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城市建筑对热岛效应的影响一

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城市建筑对热岛效应的影响一

发布日期:2017-05-09 作者:来源网络 点击:

近年来,越来越频繁的自然灾害引发人们对环境气候问题的关注和了解。目前全球气候变化的趋势是在逐渐变暖,已经有17个大洲的国家发生了极端天气现象,全球地面气温上升了0.3-0.6℃,“热射病”这个新词出现在公众的视野,我国部分地区极端降水事件频发,干旱和洪涝交替出现,农业和供水严重受灾短缺,土地沙漠化加剧,城市洪涝灾害严重,这不得不让人们反思,如果人类的能源消费格局不发生根本变化,继续消耗浪费自然资源来满足人们的需要,不采取有效措施控制温室气体排放,本世纪末,全球平均气温可能上升1.4-5.8℃,那时我们将怎样生活?

这应该是每个人类都将面临的问题,作为建筑行业的从业者,我们在城市设计和建设环节就应该倡导降低能耗,低碳环保。

目前传统城市建筑和道路的基础结构以砖石、水泥和沥青为主,这些材料在热量、气温、保水、通风、污染等各方面对热岛效应有很大影响:

1、建筑材料的热容量、导热率比郊区自然界的下垫层要大很多,对太阳光的反射率低,吸收率大;因此在白天,城市下垫层表面温度远远高于气温,其中沥青路面和屋顶温度可高出气温8-17℃,因此今年的极端高温天气才有了“太阳”烤熟肉片、煎熟鸡蛋、火车铁轨变型等现象。

2、建筑下垫层的热量主要以湍流形式传导,推动周围大气上升流动,形成“涌泉风”,使城区气温升高,在夜间城市下垫层主要通过长波辐射,使近地面大气层温度上升。

3、传统城区下垫层保水性差,水分蒸发散耗的热量少(地面每蒸发1g水,下垫层失去2。5kJ的潜热),所以城区潜热大,温度也高。

4、城区密集的建筑群、纵横的道路桥梁,构成较为粗糙的城市下垫层、因而对风的阻力增大,风速减低,热量不易散失。在风速小于6 m/s时,可能产生明显的热岛效应,风速大于11 m/s时,下垫层阻力不起什么作用,此时热岛效应不太明显。

5、城市大气污染使得城区空气质量下降,烟尘、S02、,N0x,C0,含量增加,这些物质都是红外辐射的良好吸收者,至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温,从而在城市中心区域形成一个低压旋涡,结果就势必造******们生活、工业生产、交通工具运转中燃烧石化燃料而形成的硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氢化合物等大气污染物质在热岛中心区域聚集,危害人们的身体健康甚至生命。

5.1大量污染物在热岛中心聚集,浓度剧增,直接刺激人们的呼吸道粘膜,轻者引起咳嗽流涕,重者会诱发呼吸系统疾病,尤其是患慢性支气管炎、肺气肿、哮喘病的中老年人还会引发心脏病,死亡率高,如英国伦敦在1952年12月份,因为这个原因死亡4000余人。

5。2大气污染物还会刺激皮肤,导致皮炎,甚而引起皮肤癌。有的物质如铬等,若进入眼内会刺激结膜,引起炎症,重者可导致失明。汞的含量较多,可损害人的肾脏,引起剧烈腹痛、呕吐。汞慢性中毒还会损害人的神经系统。

5。3长期生活在热岛中心区的人们会表现为情绪烦躁不安、精神萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、失眠、食欲减退、消化不良、溃疡增多、胃肠疾病复发等,给城市人们的工作和生活带来说不尽的烦恼。在中国,素有“火炉城市”之称的南京、武汉、重庆等许多大城市在发展中都不同程度地出现了以上这些现象,

总结上述所说,城市热岛效应主要由以下因素影响:蒸发减少、城市下垫面反射率降低、能量输入,其强度影响为:蒸发减少0。05g/sm2,热输入增加120。9w/m2;城市下垫面反射率降低10%,热输入增加30w/m2;人工能量输入10w/m2,城市中总热输入增加160。9w/m2,由于受空气对流的影响,实际热输入约20w/m2,计算温升约3。5℃,这与实际比较相符。当夏季空气流通减缓时,热输入会急剧增加,由于城市蒸发系统适应性低,造成城市温度急剧上升,同时由于空调和火电厂的加速运转又会造成恶性循环,加剧城市大气温升。城市蒸发量减少也形成了城市热岛效应,造成城市上空大气稳定度升高,不易发生垂直对流,易形成近地表高温,伴生严重的空气污染(例发灰霾和光化学烟雾)。


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