不用装空调的未来城市
在极端高温下，城市建筑师和科学家正在寻找一种更加节能环保的降温方法，让未来的城市变得更加绿色和清凉。
气候变暖正从方方面面影响着地球，南极海冰不断缩小，格陵兰冰原的落雪变成了雨水，许多野生动物失去了生存家园，高温预警开始在全球范围内拉响。而对于城市居民来说，气候变暖带来的滚滚热浪更是让人印象深刻：光秃秃的地面没有树荫遮蔽，沥青马路冒着热气，玻璃幕墙反射着暴晒的阳光……人们很早就发现，城市的温度要明显高于周边的乡村地区，到了夜晚也难以冷却下来，这种现象叫做热岛效应。在城市中，草地、树林被沥青、砖块和混凝土取代，这些建筑材料会吸收更多太阳辐射，而且没有像植物一样调节气温的能力。这意味着城市更能吸热，却难以散热，有研究发现，城市的平均温度可能要比周边的郊区和乡村高3～4℃。
炎热的天气不但影响生活和工作，甚至还可能引发中暑、失眠和热痉挛等健康问题。为了免受高温影响，现在人们普遍选择空调降温，它能吹出冷气，让室内保持凉爽。然而，用来调节气温的空调，正是地球温室效应不断加剧的部分原因。首先，空调运转需要大量电力，连同电风扇一起消耗了全球10%的电，而这些电大多来自化石燃料，增加了碳排放；其次，空调的制冷系统也将温室气体(如制冷剂氢氟烃)排放到了大气中。长远来看，使用空调并不是一种可持续的降温方式。
那么，有没有更环保的降温方式，让城市居民不用空调也能安度炎夏?人们首先将目光投向了建筑，如果建筑能高效地被动散热，自然也就不用主动去降温了。其实，在这方面，传统建筑就有很多值得借鉴的地方：在空调等降温设备没有被发明出来之前，人们往往通过精妙的设计，让建筑通过遮阳、通风来保持凉爽。比如世界上最大的木结构建筑群——故宫，就通过窗户朝向、屋檐角度、建筑材料等实现了冬暖夏凉。而在气候条件迥然不同的岭南地区，建筑也会利用独具特色的天井、冷巷来降温和通风。
如今的科技发展还带来了不少新型材料，让我们有了更多帮建筑降温的手段。例如可以阻挡红外线的镀膜玻璃、隔热能力出色的墙体材料，还有既能反射太阳光，又能高效释放红外线散热的复合材料等。
另外，科学家也在寻找办法减轻热岛效应，为城市本身降温。马路上黑色的沥青材料很容易吸收阳光的热量，让地面温度升高。如今人们研发出了一系列新的材料，它们就像是涂在地面的“防晒霜”，可以将太阳辐射的热量反射回去，避免路面吸热。
让城市变得更绿也是一种降温方式。树木不仅是一把遮阳伞，还会从土壤吸水并蒸腾到大气中，从而吸收部分热量，就像是一个天然空调。不过，在密集的城市建筑物之间种树是一个挑战，为了充分利用空间，一些设计师开始在高楼大厦上增添空中花园。
联合国环境规划署发布的《战胜高温：城市可持续降温指南手册》指出，以可持续的方式为城市降温，不仅能改善居民健康水平，也能降低电力能源需求、减少排放。如今，越来越多的科学家和城市规划学者开始建立“城市气候实验室”，开始使用精妙的建筑结构、创新的技术，以及合理的绿化来建立一套完整的降温方案。我们也许真的可以期待一个不用装空调的未来城市，它更绿色环保，也更凉爽。
城市为何变“热岛”?
如果你曾离开城市来到附近的乡村，可能会发现城市通常要更热一些，这就是热岛效应。除了温度，热岛效应还会改变城市的风速、云层和降水。造成这种效应的主要原因是地表景观的变化。城市缺少植被，到处都是密集的建筑物、不透水的地面和复杂的街道。一方面，建筑和街道的材料——混凝土和沥青更容易吸收太阳辐射，使地表更热。另一方面，高楼大厦不但阻挡了风的流动，还会吸收掉地面发出的红外线，让热量一直被困在城市中散发不掉。此外，聚集了众多人口的城市耗能巨大，电力等能量转化为废热，也会令热岛效应更加严重。
祁亚彤 摘自《万物》2023.7
