍认为,过去的城市降温措施是基于“正常”的城市气候条件,这些解决方案在应对当前和今后的极端高温时,很可能是失灵的。为城市降温,以及应对极端天气,对城市规划来说,仍是一个尚无太多答案的前瞻性课题,但已经是时候需要气候、城市管理、规划等多部门联合起来,共同解题了。

酷城、冷巷

2020年,广州与世界银行合作开展“中国可持续发展城市降温项目”试点,推动广州“酷城”行动,探索提供可持续、可负担的城市降温综合解决方案,广州也因此成为中国首个可持续降温项目试点城市。

该项目负责人、广州市城市规划勘测设计研究院低碳生态规划研究中心副主任吴婕告诉经济观察网,“酷城”行动通过与世界银行进行技术方面的合作交流,把全球各地应对气候变化比较好的方法,结合广州实际情况进行研发转化,并进行试点应用。

而“引风来”是广州更早时候就开展的事情。

吴婕介绍,与世界银行合作之前,在总体城市设计层面,广州就考虑开展包括城市通风效应的评估,在技术层面也做了一些前期准备。

“2018年在做广州市国土空间总体规划时,我们就和广州的气候中心开展了合作,结合全市气象站点的风速、风向进行通风环境的模拟工作。”吴婕表示,包括挖掘广州的大气环流特点;识别城市中心地区可能通风不畅的地区,以及夏季、冬季主导风向上的重要入风口和通风走廊。

在国土空间总体规划编制工作中,广州最终框定并预留了6条城市级的通风廊道,并严格保护在通风廊道地区的水系、绿地等开敞空间,控制主要入风口建设增量,加强建筑高度、建筑间距和密度管控,避免屏风式建筑,意在通过自然通风减少热量积蓄为城市降温。

“风能带走人体表的水分,水分蒸发的过程就会带走一些热量,提升人体舒适度。”吴婕表示,但通风的降温作用也“因城而异”,大型通风廊道的降温效果与城市的区位和主导风向有关。广州夏季是东南季风为主导的风向,风从海上来,风作为一种冷空气源,温度是比较低的。

此外,湿润的海风携带的水汽可以增加城市降雨的频率。“这就是为什么前段时间长江流域酷热难耐,但广州还挺凉快的。因为我们隔三差五会降雨,尤其是在最极端的天气下,降温的作用非常明显”。

在2020年“酷城”行动启动之后,风道研究又从总规层面延伸到了如何给片区降温层面。

吴婕解释,大的通风廊道在经过城区时,会转成小通道和关键的入风口,我们会模拟识别通风不畅的地区,引一些风进去。

在街区层面,广州在做规划设计时,会对应小的通风廊道,通过保留风道中的绿地、增加水系两侧绿植、拓宽生态廊道等方式调节街区微气候。

除了规划层面,“酷城”行动还结合城市更新,在现有的街区内做了一些“针灸式”的微改造,营造凉爽的微气候。吴婕介绍,比如在永庆坊历史街区的改造中,就结合了夏季的主导风向和岭南建筑的特点,进行了冷巷的打造。

所谓冷巷,就是建筑和建筑之间细长的遮阴连廊,冷巷通常布局在主导风向上或与主导风向呈一定的夹角,形成通风的狭管效应(当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大),再叠加一定遮阳措施,在夏季时,降温效果非常明显,中午最热时,冷巷内的温度能够降低3℃-5℃。“我们会避免大拆大建,可能会结合局部微小的拆改,把这些冷巷尽量串联起来”。

在保留老城风貌前提下,针对街区与建筑尺度,永庆坊改造中还采取树阴、喷泉、水雾、风等系列组合措施,提升街区舒适度。

全球炙烤模式下 各国方案不同

“过去我们遇到的是点状高温,可能高烧一两天后,很快就会降温了,但现在,我们处在‘高烧不退’的状态。”面对这样的环境变化,北大建筑与景观设计学院副院长李迪华认为,我们的生活、工作方式以及社会治理方式都要做出相应调整。

首当其冲的是,解决暴露在高温环境下的人群的问题,尤其是针对工作和生活必须长期暴露在高温环境中的清洁工、外卖员、公交驾驶员和其他传统需要高温作业的人员,要尽快出台相应的政策给予保护,包括在工作时间上做出灵活的调整。

其次,运用经济、物理的降温措施,直接、有效地应对极端高温。李迪华介绍,比如对现有的建筑进行改造,加装遮阳棚和凉棚可以阻止太阳直射到房子里,阳光通过窗户射进屋内可以很大程度上改善室内和临街房屋的热舒适性。

此外,需要加强建筑的保温,尤其是现在城市仍有大量在上世纪80、90年代建造的水泥砖、红砖建筑,李迪华表示,这些水泥砂浆的保温性非常差,一旦高温来袭,室内也会随之变得酷热难耐,所以应该尽快在这些建筑的室内外增加保温层。

利用太阳能,采用冷屋顶技术把大量太阳光反射出去,同样可以让城市变得凉爽起来。世界资源研究所(WRI)中国可持续城市部主任刘岱宗介绍,纽约的“清凉屋顶”计划,是在最容易受热的社区安装反光屋顶或者在侧面涂反光涂层,经评估,夏天建筑物内部的温度最高可以降低30%左右,节约10%-30%的空调开支。

世界上一些城市应对高温的方法,并不全然适用于中国,比如,靠近赤道的新加坡有“冷却新加坡计划”,但在李迪华看来,新加坡是一个滨海国家,城市海陆风的交换频繁,虽然靠近赤道,但昼夜温差大,空气湿度也没有中国一些城市高,因此从城市降温总体规划来看,“冷却新加坡计划”里有很大一部分着眼于绿化的改造,在建筑上覆盖大量植被和树木,但在中国则需要慎重。

李迪华解释,中国主要属于大陆季风气候,具有雨热同期的特点。在夏季高温高湿的环境下,植被可能会增加城市的湿度。相比而言,意大利、西班牙和英国一些城市的降温方式更具参考性,即城市中不应该片面追求高绿地率,而是追求改善步行的舒适性,增强户外活动的空间,让人生活在城市中更加舒适,比如增加步行街道的遮阴,构建一些城市冷岛,提高户外空间的舒适性。

刘岱宗介绍,巴黎、伦敦都在做的“城市冷岛”规划,目的是使居民在进行户外活动时,尽量保证几分钟之内就能找到一个城市冷岛,通过构建并生成一张城市冷岛地图,帮助居民在户外快速步行抵达。

“比如坚持走7分钟就能到达可以供冷的公交车站、公共建筑物里面,公共的喷泉、饮水机、能够遮阴的公园,这样的一个完整的城市冷岛网络,能够提高市民在户外活动时的舒适性。”刘岱宗介绍。

如何治本?

“我们很难通过某一项或某几技术,解决不同城市不同情境下应对高温的需求。”在刘岱宗看来,制定一整套城市降温战略是十分必要的。

早在2011年,为了提高城市应对极端气候的能力和市民的生活质量,伦敦发布了《城市气候变化适应战略——管理风险和增强韧性》规划。该规划在系统性评估气候变化影响的基础上,从经济、环境、健康和基础设施四个维度出发,围绕预防、准备、响应和复原四个不同阶段制定了相应措施,其目的是降低干旱、高温和洪水三类极端气候变化导致的自然灾害对城市造成的不利影响。根据这一规划,在过去的十多年间,伦敦布局了一套多机构应急基础设施。

2020年2月,伦敦公布了首份完整的韧性战略,提出为实现城市的可持续发展,应系统性地提高城市的韧性。相比之前的行动计划,韧性战略考虑了突发灾害的应对,也考虑了更加广泛和长期的城市抗风险能力,思考如何应对这些风险,以及如何使城市和市民做好准备。

对城市来说,这是一项全社会的转型工作,需要一套规划性、战略性和系统性的解决方案,刘岱宗表示,比如,此次高温就引发了一定的干旱问题,所以当我们面对高温问题的时候,也需要思考台风、洪水、干旱等多方面问题。“核心是我们需要有一整套城市总体气候适应性战略,在这个战略下,可能有不同气候现象的解决方案,各种方案之间需要共同沟通、互相支持,最终形成一个可落地的行动方案”。

除了对城市进行系统性的升级改造,李迪华介绍,“空气中PM2.5的浓度直接影响大气的散热,高浓度会使得高温更加恶化”,如果空气中PM2.5的容量在20以下,意味着城市释放出来的热辐射大部分都能耗散到太空中去,而如果空气污染严重,城市建筑道路释放出来的热辐射会被污染物反射回城市空气中,这些热将无处可排,加剧高温。“所以在高温高热的季节,管理空气污染物的排放是非常重要的,设法让空气变得更加干净,可能比其他事情要更重要”。

警报已经拉响

据国家气候中心数据,截至8月21日,今夏我国高温事件在持续时间(70天)、40℃以上高温区覆盖范围(150万平方公里)、单站最高气温强度(45℃)和国家气象站破或平历史极值站数(330站)均创下新纪录。

被高温笼罩的不仅是中国,罕见热浪正肆虐北半球。西班牙、葡萄牙、法国、英国等地均出现超40℃高温。根据世界气象组织8月9日发布的报告,今年7月已成为全球范围内有气象记录以来最热的三个7月之一。截至8月18日,有68个国家的持续高温纪录已突破历史极值。

“我们将面临的极端天气,不再是以前所定义的35℃、36℃的极端天气,未来温度可能会超过40℃,不寻常的大量降水也会更加频繁。”在魏科看来,去年郑州一小时降雨量达到201毫米,单日降雨量接近过去一年,今年重庆市北碚国家站记录中出现45℃的极端高温等,都是典型事件。

“现在城市的适应性是针对过去几百年的气候建立起来的,过去要比现在更为凉爽,这意味着所有的城市都需要进行升级改造,来适应未来极端的天气。”在魏科看来,无论是英国还是巴黎,目前的城市设计都可能无法适应未来的极端天气。

7月19日,根据英国气象局的数据,英国有记录以来第一次气温突破40℃。当日英国首都伦敦宣布进入“重大事件”状态。高温热浪持续肆虐英国,也导致火灾激增,一些机场出现跑道融化等问题。英国铁路部门表示,由于轨道在高温下有弯曲的风险,铁路网大部分的路线已经开始限速。8月16日,突遭大雨袭击的法国首都巴黎,同样出现部分道路被淹,多座地铁站进水等问题。

魏科表示,这给城市敲响了警钟,未来全球的城市都要为这种极端天气做好准备。

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