· 綠建築簡報編輯部 · 城市與未來 · 10 分鐘閱讀
都市熱島效應是什麼?為什麼市中心比郊區熱 3-5°C?
都市熱島效應讓城市中心的溫度比周圍郊區高出 3-5°C,不僅讓人更不舒服,還大幅增加建築空調能耗與碳排放。了解成因與解決方案。
都市熱島效應是什麼?一句話說明
都市熱島效應(Urban Heat Island Effect, UHI) 是指城市中心區域的氣溫明顯高於周圍郊區的現象,溫差通常在 3-5°C,極端情況下甚至可達 10°C 以上。
你可以這樣理解:城市就像一座「熱島」,被一片相對涼爽的「綠海」(郊區與鄉村)包圍。從衛星熱影像來看,城市中心是一塊明顯的紅色高溫區域,看起來就像海洋中突起的島嶼。
為什麼城市比郊區熱?五大成因
| 成因 | 說明 | 影響程度 |
|---|---|---|
| 大面積硬鋪面 | 柏油路、混凝土、建築物大量吸收並儲存太陽輻射熱 | 極高 |
| 缺乏植被 | 綠地與樹木不足,無法透過蒸散作用冷卻空氣 | 高 |
| 人為廢熱 | 空調排熱、汽車引擎、工業設備產生的熱量 | 高 |
| 都市峽谷效應 | 高樓密集排列形成狹窄街谷,阻礙空氣流通與熱量散逸 | 中高 |
| 空氣污染 | 懸浮微粒形成「熱蓋」,阻擋地面輻射熱向上散逸 | 中 |
惡性循環
這五個成因會形成惡性循環:溫度升高 → 冷氣使用增加 → 排出更多廢熱 → 溫度更高 → 冷氣再開更強……根據研究,都市溫度每升高 1°C,建築空調用電就增加約 6%。
台灣的熱島效應有多嚴重?
台灣位於亞熱帶,都市熱島效應特別顯著:
台北盆地
- 台北市中心(中正區、大安區)與近郊(陽明山、北投山區)的夏季溫差可達 4-6°C
- 台北盆地的地形讓熱空氣更難散去,加劇熱島效應
- 2024 年夏季,台北測站多次測得超過 39°C 的高溫紀錄
高雄
- 高雄市中心(前鎮、三民區)與郊區的溫差約 3-4°C
- 工業區的人為廢熱排放更加重了熱島效應
台中
- 台中都會區快速擴張,原本的農田與綠地被大量開發
- 市區與外圍鄉村地區溫差約 2-4°C
熱島效應對建築能耗的影響
熱島效應對建築的衝擊是全面的:
| 影響面向 | 具體數據 |
|---|---|
| 空調能耗增加 | 都市建築的冷房負荷比郊區高 15-25% |
| 尖峰用電 | 夏季都市用電尖峰比預期高出 5-10%,增加電網壓力 |
| 設備壽命 | 長時間高負載運轉縮短空調設備壽命 |
| 夜間冷卻困難 | 硬鋪面在夜間持續散熱,建築無法自然冷卻 |
| 熱舒適度下降 | 室外空間不適合活動,人們更依賴室內空調環境 |
根據國際能源署(IEA)估計,全球因熱島效應導致的額外空調能耗每年超過 3,000 億度電。
緩解策略一:城市綠化
綠化是對抗熱島效應最直接有效的方法:
樹木的降溫威力
一棵成熟的大樹透過蒸散作用,每天可以產生相當於 10 台家用冷氣機 的冷卻效果。具體來說:
- 樹蔭遮蔽:可降低地表溫度 10-15°C
- 蒸散冷卻:樹木將水分蒸發至空氣中,帶走大量熱能
- 減少輻射:降低建築物接收的太陽輻射量
綠屋頂與垂直綠化
| 綠化方式 | 降溫效果 | 額外效益 |
|---|---|---|
| 綠屋頂 | 屋頂表面降溫 20-40°C,室內降溫 2-3°C | 雨水滯留、延長屋頂壽命、生物多樣性 |
| 垂直綠化(綠牆) | 外牆表面降溫 10-20°C | 減少空調負荷、改善空氣品質 |
| 街道植栽 | 人行道溫度降低 5-10°C | 提升步行舒適度、減少噪音 |
緩解策略二:高反射材料(Cool Materials)
傳統的深色屋頂和柏油路會吸收超過 80% 的太陽輻射。使用高反射材料可以大幅改善:
- 酷涼屋頂(Cool Roof):使用高反射率(Solar Reflectance Index, SRI ≥ 78)的淺色或特殊塗料屋頂,可降低屋頂表面溫度 30-40°C
- 酷涼鋪面(Cool Pavement):高反射率或透水鋪面,降低路面溫度 10-15°C
- 高性能外牆塗料:反射紅外線輻射,降低外牆溫度
在 LEED 認證中,「熱島效應減緩」是「永續基地」類別的重要得分項目,要求新建案使用高 SRI 值的屋頂與鋪面材料。
緩解策略三:通風廊道
通風廊道(Ventilation Corridor) 是在都市規劃層面保留讓風能夠流通的「通道」:
- 沿河川保留開放空間:讓較涼的河風吹入市中心
- 街道朝向:主要道路與夏季盛行風方向一致
- 建築高度管制:避免高樓阻擋風的流動
- 綠帶串連:公園、林蔭大道串成連續的綠色通風走廊
國際案例
- 德國斯圖加特(Stuttgart):全球最早實施通風廊道規劃的城市,從 1930 年代就開始保留山谷冷風通道,夜間冷空氣可順著廊道流入市中心,降溫效果達 3-5°C
- 香港:2006 年制定《空氣流通評估技術指引》,要求新建築開發案評估對周邊通風的影響
- 東京:在皇居、明治神宮等大型綠地周圍規劃通風走廊,引導涼風進入都市區
台灣的因應措施
| 措施 | 說明 |
|---|---|
| EEWH 綠化量指標 | 要求新建築達到一定的綠化面積與喬木數量 |
| 台北市降溫計畫 | 推動校園與公有建築屋頂綠化,增設林蔭步道 |
| 高雄市綠廊道 | 沿愛河、前鎮河規劃連續綠帶與通風廊道 |
| 透水鋪面法規 | 要求新建案基地使用一定比例的透水鋪面 |
| 建築能效標示(BERS) | 間接鼓勵建築採用高效空調系統因應高溫環境 |
你可以做的五件事
- 陽台種植:即使是一盆植物,也能為周邊降溫一點
- 選擇淺色建材:如果你正在裝修,選擇淺色外牆與屋頂材料
- 支持街道植樹:參與社區綠化活動或支持相關政策
- 減少開車:汽車引擎排出的廢熱是熱島效應的幫兇
- 選擇綠建築:有綠化設計的建築住起來更涼、電費更低
為什麼跟你有關?
每年夏天走出冷氣房那一瞬間的「熱浪」,不只是天氣的問題——有很大一部分是都市熱島效應造成的。它讓你的冷氣開更強、電費更高、戶外活動更痛苦,甚至增加中暑的健康風險。好消息是,每一棟新的綠建築、每一座新種的行道樹、每一片新的綠屋頂,都在為這座城市降溫。氣候變遷讓全球升溫,但至少在我們的城市裡,我們有能力讓自己不要熱上加熱。
資料來源
- US EPA — Heat Island Effect
- IEA — Cooling Emissions and Policy Synthesis
- 中央氣象署 — 台灣氣候變遷觀測
- 成功大學建築研究所 — 都市熱島效應研究
- USGBC — LEED Heat Island Reduction
延伸閱讀
海綿城市如何透過透水設計緩解熱島效應,#95 是互補的閱讀。綠容率作為降低熱島效應的都市設計指標,#69 做了介紹。被動式設計如何在高溫環境中降低建築能耗,#25 有說明。氣候變遷對建築業的衝擊,#3 提供了更宏觀的背景。