通过城市绿地建设策略分析空气温度降低及间接碳减排

为什么更凉爽的校园对城市生活很重要

随着热浪变得更频繁，许多城市在寻找不用一味提高空调使用也能保持凉爽的方法。本研究显示，将大学校园打造成经过精心规划的树木、绿化屋顶和攀缘植物网络，可以降低空气温度，并间接减少因用电而产生的碳排放。研究者并非把绿地仅视为装饰，而是把它当作城市气候基础设施的一部分，能够可量化地缩减城市的碳足迹。

一座过热的城市

研究以韩国大邱的庆北国立大学为中心，该市为内陆高密度城市，常年比全国平均更多的闷热夜晚和热浪日。校园位于住宅、商业和工业区之间，且现有树木和公园比周边社区更多，这使其成为测试不同绿化类型不仅能冷却校园本身也能影响附近街区的理想“绿色枢纽”。问题不仅在于绿地是否有益，而是在哪种紧凑的城市环境中，哪些具体策略能带来最佳的降温和碳效益。

在同一校园增加绿量的九种方式

为了解答这一问题，团队设计了九种详细情景来改变校园景观。其中两种为基准情景：当前布局和一个假设的完全无绿地版本。其余方案反映了韩国校园已在使用的实际政策：用植被覆盖屋顶、在建筑立面增加攀缘植物、将地面停车改为地下并在地面植绿、绿化闲置铺装区域、在现有草地中增植树木、在主要通道两旁种植行道树，以及将所有策略组合在一起的综合情景。研究使用名为 ENVI‑met 的专业三维微气候模型，对从地面到约54米高度（大约为最高建筑物的两倍）的整座校园街区的空气温度变化进行了模拟。

绿化能将空气降多少温？

即便是小幅的温度变化，在大体积空气中传播也很重要。在大约头部高度位置，最有效的单一策略是沿道路和步道增加行道树，其降温效果大约是简单屋顶绿化的三倍。行道树为吸热材料如沥青提供遮荫，减少辐射热积累。在现有草地中增植树木也有帮助，但行道树更高效，因为它们直接针对最热的表面。屋顶和立面的垂直绿化在地面层带来的降温较小，但在更高处——接近典型建筑高度——仍能持续降温，这对高层密集城市尤为重要。

把更凉的空气转化为碳减排

研究者随后将这些温度下降转化为潜在的能源和碳减排。通过已有的物理公式，他们估算了较低空气温度所代表的制冷能量，并与校园夏季的实际逐小时用电进行了比较。再次突出的策略是行道树：在用电高峰的下午4点，增加的遮荫相当于抵消大约190台标准空调运行的效果，并在一小时内避免约143公斤的二氧化碳排放。当将所有六项绿化策略结合时，最大小时收益上升到903千瓦时的制冷量，相当于该时段校园用电的约8.55%，并大致避免361公斤二氧化碳的排放。

选择更聪明的绿化，而非盲目增加绿量

研究的一个关键发现是，植被越多并不必然带来越大的气候效益。例如，将完全铺装的停车场改造成植被覆盖的地面，其碳减排效果与在部分绿地中增加近两倍数量的树木相当。这是因为用绿地替代被太阳晒热的硬质表面可从源头减少热量。当团队按每单位绿化面积或体积计算节约时，遮荫道路和步道的行道树以及对原停车场的绿化被证明是尤其高效的策略。作者主张未来的城市规划应在种植之前使用像 ENVI‑met 这样的工具测试不同布局，以便在有限的空间和预算内优先施行既能最大降温又能最大节能的绿化方式。

对日常城市规划的意义

对非专业读者而言，结论很明确：树木和植被覆盖的建筑不仅让校园更悦目。若能有策略地布置——沿街道、覆盖停车场和在垂直表面绿化——它们会产生可测量的降温效果，减少空调需求并间接降低碳排放。大学校园通常面积大且位于城市中心，可作为实验性的绿色枢纽，向附近街区展示何种做法最有效。把绿地视为气候工具并用数据而非凭感觉来规划，城市就能在实现碳中和的道路上取得切实进展，同时创造更凉爽、更舒适的生活、工作和学习空间。

引用: Kim, JE., Eum, JH. & Son, JM. Analysis of air temperature reduction and indirect carbon savings by strategies of urban green space creation. Sci Rep 16, 5110 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35702-3

关键词: 城市绿地, 校园绿化, 降温缓热, 节能, 碳中和