©Surasak Suwanmake via Getty Images
入夏以来，全球出现持续高温现象。那么，作为人类抵御自然气候的严酷的“遮蔽所”（
Shelter）面对恶劣变化的高温环境，我们的建筑如何适应气候变化？
城市正在通过何种设计策略来缓解高温热浪、应对“城市热岛效应”、“给地球降温”？
通风、空气对流，是建筑散热很重要的组成部分，也能够最大限度地减少空调的使用。然而，这个问题不仅涉及到建筑物的内部运作，也与城市环境规划息息相关。如何缓解城市热岛效应，是建筑师和规划师需要密切配合并考虑内容。
东京站八重洲出口 ©图源网络
在设计东京站八重洲出口时，被评为世界第二大建筑事务所的日本Nikken Sekkei团队为中央大厅选择了较低的屋顶，以便为东京湾到内陆地区留出风道。勒·柯布西耶（Le Corbusier）是第一位开始在支撑结构上提升建筑物的建筑师，使建筑底层被解放出来。他希望建筑物足够宽敞，让人们可以不受限制地活动，并且需要院子来“呼吸”。这些建筑下面是凉爽的空间，给绿成年人休息和儿童玩耍提供绿色区域。事实证明，由于空气流通，以这种方式规划的建筑物能更快地降温。法国Unité d'Habitation（1947-1952）Architect: Le Corbusier. ©Depositphotos在很炎热的国家，通风管道不仅布置在建筑物的底部，也会贯穿整个建筑物。实现方法是：让整个楼层空置，或将整个建筑体块一刀切，分离为两个部分，例如建筑师阿方索·爱德华多·雷迪在佩德雷古略住宅区的做法。
Pedregulho综合住宅楼 Architect: Affonso Eduardo Reidy ©Wikimedia Commons
公共建筑附近的空间，特别是文化宫（社区中心）、体育场馆和百货公司附近的空间通常包含运河、喷泉、水幕或游泳池。喷泉为周围环境降温，而那些作为冷却系统一部分的喷泉甚至有助于避免建筑物过热。“Khimik”文化宫（1970）的喷泉 ©Veselov
Dnipro中央百货商店附近的冷却喷泉 ©Serhii Podolinnyi / Oleksandr Volok / Flickr
这种喷泉的工作原理与冷却塔类似，冷却塔为发电厂的设备提供冷却。在这样的系统中，水充当冷却液流，将热量从建筑物中排出：当热量到达喷泉时，喷泉会利用气流对其进行冷却。让屋顶被绿植覆盖，是散热，降低室内温度的有效策略。绿植屋顶不但美观、生态化，也能很大程度减少建筑能耗。ACROS福冈（亚洲海上十字路口）是日本福冈市一座令人惊叹的建筑，它的设计尽可能地保留了绿色空间。一边是玻璃墙，看起来就像一座传统的办公楼，而另一边是一个巨大的绿色屋顶（花园屋顶），大约有35,000株植物，逐层向下，在低矮的景观露台上分层进入公园。
福冈 阿克洛斯屋顶花园ACROS Roof Garden ©ArchdailyRenzo Piano设计的加州科学的“生态屋顶”上种满了1700,000棵精心挑选的本地的植株，他们全都被种在了特别设计的可生物降解的椰纤维的容器里。屋顶四周平齐，越靠近中央，地形的波动起伏越大，从屋顶平台升起大大小小的穹顶，使自身更接近自然的景观。
Renzo Piano设计的加州科学院 ©Tim Griffith
其次，让建筑外墙上爬满植物，是使外墙冷却的另一种方式。特别是当它们被安置在建筑外面的框架上的时候：空气会在它们和建筑外立面之间自由循环。结合建筑周围的树木，它们可以将墙壁的温度降低9–10°C。
巴黎Quai Branly博物馆 ©erasmus.paris
米兰的垂直森林的植被系统也带来清新而湿润的空气，营造出适宜居住的微气候。
可持续住宅塔楼，米兰“垂直森林” ©Simón García · arqfoto
让·努维尔工作室设计的上海恒基·旭辉天地，建筑最大的特点就是它的生态立面设计，各处花卉、树木与悬挂植物环绕，构成一个多维度花园。为身处于密集的城市中的人们，提供一片清凉与开放的空间。“The Roof”景观和生态立面设计，上海 ©ASPECT Studios
Walls and cladding material在非常炎热的气候下，建筑设计可以限制室内温度的变化，有效减少建筑能耗。而低能耗建筑设计需要考虑的关键点之一，就是如何有效利用材料的热质量（Thermal mass）。热质量是材料吸收、储存和释放热量的能力。具有高热质量的材料通常是重量级的建材，如混凝土、砖和石头，容易吸收和储存能量。希腊 圣托里尼岛 ©Roshan Promisel
传统上，海湾地区、以及世界上许多其他热带地区就会采用这种材料。例如，英国拉夫堡大学建筑性能分析教授马尔科姆·库克（Malcolm Cook）就表示："希腊的建筑在设计、油漆和家具的选用方面都能减少温度波动。建筑是白色的，是混凝土的，内部也不用软装，那是因为他们想用石头来吸收热量。”Msheireb多哈市中心 ©Hufton + Crow
卡塔尔的Msheireb Downtown Doha，也应用了高热质量材料作为主要建材。
弯曲的、不平坦的和波浪形的表面、凸起的装饰品和浮雕、突出和凹陷、拱顶和圆顶——它们不仅是装饰品，也是温度调节器。不规则的形状会增加表面积，从而使热量更快地消散和消退。
Irrigation研究所（1970s） ©图源网络
墙上的隔热板可以赋予一定的质感，外表面可以做成突起和凹槽。建筑师保罗·莱斯特·维纳（Paul Lester Wiener）和约瑟夫·路易斯·塞特（Joseph Louis Sert）开发了一种“呼吸墙”，这是一种带有孔的屏幕。这样的屏幕放置在建筑物正面，提供空气流通，同时阻挡阳光。“呼吸墙”由预制钢筋混凝土、混凝土、陶瓷、铝、竹等制成。塔什干住宅 凉廊的设计策略 ©图源网络
Brises-soleil（sun baffle)
最简单的防晒方法是在屋顶增加悬垂边缘，简称屋檐。在低矮的建筑物中，它们形成的阴影能达到它们所保护的墙壁高度的一半。但是屋檐在高层建筑或西面或东面中就无法起到作用了。
这时候设计师会设计“凉廊（Loggias）”，以便将它们的墙壁充当遮阳板，形成阴影，保护房间免受阳光直射。
13号馆，宽阔的屋檐，维也纳国经成就展博览中心 © Oleksandr Burlaka
这种空间形式是勒柯布西耶发明的，也是很受欢迎的一种形式。他重新设计了起源于西方波斯的，已经众所周知的百叶窗，并设计了一种特别的固定扩散器。它们被广泛用于巴西建筑，在那里它们被称为“quebra sóis”（葡萄牙语短语)，意思是“太阳破坏者”。quebra sol是放置在立面前面的一排窄板，与墙壁之间留有一定距离，以形成阴影。它也被称为brise-soleil，或遮阳器。这种设计也被应用在奥斯卡·尼迈耶（Oscar Niemeyer）等人的建筑项目中。Daycare in Rio de Janeiro. Architect: Oscar Niemeyer ©图源网络
Brises-soleil可以是水平的，垂直的或蜂窝的（两者的组合）。选择取决于建筑物的方向。布里斯-索莱伊在基辅建设社会政策部（前乌克兰苏维埃社会主义共和国轻工业部）（已经被拆除）© Mykola Kozlovskyi
另一种类型的阳光扩散器是遮阳板。虽然它们也放置在与窗户和墙壁一定距离的地方，但它们与勒柯布西耶的百叶窗不同，因为它们不是窄条，而是镂空结构，也可以用作建筑装饰。基辅“Dytiachyi Svit”百货公司（1974-1987）外墙上的铝制遮阳板。Architects: Volodymyr Zalutskyi, Yurii Borodkin ©图源网络
Brises-soleil可以强调水平和垂直的节奏，创造多样化的光影游戏，并与墙壁的光滑表面形成对比。
最后，浅色反光屋顶是通过屋顶设计来反射光线、减少热量吸收的另一选择。这其中的例子包括使用薄板覆盖物，反光板瓦，或是反光涂料。
图源：archdaily
此外，利用混凝土、钢筋混凝土和其他新材料制作双层屋顶，也能达到效果。早在1939年，埃默里·罗斯（Emery Roth）就在吉萨建造了一座乡村别墅，其中屋顶的上层充当保护伞，吸收热量。这些层之间留出的空间可以让空气自由循环，带走多余的热量。巴格达 美国大使馆 ©Wikimedia Commons
Reference
1.In the Cold Light of Day: How Architecture Defeats Heat
https://birdinflight.com/en/architectura-2/20220804-yak-arhitektura-peremagaye-speku.html
2.什么是城市热岛？设计师该如何预防？
https://redshift.autodesk.com.cn/articles/what-is-an-urban-heat-island-cn
3.Beat the heat: Sustainable ways to make buildings in the Middle East cooler
