晚上九點,太陽早已下山。
柏油路還在放熱,外牆和陽台地磚仍帶著白天留下的溫度。窗戶打開,進來的未必是涼風;冷氣一關,房間不久又慢慢熱回去。
我們很容易說:「高雄的夏天本來就熱。」
可是,如果只是天氣,為什麼同一個晚上、同一座城市,有些地方已經開始降溫,有些地方卻仍在把白天儲存的熱送回街道?
七度,不只是多流一點汗
新加坡的 Cooling Singapore 模擬研究顯示,在特定地區,夜間都市熱島強度最高可達約 4 至 7°C。這不是說新加坡任何地方、任何晚上都固定相差七度,而是高度都市化所造成的溫差,在特定條件下確實可以大到這個程度。
都市熱島往往在夜間最為明顯。道路、屋頂、外牆與其他人工表面,白天吸收並儲存熱量,到了晚上仍在持續釋放。當較少開發的地方已經開始降溫,密集建成區可能還在散發白天留下的熱。1
氣候變遷與都市熱島並不是同一件事。氣候變遷把整體溫度往上推,都市熱島則讓同一天、同一座城市裡的不同地方,承受不一樣的熱。兩者疊加之後,原本炎熱的城市更難在夜裡恢復。
七度不是明天比今天熱七度。
它可能發生在同一個夜晚:一個地方已經能夠關掉冷氣、打開窗戶;另一個地方,牆面與街道仍在放熱,冷氣只能繼續運轉。
它也可能把原本可以散步的傍晚,變成只能快速走過的街道;把原本可以坐下來吹風的陽台,變成只有晾衣服時才會使用的地方。
白天吸進去的熱,晚上還在往外放
柏油、混凝土、金屬屋頂與建築外牆,白天吸收太陽能量,到了夜間再慢慢釋放。
樹木與植被產生的效果不同。樹冠可以阻擋日照直接落到人體與地面,植物和含有水分的土壤也能透過蒸散帶走一部分熱量。
風同樣重要。
成功大學建築學系林子平教授長期研究亞熱帶城市的熱舒適、遮蔭與通風。他將都市降溫歸納為「降溫、通風、遮蔭」,其中最容易理解的一句,就是讓路給風走。
建築量體如果以大片迎風面阻擋氣流,棟距又不足,風便難以穿過街區。地面與建築表面散熱變慢,熱與空氣污染也更不容易排散。林子平教授因此主張,建築應依主要風向調整配置,並保留足夠的棟距與通風空間。2
白天吸收得多,晚上排得慢。前一天的熱還沒有散完,下一個炎熱的白天便已經開始。
都市熱島真正嚴重的地方,不只是某一個下午特別熱,而是城市逐漸失去每天重新降溫的能力。
同樣 31°C,身體感受到的可以差 12°C
氣象預報顯示的空氣溫度,並不等於人走在街上真正承受的熱。
在成功大學對林子平教授的專訪中,一組成大校園的比較顯示:日照處的氣溫為 31.1°C,樹蔭下為 31.0°C,幾乎完全相同;但圖中呈現的體感溫度,日照處約為 45°C,樹蔭下則約為 33°C,相差 12°C。3
氣象站看見的是同樣的 31°C,身體感受到的卻不是同一個環境。
這 12°C 並不是樹木把整片空氣突然降了 12°C,而是樹蔭擋下了直接照射人體與地面的太陽輻射。人體對熱的感受,除了空氣溫度,還受到日照、風速、濕度,以及周圍地面與牆面溫度影響。
因此,樹木並不只是美化環境。
它可能直接決定一段人行道在夏天能不能走,一個候車處能不能站,一片戶外空間能不能真正被使用。
沒有中暑,不代表沒有代價
談到高溫傷害,多數人想到的是中暑、昏倒或被送進急診室。
但高溫對身體的負擔,往往在這些明顯症狀出現以前便已經開始。
為了散熱,人體必須增加皮膚血流並持續排汗,心臟和腎臟也要更努力地維持體溫與水分平衡。世界衛生組織指出,長時間的日間與夜間高溫會使熱壓力在人體內累積,除了造成熱衰竭與熱中暑,也會加重心臟與腎臟負擔,並可能使心血管、呼吸、糖尿病等既有疾病惡化。4
對年輕健康的人而言,可能只是疲倦、頭腦昏沉或比較容易煩躁;對家中的長輩,或原本就有心臟、腎臟與代謝疾病的人而言,卻可能是身體原有負擔被再往上推了一步。
而且,人並不是只在正午承受高溫。
白天受熱之後,夜晚原本應該是身體降溫、睡眠與恢復的時間。當屋頂、外牆和街道到了深夜仍在發熱,臥室也不容易真正涼下來。
一項涵蓋 68 個國家、超過 700 萬筆睡眠紀錄的研究發現,夜間氣溫高於 30°C 時,平均睡眠時間比研究中最涼爽的夜晚少約 14 分鐘;年長者與較低所得地區居民受到的影響更為明顯。5
少睡 14 分鐘,看起來並不驚人。問題是,熱夜通常不只出現一天。
當睡眠不足接連累積,影響會跟著人進入第二天:開車、騎車、操作機具、照顧孩子、開會和作決定,都需要注意力與反應能力。
一項追蹤 44 名大學生的熱浪期間小型研究,也觀察到住在沒有空調建築的受試者,在工作記憶與注意力測驗中的表現較差。這項研究不能代表所有人,卻說明高溫的影響並不限於老人或病人。6
城市無法在夜裡退熱,人體也就少了一段原本用來恢復的時間。
有冷氣,不就好了嗎?
對很多人而言,當然可以。
冷氣可以有效降低室溫,在高溫時也是必要的健康保護。要求長者、嬰幼兒、慢性病患者或任何人為了節能而忍受危險高溫,既不合理,也不安全。
但冷氣能處理的,是它覆蓋得到的空間。
即使一個家庭完全不在意電費,仍然只能替住宅、汽車、辦公室與部分公共空間裝冷氣。陽台、街道、公車站、學校門口、孩子上學的路、騎機車等紅燈的那一分鐘,以及從停車處走回家的那一小段距離,都在空調範圍之外。
我們可以替房間裝冷氣,不能替整座城市裝冷氣。
當上午十點以後街道便不適合步行,晚飯後仍然不能帶長輩出去散步,孩子放學後只能留在室內,陽台到了晚上仍然悶熱,一座城市失去的便不只是幾度。
它失去的是每天原本可以生活的一段時間。
城市的熱,並不是平均落在每個人身上
有人可以從冷氣住宅走進冷氣汽車,再進入冷氣辦公室。
但園藝、營造、道路維護、清潔、物流與交通指揮,不可能全部移進室內。城市之所以能夠正常運作,仍然仰賴許多人在戶外工作。
現行職業安全衛生規範已要求,戶外作業達到高度熱危害風險時,雇主必須設置遮陽與降溫設備,並在鄰近作業場所提供具有降溫效果的休息空間及充足飲水。高溫已經不是抽象的環境問題,而是具體的工作安全問題。7
我們能夠留在冷氣房裡,往往正是因為仍然有人必須在冷氣房外工作。
高雄夏天空氣較好,窗戶卻可能關得最緊
高雄還有一個容易被忽略的矛盾。
就 PM2.5 而言,高屏地區夏季通常明顯優於秋冬。環境部《113 年度空氣污染防制總檢討》顯示,高屏空品區在西南季風期間,PM2.5 平均濃度為每立方公尺 9.4 微克;到了東北季風期間,則為 18.1 微克,接近前者的兩倍。8
這不表示高雄每一個夏日、每一個地點都適合開窗。臭氧、交通、工地及其他局部污染,仍然要看當日空氣品質與住家周邊環境。
但整體而言,高雄夏季往往是 PM2.5 相對較低、較有機會利用戶外空氣換氣的季節,卻也是住宅最容易因為炎熱而把窗戶關起來的季節。
一般住宅常見的分離式或窗型冷氣,主要負責降低室溫,通常不負責引入室外新鮮空氣。環境部的室內空氣品質資料因此提醒,冷氣運轉不等於完成換氣,仍需依外部空氣狀況適時通風,或使用適當的新風與排氣系統。9
冷氣可以降溫,卻不等於換氣。
江哲銘教授長期研究自然通風與室內空氣品質。他的研究將自然通風視為建築設計階段便需要處理的問題:利用風力與熱浮力,透過建築開口完成室內與外氣的交換,並依開口位置、外部風場與室內氣流路徑預測實際效果。10
房子有窗,不代表風一定進得來;風到了窗前,也不代表能夠穿過室內,再從另一處順利排出。
都市熱島因此不只使戶外變熱,也縮短了住宅可以開窗的時間。
好的住宅不是拒絕冷氣,而是不把冷氣變成唯一的選項。
在氣溫與空氣品質容許時,窗戶仍然能夠打開,空氣有進有出,才是住宅本來應該保留的能力。
有些熱,是城市自己蓋出來的
都市熱島不是夏天只能接受的命運。
道路使用什麼材料,樹蔭是否連續,地面留下多少土壤與植被,建築如何排列,風能不能穿過街區,窗戶是否受到有效遮陽,都會改變一個地方最後承受的熱。
新加坡並沒有因為擁有大量空調,就認為都市高溫已經解決。
Cooling Singapore 建立數位都市氣候模型,把建築、地表、植被、交通、人工排熱、日照與風等因素放在一起,讓規劃者在真正興建以前,先測試不同開發方案將如何改變都市溫度與戶外熱舒適。11
這套模型最重要的意義,不在於技術有多複雜,而在於它承認了一件很基本的事:
城市的熱,不能等到完工以後,再全部交給冷氣處理。
如果道路、硬鋪面與建築配置,可以讓同一座城市在夜裡多出幾度,那麼,樹蔭、通風與大型綠地的價值,也不可能只在散步、運動與景觀。
下一篇真正要問的是:
即使你很少走進公園,那片大型綠地是否仍然每天在影響你所住的地方?
換一個更直接的問法:
資料來源/延伸閱讀
- Cooling Singapore / Singapore-ETH Centre,〈Research〉:新加坡夜間都市熱島強度在特定地區最高可達約 4–7°C。資料連結
- 國立成功大學,〈讓路給風走 林子平教授提都市退燒關鍵解方〉:都市遮蔭、通風、建築配置與棟距。資料連結
- 國立成功大學校刊,林子平教授都市熱島與人體熱舒適專訪:成大校園日照處與樹蔭下的空氣溫度與體感溫度比較。PDF
- World Health Organization,〈Climate change: Heat and health〉:高溫對人體、慢性病與夜間恢復的影響。資料連結
- Minor, K. et al.,〈Rising temperatures erode human sleep globally〉,One Earth,2022。論文連結
- Cedeño Laurent, J. G. et al.,〈Reduced cognitive function during a heat wave among residents of non-air-conditioned buildings〉,PLOS Medicine,2018。論文連結
- 勞動部職業安全衛生署,高氣溫戶外作業熱危害預防相關規範與措施。資料連結
- 環境部,〈中華民國 113 年度空氣污染防制總檢討〉,圖 28:西南季風與東北季風期間各空品區 PM2.5 濃度分布。PDF
- 環境部室內空氣品質資訊網,室內空品與通風相關指引:一般冷氣主要循環室內空氣,不等於引入外氣。PDF
- 江哲銘,〈綠色居住生活科技之研發及改善現況之調查與策略研究-子計畫二:綠色通風科技之策略與研發(I)〉,國立成功大學機構典藏。資料連結
- Cooling Singapore / Singapore-ETH Centre,Digital Urban Climate Twin:在興建前模擬建築、交通、植被、地表、日照、風與都市微氣候。資料連結
- Bloomberg Originals,〈How Singapore Uses Science to Stay Cool〉:本文新加坡案例的影音背景資料。影片連結