杜風 54 期 特別報導

台灣綠建築的發展與台灣建築科技中心

鄭政利

國立台灣科技大學建築系教授


 

台灣綠建築的過去

在世界能源危機後的1980年代,台灣綠建築發展從學術研究啟動,接著政府政策與行政院科技計畫的配合,以及建築管理法制化的落實,直到今天台灣綠建築的相關制度規範,已經大致成熟。回顧政府部門在推動綠建築的幾個關鍵措施,首先是在1999年建立了大致完備的評估指標系統與標章認證制度,其次是工程會在2001年啟動的「綠建築推動方案」,從政府廳舍建築帶頭要求落實,發揮了關鍵推動作用。民間工程也在政策引導之下,逐漸接受綠建築的規劃設計理念,以及理解綠建築在台灣永續發展上的重要性。近幾年來,特別是國內許多高科技龍頭企業團隊,如台積電、台達電等高科技廠房,更積極地以綠建築為實踐目標,也帶動了一般民眾的認知提升,以及國內綠建築相關建築節能科技的研發。讓台灣在全球暖化與氣候變遷議題下,因應節能減碳的建築相關課題發展,幾乎是與世界上先進國家並駕齊驅。

早期台灣綠建築的定義,是以建築生命週期中「消耗地球上最少的資源、排放最少的廢棄物」為目標,其實發展重點在於「節能」,之後加入「生態」、「減廢」、「健康」等宏觀課題後,使評估指標系統成為四大指標群的EEWH評估系統。其中包括生物多樣性、綠化量、基地保水、日常節能、二氧化碳減量、廢棄物減量、室內環境、水資源、污水垃圾改善等九大評估指標。這套評估系統乃是根據國人長期研究成果累積,並基於台灣亞熱帶熱濕氣候特色之環境條件,綜合歸納整理而完成,也是全球亞熱帶地區綠建築評估體系的代表,與美國LEED、 英國BREEAM、日本CASBEE等評估系統同樣受到國際的重視。EEWH評估系統與標章制度,在1999年由內政部公佈實施以來,已經成為國家級之綠建築認證規範。2007年起,台灣綠建築標章評估,更進一步實施了分級評估制度,並定期舉辦優良綠建築評選活動,至今已經至少有32件鑽石級與54件黃金級建築案例被評選出來。例如台北市立圖書館北投分館、台達電子南科廠,以及成功大學的魔法學校,都是非常成功的鑽石級綠建築典範。

節能減碳的現在與未來

全球暖化與氣候變遷的議題持續受到關注,當今「節能減碳」的要求,幾乎已經是文明世界先進國家的共識。台灣綠建築的發展與相關法令制度的推行,雖然也歷經了許多的批評與爭論、磨合與修訂,如今已經大致成熟穩健,並且受到國人的重視與支持。綠建築從早期比較發散的設計概念與技術研發開始,因此在許多議題上其實並未有明確的發展方向,評估指標基準也缺乏一致之共識。例如高科技技術的研發導入,與低科技誘導式設計手法的採用,優劣判斷與如何抉擇,一直是爭論不休的議題。最近我們在國際上,逐漸看到一個比較收斂與一致的發展方向,那就是「零碳建築」或「零能源建築ZEB(Zero Energy Building)」。「零碳建築」的定義是,一棟建築的設計建造與整體生命週期中,透過節能手法與低碳技術的應用,加上再生潔淨能源的導入使用,使其日常能源消耗可以達到零碳或接近零能源之目標。因此只要能夠達成此目標,不論高科技或誘導式設計,都應該受到重視。目前已經有許多國際組織,針對零能源建築議題定期舉行會議,讓零碳建築設計或零能源技術的應用落實經驗,透過國際研討會的場合來分享交流。

日本為了京都議定書的承諾,加上311震災後的教訓,設定2030為零碳建築實踐目標年,從政府機構到民間部門,無不全力推展進行。由於歐盟國家也設定2020年為落實零碳建築的目標年,同時啟動了零碳技術的科技研發計畫,配合許多新節能促進制度與法令規範的修訂,使零碳建築成為具體明確的努力目標,也凝聚了全球先進國家的共識。許多零碳建築的實踐案例,其實已經陸續被公開發表,例如英國的BedZED、澳洲墨爾本 Council House 2 (CH2)、日本東京大學卓越中心的ZEB實驗大樓,日本東京瓦斯公司的Earth Port Project等等。國立成功大學的綠色魔法學校,乃是國內第一棟標榜零碳綠建築之案例,我們相信未來必定會有更多的零碳綠建築被公開分享。

台灣建築科技中心

在這一波綠建築風潮與全球節能減碳技術研發的趨勢下,2011年3月,國立台灣科技大學建築科技中心(TBTC),由建築系已故魏浩揚教授領導規劃設計的新建帆船實驗大樓,在各界期待祝福下正式剪綵啟用。新建大樓由陳樟安建築師負責設計監造,三星營造團隊負責施工,是利用頂尖大學計畫部分的經費預算興建,完成建築物為地上7層、地下1層的實驗大樓。外型整合不同結構系統和力學傳遞原理,並採用綠色建材和永續環境技術。

 

台灣建築科技中心實驗大樓建築照片

 

國立台灣科技大學向來肩負應用科技研發責任與社會期待,頂尖計畫中台灣建築科技中心的新大樓設計概念,自然以高科技的研發與技術應用為主軸,期望將來成為台灣科技大學,持續研發綠色相關科技與建築應用技術之整合實踐平台。這些新技術的研發,不僅包括建築、營建、土木等設計工程範疇,也包括綠能、資通、材料、生化等應用科技領域。整棟建築由兩側方型的梁柱系統,及正立面的圓管桿件所組合而成,呈現獨特的帆船外型,工程難度極高。台灣建築科技中心是國內首創「活體建築實驗場」概念的實踐,採「開放建築」的精神,建築本身就是個開放支架體,可依使用需求拆組隔間,天花板、外牆則採用斷熱塑鋼帷幕,及高熱阻的三明治板材,不但可以隔音、隔熱、防火,還可單片拆換。為了打造具有彈性的建築空間,U型樓板彈性空間設計,使凹凸造型的樓板可納入電線、瓦斯等管線,再利用天花隔板鋪平,未來要整修或改建時,只需要打開天花板與地板就可整修內裝,可以大幅節省施工時間。

 

 

 

台灣建築科技中心積極地扮演著一個跨領域的整合平台,以台灣建築應用科技為發展主軸,由校內創意設計團隊與尖端技術研發團隊帶動創新技術研發動能。其中較具代表性之關鍵技術,包括建築結構「鋼結構耐震樑柱接頭」,建築材料兼具發電、隔熱、自潔三種功能的「太陽光電玻璃」專利,建築通風關鍵技術「氣簾式排氣櫃」(Air-Curtain Hood)的專利,建築採光關鍵技術「光磚」的專利,利用三菱鏡導光的原理結合光纖纜線將日光導入室內,提升空間品質與降低能源消耗,建築節能關鍵技術「地熱空調節能循環井」,利用台北市地下50米景美礫石層恆溫地下水作冷暖房熱交換的關鍵技術等等。另一方面,智慧建築研發項目上運用現代ICT科技,提升建築物各項性能,以提供一個優質生活與工作環境的綜合概念,也是台灣建築科技中心帶動科技整合,開展應用研發的重要機制。在台科大校內新建完成的「台灣建築科技中心」大樓,將長期持續作為各項智慧建築和綠建築元件整合實驗與示範平台。未來希望透過台灣建築科技中心的運作,期許將會有更多的建築新技術、新材料呈現出來。

 

 

結語

近年來,地球環境問題日益惡化,天然災害規模不斷擴大,氣候變遷議題的挑戰任務益形艱鉅。國內幾年前莫拉克颱風的創痛未平,前年八八水災再度重創南台灣,但是對照去年發生的日本東北地震災情,似乎預告著未來的災難將永無止境。面對日益枯竭的有限資源與能源危機,解決層出不窮的環境問題,尋求人類永續生存的未來出路,將是工程師們的重要責任與地球上的所有人類無可逃避的課題。

 

 

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