綠屋頂、冷屋頂、太陽能屋頂，哪種屋頂最能降低都市熱島效應？
作者：王怡棻
火辣辣的陽光灼曬著櫛比鱗次的高樓，滾燙的柏油路散發著熱氣，連拂面而來的風都是炙熱的……。夏天一年比一年熱，在美國，熱浪從1960年代的一年兩次到如今的一年六次。熱島效應使得城市的夏天更讓人難耐。當空調愈開愈多，耗能增加，室外溫度也隨之升高，形成惡性循環。
為了打破循環，許多政府開始大力推廣冷屋頂、綠屋頂或太陽能屋頂等方案，同時標榜不僅能節省電費、取得政府補助，還能降低城市熱島效應。然而，這些屋頂真的都這麼有效嗎？究竟哪個方案最能拯救人們免受酷熱侵襲？
根據英國倫敦大學學院（University College London）去年在《地球物理研究快報》（Geophysical Research Letters）發佈的研究報告，綠屋頂、冷屋頂、太陽能屋頂這三個選項中，塗滿白色或覆蓋反光塗層的冷屋頂，無疑最能抵擋城市的炎熱。
研究團隊用電腦模擬了大倫敦地區，2018年夏季氣溫最高的兩天（最高溫有35.6°C），採用不同干預措施的效果。從開冷氣、冷屋頂、太陽能屋頂、綠屋頂到額外提高城市的樹木覆蓋率（tree cover），研究發現廣泛採用冷屋頂時，整個城市的室外平均溫度可以降低1.2°C，有些地方甚至降低多達2°C。
其他方法如提高綠覆蓋率及鋪設太陽能板，降溫效果平均只有約0.3°C，更可能增加城市濕度，讓炎熱更難忍受。而大規模採用綠屋頂，雖然能讓城市在白天最熱時降溫約0.5°C，但到了晚上，樹木覆蓋措施儲存的熱能，幾乎完全抵消了它的冷卻效應。
美國能源部2023年在阿貢國家實驗室（Argonne National Laboratory’s Center）的研究，也得到同樣的結果。該實驗以芝加哥大都會區2021年8月的天氣資料為模型，測量這三種屋頂對建築物溫度與空調需求的影響。
結果顯示，在一天最熱的時刻，冷屋頂能將平均溫度降低1.5°C，綠屋頂能降低1.2°C，太陽能板則只降低0.6°C。在降低空調需求上，冷屋頂能減少的空調耗能最多，高達16.6%，綠屋頂與太陽能板屋頂則分別減少14%與7.6%。
三種屋頂各有優點 冷屋頂降溫效益勝出
當白天轉入黑夜，屋頂吸收的輻射能量開始流入建築物，從而升高室內溫度。「冷屋頂是唯一不會出現這情況的，因為它是反射而非吸收太陽能。」《Earth.org》指出。根據美國能源部的定義，冷屋頂（cool roof）是「比標準屋頂反射更多陽光、吸收更少熱量的屋頂」。
經濟考量上，冷屋頂也是最實惠的選擇。根據Epic Energy，不同類型的屋頂材料都能藉由塗層提升房屋的降溫效果，冷屋頂每平方公尺成本約在16到32美元之間。綠屋頂則需要專業施作，甚至可能要重做整個屋頂，每平方公尺成本高達約107美元，同時也需要更多維護。
然而，綠屋頂在生態上有著無可取代的優勢，植物覆蓋能減少雨水徑流，淨化空氣，同時能創造微型生物聚落。
此外，綠意盎然的屋頂花園兼具景觀與休憩的功能，特別紓壓。以大力推廣綠屋頂的芝加哥為例，城市內現有超過300棟擁有綠屋頂的建築，總面積高達300萬平方英呎。
太陽能板雖然不算是一種「屋頂」材料，但對房屋的能源效率非常重要。英國倫敦大學學院研究指出，大規模部署太陽能屋頂，能提供充足電力來運行大部分的室內空調。對家庭而言，採用太陽能板也能抵消能源費用，並獲得政府的安裝補助。事實上，特斯拉有一款真正的太陽能屋頂，屋瓦本身是由太陽能電池製成。但這通常並非一般屋主財力所及。
由於深色屋瓦普及，淺色反光屋頂的普及度仍遠不及傳統屋頂。為此，洛杉磯在2015年率先要求所有新住宅須裝設冷屋頂，並為屋主提供補貼。「儘管人們愈來愈意識到冷屋頂的重要性，仍仰賴市政建築法規持續推動，才能有更好的發展。」波特蘭州立大學研究城市熱島效應的尚達斯（Vivek Shandas）不諱言。
參考資料：
Construction Management（2024年7月15日），Cool Roofs & Green Roofs at Cooling Cities
Earth.org（2023年12月15日），Cool Roofs Are a Sustainable Solution to Beat the Heat—But Will They Ever Hit the Mainstream?
Think Epic, Comparing Energy-Efficient Roofs
PMC, Chicago’s Leadership in Green Roofing
Grist（2024年7月16日），Solutions: Cities, Extreme Heat, and Heat Island Roofs
TechXplore（2024年7月4日），Cool Roofs Outperform Green Roofs in Urban Areas
Anthropocene Magazine（2024年7月16日），Which Roof Beats Urban Heat Better: The White One or the Green One?
PreventionWeb（2024年7月4日），Cool Roofs Are Best for Beating Cities’ Heat
U.S. Department of Energy, Cool Roofs
EPA, Using Green Roofs to Reduce Heat Islands