王柳臻、陳振菶、林子平

前言

都市熱島（Urban Heat Island, UHI），是指都市因高密度的建築物、人口、汽機車與空調的人工排熱、缺乏透水綠地、通風不足等，導致都市中心比郊區明顯高溫的現象。

近年極端高溫越加頻繁且時數延長，日間極端高溫、夜間高溫無法疏散等，一旦超出人體與都市本身的負荷區間，將使民眾、戶外工作者等所需承受的熱壓力（thermal stress）上升、熱舒適度（thermal comfort）降低。其中，極端的熱不舒適將影響戶外工作者的健康、工作效率下降，甚至導致意外發生。其所受之熱危害風險與衝擊，是當今須關注的重要課題。

戶外工作者將面臨的都市熱島

為了解都市熱島對戶外工作者帶來的衝擊風險，本文取臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台計畫（TCCIP），與國家災害防救科技中心（NCDR）所建置的HiRAM（Chen, J.-H., and S.-J. Lin, 2013）氣候變遷資料。

此為RCP8.5全球暖化情境下的全球氣候模擬推估，以WRF動力降尺度至5公里解析度之網格化資料（簡毓瑭、林士堯，2021）。模擬包含基期（1995至2014年）、升溫2°C情境（2034至2053年）與升溫4°C情境（2073至2092年），提供距地表2公尺之溫度與相對濕度。藉此推算都市將面臨高溫風險，以利後續防災與因應策略之擬定。

文內所稱「戶外工作者」，係指經常性於戶外作業，如營造作業、馬路修護、電線桿維修或從事農事等勞動者，包含勞工及其他受工作場所負責人指揮或監督從事勞動之人員與自營作業者（職業安全衛生署，2023）。長期暴露於戶外高溫環境之工作者，以營建勞工占大宗，亦包含農林漁牧、軍警消、郵政與物流士等。

熱指數及其法源依據

以職業安全衛生署《高氣溫戶外作業勞工熱危害預防指引》（2023）為基礎，使用「熱指數（Heat index, HI）（Steadman, R. G.，1979）」作為戶外工作者之熱舒適指標。數值越大，表示熱壓力越高。熱指數依美國氣象局公式（NOAA, 2022）計算如下：

再依2012年美國國家職業安全衛生研究所（National Institute for Occupational Safety and Health, NIOSH）所提出的「勞工暴露風險等級」進行危害分級，藉以判斷戶外工作者所受之熱衝擊程度。與我國相比，美國此標準考量勞工作業時的體力負荷與可能穿戴的防護具，在第三、四級之上限值大幅降低，兩國之分級標準，如表1所示。

表1 美國與我國熱指數風險分級標準（資料來源：本研究整理）

現況與未來氣候變遷下之風險

以廣義夏季「5月至10月之各月平均逐時」之熱指數為分析標的。月平均逐時資料計算方式，以基期7月14:00的溫度為例：此段年分中共計20個7月，每個7月各有31日，每日皆有一筆14:00的溫度值，將共計620筆資料平均後即為7月14:00的平均溫度值。

首先運算HiRAM基期、全球升溫至2°C及4°C時，於5公里解析度網格下，5月至10月平均14:00之熱指數數值，再依美國「勞工暴露風險等級」分級，如圖1所示。可發現，現況（即基期）尚未出現第三級；升溫2°C時，7至8月在台北、台中盆地及西南部平原地區開始出現第三級；升溫4°C時，熱指數達第三級的時間更擴大至6至9月。

圖1 全臺於HiRAM基期、全球暖化程度升溫2、4°C下各月平均14:00之熱指數分級圖

統計7月平均14:00時，熱指數分級出現區域之全臺面積占比：現況熱指數達第二級（Moderate）占44.9%、尚無第三級（High）；升溫2°C，熱指數達第二級占55 %、第三級占1%；升溫4°C，熱指數達第二級占61.7%、第三級占37.9%，已幾乎涵蓋所有非山坡地區域。綜合上述，熱指數數值將隨著全球暖化逐漸上升，面臨熱危害的區域面積也將擴大並加劇。

以臺北盆地中心區為例分析午間高溫峰值

以熱島效應最嚴峻之臺北盆地中心區（即臺北市中正、萬華及新北市板橋、中和、永和、三重為例），分析夏季午間「10:00至15:00」逐時熱指數分級，如圖2。各時期熱指數峰值：基期7月12:00的98℉（37°C）、升溫2°C情境7月12:00的104℉（40.1°C）與升溫4°C情境7月13:00的110℉（43.3°C）。

圖2 臺北盆地中心區於HiRAM基期、GWL升溫2、4°C之夏季高溫工作時段熱指數分級圖

實際高溫將比模擬數值更加嚴峻

本文使用的HiRAM資料因為平均值，與實測資料相比略為低估，故在前述內容皆尚未出現熱指數第四級。但若以中央氣象署臺北測站，於2024年6月21日所測得的最高溫35.8°C、濕度80%為例，熱指數數值140°F（60°C），已達美國「勞工暴露風險等級」第四級（Very high to extreme, >115°F），於我國《高氣溫戶外作業勞工熱危害預防指引》也同樣達到第四級（>54.4°C）警戒。

作者於2024年夏季，實際前往高雄某營建施工工地，量測勞工所受之高溫數據，如下：施工頂層無遮蔽處，溫度39.3°C、濕度48.7%、熱指數數值125°F（51.7°C）；樓板鋼筋綁紮時，溫度40°C、濕度47.1%、熱指數數值127°F（52.8°C），兩者也皆已達到臺美兩國第四級警戒之標準。

結論與減災調適策略

都市高溫所造成的危害與衝擊，相對淹水、地震等直接造成經濟損失的災害較少在防災領域被提及。然而高溫所造成的人體熱不舒適，戶外工作者工作效率下降、注意力及體力負荷不即，疏失延伸造成墜落、切割捲夾、感電、甚至更大如火災或爆炸等事故，其影響範圍將不亞於前項所帶來的環境與經濟衝擊。

以營建產業為例，實務可透過以下策略降低熱暴露風險：調整工作時段（提早或延後下班、午休延長）與變更工序（避免高溫時段施工）、減少暴露時段（預鑄工法）、提供遮蔭、水分補充等。我國《高氣溫戶外作業勞工熱危害預防指引》內亦提出建議供參，目標改善職業安全衛生條件，提升熱舒適度與工作效率，與降低事故發生機率。

參考文獻

1. 勞動部職業安全衛生署（2023），高氣溫戶外作業勞工熱危害預防指引。https://www.osha.gov.tw/48110/48713/48735/60221/

2.簡毓瑭、林士堯（2021）。「AR5動力降尺度溫度資料生產履歷」，臺灣氣候變遷推估資訊與調適知識平台。https://tccip.ncdr.nat.gov.tw/km_publish_data_profile_one.aspx?dp_id=20200117110050Chen, J.-H., and S.-J. Lin (2013): Seasonal Predictions of Tropical Cyclones Using a 25-kmResolution General Circulation Model. J. Climate, 26, 380–398.

3. NIOSH (2016). NIOSH criteria for a recommended standard: occupational exposure to heat and hot environments. By Jacklitsch B, Williams WJ, Musolin K, Coca A, Kim J-H, Turner N. Cincinnati, OH: U.S. Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Institute for Occupational Safety and Health, DHHS (NIOSH) Publication 2016-106.

4. NOAA (2023). JetStream - An Online School for Weather. NOAA. https://www.noaa.gov/jetstream

5. NOAA (2022). The Heat Index Equation. NOAA Weather Prediction Center. https://www.wpc.ncep.noaa.gov/html/heatindex_equation.shtml

6. NOAA (2023). What is the heat index?. NOAA Weather Prediction Center. https://www.weather.gov/ama/heatindex

7. Steadman, R. G..(1979). The Assessment of Sultriness. Part I: A Temperature-Humidity index Based on Human Physiology and Clothing Science. Journal of Applied Meteorology and Climiatology, 18(7):861–873.

作者資訊

王柳臻 國立成功大學建築學系博士生

陳振菶 中國醫藥大學職業安全與衛生學系教授

林子平 國立成功大學建築學系特聘教授