抵抗都市熱島效應---綠化量指標

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文/林惠民(荒野義工、健康環境規劃顧問)

都市綠化對於營造生態環境具有相當大的貢獻,但除了「生物多樣性」之外,我們也可以從另外一個角度來分析綠化對地球環境與人類所帶來的貢獻:

一、綠化量指標的意義—降低溫室效應、為未來儲存能源

億萬年來,植物吸收了太陽能,並使用這一能量將二氧化碳和水轉換成碳水化合物和氧,碳水化合物可作為燃料或食物來貯存,當碳水化合物在鍋爐內燃燒或生物體內氧化時,先前從太陽吸收的能量將重新釋放出來,使機器運轉或讓生命得以生存,同時產生二氧化碳和水。

所有傳統的燃料都是經由光合作用自然過程產生的,這些產物以不同形式在自然界貯存,如石油、煤和天然氣等。木材和其他來自植物殘留物的材料,但是光合作用的效率並不高,一年裏太陽輻射轉換成植物材料的效率要低於1%。我們現在所使用的各種燃料能源,是經過了億萬年植物慢慢的進行光合作用,將太陽的能量累積下來的。

就地球環保觀點而言,建築上的一磚、一瓦都是依靠能源所製造出來的產物,製造過程都需要燃燒燃料並排放大量的二氧化碳。根據國內產業耗能統計,國內每生產一公斤水泥,排放出0.4公斤的二氧化碳,每生產一公斤鋼筋排放出2.23公斤的二氧化碳,每生產一平方公尺的磁磚排放出7.38公斤的二氧化碳。由此可知建築是項高污染、高耗能的產物。

植物的光合作用可固定空氣中的二氧化碳,減緩地球氣候高溫化,同時也將太陽的能量儲存下來。從二氧化碳的濃度可看出人們對能源的消耗狀況,50年來因為人類產業活動的增加,使得地球大氣中的二氧化碳濃度已從290ppm上升至380ppm,使得地球氣候不斷高溫化,並且快速地將各種燃料能源消耗殆盡,綠化對於二氧化碳的固定效果,無疑是改善如此惡況最有效的對策。

有鑑於此,在綠建築七大指標中,首先特別提出以二氧化碳固定量作為評估尺度的「綠化量指標」。此「綠化量指標」對於一草一木的二氧化碳固定效果均提供了一個量化的計算評估法。根據成功大學建築研究所的研究指出,台灣的都市環境中,喬木在40年之間每平方公尺綠地約可吸收808公斤的二氧化碳,而灌木在40年間則有217公斤的二氧化碳固定效果,如下所示:

植栽種類                                    二氧化碳固定量(公斤)
闊葉大喬木                                               808
闊葉小喬木、針葉木或疏葉形喬木                    536
大棕櫚類                                                  410
灌木                                                       217
多年生蔓藤                                                 82
草花花圃或高莖野草地                                    46
一年生蔓藤或低莖野草地                                 16
人工修剪草坪                                                0

最值得注意的是,人工修剪的草坪由於其白天的光合作用與夜間的呼吸作用相抵消,亦即人工草坪對於二氧化碳固定或儲存能量可說是毫無貢獻。同時人工草坪不但耗用大量灌溉水、肥料、除草劑、農藥,並且對營造生態棲地亦沒有太大的幫助,由此可看出這是一種不值得鼓勵的綠化方式。

根據成功大學建研所的研究指出,在台灣每平方公尺中層住宅大樓所使用的建材之二氧化碳排放量約為300公斤,以每戶35坪(116平方公尺)來計算的話,每戶之二氧化碳排放量約為3萬4千公斤,這些二氧化碳排放量相當於一棵喬木需光合作用40年才能吸收完畢;也就是說,在台灣每戶人家必須持續種植一棵喬木,才能平衡住宅建設對地球氣候的衝擊。如此算來,全台灣的都市(以500萬戶計)必須種植500萬棵的喬木,才能平衡建築市場二氧化碳排放量的衝擊。但以目前台灣的都市綠化量來看是不可能達成的,因此進行都市綠化已成了刻不容緩的工作。

二、綠化的另一項重大功能—都市熱島效應的最佳解決方案

都市急速開發,人口、產業過度集中,開發行為的持續進行,大規模破壞原有的生態環境,人造建築物充斥整個都市空間,形成所謂的「水泥叢林」,都市中原有的自然土地早已被人工構造物所覆蓋,不透水土地面積增加,綠地面積逐漸減少,每到夏日,都市溫度節節上升,有如熱浪襲人,家家戶戶使用冷氣空調設備以降低室內溫度,並將大量的廢熱排出室外;而大量汽機車等交通工具的廢氣、廢熱釋出,使得整個都市在夏季時有如一座烘爐,亦造成更嚴重的高能源耗用之惡性循環,無法自然冷卻降溫。

1833年Luke Howard首先提出城市溫度高於周圍郊區溫度的實證研究,這些局部氣候的改變,將影響到都市生活的環境品質,也造成都市內微氣候的改變。都市熱島效應使都市氣候產生高溫化、乾燥化、日射量減少、雲量增多、能源的過度耗費。依據台電夏季尖峰期記錄,都市氣溫每上升1℃,空調用電就會上升約6﹪,耗費的能源最終又轉化成熱量釋放在環境中,於是我們又得消耗更多的空調用電,如此若再不進行改善,則將造成都市能源浪費居住品質劣化的惡性循環。

據研究顯示,局部區域內每增加10﹪的綠覆率,在夏季夜晚可以有效地降低整體區域0.17℃~0.22℃。然而,台灣都市的綠化水準到底如何呢?依據1996年台灣地區都市計畫土地使用面積統計,現有已開闢的法定綠地面積僅佔全部都市計畫面積之3.4﹪,顯示台灣的都市綠地嚴重不足。此外,1997年台灣各都市每人平均綠地面積,台北市只有3.78(平方公尺/人)、高雄市只有3.76(平方公尺/人)、台中市只有1.85(平方公尺/人),這比起歐美都市每人享受10至40(平方公尺/人)的綠化面積而言差距相當大,台灣都市居住品質的良窳與歐美國家相較之下,不言可喻。

因此,無論是就整個地球的生態環境,還是人類自身的居住品質而言,提昇市區綠化面積都是一項十分重要的工作,這也是綠建築指標除了生態多樣性指標之外,又特別提出綠化量指標的原由。

(本文刊載於荒野快報149期)

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