为了抵御酷热,用饥饿、出汗的植物覆盖屋顶

为了抵御酷热,用饥饿、出汗的植物覆盖屋顶

就像阵亡将士纪念日的热狗或独立日的烟花一样,路面融化如今已成为夏季的重要标志。据英国广播公司当时报道,2013 年,警方因沥青开始融化而关闭了环绕英国伦敦市的 M25 高速公路的部分路段。2016 年,一段广为流传的视频显示,印度古吉拉特邦的人们在路面上滑倒,凉鞋也被积雪覆盖。2018 年,同样的事情也发生在澳大利亚(南半球的夏季始于 12 月),当地媒体报道称,随着路面开始起泡,交通变得缓慢。

为了应对泥泞的道路、夏季周期性的死亡事件以及极端高温带来的其他危险副作用,各个城市正在寻找一种不同的黑色屋顶:屋顶。

健康城市绿色屋顶组织向多伦多 Bridgepoint Active Healthcare 颁发了 2016 年杰出奖,以表彰其大面积绿色屋顶。Diamond Schmitt Architects 通过健康城市绿色屋顶组织

史蒂文·佩克是“健康城市绿色屋顶”组织的创始人,该组织总部位于多伦多,致力于推广、展示和推进北美新兴的生态建筑领域。从广义上讲,生态建筑模糊了有机和无机之间的界限——植物和胶合板、鹌鹑和混凝土。佩克说,生态建筑师工具包中最有效的工具之一是“植物技术”,其中包括绿色屋顶和垂直花园等。

绿色屋顶用植物代替或遮盖沥青瓦、黑色覆盖层或其他材料。当然,它们在审美上是有利的:绿色屋顶几乎被普遍认为是有吸引力的。当办公室工作人员可以使用时,它们是一种受欢迎的娱乐方式。但这些系统也有一些严重的环境效益。例如,植物可以减缓雨水下降到街道水平,减少小规模洪水的可能性,同时过滤臭名昭著的肮脏雨水。

它们在热浪中也很有用。现有的屋顶通常是黑色的,由容易产生热量的发射材料制成。因此,太阳光线很容易被吸收,产生的热量被传导到建筑物中。但绿色屋顶上覆盖着饥饿的植物,它们自己也会贪婪地吸收阳光。通过用活屋顶取代传统屋顶,下面的建筑居民可以免受极端太阳热量的冲击。

“如果你把这个黑色屋顶换成绿色屋顶,那么你就省去了一个热源,同时又引入了一个冷源,”佩克说。这一点很重要,尤其是在城市和郊区,因为那里有臭名昭著的“热岛效应”。数英里的路面、稀少的树木和密集的吸热建筑群意味着城市比周围的农村地区更温暖。根据美国环保署的数据,白天的温差约为 5 度;晚上的温差约为 22 度。你不必在市中心巡游也会感到不舒服。“实际上,这不再只是城市的问题:整个大都市地区都是如此,”佩克说。“他们开始创造自己的天气。”

在城市热岛效应下,道路、火车轨道甚至桥梁等基础设施都会坍塌。更令人担忧的是人类健康。人类的热舒适度非常有限。研究表明,极端高温会增加心脏病发作、脱水、中暑和死亡的风险。特别脆弱的人群包括幼儿、老年人和患有慢性疾病的人,以及买不起空调等设施(或无法负担空调运行所需的能源)的人。虽然精心准备是任何人在热浪中生存的关键,但专家认为降低城市整体温度同样重要。

绿色屋顶有很多好处,但建立它们成本高昂,维护也并非易事。有一种绿色屋顶被称为“粗放型”。这种屋顶重量轻且易于排水,生长介质较浅,植物种类相对均一,通常是多肉植物。粗放型绿色屋顶每年可能只需维护两次。明尼苏达大学称,这种屋顶的成本约为每平方英尺 10 美元。另一种则是“密集型”绿色屋顶。这种屋顶更重、更昂贵,需要更多维护,生长介质更深,植物种类更多。明尼苏达大学估计这种屋顶的成本为每平方英尺 25 美元。相比之下,最便宜的屋顶瓦片约为每平方英尺 2.50 美元。

市场上有更便宜的降温方案。许多人选择购买一罐白色油漆,将其涂满屋顶,而不是种植绿色屋顶。2014 年的一项研究发现,白色屋顶反射太阳光线而不是吸收阳光,实际上比绿色屋顶更能有效地缓解极端高温。虽然它们缺乏绿色屋顶与水相关的益处,但白色屋顶——甚至白色路面——正在蔓延。例如,洛杉矶宣布计划在未来 20 年内将街道涂上浅灰色 CoolSeal 油漆,以将城市热岛效应降低 3 度。

绿墙,比如埃德蒙顿联邦大楼的室内设计,不会像绿色屋顶那样减少城市热岛效应。但它们确实为办公室工作人员提供了清洁的空气。Kasian & Nedlaw 绿墙来自绿色屋顶健康城市

此外,许多城市都致力于补充日益减少的树冠。树冠面积是指从上往下看时树叶、树枝或树干覆盖面积的百分比,美国城市的树冠面积每年减少约 175,000 英亩。但对于那些重新种植并精心照料树木的社区来说,局部城市热岛效应似乎大幅下降。

树木依靠太阳能茁壮成长,并为穿透性光线提供遮荫。而且,就像绿色屋顶上的植物一样,健康的树木也提供蒸散作用。当温度升高时,叶子会蒸腾(或者用更人性化的说法是汗水),从而有效地为植物降温。这会转移原本会使周围区域变热的能量,并将水蒸气释放到空气中,这两者都具有降温效果。结合遮荫作用,美国环保署估计树木可以使夏季空气温度降低 2 至 9 度。

无论城市如何降温,显然气候缓解措施是重中之重。劳伦斯伯克利国家实验室的科学家亚瑟·罗森菲尔德在 2014 年的一份声明中表示:“在 1995 年 7 月芝加哥的热浪中,死亡的主要风险因素是住在黑色屋顶建筑的顶层。”他建议各城市系统地采用绿色或白色屋顶。“政府有责任禁止或逐步淘汰黑色或深色屋顶,至少在温暖的气候下,因为它们会带来巨大的负面健康风险。”接下来是什么——绿色、白色或其他完全不同的东西——取决于你。

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