鳞次栉比的高楼把城市装点得错落有致,并呈现缤纷色彩,这固然是城市外观美的一种表现。但是,城市中过多的高楼却可能造成一些环境和生态问题,从而对居住在城市中的人的健康造成不利影响。

高楼加剧热岛效应

城市高楼过多对环境的不利影响之一是参与形成热岛效应。所谓热岛效应是指:城市温度高于周边地区,形成一个笼罩在城市上空的“热岛”现象。热岛既指城市中心相对于城郊,又指城市相对于农村,前者一般比后者高1℃~5℃。在近地面温度图上,郊区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿,由于这种岛屿代表高温的城市区域,故被形象地称为城市热岛。

根据空气对流的原理,如果楼群与楼群之间的间距过小,密度过大,空气的对流会减慢,热气自然会较长时间地停留在城市密集的建筑群之间,造成城市高楼群地区的温度明显高于其他地区。臂如,在高楼林立的南京,热岛效应更加明显,南京主城区和郊区最大的温差可高达10℃左右,如以新街口、鼓楼为中心的大热岛,在大厂、雨花台、孝陵卫、燕子矶还形成了四个小热岛。

热岛效应造成的高温热浪直接危害人们的身体健康,也导致病原微生物在人口密度较高的城市中传播,成为瘟疫流行和疾病传播的温床。城市高温还会引发各种慢性病和传染病,造成大量中暑事件,使心脑血管等疾病的发病率上升。热岛效应还造成夏季城市体弱居民大量死亡,法国2003年的酷暑形成的热岛效应夺去了15000人的性命,大多数人都是城市中的老人。北京市多年来的调查表明,城区中暑死亡人数与热岛强度、建筑和人口稠密度密切相关。此外热岛效应也可能造成暖冬,使病原体易于存活,加剧城市冬季的流感和呼吸道疾病的增加。热岛效应不但危害人体健康,还会降低工作效率。热岛效应形成的高温还加快光化学反应速率,从而使大气中臭氧浓度上升,加剧污染,进一步危害人们的身体健康。

高楼增加光污染

城市高楼越建越多还会对环境造成光污染,也因此而影响人的身心健康。所谓光污染是指过强过滥的光亮和变化迅疾的光对环境和人造成的干扰和伤害。而城市高楼用反光玻璃作外装饰,是引发城市光污染的主要原因之一。

如今,现代化都市新建或在建的楼群,无论是一般的楼还是特别高的(100米以上)楼都讲究对建筑物进行豪华装饰,纷纷采用大块的镜面玻璃、磨光花岗岩、大理石贴面、钢化玻璃、不锈钢来包装高楼的外表。此外,还有光亮的铝合金板、高级涂料等,经阳光一照,白花花、明晃晃。无论是周围的居民还是行人,都会感到不适。

人眼有两类感光细胞,即锥状细胞和杆状细胞,分别适应明暗两种不同环境,交替工作。当从暗环境,如夜晚从门外进入灯光明亮的房间,或从明亮的屋子走到室外,眼睛通常有几秒钟的不适应,这是因为两种视觉细胞在转换职能。如果明暗交替太突然,两种细胞来不及适应,就会感觉不舒服,神经调节系统就会出现某种紊乱。尤其在黑暗环境,人的瞳孔开得很大,突遇强光,瞳孔来不及闭合,大量强光线进入眼内,可能造成眼损伤。

城市高楼外墙的光亮装饰材料的反光系数超过65%,有的甚至可达90%,比毛面砖石等外装饰建筑物的反光系数大10倍左右,远远超过人体所能承受的极限。城市高楼形成的光污染主要是眩光污染,这是一种过强的光线照射,它可以引起头晕目眩,伤害人的眼睛,使被照者视力下降,严重时甚至可造成短暂的失明。

城市高楼外装饰形成的光污染还会对人造成另一种伤害,到了晚上强光污染附近的居民被这种人造白昼照得睡不着觉。久而久之可造成失眠症。原因在于,人的大脑中部有一种腺体叫松果体,分泌褪黑激素。它的分泌量决定人的睡眠和睡眠质量。在晚上黑暗的时候,褪黑激素分泌增多,人就产生睡眠。但如果到了晚上还被光污染造成的白昼所欺骗,大脑分泌的褪黑激素就会减少,因而难以入眠。

高楼恶化城市空气

城市高楼参与制造了热岛效应,而热岛效应和城市高楼还会造成城市空气质量的进一步恶化。按照国际环境大气质量标准,二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳和可吸入颗粒物是影响大气质量的五种重要污染物。城市中的企业和汽车排放的废料、燃气等都包含了这些物质,高楼林立不仅从平面角度挡住了废气和热气中的污染物的扩散,而且也挡住了污染物随热气上升到高空的散发。

根据空气流动原理,城市大气温度较高热空气上升,周边地区(郊区)相对较低的冷空气就会流入城市,形成“城市风”。城市风会把城市郊区一些企业的污染物源源不断地带向城市,从而加重城市空气污染。而城市温度较高,还会造成城市上空的云量和降水量的增加,最高可比农村多30%左右。

高楼林立的城市空气很难对流和上升也造成另一种麻烦,即“狭管效应”。狭管效应指的是稍有大风(五级以上),高层楼宇间的狭窄地带风力比起平地要强得多,这种现象也称之“狭管风”(与“穿堂风”原理差不多)。居住在城市的居民稍有大风就可能经历台风一样的恐怖,如吹倒广告牌、掀开房顶,易造成人员和建筑的损害。

高楼和热岛效应对城市空气的恶化同样要以人的生命和健康为代价。比如,汽车尾气、烟尘、经太阳照射而蒸发出致癌物的柏油马路等等,都是城市空气污染的来源。出现交通拥堵时情况更糟,汽车行驶缓慢,尾气燃烧不充分所产生的致癌物质,比汽车畅通行驶时更多。都市中道路两侧多为高楼大厦,空气中的这些致癌物得不到及时散发,从而诱发都市人的高患癌率,这也是现代化进程和都市高楼热兴起之后都市人已经付出的沉重代价之一。

当然,对于污染较重的城市,如果发生烟雾和光化学污染,林立的高楼也是阻挡污染物扩散的主要障碍之一,如伦敦的烟雾事件和我国兰州的大气污染就与污染物排放不顺畅有关。

减少城市污染的方法

显然,减少城市高楼数量是降低城市热岛效应的一个有效途径。在这方面,德国的做法值得我们借鉴。德国有一个专门管理城市高楼建设的机构——高楼局,其主要职责是:审批高楼建设项目,进行环境、文化等方面的评估;限制建筑高度,如在古建筑区不得兴建高度超过古建筑的新建筑;把握新建筑与古建筑风格的协调;通过法律,对违法单位进行起诉。

在城市中节能和使用绿色能源,比如像美国和巴西推广使用乙醇燃油,可以大大减少汽车污染物和尾气的排放。

绿化城市。城市绿地能吸收太阳辐射,而所吸收的辐射能量又有大部分用于植物蒸腾耗热和在光合作用中转化为化学能,可减缓城市的热岛效应。每公顷绿地平均每天可从周围环境中吸收81. 8兆焦耳的热量(相当于189台空调的制冷作用)和1. 8吨的二氧化碳。此外,园林植物能够滞留空气中的粉尘,可抑制大气的升温,每公顷绿地可以年滞留粉尘2. 2吨,降低环境大气含尘量50%左右。如城市绿化覆盖率大于30%,热岛效应得到明显的削弱;覆盖率大于50%,绿地对热岛的削减作用极其明显。