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氣象科普:“摩天樓”與城市小氣候
中央政府門戶網站 www.gov.cn   2013年09月03日 08時51分   來源:中國氣象報

“摩天樓”,即建築學上所説的“高層建築”、“超高層建築”越來越多地聳立在城市的鋼鐵森林之中。在不斷延伸著城市天際線的同時,它們也日益成為導致城市環境惡化,特別是城市小氣候惡化的“推手”。由其直接或間接引起的城市小氣候問題,如熱島效應、高樓峽谷風、採光不足、光污染等層出不窮。

城市“熱島效應”的推手

“城市熱島”已成為城市氣候中最典型的特徵之一,不僅體現在市區氣溫遠遠高於郊區,同時還體現在市區內短時強降雨等極端天氣發生的概率增多。熱島形成的原因有很多,主要的因素是一座座摩天大樓拔地而起,建築鱗次櫛比,形成了特殊的下墊面。城市密集人口的生産活動消耗了大量能源,排放出很多的“人為熱”、“人為水汽”和污染物。比如我國深圳,從20多年前的一個偏僻漁村發展成為目前頗具規模的國際化大都市,其熱島效應也日趨明顯。此外,“熱島”中的空氣比周圍相對冷的空氣輕。當城市上空有降雨雲團移來時,熱對流的作用會對暴雨産生“誘導增幅”。此外,市區重疊的摩天樓所組成的巨大人工屏障阻擋了空氣流動,使大部分空氣只能沿高樓向上升,這樣更助長了降雨雲團的發展。

“高樓峽谷風”和光污染的始作俑者

英國建築師福德哈姆曾表示,風是建築摩天大樓不得不面對的問題。通常情況下,高度越高,風速越快。如果風的速度增加1倍,建築物的風載荷(單位面積承受的風壓力)將增加3倍。一些高樓的部分表面因承受的風載荷過大,玻璃幕墻會出現“雪崩”一樣的損壞。但是,由於摩天大樓的存在,通常停留在街道上方的強風會向下移動,形成典型的“高樓峽谷風”。位於倫敦中部的中間點大樓與當地盛行的西風垂直,風沿著牛津街一路前行,撞上這座建於上世紀60年代的摩天大樓的巨大正面後向下移動,導致底部變成多風地帶,給路人和行車帶來不安全因素。研究表明,在上海浦東陸家嘴區域有百餘幢摩天大樓。它們對該區域風場結構和大氣污染的時空分佈産生了強烈的影響。另外,摩天大樓大都採用玻璃、燈具或其它反光材料做外部裝飾,極易形成光污染。光污染是一種長期的視覺污染,會使人心情緊張、情緒煩躁。

採光不足換氣效果差摩天樓投下的“陰影”

摩天樓會投下巨大的陰影,使城市街區的日照面積減少,人們就像生活在“深谷”之間。同時,摩天大樓天然採光不足、換氣效果差是摩天大樓對居民生活小氣候産生影響的另一個方面。密集的摩天大樓使建築物內的天然採光條件大幅度降低,只得借助人工照明。同時,為了保證安全性,摩天大樓的窗戶多采用密閉型配置,只能進行人工換氣。現代摩天大樓內雖然都有較先進的通風及溫控設施,但畢竟是全封閉式環境,同時也是電腦、通信設備、空調、打印機等電器設備集中的地方,往往存在著較為嚴重的空氣污染和光污染。

綜上所述,對在商業利益驅動下的“摩天樓”建設熱潮,要進行冷靜思考,應該更加注重摩天樓本身與城市環境的協調共存,注重室外綠化空間的設計與燈飾照明的配置,注重造型的比例均衡,注重使用上的開放性與多功能性,注重對建築歷史文化的傳承與發揚。

 
 
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