大多数人知道热浪可能很危险,但他们可能没有意识到的是,室内的热量可能比室外更严重。
当电力中断、空调停止工作时,房屋开始像温室一样运作。热量通过窗户和墙壁进入,但无处可去。空气变得停滞。
几小时内,室内温度可能远高于室外温度计显示的数值,尤其是在高层和朝南窗户的房间。在更长时间内,特别是如果夜间温度没有下降,情况可能变得致命。
大多数与热相关的死亡发生在室内。当2021年热穹顶导致太平洋西北地区气温飙升时,不列颠哥伦比亚省600多例死亡中98%发生在家中。华盛顿州和俄勒冈州也报告了大量没有空调的家庭中的死亡案例。
在欧洲,只有十分之一的家庭有空调,热浪在2022年导致约6万人死亡,2023年导致4.7万人死亡,主要发生在从未为这种温度设计的建筑物内。
所有年龄段的人都面临这些热浪的风险。我在德克萨斯大学奥斯汀分校花了八年时间研究建筑物对极端高温的反应。在最近的一项研究中,我和我的团队评估了奥斯汀市每一套独栋住宅的热风险。
我们发现,即使是年轻、健康的成年人也面临着比他们意识到的更大风险。
人体能承受的最高温度是多少?
你的身体保持约98.6华氏度(37摄氏度)的核心温度。为了降温,它将血液推向皮肤并出汗。但当空气温度很高时,这种对流冷却能力减弱。当湿度也很高时,汗水无法蒸发。
如果身体无法散热,核心温度会上升。如果核心温度上升到约104华氏度(40摄氏度)以上,身体的体温调节开始失效。超过109华氏度(42.8摄氏度),死亡的可能性大大增加。
室内高温特别危险的原因是,对于没有空调的房屋,它在夜间也不会降温。室外温度通常在日落后下降,室外的人可以有几个小时的恢复时间。但隔热不良的房屋白天吸收的热量会缓慢释放,使室内温度在夜间保持升高。房屋内的人永远不会得到休息。
经过两三个这样的夜晚,即使是健康人也开始面临严重的热相关疾病风险。
为什么房屋升温超乎人们预期?
人们倾向于低估室内温度有几个原因。
一是恒温器通常位于一个房间的一面墙上。它无法告诉你楼上卧室或朝向阳光的窗户附近的温度是多少。在老旧、隔热不足的房屋中,实际体感温度即使在恒温器显示75华氏度(23.9摄氏度)时也可能超过90华氏度(32.2摄氏度)。热墙、天花板和窗户可以直接向你的身体辐射热量。
另一个原因是人们认为所有房屋对热的反应方式相同。然而,带有双层玻璃窗和良好隔热的新房屋就像一个保温瓶,能在更长时间内阻挡热量。带有单层玻璃窗和墙壁裂缝的旧房屋则迅速升温。
同一条街道上的两栋房屋,暴露在相同的室外条件下,内部温度可能完全不同。在断电情况下,没有冷却设备的房屋,这些差异可能成为生死攸关的问题。
我们在奥斯汀的发现
我们的研究结合了两个数据集。从奥斯汀的税务评估记录中,我们提取了基本财产信息,例如房屋建造年份、大小和楼层数,针对该市21.3万套独栋住宅。然后,我们将每栋房屋与美国能源部数据库中最相似的能源模拟模型相匹配,该数据库包含数千个详细的、基于物理学的建筑能源模型,代表美国住宅建筑存量。
使用这些模型,我们模拟了在三天热浪和断电期间,当室外温度超过110华氏度(43摄氏度)时,每栋建筑的室内温度随时间的变化。
我们发现85%的家庭变得足够热,对老年居民构成重大死亡风险。但让我们惊讶的是对年轻人的风险。
在奥斯汀当前的气候条件下,约15%的房屋在没有空调的情况下,已经可能达到对健康成年人构成严重热风险的温度。在未来变暖情景下,如果夏季平均最高温度达到104华氏度(40摄氏度),这一数字可能高达65%。此外,奥斯汀的气候预测显示,到本世纪末,热浪频率将翻倍。
我们发现了三种类型的建筑及其相关风险:
- 韧性房屋,较新且隔热良好,在模拟的热浪和断电期间,往往具有对老年居民来说可存活的温度和湿度条件。
- 高危建筑,主要是老旧房屋,几乎立即变得危险。
- 还有中间群体——在模拟断电期间,温度一天天缓慢上升的房屋,可能给居民一种虚假的安全感,直到为时已晚。
德克萨斯州已经经历了类似我们案例研究的条件——热浪伴随着断电。2024年,一场直线风暴导致近90万户休斯顿家庭断电,同时热指数攀升至100华氏度(37.8摄氏度)。七周后,飓风贝丽尔导致260万户家庭断电,使他们在超过90华氏度(32.2摄氏度)的温度下断电超过三天。
如何保持安全
如果你在家里无法获得降温,可以采取一些措施。
移动到家中最低的楼层,那里会最凉爽。关闭朝向阳光的窗户的百叶窗和窗帘。不断饮水以保持水分,这对调节体温至关重要。
如果你面临断电,请务必检查年长的邻居,尤其是独居者。你也可以尝试寻找公共降温中心;许多城市现在在热应急期间开放这些中心。
长期来看,升级如反射窗膜、阁楼隔热和浅色屋顶可以减少房屋升温。在2021年热穹顶之后,不列颠哥伦比亚省验尸官建议更新建筑规范以应对热浪。
我们自己的研究结果指向同一个方向:我们建议建筑规范应要求新房屋在断电期间至少72小时内维持至少轻度体力活动对所有居民都可行的条件。
随着气候变化使夏季变得更热,以及断电变得更加频繁,人们患热相关疾病的风险只会继续上升。
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