全球暖化的因應之一~綠建築

佳林國中 歐映青老師

新北市中學環教輔導團團員

前言
    聯合國成立的政府間氣候變遷專門委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change簡稱IPCC)於2013年9月30日發表第五次氣候評估報告中提出從1950年代至今的人為溫室效應有持續增加的趨勢。國際間的科學家比過去更確信全球暖化是人類活動所造成,並明確提出人類需要更積極降低溫室氣體排放量,以降低暖化程度。研究報告也指出人類如果採取積極的溫室氣體減量政策可能將全球平均溫度控制在不比工業革命前高攝氏1.5度,但如果放任溫室氣體排放就表示選擇全球平均溫度比工業革命前高攝氏2度的可能情況。全球暖化引發的極端氣候包括寒流、熱浪、豪雨、乾旱及熱帶氣旋等現象,未來可能招致越來越多且劇烈的災害,包括水災、風災、旱災等危及生命生存的氣候災難。因此,在能源危機和地球暖化的時代,強調節能減碳的「綠建築」也就因應低碳城市的需求而產生。

綠建築的基本定義

    根據我國內政部建築研究所的定義,綠建築指的是從建材生產到建築物規劃設計、施工、使用、管理及拆除的一系列過程中,消耗最少地球資源,使用最少能源,製造最少廢棄物,以及對人體無害的建築物。「綠建築」在加拿大、美國及香港等國家稱為 Green Building ,有些歐洲國家稱之為Ecologial Building「生態建築」 或Sustainable Building「永續建築」,在日本則稱之為Environmental Symbiotic Housing 「環境共生建築」。基本上,由字義上的內涵即可推知綠建築強調維護地球生態平衡、與大自然共生共榮以謀求人類永續發展的價值,因此「綠建築」也可簡單的定義為符合「生態、節能、減廢、健康的建築物」。


綠建築的評估系統

    許多國家都有自己的綠建築評估系統,最早的評量機制是由英國於1990年所制定的BREEAM系統,而台灣則是由內政部建築研究所委託成功大學建築系於1997年正式提出綠建築的評估體系,2003年修定為九大指標組成,因可歸納為生態(Ecology)、節能(Energy Saving)、減廢(Waste Reduction)、健康(Health)四大範疇,故又稱為EEWH評估系統,其內涵與目標簡要說明如下表一。不同於其他歐美國家因應溫帶氣候而衍生的指標,台灣的綠建築指標是目前唯一發展於亞熱帶氣候的系統,是針對高溫高濕的環境評估標準。
    2007年台灣參考美國LEED綠建築評估系統也將國內的「綠建築標章」依評估得分高低區分為合格級、銅級、銀級、黃金級及鑽石級,共五個等級,並規定所有的公共工程都必須取得EEWH綠建築標章,可見政府致力將綠建築提升為國家發展的重點,也帶動民間企業競相提升綠建築的品質水準。例如台北市立圖書館北投分館即是全台灣第一個得到鑽石級認證的綠建築。當我們來到北投圖書館時,都會被其自然建材的木構造設計與良好的通風採光所形成的溫潤氛圍所深深吸引。而同為綠建築鑽石級認證的成大綠色魔法學校是由台達電等企業捐助,經成大建築系所師生的研究努力下,強調節能、節水及耐久的設計成果使該建築成為台灣第一座「零碳綠建築」,並於2013年獲選為全球最綠的建築之一,而引起國際關注與報導,成為最值得大家參訪學習及推廣的綠建築典範。

表一 綠建築九大指標之內涵與目標對應

範疇

指標

 內涵

目標

生態

生物多樣性指標

評估基地開發的綠地生態品質,包括生態綠網、小生物棲地、原生植物多樣性、土壤生態等

提供生物多樣性活動的生態棲地

生態

綠化量指標

以植物二氧化碳固定量做為綠化量的總量管制。針對空地、陽台、屋頂、壁面進行全面綠化設計的評估

淨化空氣、減少噪音、調節氣候、增加大地涵養水份能力,有效吸收二氧化碳,減緩全球暖化

生態

基地保水指標

建築基地涵養水份及貯集滲透雨水的能力

促進水循環、改善生態、調節微氣候、緩和全球暖化、減少都市洪水發生

節能

日常節能指標

評估建築外殼、空調及照明設計之能源效率、太陽能之運用

科學化節能減碳建築設計導向

減廢

二氧化碳減量指標

對所有建築物軀體構造的建材,在生產過程中所使用的能源而換算出來的二氧化碳排放量

減少建材使用、獎勵輕量化鋼構,間接限制鋼筋混凝土的發展,減緩國土破壞。

減廢

廢棄物減量指標

評估施工中與日後拆除之環境汙染量包括再生建材利用、土方平衡、營建空氣汙染防制等

減少廢棄物、空氣汙染及資源再生利用,營建施工更乾淨環保,減緩建築開發對環境衝擊

健康

室內環境指標

採較佳隔音性能之門窗及牆壁、光環境為自然開窗採光、通風對流稀釋室內汙染物、室內建材符合綠建築標章、裝修減量

良好的音、光及空氣品質

防止室內汙染物影響健康

健康

水資源指標

重視節約用水的設計包括馬桶、水栓,強制使用節水器具、雨水及中水再利用

建築設計有效利用水資源以利永續發展

健康

汙水與垃圾改善指標

汙水處理系統

垃圾確實分類與資源回收

減少水資源的污染及垃圾汙染


校園綠建築教學分享
    我所任教的學校佳林國中於民國100年設校,是一座獲得綠建築銀質獎章認證的學校。對於親師生而言,這樣結合大自然與永續發展的綠建築概念構築而來的美麗校園其實是一間可供學習的大教室。因此,學校的綠建築特色正可以作為校本課程的發展起點,提供師生學習節能減碳的最佳教材。目前我們組成綠建築學習社群,邀請自然、英文、綜合與藝文領域老師一同研討綠建築的教學課程與設計。在教材資源上,學校在綠建築的設計策略上舉例說明如下:
一、生態範疇 在生物多樣性的指標設計策略上,本校校園周圍施作親和性複層綠化圍籬,喬木如樟樹、厚葉石斑木等、矮灌木如苦林磐或杜鵑等、草本植物如朱蕉、馬纓丹等構成多層次植栽,以增加各式生物的棲地,如圖一。此外,校園亦建置開心農場供親師生進行有機農事園藝,沒有殺蟲劑與農藥的噴灑,使校園成為進行生活、生產、生態符合節能減碳食農教育的場域,如圖二。

圖一校園複層綠化親和性圍籬(生態範疇-生物多樣性指標、綠化指標)

圖二 師生從事有機農事園藝的開心農場(生態範疇-生物多樣性指標)


在綠化量的指標設計策略上,綠建築鼓勵立體綠化,本校的土窯長廊牆面種植多年生藤蔓植物如爬牆虎,其葉片顏色隨季節有變化的自然美感;在教室主體的外牆上栽種多年生蔓藤植物薜荔,藉攀爬建築立面爭取綠化量。花架上栽種紫藤、炮仗紅等藤蔓植物,增加垂直綠化及美化校園的設計,隨著開花季節的不同,校園之美也有不同的自然風貌。在基地保水的指標設計策略上,校園主要建築物之間保留大面積綠地,結合木製地板、石板的巧妙空間配置,整體鋪面兼具有透水功能及自然美感,如圖三。

 

圖三 透水的大面積綠地、木地板與石板巧妙空間配置(生態範疇-基地保水指標)

 二、節能範疇 日常生活節能指標的策略上,例如本校教室使用T5省電型燈管,消防燈採用LED燈屬於較經濟有效率之照明方式。活動中心建物外有垂直遮陽設計以調節溫度;辦公室空調搭配風扇並用。校舍配置可引進季節西南風,阻擋冬季東北風,可有效開窗通風節能。此外,應用太陽能發電提供校園大型裝置藝術「擁生樹」之夜間照明如圖四,形成本校特有的地標,夜晚的圖案意象比白天更加美麗動人。
三、減廢範疇 二氧化碳減量指標的策略上,本校空調、電氣通信路線及給排水衛生管理為明管設計如圖五,可減少維修敲打,延長建築壽命。校園司令台採合理結構化的輕量設計並連結木構造的花廊。另外,在廢棄物減量指標的策略上,利用土方回填基地如圖六,在工地四周則有防塵圍籬以防制空氣汙染等。

圖四 地標擁生樹以太陽能發電供應夜間照明 (節能範疇-日常生活節能指標)

圖五 明管設計可延長建築物使用壽命(減廢範疇-二氧化碳減量指標)


四、健康範疇 在室內環境指標策略上,例如南北座向的自然採光及通風,採用防眩光格柵照明燈具,使用再生環保建材健康塗料等。汙水垃圾改善指標策略上,本校採用雨水汙水分流設計,垃圾處理場實施分類回收且景觀美化,外運動線不干擾校園寧靜如圖七。水資源指標策略上,利用筏基設有雨水回收儲存池以及設置雨撲滿以進行水資源再澆灌利用,校園全面使用有省水標章的器材等。

圖六 土方回填基地,以減少營建廢棄物產生(減廢範疇-廢棄物減量指標)

圖七 垃圾處理場實施分類回收且通風良好(健康範疇-垃圾與汙水改善指標)


在教學教法上,我們除了傳統講述教學外,也發展了資訊融入教學的模式,經由校園闖關活動如圖八,學生可以藉由QR code連結教師建置的資料庫,進行線上學習與評量。我們也嘗試將桌遊融入校本綠建築特色的教學,讓學生在遊戲過程中更了解自己每天生活學習所在的校園,針對綠建築評估系統中四大範疇九大指標的設計策略學習,遊戲情境中也帶入日常生活中每個人該有的環境思考與行動,如圖九。藉由教學引入綠建築概念,提供學生探索校園綠建築特色的體驗活動,並透過遊戲讓學生澄清思考節能減碳的作為與價值,我們期望透過這樣的學習歷程,學生對於綠建築評估系統有了初步的認識,也對自己的校園產生更多情感的連結與珍惜,並進而將綠建築有關生態、節能、減廢及健康的環保理念延伸到自己及家庭生活中。

圖八 校園綠建築體驗闖關結合抓寶活動(此關為結構合理輕量化的司令台站)

圖九 桌遊融入校本綠建築特色的課程學習活動


結語
    聯合國成立的政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)所提出的第五次氣候評估研究報告指出以燃燒化石燃料為主的人類活動極可能是1950年以來氣候暖化的主要原因。人類的食衣住行育樂都需要能源,尤其我們居住的建築物所需要的水泥、鋼筋及其他建材都是高耗能的產業,在營建過程及日後拆除廢棄物的時候,也會產生嚴重的汙染與耗能;此外,居住環境落實綠化、透水化都是調節氣溫、涵養土壤及水源的積極作法;因此,綠建築的思考設計實有助於未來人類與大自然和諧共存之永續發展。
    顯而易見,人類的行為對於自然的影響是持續擃大的,我們在文明科技的發展的同時必須兼顧生態平衡的思維,才可能延緩人類物種自行滅絕之時程。綠建築的思潮方興未艾,這是減緩全球暖化的因應作為之一,需要個人與公眾齊心力行節能減碳的生活模式,讓我們一起努力行動!