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全球正处于城市热岛效应的十字路口，由于城市化和建筑环境的扩大，地表温度不断上升。寻找解决热岛效应等问题的办法是科学研究和政策制定的前沿课题。来自澳大利亚Victoria University的Hing-Wah Chau博士及其团队在 Sustainability 期刊发表了文章。文章研究考察了在建成区增加绿色基础设施和可持续材料以减少城市热岛效应的好处。诸如反光路面、涂料材料 (包括浅色涂料、相变材料、变色涂料、荧光涂料) 和节能电器等材料被认为是可持续材料，而绿色屋顶、绿色墙壁、绿色停车场和人行道以及荫蔽街道等绿色基础设施被认为可以缓解城市热岛效应。提出减少城市热岛影响的可持续方法是城市规划者的核心原则。
图1. Graphical Abstract
研究过程与结果
作者在本文中深入探讨了城市化进程中热岛效应 (UHI) 的缓解策略，通过对比分析多种前沿方法，为城市规划者和建筑师提供了宝贵的参考。研究背景指出，随着全球城市化进程的加速，城市地表温度不断攀升，这一现象与热岛效应紧密相关。热岛效应不仅加剧了城市的热环境，还可能引发一系列天气相关危险、自然灾害和疾病爆发，对城市居民的安全和健康构成威胁。因此，寻找可持续的方法来减轻热岛效应的影响，已成为科学研究和政策制定的前沿课题。
研究过程中，文章详细分析了绿色基础设施和可持续材料在缓解热岛效应方面的潜力。其中，绿色基础设施如绿色屋顶、绿色墙壁、绿色停车场和街道等，通过增加城市绿地面积，实施降温措施，以及通过代谢过程的冷却效应来减轻对环境的影响。绿色墙壁则提供了垂直绿化的可行方案，为城市增添绿色生机。
在可持续材料方面，文章提到了反射性街道铺装、包括浅色涂料在内的涂层材料、相变材料 (PCMs)、变色涂料、荧光涂料以及节能电器等。这些材料不仅有助于减少太阳辐射的吸收，还能提高地表热量的释放，从而进一步降低城市温度。
为了验证这些策略的有效性，文章采用了多种方法进行分析。一方面，通过比较传统建筑与绿色建筑在热岛效应缓解方面的表现，评估了绿色基础设施和可持续材料的实际效果。另一方面，文章还考虑了不同城市区域、建筑类型和气候条件对热岛效应缓解策略的影响，以确保所提出的策略具有广泛的适用性。
研究结果显示，采用绿色屋顶系统 (图2)、绿色外墙、绿色停车场和街道等绿色基础设施，可以显著增加城市绿地面积，并通过冷却效应减轻热岛效应的影响。同时，使用可持续材料如反射性铺装和节能电器等，也能有效降低城市温度。然而，这些策略的广泛采用仍面临一些挑战，包括缺乏政府立法、技术发展不足、对经济收益的误判以及受影响方的抵触情绪等。尽管如此，文章认为这些策略对于缓解热岛效应、提高城市居民的生活质量和健康水平具有重要意义。为了在全球范围内推广这些策略，文章建议实施有效的法律法规、探索新的解决问题的方法，并分享相关研究和开发成果。
图2. 绿色屋顶系统的典型层
研究总结
本文比较和分析了许多减少UHIs负面影响的前沿策略。绿色屋顶系统、绿色庭院、绿色停车场、人行道和街道的使用取代了传统的自然环境，增加了绿色空间的数量，有助于实施减少热量的措施，并通过代谢过程的冷却效果减少对环境的影响。绿墙提供了一种可行的选择，也是一种垂直种植植物的大画布。通过在高度城市化地区用绿色设施取代行人的道路和人行道，可持续的绿化缓解措施将得到加强。该文章综合分析了减少城市热岛效应负面影响的前沿策略，强调了绿色基础设施和可持续建筑材料的重要性。文章提出了具体的材料类型、绿色基础设施的应用及其优势，并讨论了节能电器的重要性。同时，文章也指出了研究限制和面临的挑战，以及关键发现，为未来的研究和政策制定提供了有价值的参考。
原文出自 Sustainability 期刊
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阅读英文原文
Irfeey, A.M.M.; Chau, H.-W.; Sumaiya, M.M.F.; Wai, C.Y.; Muttil, N.; Jamei, E. Sustainable Mitigation Strategies for Urban Heat Island Effects in Urban Areas. Sustainability 2023, 15, 10767.
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