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“摩天楼”与城市小气候那些不得不说的事儿

【字体:   2015-03-18 09:10:42   来源: 中国天气网山东站

作为伴随着城市的发展而发展,与工业时代、信息化社会同时到来的一种城市现象,“摩天楼”即建筑学上所说的“高层建筑”、“超高层建筑”越来越多的耸立在城市的钢铁森林之中。各种世界第一、洲际第一高楼的报道屡屡见诸报端,并不断刷新纪录。它们在不断丰富着城市天际线的同时,也日益成为导致城市环境恶化,特别是城市小气候恶化的“罪魁祸首”其带来的伴随面来热岛效应、高楼狭谷风、采光不足、光污染等城市小气候问题给人们敲响了警钟。

城市“热岛效应”的重要推手

无论是处于何种纬度的城市,都存在市区气温比郊区高的现象,“城市热岛”成为城市气候中最典型的特征。热岛形成的原因有很多,主要的因素是一座座摩天楼拔地而起,建筑鳞次栉比,加上街道纵横,形成了特殊的下垫面,由于城市中密集人口的生活和生产活动,消耗大量能源,排放很多的“人为热”、“人为水汽”和污染物。若绘制等温线图,就会看到与岛屿的等高线极为相似。比如我国深圳,从20多年前的一个偏僻渔村发展成为目前颇具规模的国际化大都市,其热岛效应也日趋明显,又如上海市区,每年梅雨期间都有越来越频繁的暴雨,这是由于城市“热岛效应”,加剧了暴雨的剧烈程度。首先,“热岛”中的空气象比周围的相对冷的空气轻,当城市上空有降雨云团移来时,由于热对流的作用会对暴雨产生“诱导增幅”。其次,市区重叠的摩天楼所组成的巨大人工屏障,阻挡了空气流动,使大部分空气只能沿高楼向上升,这样更助长了降雨云团的发展。

“高楼峡谷风”和光污染的始作俑者

英国建筑师马克斯·福德哈姆曾表示,风是建筑摩天大楼不得不面对的问题。通常情况下,高度越高,风速越快,如果风的速度增加1倍,建筑物的风载菏(单位面积承受的风压力)将增加3倍。一些高楼的部分表面因承受的风载荷的过大,玻璃幕墙会出现“雪崩”一样的损坏。

但是,由于摩天大楼的存在,通常停留在街道上方的的强风会被近向下移动,每秒的速度可达20米,即形成典型的“高楼狭谷风”。位于伦敦中部的中间点大楼与当地盛行的西风垂直,风沿着牛津街一路前行,撞上这座建于上世纪60年代的摩天大楼的巨大正面后向下移动,导致底部变成多风地带,给路人和行车带来不安全因素。在不足2KM2的上海浦东陆家嘴区域中有百余幢摩天大楼,它们对该区域风场结构和大气污染的时空分布产生了强烈的影响。

与此同时,很多摩天大楼的底部的强风会形成小气候,温度低于周边地区。如果温度低于体温,风会将暴露在外的任何身体部位的温度降至与周围空气一样,这极可能给人带人生理上的不适。令人庆幸的是,建筑师能够利用巧妙的设计,避免这一问题。他们将许多摩天大楼的表面采用曲面设计,可以让风绕过这座建筑,而不是向下移动。

另外,摩天大楼一般都整齐划五,不讲究错落有致,加上大都采用玻璃、灯具或其它反光材料做外部装饰,极易形成光污染。光污染是一种长期的视觉污染,会使人心情紧张、情绪烦燥。

采光不足换气效果差致生存环境恶劣

摩天楼会投下巨大的阴影,使城市街区的日照面积减少,日照时间缩短,有的甚至会破坏周围的景观环境,人们就象生活在“深谷”之间。在热带地区,阴影显然会受到人们的欢迎,但在其它迫切需要阳光和温暖的地区,人们更喜欢明媚的阳光暖暖的照在身上。如果在寒冷的冬季却被摩天楼巨大的阴影捕获,心情一定比较不爽。同时,摩天大楼天然采光不足,换气效果差,是摩天大楼对居民生活小气候产生影响的另一个重要方面。密集的摩天楼使建筑物内的天然采光条件大幅度降低,只得借助人工照明。同时,为了保证安全性,摩天楼的窗户多采用密闭型配置,自然换气几乎不可能,只能进行人工换气。现代摩天楼内虽然都有较先进的通风及温控设施,但毕竟是全封闭式环境,同时也是电脑、通讯设备、空调、打印机等办公电器设备集中的地方,往往存在着较为严重的空气污染和光污染。

综上所述,对在商业利益推动下的“摩天楼”建设热潮,要进行冷静思考,应该更加注重摩天楼本身与城市环境的协调共存,注重造型的比例均衡和尺度宜人,注重使用上的开放性与多功能性,注重装饰上与细部历史文脉的传承与发扬,注重室外绿化空间的设计与灯饰照明的配置。  (孙彦)

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