降温节能:优化并重塑建筑环境

城市化进程飞速推进,高层建筑如雨后春笋般涌现,这给全球气候变化带来了很多不利影响。如何创建宜居、宜业的绿色可持续生活环境,变得迫在眉睫。这是挑战,也是机遇。

在夏天,当你从城市前往周边农村旅行时,你是否感觉到两地温度的明显变化?在农村,你可能体感较为凉爽,仿佛穿越了冷热空气的边界。这种感受并非错觉,而是被称为“城市热岛效应”。在很多大城市中,城市与乡村之间的温差可以高达6摄氏度左右。

城市热岛效应的持续加剧主要是由于现代化快速进程的需要,促使高楼建筑群密集发展不断扩张,城市人口日益递增。据悉,全球已有超过1亿座高层建筑,其中美国拥100多万座,位居第一;中国拥有70多万座,位居第二;紧随其后的还有巴西、日本、俄罗斯和印度等国。

值得关注的是,建筑行业是全球碳排放大户之一,约占全球总排放量的40%。因此,改善建筑碳排放,确保建筑环境的绿色可持续,成为缓解城市高温的主旋律。

此外,预计到2050年,全球城市人口将增长至67亿,也就是近三分之二的全球人口,将面临因为持续高温而产生的身体不适和潜在慢性病的健康挑战。

那该如何帮助城市“降温”,创建绿色可持续的健康生活环境呢?

专家认为,通过优化和重塑建筑环境是缓解城市高温问题的重要方法之一。同时,也有必要借助强大的数字化和人工智能技术工具对建筑进行模拟分析,从而以减少和控制城市热岛效应,降低能源消耗和碳排放。

以下,为大家推荐一些应对城市热岛效应和气候变化的创新设计和数字化管理方法:

优化建筑环境设计 创建凉爽空间

设计师通过环境布局设计增强建筑群之间的空气流通,从而降低环境温度,减少空调能耗。

例如,新加坡邱德拔医院采用V型环境设计,促使从邻近的池塘引入冷风,有效帮助建筑降低温度,大大减少了空调的使用率。

又例如,埃顿旗下的NXpark与青岛市政府合作设计并建造的Akila实验室中心项目。该项目采取了创新的能源管理和建筑设计措施,以法国国花鸢尾爱丽斯为灵感,采用大面积的建筑曲线设计,有效地减少了太阳直射对建筑的热影响,从而降低了室内的温度。

此外,设计师还增加了地面植被覆盖率至39%,为人们提供了凉爽的户外环境,进一步降低周围空气温度,提升了环境的舒适度。

增加植被 靠树木调节气候压力

研究表示,种植更多的绿植是降低城市温度最有效的方法。白天,树木为行人遮挡烈日,防止阳光加热混凝土人行道,夜间则更为凉爽。

绿色走廊在全球很多城市取得了成功,例如哥伦比亚的麦德林,在30条走廊上种了88万多棵树和250万多株小型植物,郁郁葱葱一片绿。绿植在城市中产生冷空气循环,并向外蔓延,由此消散热量,降低环境温度。

除了给城市建造更多绿植,有些城市还采取了将屋顶改造为绿色花园的措施。据统计,绿色屋顶温度可比传统屋顶低30–40摄氏度,并且可以帮助城市降温高达5摄氏度左右。

当然,增加绿植不仅适用于城市,也适用于工业和采矿营地,其中营地绿植设计还可以起到大范围保护现有森林覆盖的作用。

使用浅色反光涂料 降温又节能

城市建造过程中通常会采用过多的深色表面材料,如混凝土和沥青等,它们表面材料密实,容易储存大量热量,这也是导致高温不下的原因之一。

为此,许多设计师开始采用浅色反光涂料来实现“清凉屋顶”效果,即在沥青屋顶上涂覆浅色涂料,帮助屋顶反射阳光,减少热量吸收,让室内生活变得凉爽起来。

据了解,“清凉屋顶”是建筑业中增长最快的业务之一,无论能源效率还是成本效益,都具有一定的优势:

  • 无需太依赖空调,室内舒适且通风
  • 削减了空调能耗,单层建筑每年可省15%

从城市规划入手 大面积冷却城市

城市热岛效应,除了优化单个建筑的设计,还需要考虑建筑与周围城市环境的关系。

新加坡滨海湾的规划就从降温节能的角度着手设计的。该地区的“海湾花园”之所以始终保持24摄氏度的舒适度,其中的秘密就在于其全球最大的地下区域冷却系统。该系统通过对圆顶和周围数十座高楼进行冷却,实现了整个区域的降温效果。

此外,“海湾花园”绿地占地250英亩,拥有丰富的树木和植被,为周围带来了凉爽的氛围。

建筑设计方面,滨海湾采用了高矮错峰的设计形式,形成了一个扬帆起航的风帆形状。这样的设计不仅具有美观的特点,还能捕捉到凉爽的海风,将其引导到行人层,进一步提供凉爽的环境。

那对于创建可持续建筑环境,并有效解决能耗问题,该如何高效管理呢?

埃顿作为综合设施管理者提供一站式的解决方案可以帮助企业监测并控制能耗、碳排放、空气质量和设施维护成本,特别是在建筑环境和设施管理中使用Akila数字孪生技术,这对建筑运营所带来的最大价值点是降低建筑运营成本和改进能源管理,从而有效助力节能减排,并改善城市和建筑生活环境。