COP28與永續建築分析:台灣城市熱島效應,有哪三大冷卻策略?

COP28與永續建築分析:台灣城市熱島效應,有哪三大冷卻策略?
COP28峰會的「全球冷卻行動承諾」,呼籲各國在2050年前,將空調、冷卻的碳排放量減少68%。圖片來源:COP28 UAE
2024-01-29
文・台灣科技媒體中心
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COP28峰會剛落幕,本次結論如何改變城市發展趨勢?

為了理解氣候變遷與城市高溫原因,並分析台灣城市建築的未來走向,台灣科技媒體中心訪問成功大學建築系特聘教授兼規劃與設計學院副院長林子平。

問:今年COP28最重要的結論或呼籲是什麼?台灣還可以做什麼?

林子平(以下簡稱林):COP28中,人們多將目光聚焦在擺脫化石燃料的使用,也就是減緩(mitigation)的策略。

不過,有一項建築與都市領域高度注意的的重要調適(adaptation)策略宣示,即為「全球冷卻行動承諾」(Global Cooling Pledge)。這項承諾受到美國、加拿大等63個國家響應支持,承諾到2050年時空調(供室內的舒適性)及冷卻(供食物及藥品的保存)的碳排放量,需比2022年減少68%。

這項承諾在前全球暖化時代更顯重要性。空調是一種正面的調適策略,它使室內溫度快速降低,讓人們在戶外高溫時確保舒適健康;但空調也是造成地球及都市高溫的元兇之一,它啟動時會耗用電力排放碳,釋放熱氣導致都市高溫。

這兩者形成無限惡性循環——都市高溫、開啟空調、都市更高溫、開啟更強空調——讓都市高溫及碳排問題更加惡化。

成功大學-林子平-冷氣-熱島效應-環保-碳排放-節能減碳林子平指出,空調雖讓人們感到舒適,卻也是造成都市高溫的兇手之一。圖片來源:截自BClab

聯合國環境署(UNEP)統計:機械式冷卻(如空調冷凍設備)的能源消耗,就占全球電力的20%以上;都市因空調等因素的升溫,會在2100年達到4°C,幾乎是平均全球暖化幅度的兩倍。

這項承諾,就是要解決機械式冷卻的耗能及排熱的問題。在這項承諾的第一段就提出,永續的冷卻有三個重要策略:

  1. 善用自然冷卻(passive cooling)
  2. 提高冷氣效率(increased efficiency)
  3. 降低冷媒暖化潛勢(low-Global Warming Potential (GWP) refrigerants)

後兩項是與空調冷凍設備的製造有關,以提升空調設備的創新及效率,減少冷媒中的氫氟碳化物(HFCs)。不過,位居首項的「善用自然冷卻」則更為重要,也就是要減少機械式冷卻設備的需求。

其實,這就是都市、建築常提及的被動式、誘導式的策略。我們能應用於建築物的遮陽、隔熱、開窗的節能手段,以及城市的水綠降溫、通風散熱、遮蔭涼適等都市退燒舒適策略。

在台灣,這些觀點其實早已落實於政策之中。

在建築領域,由內政部建築研究所長期推動的「綠建築標章」,以及於2023年函頒的「建築能效標示」,就是善用自然冷卻為重要的評估項目。法令中,優先以建築外殼遮陽、通風、隔熱設計的自然方式來減少空調的使用,其次則加強空調系統的效率。

綠建築-林一平-節能-內政部-遮陽-通風-隔熱北投圖書館的設計可達到通風與遮陽效果,進而提升自然冷卻率。圖片來源:內政部官網

在都市領域,許多城市也推動都市熱島退燒策略,都蘊含了都市降溫涼適的策略,也都各具地方特色。這些策略包含:

  1. 台北市:南港市民大道都市設計管制規定導入主次風廊概念及量體規範,並增加騎樓延續、開放空間高綠覆率的連續性遮蔭通案規範。
  2. 台中市:在都市更新中導入基地通風率規範,都市計畫通盤檢討中導入風廊管制。
  3. 各縣市建築管理自治條例:高雄的「高雄厝」、台中的「宜居建築」、研議中的「台南特色建築」與嘉義市「嘉屋」等。(延伸閱讀|蓋玻璃帷幕大樓,卻花大錢買綠電憑證「贖罪」,哪裡怪怪的?

問:COP28呼籲應加速減緩行動,並有多項化石燃料相關倡議,且設下落日條款、提升核能使用量、簽訂減少甲烷洩漏的協定、加速運具電動化等。台灣在減緩排放與化石燃料轉型上,應朝向哪個轉型方向?

林:在能源轉型過程中,再生能源扮演正面且關鍵的角色,再生能源產能三倍亦有超過110國簽署承諾。然而,它對於環境、景觀、產業造成的影響也不容忽視。

以地面型光電設施為例,台灣目前仍缺乏完整的開發管制及設計規範,例如光電板總覆蓋面積比例應該多大、每片光電板之間是否有足夠的間距、場地內是否有良好的土壤透水面積等。這就像都市中的建築基地會嚴格管制容積率、建蔽率、綠覆率與透水率,並有都市設計審議把關外觀、氣候、環境、交通、社區等議題,未來地面型光電設施也應適當管制為宜。(延伸閱讀|禁蓋核電廠就鐵定缺電?看瑞士3000人小鎮如何聯手發綠電

再生能源-能源轉型-太陽能光電-光電-太陽能-綠能-建築設計林子平強調,再生能源在能源轉型扮演重要角色,但也應考量其所造成的影響。圖片來源:台灣電力公司官網

問:台灣雖然不是巴黎協定締約國,我們在減碳與調適的努力足夠嗎?台灣還有哪些努力方向或可參考策略,可以落實減碳,增進調適能力?

林:台灣應將此次會議中重要的決議、倡議、承諾,導入中央及地方的法令之中。

例如,全球冷卻行動承諾的精神,應於縣市國土計畫、都市計畫、都市設計、建築管理中納入檢討,設定降溫目標,明定政策路徑。舉例來說,應制定相關的都市體感降溫規範、新舊或既有建築能效等級管制及改善,以達成空調用電碳排的減量。

而氣候變遷的科學研究則是降溫及減碳目標的基石。在國科會的支持下,「台灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫」(TCCIP)提供台灣氣候變遷科學與技術研究服務,並依我國《氣候變遷因應法》規定,與相關部會共同研析及掌握氣候變遷趨勢,綜整氣候情境設定、氣候變遷科學及衝擊資訊,定期公開氣候變遷科學報告。

因此,地方政府應依行動綱領、國家調適計畫及調適行動方案,辨識氣候風險與調適缺口,調適規劃與行動,以達氣候變遷之減緩及調適。(延伸閱讀|COP28決議:「全球冷卻」提高能源效率,「淨零與韌性建築」成產業新常態

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