防災儲水為什麼是「每人每天3公升」?
防災宣導中一定會看到的「飲用水每人每天3公升」。換算成杯子大約15杯。應該不少人心想「哪喝得了那麼多」。但這個數字絕非誇大。身體就算什麼都不做,每天也會流失約2.5公升的水――了解這個內容,就能明白3公升的意義。
9月1日,防災日。超市入口設了防災專區,海報上寫著:「飲用水儲備,每人每天3公升×3天份」。
旁邊的家人說:「3公升,是1瓶半的2公升寶特瓶耶?一天喝得了那麼多嗎?」
的確,平常有意識喝下的水大概只有1公升左右。那麼,剩下的2公升,究竟從哪裡來,又消失到哪裡去了呢?
數字的根據,有兩個
尿液約1.5公升。此外,就算沒有流汗,呼出的氣息與皮膚每天也會排出約0.9公升的水分。這種「看不見的排出」是無法停止的。
白飯、味噌湯、配菜、水果都含有豐富的水分,每天大約有1公升是從飲食中攝取的。災害時容易變成乾糧、罐頭等水分較少的飲食,這部分就得靠喝水來補足。
換句話說,3公升不是「想喝的量」,而是「從流失量反推回來的必要量」。接下來就依序來看。
收支①:流出的水 ― 看不見的排出量不容小覷
身體排出水分的「出口」,比想像中更多樣。最大的一項是尿液,約1.5公升。這是為了溶解並排出體內老廢物所需的必要開銷,就算減少喝水量,也無法歸零(濃縮是有極限的)。
意外地量多的,是呼氣與皮膚的蒸發。就像冬天呼氣會變白一樣,呼出的氣息含有大量水蒸氣。皮膚也會持續蒸發水分,這和流汗是不同的機制。這兩者加起來的「看不見的排出」,每天約0.9公升。就算躺著不動,也會持續流失。再加上糞便約0.1公升,合計約2.5公升。這就是身體每天必定流失的水量。
收支②:攝入的水 ― 災害時「飲食那份」會消失
流失的2.5公升,平常是怎麼補回來的呢?大致比例是飲料約1.2公升、飲食約1.0公升,以及體內燃燒營養素時產生的水約0.3公升。「沒有喝那麼多水」的感覺是對的,因為三分之一以上其實是飲食悄悄補上的。
然而災害時這個前提會崩解。因斷水無法烹調,乾糧、免煮米飯、罐頭、營養補給食品等水分較少的飲食成為主流時,就無法指望飲食提供的1公升。這部分得由飲用水承擔,光是喝的就要2公升以上。再加上沖泡免煮米飯的水、沖泡奶粉或服藥用水、最低限度的衛生用水,就成了「每人每天3公升」這個基準。
「災害時忍一忍,1公升就好」,在身體機制上是行不通的。尿液是排出老廢物的必要開銷,減得太少會讓老廢物濃縮,加重腎臟負擔。呼氣與皮膚的蒸發無法靠意志停止。若攝取量持續低於流失量,身體必然會逐漸脫水。血液變濃導致血栓風險升高,這在過去災害的避難生活中已成為問題(車內久坐引發的經濟艙症候群就是典型例子)。儲水不是「為了舒適」,而是「為了讓身體的收支平衡」。
那該怎麼做才好?
- 算出家人人數×3天份再購買每人每天3L×3天=9L。4人家庭就是36L=2L寶特瓶18瓶(6瓶裝3箱)。建議先準備3天份,有餘力的話準備1週份。
- 採用「循環儲備」不需要特殊的保存水。平常喝的水多買一些,從舊的開始喝,喝掉多少就補多少。這樣既能避免過期,又能隨時保持一定的儲備量。
- 分散放置地點,全家人共享資訊全部放在同一處,該處無法使用時就全軍覆沒。分散儲放在廚房、臥室、車上等2~3個地點比較安心。也請和家人一起確認斷水時的供水站(地方政府的給水點)位置。
總結
「每人每天3公升」的真面目,可以這樣整理:①身體每天必定流失約2.5L,來自尿液1.5L+呼氣與皮膚0.9L+其他0.1L。②平常飲食大約補上1L,但災害時乾燥的飲食讓這部分也得由飲用水承擔,加上烹調用水後就變成約3L。這不是想喝的量,而是從身體收支反推出的數字――所以無法刪減。
3公升不是「充裕的基準」。
而是身體水分收支勉強打平的底線。
順帶一提,把「體內燃燒營養素會產生水」這個機制發揮到極致的,是沙漠中的駱駝。從駝峰的脂肪中製造出水分的驚人機制,在這篇文章中有說明。
水不只在準備儲備時,在逃難時也會左右人的行動。淹水道路上車門為何打不開,在〈為什麼淹水的道路上,車門會打不開?〉一文中有討論。
- 準備一杯裝有冷飲的杯子,或是鏡子、窗玻璃
- 把嘴靠近,緩緩吐氣,觀察表面起霧的樣子
- 霧氣=呼氣中含有的水分。想像一下這種情況一整天都在不停發生
呼氣起霧,就是一次呼氣的「看不見的排出」變得可見的模樣。一天的呼吸次數約2萬次。積少成多,呼氣與皮膚合計就達到約0.9L。冷天呼氣為什麼會變白,可以參考這篇文章。
想了解更多 ― 用語・算式・與教科書的連結從國中理科到大學專業科目,明確標示這是哪個程度的內容
- 國中國中理科課程範圍
- 高中高中「生物基礎」課程範圍
- 高中+高中「生物」的進階內容,或教科書專欄程度的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目(生理學・災害醫學)的內容
- 研究中連大學都還沒當作「定論」教授、研究人員正在調查中的內容
國中用語:這個數字是有名稱的
- 水分收支:攝入身體的水與流出的水之間的平衡。健康的身體每天幾乎是打平的。
- 不感蒸散:正文中的「看不見的排出」。與流汗不同,是從呼氣與皮膚在不知不覺間流失的水分。
- 循環儲備(Rolling Stock):多買一些平常吃的食品、飲料,從舊的開始食用並隨時補貨的儲備方法。
- 分散儲備:把儲備分放在多個地點,以應對其中一處無法使用的風險。
國中高中用算式驗證:2.5L的內容,以及全家的儲備量
用加法與乘法來驗證正文中的數字。數值為健康成人的參考值(會因體型、氣溫、活動量而異)。
| 用符號表示 | q = U + E + F V = q × n × d |
| 用文字表示 | 一天需補充的水 = 尿液 + 蒸發 + 糞便。儲備量 = 每人每天用量 × 人數 × 天數 |
| 公式的由來 | 身體水分收支(流出量=應補入量)的平衡。要維持體內水分不減少,就必須補入與流失量相同的水。 |
| U・E・F | 一天因尿液、呼氣與皮膚蒸發、糞便等流失的水(單位為L) |
| q | 每人每天所需的水(單位為L。儲備時預留餘裕,取3L) |
| n・d | 人數(人)・天數(天) |
| V | 所需儲備量(單位為L) |
| 尿液 | 約1.5 L |
| 呼氣與皮膚蒸發(不感蒸散) | 約0.9 L |
| 先合計這兩項 | 1.5 + 0.9 = 2.4(L) |
| 加上糞便等(約0.1 L) | 2.4 + 0.1 = 2.5(L) |
| 每人每天的基準 | 3 L |
| 3天份為 | 3 × 3 = 9(L) |
| 4人家庭則為 | 9 × 4 = 36(L) |
| 換算成2L寶特瓶 | 36 ÷ 2 = 18(瓶) |
4人×3天,需要2L寶特瓶18瓶=6瓶裝的箱子3箱。換算成數字後,會發現這其實是「意外現實的量」。若延長到1週份則需要7箱。
高中高中+為什麼尿液無法減少:腎臟濃縮的極限
高中正如生物基礎課程所學,腎臟會過濾血液,重新吸收必要成分,並將老廢物以尿液形式排出。水分不足時,會透過荷爾蒙(抗利尿激素)作用增加水分再吸收,使尿液變濃、量變少。
高中+不過,這種濃縮是有上限的。人類腎臟能製造的尿液濃度存在生理上的極限,要完全排出老廢物,每天最少需要一定的尿量(約0.5L)。而且這種「最低限度」的狀態會對腎臟造成很大負擔,持續下去會導致身體出狀況。「不喝水的話排出的量也會變少所以沒關係」之所以不成立,就是因為這個極限。
大學災害醫學的觀點:脫水帶來的二次傷害
在過去大規模災害的避難生活中,因控制飲水而造成的健康損害屢屢被報告。為了減少上廁所的次數而不敢喝水的行為,會因脫水使血液黏稠度上升,據稱會提高深部靜脈血栓症(俗稱經濟艙症候群)與心血管疾病的發病風險。在災害醫學領域,「廁所的準備(攜帶式廁所)與水一樣重要」這樣的認知正逐漸普及。確保飲用水的儲備,與能安心如廁的儲備,在生理學上是密不可分的一組。
📖 延伸閱讀:維基百科「不感蒸泄」(日文) / 維基百科「深部静脈血栓症」(日文)
研究中目前尚未完全釐清的事
- 「每人每天3L」的個人差異量化。所需水量會因體型、年齡、氣溫、活動量而大幅改變,夏季受災或高齡者、嬰幼兒、有慢性病的人,3L可能不夠。針對各族群精確化建議量的研究與討論仍在持續。
- 實際受災生活中水的使用方式。飲用、烹調、衛生用途實際上如何分配,相關實態資料有限,研究人員仍持續透過斷水長期化案例的調查來檢討儲備準則。
- 在宅避難時代的儲備設計。不待在避難所而在自家生活的「在宅避難」正逐漸成為主流,以集合住宅斷水、停電(幫浦停止運作)為前提的儲水與配送最佳化,是防災研究中正在進行的課題。
也就是說,本文的內容也是「目前已知範圍內的說明」。3L並非萬能的答案,而是「最低限度的起點」――配合家庭成員需求再加碼,才是真正的準備。
與教科書的連結(依程度分類)
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文哪個段落 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科・人體構造(排泄) | 水分收支的概念、①②的計算 |
| 高中 | 生物基礎・體內環境的維持(腎臟・荷爾蒙) | 尿液濃縮的機制、抗利尿激素 |
| 高中+ | 生物・滲透壓調節的進階內容 | 濃縮的生理極限、最低限度尿量 |
| 大學 | 生理學・災害醫學 | 不感蒸散的定量、脫水與血栓風險 |
| 研究中 | 公共衛生・防災科學(進行中) | 所需量的個人差異、受災生活的實態調查、在宅避難的儲備設計 |
| ― | 防災・生活的連結 | 循環儲備、分散儲備、供水站的確認 |
- 日本內閣府・消防廳・地方政府的防災宣導資料(Naikakufu, Shōbōchō:飲用水每人每天3公升×至少3天份、建議可能的話準備1週份的儲備)。
- 日本厚生勞動省(Kōsei Rōdōshō)「一起喝水促進健康」推廣運動資料(一天水分出入約2.5L的內容:尿液・不感蒸散・飲食・體內代謝生成水)。
- 生理學的標準教科書(水分收支、不感蒸散、腎臟濃縮能力與抗利尿激素)。
- 日本循環器學會(Nihon Junkanki Gakkai)等機構針對災害時深部靜脈血栓症(經濟艙症候群)預防的建議(不要限制飲水、如廁環境的重要性)。
※本文為面向大眾的科學解說,不能取代醫療上的判斷。有慢性病的人,飲水量請遵照醫師指示。儲備的量與內容,請依地方政府的防災資訊與家庭成員狀況調整,災害發生時請遵從地方政府與消防機關的指示。文中數值僅供參考。