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14/09/2021

全球暖化,「極端熱度」、「強烈熱度」來襲,如何以智慧科技打造宜居環境?

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  • 鄧淑明

    鄧淑明

    鄧淑明博士,太平紳士,香港大學工程學院計算機科學糸、社會科學學院地理系及建築學院客席教授,香港土生土長培育的資訊科技界企業家。鄧博士於九十年代創辦 Esri中國(香港)有限公司,專門推廣地理資訊系統(GIS)軟件和提供相關解決方案。鄧博士也是智慧城市聯盟創辦人及榮譽主席。除了GIS本業,鄧博士對ICT行業、電子健康、環境保育、初創企業及智慧城市等經常提出建議,並積極參與多個政府及民間組織,致力促進香港科技及社會事務發展。

    鄧博士的卓越成就和貢獻廣受認同,並獲多項榮譽,包括:香港大學2009年理學院傑出校友、2006年香港十大傑出青年及香港美國商會2004年「最具影響力女性獎–年度傑出女青」及2001年香港十大傑出數碼青年等。

    智慧城市3.0

  2004年國際生物氣象學會(ISB)基於人體對熱度的感受和適應程度,提出「通用熱舒適度評價指數」(universal thermal climate index,簡稱UTCI),指出超過攝氏46度屬「極端熱度」,攝氏32至38度則為「強烈熱度」。香港雖甚少達到「極端熱度」,但在炎炎夏日,市民身處巴士站、地下停車場,甚至密不透風的街頭上,難免也不時感受到「強烈熱度」。

 

  尤其在疫情下,市民須佩戴口罩,街頭熱氣冒升,加上汽車廢氣,自必倍感悶熱難受,情況在大廈林立通風環境欠佳的工廠區和舊區尤見明顯。香港要打造為宜居宜人的城市,並提升「好行度」,便須設法為城市降温,如何改善社區的通風環境,便是其中一個考慮因素。

 

  日本九州大學應用力學研究所近年運用計算流體動力學(computational fluid dynamics,簡稱CFD),模擬室外和半戶外空間的通風情況,並結合地理資訊系統(GIS)和加入3D城市模型、地形和建築資訊模擬(BIM)等數據作氣流分析,可檢視是否達到UTCI人體舒適的指標,同時也可透過傳感器收集空氣質素數據,測量出如一氧化碳、細懸浮粒子(PM2.5)等有害廢氣和物質,再把結果顯示在地圖上,可全面評估該區是否達到宜居的條件。

 

  該研究所最近便應用CFD技術為今屆東京奧運主場館評估通風狀況。位於東京明治神宮外苑的國立競技場,是今屆奧運的主場館,研究員使用氣流分析器(Airflow Analyst),以了解場館能引進鮮風的流量及通風是否良好。他們首先利用GIS軟件複製了整個東京的建築物、樹木、地形;繼而以國立競技場為中心,設定了周遭約1.3平方公里的計算面積,再把體育館周圍的空間網格點設定在1米以內,網格點總數約1,110萬個,仔細地重現場館實況。

 

  結果發現,當平均風速為每秒3米的偏北風由體育場外吹進時,體育場內的空氣大約13分鐘內便會被完全替換,意味體育場每小時獲得大約4.6次新鮮空氣。這次研究基於偏北風,但風向和速度全天不斷變化,所以要把16個風向的模擬結果與實時氣流觀測、天氣預報數據相結合,同時加入體育場內當天的人數和活動類型,才能更全面了解場館通風能力,並同時評估病毒傳播的風險。

 

  隨著全球暖化,香港的高温紀錄屢被打破,今年7月便異常炎熱,平均氣溫較正常值為高。良好的通風環境有助減少熱島效應,長遠更可緩減全球天氣暖化,是城市規劃中的重點要求之一。有關當局在籌劃新發展區或重建舊區時,應在設計的起始階段,一早評估室外和半戶外環境,確保在設計中內置微氣候元素,把新鮮空氣引入城市,城市的通風狀況變得理想,便能為市民打造更舒適宜居的生活環境。

 

 

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