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聯合國人居署(UN-Habitat)統計:2021年全球約有56%的人口居住在都市,更推估至2050年,全球都市人口將增加到68% 1 World Cities Report 2022 ;根據內政部統計,我國人口大部份集中在直轄市,約有70%的人口聚居住於都市,密集化的居住環境,為都市居民帶來日趨複雜化的氣候風險,也考驗住商與建築領域因應氣候變遷的調適能力,將氣候變遷調適思維與氣候服務解方融入都市規劃、建物設計、建築工法、材料科學、建築維運、空間管理與利用等環節,將有效提升建築及住商領域因應氣候變遷的韌性,打造以人為本、與環境共生的友善宜居空間。舉例來說:

  • 在規劃環節,政府單位或都市設計從業者可藉由氣象資料分析,獲得建築物可能面臨之氣候條件與因應需求,如透過都市氣溫分佈,取得都市熱島效應分佈輪廓,並整合多項氣象資料計算出熱舒適度,作為設計規劃之參考(王柳臻,林子平,2023) 2 王柳臻、林子平,〈臺灣歷史氣候重建資料於都市規劃及建築設計之應用〉,2023/10/25 臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台電子報067期
  • 在設計環節,因應氣候條件、以自然為本(NbS)的綠建築成為趨勢,如綠色屋頂、雨水收集系統、或在社區內規劃雨水花園、人工濕地,除防洪外還能達到降溫效果,減低熱浪造成的能源消耗與健康風險;採用可調節氣候的建築工法,參考降雨、太陽軌跡、風向等氣候資訊,規劃室內開窗與建築量體配置參考;根據氣候資訊選用具隔熱效果、有利室內恆溫與濕度控制之建材,如濕熱氣候地區可採用低熱容量的建材(如木材)、並設計較薄的牆面,更利於散熱 3 UNEP, A Practical Guide to Climate-resilient Buildings & Communities https://www.seinsights.asia/article/4106
  • 在施工管理環節,可將極端高低溫、風速、降雨量等天氣資訊融入施工管理平台與現場管理,協助出勤與施工日程管理(如事先預估熱浪或寒害可能日期,以規劃排班調度)、工安管理與事故預防(如避免極端高溫時段出勤,降低熱傷害風險),進而優化施工流程與品質,降低現場成本;蒐集分析災害與極端天氣事件資料,提前擬定工地防災與逃生路徑,降低災害可能導致之損毀與重建開支,更避免施工期程延所導致的損失。
  • 在建築維運及管理上,透過蒐集在地即時天氣資訊,調控室內溫濕度增加環境舒適度、及進行公共或商業設施人流控管,降低材料耗損,延長建築物生命週期;此外,透過氣象資料分析掌握長期氣候變遷趨勢,可協助制定建物與住商管理之調適韌性與防災計畫。
  • 在建物維運的能耗控管部份,可根據都市微氣候(microclimate),將氣象資料分析應用於空調耗能調控,最大化節能減碳效益;甚可進一步透過即時天氣資料與長期氣候資料及用電資料分析,協助建物結合屋頂光電等再生能源設備,透由氣候服務預測發電量來緩衝調度配電,並透過有效整合應用BIM(Building Information Modeling,建築資訊模型)、即時物聯網技術、數據分析技術、建築數位雙生技術等,讓建物的再生能源生產、儲存與使用得到最佳化控制,規劃有效降低建築整體耗能之淨零方案。

臺灣自1999年起內政部建築研究所已啟動由官方提供標準的綠建築驗證機制;我國住商部門2021年溫室氣體排放量為19.52%,僅次於製造業部門及能源部門;2022年根據我國公布「臺灣2050淨零排放路徑政策藍圖」,亦擘劃2050年100%新建築將為淨零建築,並且超過85%暨有建築轉型為近淨零建築,涵蓋:「提高新建建築物能源效率」、「改善既有建物能源效率」、「提升家電、設備能源效率」及「建築節能減碳新技術及工法研發與推廣應用」四大策略 4 內政部建築研究所,〈淨零建築路徑規劃及推動策略〉

為回應淨零碳排政策,如何善用氣象資訊並將氣候服務整合至建築住商領域各生命階段,將有助於轉化氣候變遷下都市日益脆弱的氣候處境,降低整體建築產業氣候衝擊之實體風險,並因應淨零建築趨勢,打造兼具調適韌性及淨零減排的永續都市生活圈。

因應氣候變遷與環境改變帶來的風險的同時,也產生新的機會

立即性風險

  • 極端氣候事件頻仍,干擾建築施工進度、影響施工品質管理,增加工地停工頻率、延長施工期程,衍生工地管理成本
  • 極端高溫、寒害、颱風、洪災、嚴重空氣汙染,提高戶外施工工作者職業災害與職業病發生機率,甚至導致工安意外,增加建築相關人事與管理成本,甚至法律風險
  • 都市熱島效應加劇、極端的高低溫事件頻發,劣化室內環境品質(indoor environment quality),影響居住者身心健康、生活品質與工作效率
  • 颱風、暴雨、洪水、野火等極端天氣事件,威脅建築體乃至居民生命財產安全

長期性風險

  • 氣候變遷導致原物料價格波動與供應不穩,提高採購成本、延誤施工期程
  • 極端氣溫導致空調、供暖、控溫與通風相關建築能耗增加,提高能源支出;極端高溫與溫差使控溫設備使用不穩定,能耗更鉅,製造大量溫室氣體,推遲建築業淨零及氣候變遷減緩期程
  • 高溫、高濕度加快天然材料(木材、竹材等)腐朽速度,影響建築物外觀、內部裝潢以及結構穩定度,縮短建築物生命週期,增加維運成本
  • 極端氣候導致災害風險提高,高淹水風險、土石流/山洪爆發風險潛勢等熱點區域呈現增加趨勢,影響區域建築銷售乃至整體房市
  • 災害風險成長,導致防災與災害管理成本提高,亦可能承擔更高的相關訴訟及賠償風險
  • 極端氣溫、濕度變化與天氣事件,使中古建築以及歷史建築的建材、結構與外觀脆弱度提高,增加維護、修繕與重建需求

轉型風險

  • 高能耗建築原物料(如水泥、鋼筋、鋁等)市占率下降,造成供應鏈重組、提升建材採購成本,並衍生以上產業之轉型成本與風險
  • 建築產業須因應國際碳價格上漲帶來之進口原物料或建材採購成本提高,國內供應鏈亦面臨產業升級壓力
  • 傳統營造工法與營建產業將須導入環境友善或防災工法之相關技術應用,供應鏈之外包廠商、契約勞工等將面臨就業與技術轉型挑戰
  • 原有業界人才須研習精進綠建築、淨零建築、韌性與防災都市規畫等專業知識與實作經驗;業者或專業人員將須負擔相關知識技能之職業訓練與轉銜成本
  • 氣候脆弱度高之既有建物(危老、濱河或濱海、位居高淹水風險或山洪風險地區)改建與遷移造成之居民安置與補償議題、區域發展均衡議題、拆除與重建新建物衍生之溫室氣體排放與碳價格成本
  • 城市施作防災規劃可能造成之居民遷移、安置之相關補償與輔導成本
  • 發展中國家或衛星城市之都市開發、經濟發展與人口成長需求,須與淨零建築領域及永續城市之淨零減排目標相互平衡

機會

  • 因應淨零建築之國際趨勢與國內2050淨零政策目標,善用氣象資訊以改善優化建築能源使用效率與降低能耗、規劃因應氣候風險情境的淨零綠建築
  • 風廊、雨水花園、綠色屋頂、人工濕地等氣候調節之空間規劃相關客製化氣候服務應用之商機
  • 根據不同氣候特性和潛勢風險條件,發展適合之防災、低碳或具氣候調節機能的材料(散熱、隔熱、陽光反射率高等)強化建物韌性與防災之潛力商機
  • 設計具防災、調適與氣候調節機能及配合在地氣候條件之環境友善與零碳綠建築,將成為房屋市場潛力商品

氣候服務如何幫助我們

服務案例

GreenBIM 微氣候資訊平台

#建築 #調適 #綠建築設計及維運

GreenBIM微氣候資訊平台係提供綠建築設計及維運使用所需的微氣候資料庫,致力提高氣象資料在建築節能的可用性。在建築的生命週期中,該資料庫可提供各階段所需的氣象資料,協助建築在初始的設計、日後的維運等階段皆能使用到詳盡的氣象資訊,以達成建築節能的目的。

綠建築在設計之初需考量建築基地的氣候樣貌,運用自然通風、採光等迎合當地氣候環境的設計,從源頭減少建築日後的能源消耗。然而,微氣象資料的掌握對於建築設計而言一直是很大的挑戰。

自2017年起,台達電子文教基金會、國際氣候發展智庫(ICDI)偕同中央氣象署、財團法人臺灣建築中心等專業單位,共同打造「GreenBIM微氣候資料平台」,2018年第一階段公布全臺氣象站共13個地點,2020年增加至26個點位,並新增利用氣象署測站資料統計而得的歷史氣候資料及極端值資料,更進一步提供建築所在地之客製化標準氣象年資料、太陽軌跡及氣象預報資訊等。

近年,全球建築工程界廣泛應用BIM(Building Information Modeling,建築資訊模型),不僅提供相關人員由設計、施工、營建乃至後續維護管理最需要的資訊管理平台,也方便使用者提前體驗未來的建築樣貌,更讓建築擁有者在尚未動工前,就能推測建物的實際性能和環保績效,透過將氣象資料結合BIM資訊平台,更有利於建築師們打造節能減碳、適合居住的環保綠建築。

資料來源: 舒適節能設計先看「微氣候」 國內首座氣候建築資料庫免費上線微氣候資訊平台

服務項目

  1. 全台26個氣象站點位統計分析歷史氣候資料和極端值資料
  2. 客製化建築所在地之標準氣象年資料、太陽軌跡及氣象預報資訊

臺北市開發基地體感降溫專案

#氣候資訊 #氣候分析 #防災

臺北市近年受到氣候變遷加劇、高度都市化、熱島效應及盆地地形等影響,致每年屢創夏季最高溫紀錄。面對「熱不舒適」之都市現況,降低實質物理溫度確有困難,為此臺北市政府提出「降溫城市計畫」,就開發基地「體感降溫」提出具體措施,期以「水綠降溫」、「遮蔭涼適」及「通風散熱」之策略,創造戶外舒適環境。

為了更好地理解都市熱島現象及問題,勢必需要細緻的氣候觀測及預測資料。由臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫 (TCCIP) 產製的2公里網格TReAD (Taiwan ReAnalysis Downscaling data)40年歷史重建資料,與5公里網格的HiRAM (High Resolution Atmospheric Model) 全球暖化程度資料,目前已經應用於分析都市熱島的調適計畫,產製的資料將可協助進行熱島策略改進。

資料來源:
臺北市開發基地體感降溫專案
國家氣候變遷科學報告2024,第四章 臺灣氣候變遷衝擊
臺灣歷史氣候重建資料(TReAD)

服務項目

  1. 追蹤臺北市都市熱島強度與範圍變化趨勢,以及分析街區尺度生理等效溫度分布。
  2. 國立成功大學都市熱島研究團隊,擷取TReAD中的月平均逐時氣候資料,製作臺灣都市熱環境的氣候地圖。

延伸連接

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