建筑碳中和 ⑥︱规划师们心心念的城市热岛图绘制工具，冷却新加坡的三大招 (两则)(新加坡有建筑模型公司吗)

一览众山小-可持续城市与交通

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一览众山小-可持续城市与交通

2021年4月13日期

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原文/ Katie Pyzyk@_PyintheSky

Faris Mokhtar

翻译/ 彭昕UC Berkeley、王畅

编辑/ 众山小校核/ 众山小

文献/朱晨曦 排版/ 周瑾

译 者 导 读

则一介绍了一种为城市规划者开发的绘制热区图的工具。这种工具使城市规划人员更加便捷，完善地了解城市社区中的热量和温度变化，这使他们能够更好地规划城市设计，从而对抗热岛效应。则二，进一步阐述解决方案。新加坡作为一个热带国家却能在这种情况下保持凉爽。介绍了新加坡应对城市热岛效应的秘法，即它的三大工具：植被、建筑设计和新兴智能技术。

简介

City Tech Collaborative 正在开发一款可让规划人员更轻松地访问城市供热数据的工具，特别是芝加哥，其原型计划在2020年初进行测试（）。

City Tech Collaborative战略合作伙伴主管Jamie Ponce说：城市规划师，应急管理主任和地方政策制定者，可以使用这些数据“识别城市热点并量化城市热量干预或土地利用政策变化的影响”。

微软、Esri、系统工程和高级分析公司D3I系统以及芝加哥市的合作伙伴将在今年年底前继续开发该平台。该平台会将NASA的天气和气候数据集成到Esri的ArcGIS制图和分析平台中。

洞见

众所周知，由于人类活动，城市变得比周围的农村地区温暖。也许会根据每个城市的条件（包括密度，车辆活动，天气和气候）而有所不同，但是这样的温度差异可能高达10度。

传统上，城市使用的基础设施表面使其易于吸收和保持热量。造成此问题的原因是黑色的沥青，黑色的屋顶，玻璃和绿色空间不足。越来越多的城市通过鼓励或强制开发商将浅色或反射性表面以及绿色屋顶纳入建筑项目来解决这个问题。

去年，Denver修改绿色屋顶法律，该法律要求浅色，反光的“凉爽屋顶“改为使用屋顶绿化。

上个月，New York市的绿色基础设施计划规模扩大了一倍。去年，Washington, DC因2017年屋顶绿化设施安装面积最多而获得北美地区“健康城市绿色屋顶”的最高荣誉。

City Tech Collaborative的绘制热区图工具将使城市规划人员能够了解社区中最容易受热岛效应影响的区域，并跟踪随着时间的变化。而后该工具将提供更多的详细信息。

“城市热岛所面临的挑战之一是它们过于当地化。”Ponce 说，“我们正在融合新的数据，信息和功能，以帮助城市规划者以缺乏数据和缺乏当地信息的方式来应对城市热岛效应。”

城市热能可视化基于NASA卫星图像，该图像显示热量集中度并根据时间变化。卫星每月经过一个城市两次到三次，每年夏天将提供大约六张图像，可用于更新地图绘制工具。

更好的社区评估将使规划人员能够为高温地区匹配更好的解决方案。该地图绘制工具可以帮助规划人员确定某个区域的屋顶是否可以通过安装反射面受益，或者高热量区域是否是绿色空间的主要目标。

低收入和服务不足的社区往往最容易受到热岛效应和气候变化的威胁。它们的绿化空间最少，深色的建筑表面最普遍，而且通常污染最严重。儿童，老年人和有健康状况的人尤其容易受到高温对健康的负面影响。City Tech Collaborative表示，其首要目标是帮助这些人群。

在开源热图绘制工具后，各种规模的城市都可以使用它，因为它基于许多城市规划人员正在使用的Esri软件构建。在概念验证期之后，可以将工具扩展到可获得卫星数据的任何城市中去。

“这种解决方案的优点在于，我们将提高大多数城市已经在使用的GIS绘图工具的实用性。” Ponce 说，“这项工作将扩大现有工具的范围，能力和实用性。”

新加坡如何在城市热岛效应下保持凉爽

图一、新加坡滨海湾金融中心附近的一个荷花池，城市热岛效应加剧了新加坡的气候变化问题。图：Sam Kang Li/Bloomberg

新加坡比世界上大多数地方更注重寻找保持凉爽的方法。它位于赤道以北85英里，全年日均温度在27摄氏度（81华氏度）左右。根据政府数据，在过去的六十年里，这个东南亚金融中心的升温速度是世界平均速度的两倍。

几十年来，植物一直是新加坡降温的关键工具。而现在，建筑设计和智能技术逐渐成为这一战略的核心: 从花瓣形的通风屋顶到地下水管冷却系统再到旨在帮助预测未来城市规划决策如何影响热量水平的数据模型。

01

保持凉爽的代价

“由于新加坡炎热潮湿，空调变得非常普遍。但这是一种非常耗能的设备，因此建筑设计应尽量减少空调的使用，以减少其向环境排放的废热。”——新加坡国立大学设计与环境学院教授 Wong Nyuk Hien

城市热岛效应加剧了新加坡的气候变化问题。由于坚硬的吸热表面，城市建成区的温度可能比周围土地高出几度。根据Wong教授的团队和新加坡-苏黎世联邦理工学院中心(SEC)的“冷却新加坡”项目的研究，这种差异已从2004年的4.5摄氏度增加到7摄氏度。

而在城市内部，SEC自然资本新加坡项目的首席研究员Dan Richards表示城市的商业区产生的热量是住宅区的5倍。日益增长的交通和工业活动增加了热量的释放，而高楼和狭窄的街道阻止了热量的散发。

尽管新加坡力争在2050年前将排放量减半，但其人均空调设备数量仍高于东南亚其它地方。因此，如何在不大幅增加碳足迹的情况下，降低570万居民的居住温度是新加坡面临的重大挑战。

图二、Boat Quay环城路后巷空调成行。图：Siegfried Layda/Photodisc/Getty Images

02

植被

新加坡作为享誉全球的花园城市，早就认识到绿色植物的好处。Richards说：“植被可以使空气温度降低1到2摄氏度，还可以提供阴凉。”早在1967年，开国总理李光耀就下令在岛上的街道和道路两旁种植成荫的青龙木和雨树。今年早些时候，政府宣布将在未来十年内以目前速度的两倍种植100万棵树。目前新加坡的树木覆盖率约为56% 。

图三、开国总理李光耀下令在岛上的街道和道路两旁种植成荫的青龙木和雨树。图：Lauryn Ishak/Bloomberg

但这也有局限性。树木多了，会降低风速，增加湿度。同时根据当地的研究，植物对建筑外墙的降温效果只在4米范围内感受到，更远的距离几乎没有影响。

Richards认为植被的这些影响是否‘有效’取决于规划者选择的目标，但也取决于替代技术是否能做得更好，或是能提供更具成本效益的方案。

“冷却新加坡”项目的首席研究员Gerhard Schmitt则认为植被不能完全补偿释放到城市系统中的主动和被动人为热量。该项目旨在探索减少热量的方法，创造工具并提出政策建议。

03

智能技术

智能技术可以提高温度控制。在即将兴建的新住宅区Tengah，区域制冷网络将首次安装在公共住房街区的屋顶上。该网络基于新加坡滨海湾金融区的一个商业系统新加坡有建筑模型公司吗，通过管道将冷却水输送到建筑物中，以冷却空气。该系统的运营商SP集团表示，该网络可减少30%的能源使用，相当于减少4500辆汽油车的排放。

图四、地下冷却网络的蓄热罐。冷水通过穿过建筑物的管道来冷却空气。该系统可减少30%的能源使用。图：Wei Leng Tay/Bloomberg

2020年9月，新加坡-苏黎世联邦理工学院中心(SEC)宣布正在制作一个城市的数据模型。这个模型名为 “数字城市气候双胞胎”，简称Duct，旨在让规划者和政策制定者测试不同情景下的温度影响。该模型将纳入建筑物、交通、植被、地表和人员流动等信息，以及风和阳光等因素。

“该模型可以用于设想一些场景，在实际建造之前进行测试。如果测试结果很好新加坡有建筑模型公司吗，而且我们确信它们能发挥作用，那么我们就可以将其付诸实践。新加坡可以利用这个新工具，确定下一步应该采取哪些行动。并可能将该模型输出到其他面临类似挑战的城市。”——Gerhard Schmitt

04

建筑设计

世界各地城市的一个关键领域是如何更好地设计城市以提供自然降温。在新加坡，人们发现不同的建筑高度可以改变风流。纽约的凉爽屋顶计划采用具有反射表面的人行道和外墙以减少热量的吸收。悉尼的研究人员指出，池塘和喷泉等水景可以将环境最高温度降低几度。

建筑层面的特征设计也会有所帮助。新加坡最大的开发商凯德置地有限公司(CapitaLand ltd.)建造了一座40层高的办公楼 CapitaGreen，在顶层有一个花瓣状的结构，可以在242米(794英尺)的高度吸入冷空气。而预计在2023年开放的伍德兰兹健康校园医院，其建筑物朝向南北方向，以最大限度减少无法散发的热量，同时校园道路建在地下，以减轻沥青表面的热量吸附。

新加坡李光耀公共政策学院客座教授Vinod Thomas认为”种树 “是有益的，而且能够提高生活质量。但光靠这一点还不足以扭转城市变暖的趋势。”很显然，要减轻气候变化对城市的影响，需要以上所有工具，甚至更多。

图五、大楼顶部有一个花瓣状的结构，可以吸入冷空气。图：Wei Leng Tay/Bloomberg

-The End-

“有点恋恋不舍对不对？”