第一節 研究緣起與背景
都市市中心一般較市郊的氣溫高是一個自1960 年代開始，在世界各地大都 會所發現的一個地區性氣候現象。具體來說，無論從早上到日落以後，城市的氣 溫都比周邊地區來得高，並容易產生霧氣。這個現象的發現，是由於人造衛星的 出現，使人類得以利用人造衛星從高空以紅外線拍攝地球。這種拍攝的最初目的，
是作氣象觀測用途，用以分析雨雲的構成。可是，後來人類從紅外線影像中發現 城市與周邊地區的溫度有著很明顯的差異，看起來城市就好像在一片地區中間的 一個浮島，因此稱之為熱島效應。其主要原因為來自於大樓和柏油對太陽光的蓄 熱和都市內部林立的大樓中的空調設備排出的廢熱空氣、樹木減少所產生的城市 圓頂效應等。由於氣溫高熱對流之影響下，因此亦會出現突然的降雨。而都市內 密集且高聳之建築物阻擋都市內盛行風的流動，使得密集街廓內之風速下降，更 加劇了都市內部高溫化的現象。
本研究之主題為「綠建築對都市熱島緩和及舒適度提升之量化效益評估」。 台灣的綠建築評估系統 EEWH 以「生態、節能、減廢、健康」為主軸，並建構 了 6 類綠建築家族評估體系。由於氣候變遷及全球暖化導致都市熱島現象日益 嚴重，目前美國LEED 及日本 CASBEE 等多個綠建築評估體系都已將熱島減緩 納入必要的評估項目。我國僅於社區類手冊中納入評估，故推動成效仍有限。
事實上，綠建築九項指標中，除了節水節電效益外，仍包含許多實質價值 可被評估分析，例如：戶外降溫、熱舒適度與環境品質的提升等。舉例來說，生 物多樣性指標的綠化面積與綠地分佈、綠化量指標的喬灌木數量及面積，均有植 栽蒸散降溫及創造遮蔭的效果，基地保水指標的綠地、被覆地或草溝設計與透水 鋪面則有良好的蒸發冷卻效果，日常節能指標中的良好的外殼節能及空調系統設 計也可以減少設備發熱量而降低外氣溫度，室內環境指標中的自然通風效益也有 助於減空調使用，降低人工發散熱。
為了瞭解綠建築指標的評估項目對熱島緩和及舒適提升的具體成效，本研 究將以微氣候數值模擬軟體，建立標準化的基地，並針對不同的綠建築指標項目 組合情境進行空氣溫度、風速風向、舒適指標的模擬，透過實驗計畫法的重複試
驗，建立一個簡單易操作的「綠建築指標對戶外降溫及舒適效益換算式」。未來 即可應用此簡算式評估一宗基地內申請案例內採用綠化、保水、節能等指標手法 對於降溫及舒適之潛在效果。本研究之目的將可印證及呈現我國綠建築制度對回 應氣候變遷、全球暖化議題之努力及成效，未來也可依此算式為基礎，做為社區 類熱島指標修正依據，或整合納入現有評估手冊的其中一項指標進行評估。
本計畫所欲達成之預期目標如下：
1. 完成我國綠建築相關指標對於戶外降溫及熱舒適提升之潛在影響分析。
2. 完成「綠建築指標對戶外降溫及舒適效益換算式」草案，以作為熱島緩和 及舒適提升之量化效益評估。
3. 完成熱島緩和及舒適提升導入或修正現有綠建築評估項目之可行性分析。
第二節 本研究計畫之重要性
伴隨著全球氣候變遷夏季都市高溫化問題日趨嚴重，我國之綠建築評估體 系裡針對減緩都市熱島現象之技術評估散佈於各指標內，各技術對於改善都市熱 環境之原理不同，改善效果亦各異，且各技術間亦存在交互作用之問題，比如街 道內種樹綠化可帶來遮蔭與降溫之效果，但是卻阻礙了都市街谷內風之流動降低 風速等(Huang and Li 2017)，有必要以整體系統性之分析探討各種熱島減緩技術 間較佳之應用組合，以提供都市規劃或設計者參考。本研究嘗試應用電腦數值模 擬之方法建立這些技術對於降低都市熱環境與提升戶外熱舒適之量化效益，建構 效益量化之計算模型，可提供未來作為綠建築評估系統對都市環境層面之改善效 益之評估。此外，期能透過本基礎研究，作為未來修訂綠建築內減緩都市熱島評 估之參考。
本研究目的包括以下三點：
1. 蒐集比較國內外綠建築評估體系有關都市熱島及都市熱環境的減緩策略之 指標規定。
2. 應用台灣戶外熱環境實測資料庫，依熱平衡理論進行動態數值模擬解析，
3. 分析各項指標對於綠建築實質效益(如:降溫、熱舒適度等)之關聯，提出提 升環境品質之關鍵策略。
綜上，本研究對建築發展短中長期方面預期貢獻有二：
1. 研究結果提出提升建成環境品質之關鍵策略，有助於我國研訂有關降 低都市熱島以期未來氣候變遷之衝擊。
2. 本研究開發簡易操作之評估模式，完成「綠建築指標對戶外降溫及熱 舒適效益換算式」，由各項綠建築指標之評估結果來推估熱島緩和及舒 適提升之量化效益，有助於實質量化與評估我國綠建築政策在熱環境 改善上之效益。作為未來修訂綠建築系統評估指標在都市熱島評估方 面上之依據。
此外，在對於經濟建設或社會發展方面預期效益方面，透過本研究成果之 產出，建立之都市熱環境分析方法除了可作為學術研究之參考。預期更可誘導都 市規劃設計者，以提升熱舒適觀點擘劃低碳且宜居之都市計畫藍圖，同時對於建 築設計者，可提供各種都市熱島緩和應用技術量化評估，以誘導符合熱舒適之基 地設計。