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為什麼臺北總是特別熱?專訪國立成功大學建築系林子平教授,解析「熱島效應」的關鍵成因

112/07/31 瀏覽次數 3802
圖一: 2023 年 7 月 8 日臺北氣溫分布,可見中正、萬華高溫蓄熱嚴重,仁愛圓環旁的林蔭大道、大安森林公園周邊則低 2 度左右。(影像來源:國立成功大學建築學系林子平教授)

圖一: 2023 年 7 月 8 日臺北氣溫分布,可見中正、萬華高溫蓄熱嚴重,仁愛圓環旁的林蔭大道、大安森林公園周邊則低 2 度左右。(影像來源:國立成功大學建築學系林子平教授)

盛夏時分,炙熱的天氣令人難以招架,人們時常將極端氣候歸咎於地球暖化,愈趨炎熱的夏天以及更加嚴寒的冬天,不只衝擊人類生活,更威脅到地球諸多物種的生存環境。然而,高溫成因並非僅來自全球暖化的影響,都市熱島效應也在一座又一座的「混凝土森林」裡開始發酵。

都市熱島如何影響城市生活品質?

究竟什麼是「熱島效應」?該現象又將對人類生存、居住分配、公平正義帶來哪些影響?針對此問題,專注研究臺灣及國際熱島議題的專家、成功大學建築學系林子平教授指出,所謂「都市熱島」指的是城市中心氣溫較郊區來得高,而熱島效應的強弱則取決於「溫差高低」。以臺灣為例,目前全臺熱島效應最嚴重的臺北市中正、萬華等區,在夏季最高溫時與周邊郊區的溫差可達到 3 度以上。

林子平表示,都市熱島談的多半為「溫度差異」,然而更進一步,熱島效應甚至會影響到該地「微氣候」:首先是濕度降低,當市中心溫度較高、市郊周圍溫度較低時,市區濕度也會跟著降低,使得環境變得更加乾燥;其次,由於都市建築密集,在城市處於高溫狀態時,亦將使風速降低,影響整座城市的通風性;其三,當都市受熱島效應影響,無法提升濕度便會影響降雨;最後,臭氧前驅物質會受到高溫伴隨的高輻射量影響,進而產生光化作用生成臭氧,再加上城市中大量汽機車排放廢氣、粉塵及空汙,空氣品質日益低落將會是城市面臨的最嚴重課題。

「綜合上述,熱島效應使都市又熱、風速又低、空氣品質打折,原先由汽機車排放的空汙及廢氣更無法排開。再由於高溫緣故,每個人都在家中開啟冷氣,將市內熱氣搬移至戶外,戶外氣溫又愈趨攀升,形成惡性循環,」林子平語重心長地表示,這樣的惡性循環,導致都市熱島效應更嚴重,室內用電量也隨之提升,連帶驅動臺灣所仰賴的火力發電擴大作用,讓溫室氣體的排放更加猖狂,「因此,必須相當嚴謹地看待都市熱島對於城市帶來的影響。雖說我們談的是『溫度提升』,但整件事所影響的,攸關我們每一個人的生活品質。」

都市熱島並非無方可解,重點是該怎麼做?

談及都市熱島,不得不提及它的成因。林子平教授表示,擁有正常溫度及氣候機能的地區,在正常降雨的情況下雨水會自然滲透,原本的綠植、草地亦有相當好的降溫效果。然而,當人類使用大塊人工鋪面取代草坪影響水自然滲透,混凝土一旦蓄積過多熱量,便會導致都市高溫不下,難以降溫。

此外,城市高樓林立,樓房間棟距狹小也影響「風」的行徑。林子平提及,「高聳密集的建築物擋住風的去路,阻礙城市的通風系統,也影響了城市散熱機制。」風速愈強、降溫效果愈好,但高樓林立的城市既無法通風,亦無法透過雨水滲透達到降溫效果。熱無法被帶走,氣溫也就居高不下。

「另外還有一點也相當重要,當太陽輻射進來時,地面遮蔭可以作為一層阻擋,這是為什麼城市綠植相當重要的原因,」林子平教授表示,城市內若有太多空曠、缺乏遮蔭的部分,絕大部分的太陽輻射便會被地面吸收,然後在夜晚釋出紅外線,間接影響夜間氣溫。
綜合以上,都市熱島效應的成因,無非便是:缺乏水域及綠地、建築物密集阻擋風的行進、地表熱氣無法排出等四項。面對人造物導致的溫度變遷,林子平認為並非無方可解。他提到,「四大問題可由四種方法來解:第一,水綠降溫,選用大型喬木創造都市綠蔭,同時維持人工鋪面透水性;第二,通風散熱,注意建物之間的距離,創造都市的通風廊道;第三,遮蔭涼適,大型喬木、騎樓與遮廊的設計可使戶外環境減少陽光曝晒;第四,建築節能,在法規上建立建築能效標章,推動綠建築並宣導節能。」

關注是改變的起點

近年林子平教授帶領研究團隊,畫下一張又一張的城市氣溫分布圖,讓民眾不只從「體感」感受都市熱島對生活的影響,更能透過圖片看見城市的氣候差異與變遷。然而,為什麼讓民眾「看見」這麼重要?

林子平眼神中閃著微光,他憂慮卻也不失希望地表示,「以前的氣象資料都是來自氣象局,然而氣象局為了取得足夠精準的資料,蒐集環境都受到相當嚴密的維護,不希望被外在所干擾。因此很多時候,氣象局蒐集的資料都不是真實都市情況,真實都市裡會有車、人流、複雜的建築。因為觀察到這樣的現象,我們才開始在都市裡架設感測器,希望測量都市『真正的』氣溫。」

感受是一回事,看到真實數據變化、氣溫實況又是另一回事。林子平認為,有圖像民眾才能看見,看見才有意識,意識才會警覺。「圖畫出來,民眾就會知道,為什麼城市裡有些地方涼有些地方熱,這其中是否有不公平?環境與居住正義是否應該落實?氣溫分布不均將會使部分地區的人受到高溫迫害,而沒有足夠經濟能力使用空調、汽車的弱勢群體,或幼兒、老人等身體調適能力較差的高脆弱族群,卻持續承受這些高溫造成的危害與衝擊。我們希望讓大家看到這些事情,一方面是傳遞知識,另一方面也想透過公民力量影響都市規劃、法規以及決策。」
例如臺北為盆地地形,本身便散熱不易,卻在僅存的河道邊蓋滿堤防、高樓與高架橋,使得隨水而來的「涼空氣」更難進到城市裡。「很多時候,並不是歸咎『臺北是盆地』就沒有解藥,水道是很好的機會,這是公共工程的規劃設計及都市法令研擬制定就可以解決的問題,」林子平教授說道。

從「典型」只關注建築物本體與基地的建築系,到「非典型」關注整個城市環境的建築系,林子平過去十多年來,持續專注城市裡的光、熱、氣與水。他認為,這一切都與人們是否能在一座城市裡獲得更好的生活息息相關,如果建築關注的是人的生活環境,那麼外在因素也是建築設計與都市規劃者必須關注的議題。「做建築,不能只活在自己的空間裡面。旁邊建築怎麼蓋、公共工程的規劃,都影響我們的居住品質。越多人瞭解、關心這件事情,改變就會開始。當大家有討論、有詢問,集體意識就會帶領我們走向改變,也許都市熱島問題也能因為全民的關注,找到全新且具創意的退燒解方。」

資料來源

● 採訪國立成功大學建築學系林子平教授

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