那些年，我們放的天燈從哪來？

本文由 建研所 委託，泛科學企劃執行。 

當你走進一棟建築，是否能感受到它對環境的友善？或許不是每個人都意識到，但現今建築不只提供我們居住和工作的空間，更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生，正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題，確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染，同時提升我們的生活品質。然而，要成為綠建築並非易事，每一棟建築都需要通過層層關卡，才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境，政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立，旨在透過標準化的建築評估系統，鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時，為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法，自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止，已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品，涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築，不僅提升建築物的整體性能，也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

說這麼多，你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程，要經歷哪些標準與挑戰？

綠建築標章	智慧建築標章	綠建材標章

第一招：依循 EEWH 標準，打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源，是綠建築（green building）的核心理念，但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單，而是涵蓋建築物的整個生命週期，也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內，都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準，讓我們先回到 1990 年，當時英國建築研究機構（BRE）首次發布有關「建築研究發展環境評估工具（Building Research Establishment Environmental Assessment Method，BREEAM®）」，是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後，於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」（Leadership in Energy and Environmental Design, LEED）這套評估系統，加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶，氣溫高，濕度也高，得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生，四個英文字母分別為 Ecology（生態）、Energy saving（節能）、Waste reduction（減廢）以及 Health（健康），分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級，設有九大評估指標。

我們就以「台江國家公園」為例，看它如何躍過一道道指標，成為「鑽石級」綠建築的國家公園！

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園，也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時，還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築，其外觀採白色系列，從高空俯瞰，就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落；從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊，生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構，設計自然護岸，保留基地既有的雜木林和灌木草原，並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物，採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙，不僅強化了環境的保護力，也提供多樣的生物棲息環境，使這裡成為動植物共生的美好棲地。

第二招：想成綠建築，必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築，使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中，對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出，一路到今日，國際間對此一概念的共識主要包括再使用（reuse）、再循環（recycle）、廢棄物減量（reduce）和低污染（low emission materials）等特性，從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時，使用自然材料與低 VOC（Volatile Organic Compounds，揮發性有機化合物）建材，亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後，內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度，以建材生命週期為主軸，提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說，為確保室內環境品質，建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件；為了防溫室效應的影響，須使用本土材料以節省資源和能源；使用高性能與再生建材，不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性，也強調材料本身的再利用性。

在台江國家公園內，綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念，更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設，並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料，為鳥類和小生物營造棲息空間，讓「蚵殼磚」不再只是建材，而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆，整體綠建材使用率為 52.8%。

在日常節能方面，台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如，引入樓板下的水面蒸散低溫外氣，屋頂下設置通風空氣層，高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出，廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地，創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企，如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流，不僅提升了隔熱效果，減少空調需求，讓建築如同「與海共舞」，在減廢與健康方面皆表現優異，展示出綠建築在地化的無限可能。

在綠建材的部分，另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程，其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材，比方提高高爐水泥（具高強度、耐久、緻密等特性，重點是發熱量低）的量，並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」，還用再生透水磚做人行道鋪面。

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區，首先，他們捨棄金屬建材，讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是，他們也將施工開挖的土方做回填，將有高地差的荒地恢復成平坦綠地，本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪，無痛轉綠。

等等，這樣看來建築夠不夠綠的命運，似乎在建材選擇跟設計環節就決定了，是這樣嗎？當然不是，建築是活的，需要持續管理–有智慧的管理。

第三招：智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率，除了從建築設計與建材的使用等角度介入，也須適度融入「智慧建築」（intelligent buildings）的概念，即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性，使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器，用於蒐集環境資料和使用行為，並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

為了推動建築與資通訊產業的整合，內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度，為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂，目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例，為了掌握建築物生命週期中的能耗，需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標，評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面，則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境，以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中，充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術，來達成兼顧環保和永續發展的理念，也是利用建築資訊模型（BIM）技術打造的指標性建築，受到國際矚目。

在興建階段，為了保留基地內 4 棵原有老樹，團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描，並將大小等比例匯入 BIM 模型中，讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離，確保施工過程不影響樹木健康。此外，在大樓啟用後，BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」，透過 3D 建築資訊模型，提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護，包括保養計畫、異常修繕及耗材管理，讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用，從建造設計擴展至施工和日常管理，使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management，簡稱 FM ) 為例，該系統可在雲端進行遠端控制，根據會議室的使用時段靈活調節空調風門，會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣，而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率，保持低頻運作，實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現，從源頭減少碳足跡；綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小，並保障居民的健康；智慧建築標章運用科技應用，實現能源的高效管理和室內環境的精準調控，增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用，讓建築不僅是滿足基本居住需求，更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

文／張蓉安｜自由寫手，目前是名埋首書堆的英國博物館學碩士，主修哲學、數位內容科技為血肉填補。關心領域龐雜，短期目標是成為具生產力的世界份子。想養貓，可必須先遇到一隻。

編按：在介紹過天燈的歷史與飛行方式之後，泛科學訪問了平溪當地居民與清潔隊、當地商家、「平溪商圈發展協會」的理事長王肇經、《看見台灣》紀錄片導演齊柏林、台灣蠻野心足生態協會主任楊士慧、環境品質文教基金會董事長謝英士，以及新北市觀光局，希望能呈現各方對天燈議題的想法。

2013 年，世界最大英文旅遊出版公司 Fodor’s 將臺灣的「平溪天燈節」選為「死前必去的 14 個節慶」之一。隨時代變化，天燈從過去擔任平溪居民傳遞「平安訊息」的信物，逐漸轉變為當地特有文化與共同記憶。

90 年代，地方青年與政府一同推廣天燈作為平溪的文化象徵，結合地域發展，企圖讓天燈作為平溪產業的重要一環；消防法條例增修後，也從社會安全角度重新規劃，確認平溪為全臺唯一能施放天燈之區域，天燈從文化衍伸至觀光與經濟，為平溪帶來新的產業能量。

然而，近幾年民眾對於環境檢視的意識漸高，加上國內與國際多方旅客湧入腹地狹小的平溪，「過度施放天燈」與「環境破壞」開始成為不少人熱切討論的議題。

當「不要再去平溪放天燈了！」成為一種呼籲

一般假日遊客如織，到了元宵節、春節等連續假期更是水瀉不通，受到國際注意的「平溪燈節」更結合了火車一日券、台灣好行觀光巴士等方案，也將天燈施放活動拉到更高的舉辦層級與規模。

如此發展觀光的同時，不少人提出其對環境的破壞，但實際情況究竟如何？真的如前些年網路上流傳漫山遍野的天燈殘骸照片一樣駭人嗎？在這個議題上又有哪些還沒被釐清的部分呢？

《天燈的飛行》一文中，我們討論過在符合現行規範下之天燈的飛行能力，可初步排除天燈「長途跋涉」到關渡甚至花蓮的問題，接下來將從回收、垃圾與管制幾個方面，討論對天燈施放的疑慮。

被回收的天燈：材質可腐爛，人力待徵召

「天燈為什麼有那麼多人喜歡？它是鼓舞人心的，看了祈福燈，會對人心寄予希望，天燈對人心的撫慰強而有力，文化傳承很重要，我並不覺得要把這項活動完全消滅。」紀錄片《看見台灣》導演齊柏林受訪時表示。

「好比煙火，世界各地都在放煙火，這個快樂並不能用金錢衡量，該思考的是怎樣在放煙火時，把它對環境的影響降到最小？」他並提到從材質改良出發，或許是一個解法。

天燈的原料，包含紙與竹框都能回收。有些人認為天燈的材質是塑膠、或在紙外層塗塑料，但實際上這並不符合成本（在一個天燈售價 150 元的前提下）；目前的處理方式是以高壓壓製，使其較不易透水，材質仍為可腐爛的棉紙。

目前的回收機制則主要分為兩部分：民眾撿拾與定期淨山。

制度方面，環保局平日會定期辦理回收天燈紙活動，民眾能以天燈紙兌換新北市專用垃圾袋或衛生紙，另外也與當地商家配合，以「1 張天燈殘紙 1 元」在特約商店換購店內商品或折抵店內消費。當然，若天燈卡在樹梢或野徑中，難以徒步徒手撿拾、需要專業器械，這時便需透過由消防單位與地方協會共同組織的「淨山活動」補足，目前的頻率是一年兩次。

「當地的阿公阿嬤上山工作時會順手撿，經過去框整理後，商圈會回購天燈框、轉賣給當地商家；天燈紙則是每個禮拜三下午由清潔隊回收。」平溪商圈發展協會的理事長王肇經先生表示，「不過淨山是非常大規模而耗費體力的事情，需要號召更多年輕人加入。」

成為垃圾的天燈：

網路散播的速度與範圍，比天燈更快而遠

你可能看過網路流傳大批天燈掉落在山野與樹林間的畫面，這些照片和其他怵目驚心的消息一樣容易受矚目、流傳，平溪天燈的形象也的確遭到影響。

當地商圈推手王肇經對此表示，「並非這幾年才出現『天燈不環保』的聲音，但天燈節實施這麼多年，也沒造成什麼大問題。」

平溪當地清潔隊員高大哥也認為，「要百分之百撿回來的確不太可能，不過天燈殘骸撿一個算一個、（擠兌生活用品政策）多少補貼一點家用，就這點來說大家回收天燈的意願蠻高。不過天燈本身設計飛不遠，材質也容易腐爛，對環境的影響可能沒那麼嚴重。」

觀光局旅遊科科長李力行則以跨年做比喻，「跨年晚會倒數的那一刻也有很多垃圾，但我們不會因此覺得要停辦。節慶活動的確會帶來人潮與垃圾，當然在天燈節結束時是會有滿坑滿谷的天燈殘骸，但後面配套措施有日常回收與年度淨山。只能說照片是畫面，卻不一定能解釋後面的故事。」

天燈到底該不該「管制」？

觀光局：公權力介入私領域，需符合比例原則

我們先回過頭來看看法規。

民國 95 年，疑似因天燈飛落中正機場滑行道旁的草皮引起火警，為維護公共安全，內政部消防署與中央部會、各縣市共同研擬，修正消防法第 14 條，將施放天燈增列為易生災害之行為，須經主管機關許可，始得為之，同時規定天燈規格不應超過「底座直徑 60 公分、高度 130 公分、外圍 360 公分」，並授權直轄市、縣（市）主管機關依據地區特性，制定管理天燈施放安全之自治法規。

以此為基礎，新北市府訂定《新北市天燈施放管理辦法》，將地理環境特殊（四面環山且平均濕度達 75-80%）且承載文化及觀光產業的平溪設為天燈施放專區，可施放區域為地勢較平緩的「師功橋到十分遊客中心、106 號縣道基隆河流域沿岸周界範圍二百公尺內」，全長約 17 公里範圍，且規定晚間十點至隔天早上六點為「禁止施放時段」。

以上可以看出，平溪成為全台第一（且目前唯一）的天燈施放專區，除了文化產業，也納入了環境條件的考量。而規範了天燈本身、施放地區與時間，剩下最受爭議的項目大概就是「數量」了。

「紐西蘭的『海邊蛤蜊撿拾』活動，就有限制參與者一天能撿拾多少，天燈既然商業化了，材質之外，總量管制或許也是個辦法。」齊柏林導演表示。

「雖然現在的規範看起來嚴謹，但有些細節不夠精緻，例如販賣天燈是否開立發票？回收了多少？另外多少人在天燈這個產業裡？統計數據又是怎麼計算出來的？」台灣蠻野心足生態協會的楊士慧主任也說，「落實方法才是重點，方式包含從前端確認賣出多少、材質確定環保，應該研究這些數據並且概括性地去看政策環評，在安全環保無虞的情況下，做政策的 review，找到衝擊最低的執行方式。」

從前頭分析、後端追蹤、數據統計做出「數量」上的控管，是不少對天燈施放存有疑慮者的想法。對此，新北市觀光局局長陳國君表示，或許我們應該試著釐清，為什麼要管制？

「從平溪的環境來看，這 20 多年來平溪的森林並未因為施放天燈而有差異，例如樹木減少或被燒毀；土地也沒有因此受到汙染、影響到居民的健康。而網路上一些天燈過量、過度商業化這些說法，也沒有解釋到何謂『過量』以及『過度商業化』，政府要限制人民，要有明確的依據，不能只憑『感覺』。」

而關於讓商家開立統一發票，方便政府或協會掌握天燈數量，觀光局也持保留態度，他們解釋：「目前平溪的商家規模大多很小，按目前規定是免開統一發票的，是否要為了天燈販售設立一個特殊規定，要求販賣天燈就要開統一發票？實際上是否有辦法執行？恐怕都還需要討論。」

新北市觀光旅遊局的鄭大成補充，政府要介入並限制、變更民眾權利，都得經過很嚴謹的程序，且需有明確的科學證據，例如對人體、環境已造成危害，或是很嚴重的事實，譬如嚴重森林大火，才有可能限制當地不能販賣或施放天燈。「再者，平溪天燈不像六輕工業區、焚化爐等屬於公共建設，而是因為歷史脈絡存在的地方產業，如果要限制一地區人民的生計方式，公權力必須要先思考的是比例原則、思考為什麼必須限制，並非任意『管制』天燈的施放數量。」

永續平溪：找尋文化、經濟、環保的平衡點

「當然，對天燈有疑慮，並不是要完全停止天燈產業，而是希望能有經過深思的天燈活動。應該要提供更多溝通機會，例如開公民論壇、了解各方意見，再思考怎麼樣制定可以落實的辦法。」── 楊士慧主任

不只是平溪，許多致力發展觀光的區域都會面臨類似的難題，針對這樣的困境，環境品質文教基金會的謝英士律師認為，從「造成汙染就是不好」的環境立場、或單純以經濟角度「由公部門配合商家」都不夠全面。他說，「如果不以既定價值作為框架，而嘗試著以永續性來思考，就需要在經濟、社會與環境達到平衡狀態。比如價值和資產有沒有辦法分享給全部人？好的環境資產不能忽略在地，但也不是全部都是在地的，建議設定一些機制，讓平溪觀光促進的收益，能合理落實到地方。重點是，利益不會自己分配，需要法律基礎，才能為各方帶來效益。」

而「溝通」也是政府目前努力的方向。觀光局提到，其實平溪當地也會害怕面對來自外界、包含了主觀或資訊不足的批評與質疑。

「我們也在一直努力促進對話，從內部討論做起，希望未來能舉辦如公共的說明會或論壇，讓在地與關心這個議題的外界可以更了解彼此的想法。」李力行科長認為平溪內部需要溝通、內部與外界的連結也同等重要，透過定期而穩定的交流，能夠更加凝聚平溪的團體意識。

平溪的天燈馳名國際，世界各地的遊客湧入小小山城，然而北台灣海岸線與山城的產業發展與先天的地理限制息息相關，早年發展煤礦業的平溪，現在幾乎仰賴天燈帶來的觀光收益。

遊客前進平溪放天燈，除了「體驗」在地居民的共同記憶，更「創造」當地人的生計來源。

政府的角度希望平溪當地能形成更完整的意見與意識，在內外溝通的過程中，朝著兼顧天燈「商業行為」與天燈「文化維繫」的雙向發展，觀光局認為觀光與文化是一體兩面的，有文化底藴的地域才具有觀光價值。

腹地狹小加上產業受限，讓「天燈」的存廢直接牽動平溪命脈，「被認為」過度施放也是既存事實，這對平溪的天燈產業發展也肯定不具正面效果。在時代的演變下，天燈已不再只是平溪人兒時的記憶，施放天燈所引發的討論更是跨足了文化、經濟與環保三方的難題。就如同套上竹框的天燈，仍需要放天燈的人們齊力才能抓起燈頭四角和底部竹框，促使平溪居民與外界溝通與合力討論，僅是第一步，達成各方共識和找出行動方案，才有辦法點燃中心的金紙，讓天燈平穩起飛，順利降落。

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你放過天燈嗎？當天燈冉冉升空，隨之而上的是我們的心願，不過同時升起的還有大眾對於放天燈不環保、製造垃圾的質疑聲浪。本專題從科學、環保、歷史角度切入，嘗試探討天燈目前面臨的問題與解決的可能方向。本專題由泛創特工企劃執行，新北市觀光局委託。

關於泛科學的廣告與贊助規範

文／周鑑恆｜萬能科技大學光電工程系副教授

天燈相傳是三國時期諸葛亮發明的。孔明先生為了傳遞軍情，利用熱空氣向上升的原理，以開口朝下的輕質大紙袋，兜住大紙袋下方燃燒燃料而產生的熱空氣，使整個紙袋和其中熱空氣所受到的浮力大於其總重量，紙袋於是冉冉升空，彷彿高掛蒼穹的燈籠。稱之為天燈，恰如其景。

約從上世紀 90 年代台北平溪重新恢復了在元宵節放天燈的活動，放天燈遂逐漸成為台灣家喻戶曉的觀光盛宴，天燈的用途則由傳遞消息轉變成祈福或許願。時至今日放天燈已不僅僅流行於台灣及中國大陸，日本、泰國、波蘭、墨西哥、俄羅斯（聖彼得堡的海邊）等國家，都有放天燈的習俗。

天燈到底怎麼飛起來？

簡單來說，天燈可以飛是因為受到空氣浮力作用。

大家應該記得阿基米德浮力原理——物體在液體中所受的浮力和它所排開的液體重量相等。而空氣浮力和水的浮力原理相同，物體在空中受到的空氣浮力就等於它排開空氣的重量。但還有另外一個重要的因素，那就是「密度」，物體要在空中飛起來，它的密度必須小於空氣的密度。因此使得物體受到的空氣浮力，亦即物體排開空氣的重量，大於物體的重量。

空氣和水不同，因為水的密度隨水深淺變化不明顯，很容易計算一定體積水的重量，進而算出物體在水中所受的幾乎不變浮力。空氣密度卻會隨著高度而遞減，也會受氣壓、氣溫、溼度的影響，地表上的空氣密度約為 1.29 公斤 / 立方公尺。

一立方公尺物體所受的空氣浮力約為 1.29 公斤重，其實並不是很小。但因為日常生活中的物體密度都比空氣大很多，所以不容易察覺空氣有浮力。例如：木材所受的空氣浮力，只有木材重量的數百分之一。就算是一立方公尺，重約 12 公斤的輕質保麗龍，受到 1.29 公斤重的浮力，也不過是約十分之一的重量。即使世界上最輕的物質——氣溶膠（Aerogel），又稱固態烟，它的密度也比空氣的密度大 1、2 倍以上，還是不能在空氣中漂浮起來。

製作天燈的紙密度比空氣密度大，單只有這一層紙當然飛不起來，但這層紙包住的空氣，卻是讓天燈飛起來的主要原因。這並不是一般的空氣，而是加熱後的熱空氣，因為天燈內的溫度上升，使得其中的空氣分子活動範圍變大了，天燈的體積有限，因此活動空間不足的空氣分子就會開始往外跑。在這個過程中，天燈內的體積不變，但是空氣分子數量下降了，因此空氣的密度也就下降了。而天燈所受之浮力大小等於天燈體積所排開的一般空氣的重量，正比於天燈的體積，當這個浮力，大於天燈材料與其中熱空氣的總重量時，天燈就可以騰空了。

天燈所在位置的空氣密度越高，天燈也越容易升空。雖然在天燈尺寸高度範圍內（只有一、兩公尺），空氣密度變化的確不大，但是在天燈飛行的高度範圍內（約幾百公尺），空氣密度的變化就較明顯。

筆者有實際經驗，同樣大小的天燈（其尺寸比平溪天燈稍小），在臺灣平地能飛，在海拔約 1000 公尺的蒙古高原上就飛不起來了。民間方便製做、尺寸高度在一、兩公尺的天燈，在海拔不高的地區才能夠升空，所以放天燈的習俗多流行在低海拔地區。

平溪的天燈飛不出平溪，合理嗎？

前幾個月，新北市觀光局為回應社會大眾因製造垃圾、生態破壞等理由，對於「放天燈」的反彈，他們表示：平溪當地的天燈燃料量控制在 12~14 張金紙以下，只能飛行最高 800 公尺，最遠 5 公里，並不會飛出平溪以外，而燃料也會在天燈落地前燒完，不會造成火災。這在理論上合不合理？

依照規定平溪當地使用的天燈，要符合以下條件：

 1. 底座直徑 60~70 公分

2. 高度 130~140 公分

3. 外圍 360~370 公分

4. 重量不得超過 300 公克

我們嘗試來算算看，這樣的天燈可以飛多高。記得我們前面所說的，天燈要飛起來的條件：天燈所受浮力＞天燈本身材料重量＋熱空氣重量。

天燈受到的浮力：V（天燈體積）× ρ_out（天燈外空氣密度）× g（重力加速度）

天燈總重量：mg（天燈材料重）＋ V × ρ_in（天燈內空氣密度）× g

所以 Vρ_out g ＞ mg＋ Vρ_in g，又可記為 V(ρ_out－ρ_in)g ＞ mg

其中空氣密度的影響因素，我們考慮兩項：溫度和高度，其餘的氣壓、濕度這邊就暫時略過不提了。在溫度上，密度與溫度成反比：

所以，上面計算天燈浮力的不等式，又可以調整為

另外，考慮高度如何影響空氣密度，天燈飛到 800 公尺左右高度時，空氣密度約為地面空氣密度的 90%，也就是 1.29 公斤 / 立方公尺乘以 0.9，約等於 1.16 公斤 / 立方公尺。而根據規定的天燈尺寸，可以估計天燈體積大約一立方公尺。天燈中燃燒的金紙可能高達 170℃，我們假設天燈內的空氣被加熱到 100℃（430K）；而外在的氣溫約以 25℃（298K）來計算。在 800 公尺的高度，浮力（見下式）

已經接近規定的天燈重量（約 300 公克重 = 0.3 × 9.8 牛頓）了。如果天燈再往上飄，空氣密度更小，浮力就小於天燈重量了，更別說可能燃料已經燃燒殆盡，天燈內的溫度也沒辦法維持了。

那麼，天燈可以飛多遠呢？

在無風的條件下，天燈就只會從原地垂直升空，但有風的時候就會造成它水平位移，風速越大水平位移的速度越快、距離越遠。平溪的平均風速約 4 公尺 / 秒，風速不大，在 12~14 張金紙燃燒的時間，也就是天燈滯空的時間，約為七、八分鐘，以 500 秒來計算，大約只能飛 2 公里遠；即使風速到 10公尺 / 秒，天燈大約也只能飛 5 公里（事實上風速到 10 公尺 / 秒的狀況，根本很難放天燈，也失去放天燈的樂趣，不會有人在這種風速狀況下放天燈）。而且平溪周圍環山，終年多雨，基本上天燈也難以飛離終年潮溼的平溪，這也是為什麼要規定：燃料的數量、施放地點、以及風速過大不適合施放的原因。

因為平溪的自然條件得天獨厚，再加上審慎根據科學原理，並結合多年的經驗之後，仔細訂定平溪放天燈的規定。如果遊客遵守這些規定，在規定的範圍內（平溪區師功橋到十分遊客中心，106 號縣道基隆河流域沿岸周界範圍二百公尺內）施放，就不太可能出現意外。

此外，如果天燈不破損，燃料持續燃燒，就能使天燈內的空氣溫度足夠高，即便金紙燃燒完畢，天燈內的空氣溫度也會維持一段時間，還能滯留空中。天燈內的空氣溫度開始降低後，天燈也只會緩緩下降，所以說燃料基本上也會在天燈落地之前燒完。

參考資料

• 周鑑恆，《走馬天燈》，海峽前鋒文化事業有限公司，2014 年。
• 林政賢，〈天燈施放氣象條件之研究 -以平溪天燈施放區為例〉，中華科技大學土木防災與管理碩士論文，2014 年。

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你放過天燈嗎？當天燈冉冉升空，隨之而上的是我們的心願，不過同時升起的還有大眾對於放天燈不環保、製造垃圾的質疑聲浪。本專題從科學、環保、歷史角度切入，嘗試探討天燈目前面臨的問題與解決的可能方向。本專題由泛創特工企劃執行，新北市觀光局委託。

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