도시 열 섬과 그들의 성장 위협에 대한 이해

도시 열 섬 (UHIs)는 전세계 도시에 가장 많은 보도 환경 문제 중 하나입니다. 주변 농촌 부지보다 크게 높은 온도를 경험하는 메트로폴리탄 지역으로 정의 된 UHIs는 1 ~ 7 °C (1.8 ~ 12.6°F)에 의해 주변 온도를 올릴 수 있으며, 도시 크기와 밀도에 따라 2 ~ 5 °C (3.6 ~ 9°F)에 의해 2 ~ 5 °C (3.6 ~ 9°F)로 인해 대기 온도를 높일 수 있습니다. 도시 관리자의 경우,이 현상은 에너지 수요, 대기 오염 및 대기 오염의 질 및 대기 오염을 완화하는 데 도움이됩니다.

UHI 효과는 자연 현상이 아니지만 우리가 도시를 구축하고 운영하는 방법에 대한 직접적인 결과가 아닙니다. [FLT : 0]] 미국 환경 보호기구 (EPA) [[FLT : 1] 노트로, 1 차 드라이버는 어둠과 자연 경관의 교체를 포함, 태양 방사선을 흡수하는 불완전한 표면; 차량, 건물 및 산업 공정에 의해 생성 된 폐기물 열; 그리고 수십 년 동안 열 및 개악한 온도를 덫을 놓는 도시 핵심의 운하와 같은 기하학. 이러한 새로운 개발 조건을 통해 이러한 새로운 개발 조건을 강화하지 않고, 이러한 새로운 개발 조건을 강화하십시오.

도시 Heat Islands의 원인

  • Albedo Reduction: 컨벤션 루핑 및 포장 재료 (asphalt, 어두운 콘크리트)는 5-20 %의 들어오는 햇빛을 반영하여 나머지를 흡수하고 열로 재조화합니다. 전형적인 검은 지붕은 뜨거운 여름 오후에 75-90 °C (167-194°F)의 온도에 도달 할 수 있습니다.
  • ]에바포란감의Losss: 채식은 잎을 통해 수증기를 풀어 놓는 공기에 냉각합니다. 숲과 필드가 주차장과 건물에 의해 대체될 때, 이 자연 공기조화 바니시. 단일 성숙한 나무는 20 시간 동안 달리는 2개의 전형적인 방 공기 조절 장치와 동등한 것을 제공하는 일 당 물의 150 리터까지 transpire 할 수 있습니다.
  • 인간 활동에서 열을 흘러: 공기조화 단위, 자동차, 트럭, 산업 기계 방출 열은 환경에 직접. 일부 도시에서, 폐열은 여름 저녁 동안 UHI 강도의 최대 30%를 차지할 수 있습니다.
  • Urban Geometry:] Tall 건물은 장거리 전파를 끊고 풍속을 감소시키고, 방사에서 열을 방지하는 도시 운을 창조합니다. 야간 냉각은 극적으로, 스트레스 주민과 인프라와 같은 높은 최소한의 온도에 지도합니다.

건강, 에너지 및 Equity에 대한 영향

UHIs의 결과는 불쾌한 넘어가다. 열파 도중, UHI-intensified 온도는 직접 열 관련 질병 및 사망에 공헌합니다. ] 세계 보건기구 (WHO) ]는 극단적으로 열이 이미 수천 명의 사람들이 살고있는 것을 보고하고 UHIs는 도시 지역에 더 많은 해협을 만듭니다. 열 치기, 심장 혈관 스트레스, 호흡기 문제, UHI-SMS (UHI-S)의 긴급 방 방문.

에너지 소비는 급격히 상승합니다. 주위 온도에서 1 °C 증가를 위해, 냉각을 위한 첨단 전기 수요는 2 - 4 %에 의해 상승 할 수 있습니다. 로스 앤젤레스와 휴스턴 같은 도시에서, UHI 효과는 연간 에너지 요금으로 수백만 달러의 10을 추가합니다. 이 증가된 수요는, 돌연변이, 위험한 피드백 루프를 만드는 화석 연료 발전소에서 온실 가스 배출량을 구동합니다.

UHI는 가장 중요한 것은 매우 중요하며, 특히 비용이 많이 들었습니다. 색상의 저소득 지역 및 지역 사회는 종종 더 많은 패러다임을 가지고 있으며, 오래 지속되는 절연 주택 재고가 열 노출을 증폭하는 상태입니다. Nature Communications의 연구는 미국 도시의 97 %에 있음을 발견했습니다. 백 주민보다 훨씬 높은 표면 온도가 크게 높고, 색상의 사람들은 여전히 살고 있습니다. City Manager는 UHI의 가장 중요한 이점을 보장하기 위해 UHI는 환경의 가장 중요한 이점을 보장해야 합니다.

도시 열 섬 측정 : 위성에서 거리 수준 센서

효과적인 완화는 정확한 측정으로 시작됩니다. 도시 관리자는 공항의 날씨 역의 손이 넘지 않을 수 있습니다. 그들은 뜨거운 반점과 트랙 진행 상황을 식별하기 위해 과립, 실시간 데이터가 필요합니다. 여러 도구와 방법은 현재 사용할 수 있습니다 :

  • Satellite Remote Sensing: NASA의 MODIS 및 Landsat 위성은 30 미터에서 1 킬로미터까지의 해상도에서 열 적외선 이미지를 제공, 전체 도시 영역에서 지상 온도 패턴을지도 할 수 있습니다. 이 데이터는 나무 닫힘이 부족하거나 과도한 불완전 표면이 존재하는 이웃을 식별하는 데 도움이됩니다.
  • Ground 기반 센서: 가로등, 건물, 유틸리티 기둥에 장착 된 저비용 온도 및 습도 센서의 네트워크는 몇 분마다 하이퍼 로컬 상태를 캡처 할 수 있습니다. 루이빌, 켄터키 및 피닉스와 같은 도시, 애리조나, 위성 데이터를 보충하기 위해 이러한 센서의 수백을 배치했다.
  • 모바일 트랜스펙트 및 시민 과학: 자원 봉사자는 하루에 다른 시간에 데이터를 수집하기 위해 장착 된 온도로 로그거를 가진 자전거 사전 정의 경로에 운전하거나 자전거 사전 정의 할 수 있습니다. Heat.gov] (미국 국가 통합 열 보건 시스템) 커뮤니티 주도 열 지도 캠페인을 위한 표준화 된 프로토콜을 제공합니다.
  • Urban Climate Models: Weather Research와 Forecasting (WRF) 모델과 같은 고급 시뮬레이션 도구 도시 닫집 매개 변수를 결합하면 토지 표지 또는 건물 재료의 계획 변경 사항을 예측할 수 있습니다 미래 온도에 영향을 미칠 수 있습니다. 이 모델은 도시 관리자가 비싼 개조에 투입하기 전에 시나리오를 테스트 할 수 있습니다.

이 접근법을 결합함으로써 도시는 인구 통계, 건강 및 인프라 정보로 온도 데이터를 오버레이하는 상세한 열 취약점지도를 만들 수 있습니다. 이 계층 분석은 지역 사회가 위험에 가장 많이 있음을 밝혀 내고 개입이 가장 큰 냉각 영향을 줄 수 있습니다.

소송에 대한 전략 : Proven Solutions의 포트폴리오

단일 개입은 UHIs를 제거 할 수 없습니다. 대신 도시 관리자는 개별 건물에서 전체 이웃에 다른 규모에서 동시에 동기화 할 수있는 전략 포트폴리오를 배포해야합니다. 다음 접근법은 연구 및 실제 구현에 의해 검증되었습니다.

Green Infrastructure의 증가

도시를 그린 것은 가장 널리 추천되고 비용 효율적인 UHI 완화 측정입니다. 잘 설계 된 녹색 인프라 네트워크는 나무, 공원, 녹색 지붕, 수직 정원, 바이오스와, 비 정원을 포함합니다. 나무는 특히 강력합니다. 성숙한 공생 나무는 닫히고 주위 공기를 냉각하는 데있어 태양 광 방사선의 40 %까지 상호 작용할 수 있습니다. evapotranspiration을 통해 2 ~ 5 °C에 의해 주변 공기를 냉각합니다. 숲] [FLT:]] [FLT:]].[[FLT:]]].[[FLT:]]].

녹색 지붕은 중간과 식물을 성장하는 옥상 시스템을 공급했습니다. 그들은 기존의 검은 지붕과 비교하여 15-30 °C의 옥상 표면 온도를 줄이고 50-100 %의 낮은 폭풍우 런 오프를 줄이고 단열을 향상시킵니다. 시카고, 토론토 및 코펜하겐과 같은 도시는 새로운 대규모 개발에서 녹색 지붕을 맹세했으며 기술이 빠르게 확산됩니다.

공원과 녹색 공간은 경계 내에서 1 ~ 3 °C의 온도를 낮추고 수백 미터의 다운윈드에 대한 냉각 효과를 확장 할 수있는 로컬 멋진 섬을 만듭니다. 그러나 모든 공원은 동일하지 않습니다. 높은 나무 밀도와 물 기능으로 대부분의 냉각을 제공합니다. 도시 관리자는 밀도, 큰 소포가 사용할 수없는 열 취약한 이웃에있는 포켓 공원의 창조를 우선적으로해야합니다.

Cool Roofs 및 Cool Pavements를 구현하십시오.

쿨 지붕은 태양 광 방사선의 높은 비율을 반영하고 열을 효율적으로 방출하도록 설계되었습니다. 일반적으로 흰색 또는 빛 색상, 멋진 지붕은 표준 어두운 지붕에 비해 0.60 ~ 0.85의 태양 반사 (albedo)을 가지고 있습니다. 도시 전역의 멋진 지붕의 넓은 채택은 0.2 ~ 0.5 °C에 의해 주변 공기 온도를 줄일 수 있습니다. [[FLT : 0]]Lawrence Berkeley National Laboratory[FLT]에 따라 냉각 지붕의 넓은 채택은 기존의 지붕에 비해 더 멋진 건물을 줄일 수 있습니다.

쿨 패브먼트는 반사 골재, 빛색 바인더 또는 열 흡수를 줄이기 위해 수직 표면을 사용합니다. 여전히 신기술, 피닉스, 로스 앤젤레스의 파일럿 프로젝트, 볼티모어는 3 ~ 6 °C의 표면 온도를 낮출 수 있음을 보여주었습니다. 침투성 패브먼트는 또한 물이 침투하고 증발을 허용하며, 추가 냉각 및 감소 폭풍우 런 오프를 제공합니다. 도시 관리자는 거리가 더 작은 거리와 충돌 방지하기 전에 더 작은 공간을 테스트해야합니다. 빙글링은 도로가 필요하기 전에 도로가 더 작은 도로를 테스트해야합니다.

Urban Planning 정책 강화

장기적인 UHI 완화는 열 감소를 zoning 부호, 건물 기준 및 포괄적인 계획으로 끼워넣기 요구합니다. 중요한 정책 레버는 다음을 포함합니다:

  • 트리 캐노피 조례: 새로운 개발 또는 재개발 중 민간 제비에 대한 나무 커버의 최소 비율을 요구합니다. 일부 도시는 주거 지역에 대한 30-40% 캐노피 커버의 대상을 설정했습니다.
  • Cool Roof and Cool Pavement Mandates: International Energy Conservation Code (IECC) 멋진 지붕 규정 또는 지역 상응을 채택하고 공공 거리 및 주차장에 대한 반사 자료가 필요합니다.
  • 그린 요인 또는 그린 지역 비율: 개발이 필요한 점수 기반 시스템, 채권, 녹색 지붕 및 겹치기 표면의 최소 포인트를 달성할 수 있도록 개발.
  • 열작동계획:공공기건강, 비상관리, 도시계획, 주거부를 조정하여 냉각센터를 개설하고, 취약한 주민을 확인하고, 열파 중에 실외 작업 일정을 조정합니다.

Zoning는 또한 기류를 승진시키는 건물 오리엔테이션 및 거리 폭에 의하여 도시 기하학을 해결할 수 있습니다. 몇몇 도시는 깊은 도시 운하를 창조하기 위하여 열 취약한 지역에 있는 최대 건물 고도 및 지면 지역 비율을 설치했습니다.

데이터 드라이브 접근법 및 스마트 시티 기술

현대 도시 매니저는 데이터 분석 및 스마트 도시 도구를 활용할 수 있습니다 UHI 투자를 최적화. Geographic Information Systems (GIS)는 토지 표면 온도, 나무 닫집 적용, impervious 표면, socio-economic 취약점 지수를 결합하여 우선 개입 영역을 식별 할 수 있습니다. 기계 학습 알고리즘은 지역이 특정 개입에서 가장 혜택을 얻을 수 있으며, 자금이 할당되기 전에 비용 부담 분석이 가능합니다.

실시간 열 모니터링 네트워크는 자동화 된 응답을 유발할 수 있습니다. 예를 들어 센서가 임계값을 초과하는 패브먼트 온도를 감지하면 스마트 관개 시스템은 증발 냉각을 통해 영역을 냉각하는 데 활성화 할 수 있습니다. 실시간 열 위험 수준을 표시하는 디지털 대시보드는 도시 관리자가 가장 필요로하는 공공 및 직접 리소스에 위험을 부담하도록 도울 수 있습니다. 바르셀로나와 싱가포르 같은 도시는 이미 중앙 집중식 도시 제어 플랫폼으로 UHI 모니터링을 통합합니다.

사회 참여 및 교육

기술 인프라의 양은 커뮤니티 사유없이 성공할 것입니다. UHI 완화의 주민 및 기업은 그 솔루션이 문화적으로 적절하고 평등하게 배포되고 시간이 지남에 따라 유지된다는 것을 보증합니다. 시티 관리자는 다음과 같습니다.

  • 지역 우선 순위와 제약을 이해하기 위해 열 취약한 이웃에 대한 공공 워크샵을 개최합니다. 예를 들어, 주민들은 사용 가능한 야외 공간을 필요로하는 경우 반사적 인 포장에 그늘 나무를 선호 할 수 있습니다.
  • 속성 소유자를위한 인센티브 프로그램 : 멋진 지붕 설치를위한 재베이트, 권한의 길에 식물 무료 나무, 지역 사회 정원에 대한 보조금은 채택을 가속화 할 수 있습니다. 로스 앤젤레스에서 CoolSeal 프로그램은 열 burdened 지역에 거주자에게 무료 멋진 포장 코팅을 제공합니다.
  • 라운지열건강교육 캠페인:분리선박, 소셜미디어 콘텐츠, 그리고 열 위험, 냉각센터 위치, 수화에 대한 모바일 알림. 지역 클리닉, 도서관, 그리고 신앙 단체와 파트너는 인터넷 접속 없이도 상임과 그에 도달합니다.
  • Foster 커뮤니티 스튜어드십: 새로운 거리 나무와 보고서 유지 보수 요구에 대한 배려로 "쿨 블록 스태프"로 열차 주민. 자원 봉사 그룹은 나무 식물 일 구성하고 도시 녹색 공간을 유지할 수 있습니다.

1개의 강력한 공구는 도시 정원 또는 식용 숲, 둘 다 냉각과 음식 안전을 제공하는입니다. 이 프로젝트는 사회적인 응집을 건설하고 있는 동안 UHI 충격을 감소시키는 생산적인, 그늘진 공간으로 도시 어울리는 기금에 의해 원조된 지역 사회 조직에 의해 시작될 수 있습니다.

사례 연구: 도시는 길을 선도

여러 도시는 야심 찬 UHI 완화가 성취 될 것으로 입증되었습니다. 그들의 경험은 전세계 도시 관리자들에게 귀중한 교훈을 제공합니다.

  • Phoenix, Arizona:] 미국 내 가장 인기있는 주요 도시 중 하나인 Phoenix는 종합적인 Heat Action Plan을 채택하여 나무 닫집 확장(2030)을 포함한 나무 닫집 확장(거리 100마일 이상 포함), 부서 전반에 걸쳐 노력에 대한 최고 열 책임자를 덮는 멋진 포장 파일럿 프로젝트.
  • Milan, Italy: 포림라미 이니셔티브는 2030년까지 메트로폴리탄 지역에 걸쳐 3백만개의 나무를 심기 위해 열거된 주변 지역에 집중합니다. 이 도시는 또한 모든 새로운 건물에 녹색 지붕을 위임하고 옥상 개조를 위한 세금 인센티브를 제공합니다.
  • Melbourne, Australia: 어반 포레스트 전략은 2040년까지 40 %의 캐노피 커버를 설정하고 우선 심판을 확인하기 위해 열 매핑을 사용했습니다. 도시는 또한 파열 중에 건강한 나무를 유지하기 위해 공원의 스마트 관개를 배포합니다.
  • 세빌, 스페인: 세비야는 도시의 디지털 트윈과 통합된 “냉각 센터” 네트워크를 개척하고 있으며, 세계 최초의 최고 열 책임자로 선정되었습니다. 도시는 열파 naming 및 촉매 시스템을 사용하여 대중 인식을 높이는 허리케인 스케일과 유사한 시스템을 사용합니다.

이 예는 성공적인 UHI 완화가 정치적 의지, 지속적인 자금 조달, 교차 출국, 새로운 기술을 실험하는 기병률을 보여줍니다. City Manager는 이러한 모델을 연구하고 있지만 지역 기후, 문화 및 예산에 적응해야합니다.

결론: 모든 결정에 냉각을 통합하는 통화

도시 열 섬은 도시 생활의 불가피한 부산물이 아닙니다. 이 것은 올바른 디자인 결함입니다. 루트 원인을 이해함으로써, 다양한 분쟁 전략을 구현하고, 지역사회를 파트너로 활동하는 다양한 포트폴리오를 구현하는 과립 수준에서 문제를 분석하고, 도시 관리자는 UHI 강도와 관련한 해를 극적으로 줄일 수 있습니다.

이 혜택은 더 나은 거리를 넘어 확장합니다. 잘 쉐이드 이웃은 산책 및 사이클링을 격려하고 공공 보건을 개선하고 교통 배출을 줄입니다. 차가운 지붕과 녹색 인프라 낮은 에너지 청구서, 녹색 일자리를 창출하고 기후 변화에 대한 도시 탄력을 향상시킵니다. 그리고 역사적인 보존 지역에있는 투자를 우선적으로 고려하여 도시 관리자는 수십 년의 환경 부당성을 제거하기 시작할 수 있습니다.

모든 열파, 모든 여름 청구 충격, 고온에 연결된 모든 건강 비상은 상태 quo가 불확실한 것임을 상기시킵니다. 도시 관리자는 도구, 지식 및 도시 열 풍경을 재구성 할 권한을 가지고 있습니다. 행동 시간은 이제 - 그들의 끊는 지점을 통해 다음 열파 푸시 커뮤니티를 제공합니다.