反光路面應對城市熱浪，但也會讓行人感到更熱 - 彭博社
Linda Poon
在鳳凰城的街道上塗抹了一層反光塗層。
圖片來源：鳳凰城市政府
在夜晚，鳳凰城很少能讓人們擺脱沙漠的炎熱，這在一定程度上歸因於城市熱島效應。
為了降温，亞利桑那州的首府已經在一些街道上重新鋪設了一層淺灰色的塗層，白天反射太陽光線，減少地面吸收並在夜晚釋放的熱量。這種“涼爽路面”是一套旨在對抗極端炎熱的新興技術之一，被採納的城市有洛杉磯、巴爾的摩和東京等城市，這些城市鋪滿了瀝青道路和停車場。
但最近在鳳凰城進行的研究揭示了一個明顯的權衡：反光塗層可能會讓站在處理過的路面上的行人感覺更熱。
這一發現突顯了在瞭解其全部影響之前，擁抱實驗性氣候適應技術作為萬能藥的侷限性。
“涼爽路面是一個很吸引人的想法，”V. Kelly Turner，加州大學洛杉磯分校環境與可持續發展研究所的城市規劃教授説道。“但這是對一個非常具體問題的非常具體解決方案。”
反光路面可以防止表面過熱，就像涼爽屋頂可以防止建築物吸收熱量一樣。它通過覆蓋像瀝青這樣的黑色、熱量吸收表面，使用高反射率的塗層來實現。但這只是一個更大、更復雜挑戰的一部分。
當特納和亞利桑那州立大學的研究人員研究第一個美國項目在洛杉磯的影響時，他們發現，在一個炎熱乾燥的中午，站在涼爽的路面上的人會感覺比站在未塗層的瀝青上要熱超過7度。平均輻射温度，這是一個衡量人類體驗熱量的指標，在下午下降，但仍然比較暖和3度。
亞利桑那州立大學研究人員在2023年進行的鳳凰城試點項目中重申了這些發現，得出結論行人在鋪設反射性塗層的道路上暴露於熱量更高。白天的額外温暖被歸因於反射塗層的耀眼。
所以，儘管降低地表温度有其好處，特納表示，這並不直接轉化為改善人類舒適度。“城市中的人們主要通過直射陽光暴露來感受熱量，然後還通過其他因素，比如熱量從附近表面輻射的反射性，”她説。
鳳凰城的官員和GuardTop公司的代表承認對行人可能產生的影響。但他們堅稱，行走在附近人行道上的人——而不是直接走在塗層道路上——不應受到強烈影響：亞利桑那州立大學的研究表明，傳統瀝青街道附近的人行道和靠近反射路面的人行道之間的平均輻射温度差異很小。
“評估過涼爽路面的城市和大學認為這是一個可以接受的權衡，因為行人的舒適體驗與混凝土人行道相當，而應用重點放在道路和停車場上，” CoolSeal的可持續發展總監戴維斯·科利亞斯在一封電子郵件中説。
越來越多的城市計劃中出現了涼爽路面試點項目，以應對極端高温。今年7月，亞特蘭大、波士頓、達拉斯、新奧爾良和南卡羅來納州哥倫比亞市的市長們簽署了智慧表面聯盟提出的一個基於數據驅動的倡議，通過一系列經濟有效的基礎設施改造來降低城市温度，其中包括涼爽路面。
特納主張在採用更多實驗性方法之前，優先考慮在這些計劃中增加遮蔭和樹木覆蓋。她表示，遮蔭可以降低地表温度，效果與反射表面相當。然而，當她審查了50個美國城市提到熱浪的175個市政計劃時，她發現提到遮蔭和熱舒適度的內容幾乎沒有。
“如果你關心保護人們免受太陽的影響，那麼你會希望有遮蔭，”她説。
實用干預
對於鳳凰城來説，城市擴張加劇了熱島效應，涼爽路面技術具有吸引力，因為它是一種簡單且相對廉價的解決方案，承諾快速見效。
亞利桑那州立大學對鳳凰城試點項目的初步研究結果顯示，與未處理的表面相比，涼爽路面可以將夜間空氣温度降低半度。“儘管這只是一小部分度數，但可能會帶來數百萬美元的水資源和能源節約，”鳳凰城街道交通部的路面管理工程師瑞安·史蒂文斯説。
美國國家法倫斯伯克利實驗室的一項基於計算機模擬的2000年研究表明，如果一座城市將反射路面的使用量從10%增加到35%，空氣温度可能會下降1華氏度。
冷卻效果可以在下午和晚上感受到，史蒂文斯表示這有助於提高熱舒適度。“晚上是人們想要在街道上騎自行車或在社區散步的時候，”他説，“所以我們正在幫助改善晚間温度。”
一輛卡車在鳳凰城的道路上噴塗“涼爽路面”塗層。圖片來源：鳳凰城市政府涼爽路面技術更引人注目的效果之一是減少了對路面的熱應力，減少了開裂並有助於延長其使用壽命。這反過來可以減少煙霧污染並降低街道維護成本。
“與其每七年更換一條道路，也許現在需要十年，”智能表面聯盟創始人格雷格·卡茨説，該聯盟幫助城市計算追求基礎設施改造策略的經濟成本和收益。“所以現在城市為了相對有限的投資節省了很多錢，同時使城市更涼爽。這是一項相當不錯的投資。”
表面温度的變化比空氣温度的下降更為劇烈：研究表明，與傳統瀝青相比，反射塗層幾乎可以立即將地表温度降低約10至15攝氏度（18至27華氏度）。
這也可以減少白天燒傷的發生。在七月份美國西南部持續不斷的熱浪中，幾周時間內，菲尼克斯的白天氣温一直保持在110華氏度以上，急診醫生報告稱患有接觸燒傷的患者有所增加 — 包括非常嚴重的病例。許多情況是因為人們摔倒或昏倒。
涼爽的路面技術目前是菲尼克斯常規街道維護計劃的一部分，主要用於由街道部門管理的當地道路。陰影分析和人口統計信息也被用來確定哪些社區應優先考慮，基於它們的熱暴露和陰影覆蓋量，以及居民的脆弱性。
特殊塗層僅應用於狀況良好且車輛流量較少的街道，以減少對路面的磨損，Stevens表示。“我們認為這是一種保護性處理，以保持一條好街道的良好狀態，”他説。
街道與遊樂場
儘管菲尼克斯將塗層的使用限制在街道和停車場，但對於在街道上花費時間的人，包括道路工人、騎自行車的人和無家可歸的居民，權衡仍然令人擔憂。此外，許多美國街道沒有人行道，這意味着居民直接走在瀝青上。
亞利桑那州立大學的研究人員建議不要在人流量大的地方使用涼爽的路面，比如操場和廣場。
然而，至少有一個城市正在測試這項技術，使用一種“涼爽的油漆”，這種油漆由屋頂材料製造商GAF Materials開發，據稱不會讓人感覺更熱。洛杉磯帕科伊馬社區的一所學校操場、一個籃球場和兩個停車場被塗上了一系列明亮的藍色和橙色，作為與GAF進行為期一年的測試的一部分。
籃球場塗有“涼爽油漆”，據屋頂材料製造商GAF稱，不會讓人感覺更熱。GAF提供Eliot Wall，GAF的路面解決方案高級總監，表示公司的塗層採用一種技術，可以使路面反射不可見的太陽輻射波長。“你的身體自然會吸收更多可見光，輻射光較少，”他説。在GuardTop，他們的產品目前正在鳳凰城進行測試，Koleas表示他們還將紅外反射顏料納入了他們的塗層中。
在今年夏天發佈的初步結果中，GAF報告稱，在試驗的頭八個月裏，白天環境空氣温度（大約離地面6英尺）在晴天平均下降了1.5華氏度，在極端炎熱天氣下下降了3.5華氏度。它還得出結論“平均沒有負面的熱舒適影響。”
UCLA的特納在一封電子郵件中表示，她希望GAF能與該領域的研究人員分享其數據、方法論和分析。在被問及該公司的研究結果是否減輕了對行人影響的擔憂時，她寫道：“我認為在經過同行評審或者分析更加透明之前，沒有人會感到安心。”
但她補充説，如果GAF的產品聲明是真實的，這可能是一個“變革性的步驟”。
沃爾表示，他的團隊確實計劃與學術界合作，並計劃與亞利桑那州立大學的研究人員交流。“這仍然是一個非常不成熟的產品類別，我們正在學習很多東西並不斷改進，”他説。
實驗技術面臨的另一個關鍵挑戰在於：有關其影響和意外後果的現實世界數據仍然很少，因為早期研究主要基於計算機模型和模擬，根據勞倫斯伯克利國家實驗室城市降温領域的領先研究人員羅恩恩·萊文森的説法。
“如果你真的想要測量空氣温度的降低，你真的需要修改城市的一個大面積，比如大約一個平方公里左右，”他説。在不同地區和氣候條件下進行有限的現場測試也意味着仍然存在關於該技術在更冷或更潮濕氣候中的影響，以及產品對降水和道路鹽使用的耐久性的問題。
“城市真正需要的是正確的數據，以及進行遮陽審計和熱舒適度審計等工作，”特納説。
鳳凰城的史蒂文斯表示，他的部門將繼續與亞利桑那州立大學合作研究這類問題，但他同意研究人員的觀點：“涼爽的路面並不是解決高温問題的靈丹妙藥，”他説，並補充説，街道交通管理機構去年還推出了“涼爽走廊”倡議，旨在通過樹木沿行人步道創造更多的陰涼。
與此同時，該城市目前正尋求修訂其2010年的樹木和遮蔭總體規劃，目標是到2030年將樹冠覆蓋率提高到25%。但該城市的公園部門面臨着種種挑戰，包括越來越嚴重的缺水問題，就像美國許多其他城市一樣，需要獲得私人土地的使用權。
“這正是應該由負責城市熱問題的人員來做的工作，”鳳凰城熱應對和緩解辦公室主任大衞·洪杜拉（David Hondula）在七月份告訴CityLab。“[探索]如何構建一個能夠滿足社區需求並允許探索新技術的有效組合的問題。”
萊文森和特納都強調，他們並不反對使用涼爽的人行道，只要城市仔細考慮在哪裏應用，並權衡成本和收益與其他干預措施。他們還同意，涼爽人行道試點項目的增加至少有一個明顯的好處。
“很快我們將會有大量關於這些干預措施在不同氣候和地區的表現的數據，我們將會吸取教訓，” 特納説。