城市屋顶光伏-气培系统协同生产框架：缓解热带城市热岛效应的集成解决方案

本文通过新加坡高密度住宅区全尺度实验，验证了高反射涂层（Cool Coating）在屋顶、墙面和道路的综合应用效果。研究表明：该技术可显著改变城市表面能量平衡，实现混凝土屋顶最高22°C的时均温降，行人高度气温降低2°C，热气候指数(UTCI)改善达3°C，为热带地区城市热岛(UHI)治理提供了可量化的一线证据。

　　

Highlight

实验场地

研究选址新加坡——这个城市国家正经历与快速城市化相关的热岛强度(UHI)加剧现象。如图1所示，我们选取了四栋高层住宅建筑进行对比实验，其中两栋作为实验组施涂高反射涂层，另两栋保持原状作为对照组。

Results & Discussions

对太阳辐射、热通量、表面温度、空气温度及户外热舒适度的观测数据进行分析显示：高反射涂层能重构城市表面能量收支，使混凝土屋顶吸收能量减少56.5%（日间2.07 kWh/m²），最高时均表面温降达22°C。在行人高度和峡谷中层，环境气温最大降幅2°C，相应提升的热舒适度表现为通用热气候指数(UTCI)最大时均改善3°C。

Conclusions

本次全尺度实验证实：在新加坡高层住宅区综合应用屋顶-墙面-道路高反射涂层后，白昼能量吸收显著降低（屋顶降幅56.5%）。值得注意的是，不同表面表现出差异化降温效果：混凝土屋顶呈现戏剧性的22°C温降，而道路涂层虽有效但受制于行人活动等因素，降温幅度相对有限。该研究为热带城市实施综合降温策略提供了实证依据。