學術研究 • ACADEMIC RESEARCH 48 澳大新語 • 2025 UMAGAZINE 31 群的分佈而呈現出明顯的分區特徵。不同區塊在 建築功能、能源使用行為和微氣候特徵方面的差 異，讓利用跨區域協作來應對共同風險成為可 能。尤其值得注意的是，區域能源系統在供能類 型、網架結構和負荷特徵具有明顯的互補性，能 夠透過跨區域協作來增強能源系統的靈活性。 開發新興技術和方法 物聯網、大數據、人工智能等技術的發展，為學 科交叉合作提供新的機遇。基於傳感與通信網路 的數位孿生系統，為能源系統和建築部門提供了 更智能、透明的管理平台；同時，先進材料與新 型能源的研發，為解決學科交叉合作中的難題提 供了創新的手段，例如將綠色相變材料與可持續 冷卻技術用於建築設計中，能有助於緩解城市微 氣候的惡化。 有效的政策引導 政策引導是推動城市中不同學科研究者跨領域合 作的重要催化劑。政策能有效打破跨學科研究的 利益衝突與知識壁壘、構建統一的信息共享與交 流平台，並且形成長期可持續發展的目標引導與 約束機制。同時，完善的政策能減少學科交叉合 作時可能引發的社會資源分配不公、經濟不等和 健康風險等潛在問題。 關注長期規劃 面對全球氣候持續變化，城市的規劃、建設、運營 和管理需要更多具前瞻性的方法。未來的智慧建築 將更加注重模組化、靈活性和智慧化，為居民提供 更高效、舒適且可持續的生活環境。同時，智慧能 源系統的發展將會更加注重區域分散自治、交直流 混聯、高比例新能源集成和高效的需求側響應，從 而實現更低碳和可靠的能源供應。 城市系統之間惡性互動的挑戰 城市微氣象、能源系統與建築部門是城市經濟 與社會活動的基本載體。但只要其中一個系統 的建設與運行管理不當，便可能引起其它系統 的連鎖惡化。 這個問題會加劇城市的能源消耗與碳排放，例 如密集的建築群容易引發城市熱島效應，過熱 的天氣又會增加製冷需求。同時，空調設備的 大量運行所排放的廢熱則會進一步抬升城市氣 溫。此外，城市微氣象的惡化（如溫度升高、 濕度變化、污染物增加、降水異常），和不合 理的建築設計與營運，均會直接加重城市能源 系統的負擔。 另一方面，這個問題也會使城市的健康與可持續 發展面臨更大的挑戰。在建造、運營、維護和回 收的全生命環節中，城市能源系統與建築部門均 會直接或間接影響城市氣象系統。不合理的建築 群設計與污染物排放可能會引發城市熱島效應、 雨島效應、風島效應與污染島效應，進而在城市 內部形成典型的微氣象問題區域。 此外，城市系統之間的惡性互動也會進一步加 劇對城市韌性與可靠性管理方面的挑戰。由於 城市氣象系統、能源系統與建築部門之間緊密 互動，單一系統出現的風險與故障，可能會在 多個系統之間傳遞和疊加。特別是在依賴高度 集中化供能系統且擁有密集建築群的城市街區 中，熱浪、內澇和颱風等災害會嚴重威脅能源 系統的安全，並可能引發建築群內的連鎖故障。 推動跨區域協作 城市內的微氣候與能源系統，通常會因建築集 As global warming intensifies and urbanisation accelerates, unsustainable urban growth and excessive energy use are heightening the risks of extreme climate events and energy insecurity in cities, creating a harmful cycle of environmental degradation and increasing energy demands. To break this cycle and foster the development of efficient, resilient, and sustainable smart cities, interdisciplinary collaboration is essential. Challenges in Urban System Interconnections Urban microclimates, energy systems, and building sectors are crucial for maintaining economic and social activities in cities. However, shortcomings in the design, operation, or management of any one of these areas can ripple through interconnected urban networks, causing widespread disruptions.
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