選用適當科技之探討-以「綠建築」為例
黃淑樺
國立高師大工業科技教育研究所
壹、背景與動機
科技發展提供人類經濟活動發展基礎,使人類生活品質進步,促成更多資源投入新科技研發,面對全球化競爭與有限資源過度開發的壓力下,自然資源面臨殆盡危機,生態環境也因此遭受破壞,進而影響人類的生活環境,大眾才了解科技對於生活包含各個面向的影響,也帶來許多超乎預期的改變,忽略了永續發展的重要性。
科技的發展滿足人類需求,相對也大幅提高人類改變自然環境的能力,於是以環境保護為訴求的團體相繼成立,反對科技繼續破壞自然生態,在1970年,從美國世界地球日的自然環境保護團體運動開始,追求如何在環境保護與科技發展間取得平衡,環境保護成為科技發展的主要訴求。
反觀台灣建築物的水泥消耗量、住宅自有率、住家衛浴設備數量已是世界之最,每人的用水量為德國的2.4倍,國宅面積遠大於日本與歐洲,但並非因此居住品質而提高,這些現象顯現台灣的居住政策並不永續且不環保,這般居住環境與現況,在未來21世紀地球環境危機下極需重新檢討改革。因此本文探討科技發展所帶來的環境問題以及選用適當科技之觀點來探討「綠建築」之內涵。
貳、科技與環境問題
自工業革命以來,人類知識大幅提升,科技高度發展,人類陷入了經濟價值體系之中,創造出許多只講求效率的產品,忽略過度開發超出了地球的承載力,自然環境漸惡化,包括生物瀕臨絕種、沙漠化擴大、森林銳減、氣候異常…等現象,反而對人類生存造成威脅,21世紀全球的自然生態失衡讓人徬徨心驚。台灣也因科技與經濟快速成長,過度利用自然資源,除了有水質、空氣、土壤、噪音及廢棄物等污染問題,加上海岸、河口、濕地以及山坡地遭大量開闢使用,造成水土流失、珍稀動植物瀕臨絕種及其棲地遭受破壞…等情況。
我國建築產業消耗全世界最高密度的水泥量、排放最多營建廢棄物,建築物的壽命卻嚴重偏低,從材料生產、施工營建、結構、設備計畫等,皆衝擊影響地球環境。過去有些忽略環保的建築政策,使居住環境日益惡化,如都市人口過度集中、人造環境不透水化、建築物通風不良、節能設計不當…等問題,造成能源浪費與都市氣候高溫化。然而目前我國新建築有95%為鋼筋混凝土構造,少有木構造或鋼骨構造的建築物,因此每年砂石需求量中約五成的砂石盜採自河川山谷,造成嚴重國土流失、橋樑破壞、道路受損。
繼瑞伯颱風以來,至今淹水問題頻頻發生,許多人認為是山坡地社區濫建或暴雨量超過防洪標準,事實上,大部分起因於城鄉環境過度不透水化,使得大地失去水的涵養力,讓地表逕流量暴增而易造成水災。台灣約76.6%人口集中在都市化地區,地狹人稠的限制下,由於建築生產及都市開發過程未充分考量整體生態環境,產生許多問題如下:
1. 建築生命週期各階段的污染
2. 建築產業能源不當耗用
3. 建築資源未能有效利用
4. 室內環境品質日益低落
5. 都市永續發展的環境面臨危機…等問題。
面對未來21世紀,生態失衡的問題已嚴重威脅到人類整體生存環境。1992年「地球高峰會議」以及1993年聯合國成立「永續發展委員會」(UNCED),皆共同商討如何挽救地球環境危機並展開地球環保運動,直到1998年「京都環境會議」正式制定各先進國二氧化碳排放減量的目標,顯示出地球環保問題的重要性,而「永續發展」也成為人類最重要課題。
參、何謂「綠建築」
1995年土耳其伊斯坦堡之「城市高峰會」、1998年加拿大溫哥華之「Green Building Challenge’ 98」以及2000年荷蘭馬斯垂克之「永續建築研討會」皆提出綠色建築與永續建築的議題,主要考量在於營建活動減少對環境破壞與地球資源的耗費,至此建築的永續考量已成為各國政策的重要發展目標。
針對建築之永續發展考量,台灣以「綠建築」為名推動相關工作,1996年成立「永續發展委員會」,將綠建築議題納入台灣永續城鄉發展政策中,目前更進一步列入「挑戰2008年國家發展計劃」,推展「綠建築推動方案」,目標為配合綠色矽島建設,積極推動維護生態環境的綠色建築。
(一)台灣的「綠建築」定義
為在建築生命週期各階段以最節約能源、最利用資源與最少廢棄物產生的方式來營造安全、健康、舒適、效率、環保及低環境負荷的居住空間,並達到人、建築與環境共生共榮且永續發展之目標的建築環境設計。「綠建築」必須以人類生活的健康、舒適為原點,任何的生態環保設計,若違反人類生存便失去其意義。
(二)「綠建築」的範圍-四大主軸九大指標
「綠建築」起源於寒帶先進國的設計理念,其中許多設計並非全適用於熱帶、亞熱帶國家,反觀過去國內其建築思潮受歐美、日本等國影響,將不適合南國氣候的寒帶建築造型帶至國內,反造成能源浪費、室內環境惡化、機械設備量大增等嚴重的環保問題。1999年我國發展出屬於本土的綠建築評估系統,2003年再納入室內舒適環境與生物多樣性指標,讓評估系統延伸至室內環境與週遭生物環境,確立「生態、節能、減廢、健康」 四大主軸的九大指標之綠建築政策。 由下表中可以更清楚的了解,綠建築與地球環境的關係及其如何改善我們的環境問題。
表一 我國綠建築評估指標系統與地球環境關係
資料來源:綠建築解說與評估手冊(民92)
(三)綠建築的原則
高效率使用能源與資源:包括能源與資源的再生與對環境無害之新能源的開發。
1.改善室內空氣環境品質。
2.生態資源保育與復原。
3.具成本效益的開發行為:利用最小能源,排放出最少廢棄物。
4.綠色交通運輸:為國際研發的趨勢,考量每位居住使用者的對外交通、通勤行5.為產生多少交通運輸的耗能。
肆、選用適當科技與綠建築
知名自然建築大師萊特曾說:「把建築物當成一個有機體來看,讓建築物跟自然環境完全融合協調的境界」。對於科技發展所造成的環境問題與能源危機爆發後,綠建築已蔚為國際風潮。在德國,建築物若不符合綠建築規範,便無法取得建照,所以德國每棟建築皆為綠建築,可想而知,德國人民不但長期受惠於建築的健康環境中,也替地球節省了可觀的能源。
前述提及「綠建築」乃是起源於寒帶先進國的設計理念,其中許多設計並非全適用於熱帶、亞熱帶國家,以建築外殼設計為例,在寒帶國家具現代感且外型透明的玻璃大樓,具有保存日射能功效,但台灣若照本宣科沿用寒帶國家建築設計,高溫潮濕的氣候,玻璃大樓只會耗損更多的空調電能,這些不當建築設計耗費了大量地球資源。我國有鑑於此,制定本土化之綠建築評估系統的9大指標,落實「生態、節能、減廢、健康」之建築永續發展。
然而「綠建築」並非口號,乃是一種實踐。舉例如下:
•建築設計上留下自然風洞,利用溫差自動替房子換氣,便可少開冷氣。
•自然採光,白天可不開燈以節省能源。
•建築體採用可回收或永續建材,因此拆除建築物也不會製造太多垃圾。
•窗戶、牆壁與屋頂利用絕緣斷熱設計,擋住門外熱氣。
•台灣的窗子通常只能開一半,另一半則無法透氣,改採複層玻璃內倒窗,可達到通風、採光與彩景三項功能,更可省電。
•若無法更改建築基本設計,至少可選用省能小家電或省水衛生器具,也能達到節省能源的效果。
台灣的綠建築每年漸增,由財團法人中華建築中心統計數目得知,從89年(1件)、90年(2件)、91年(2件)、92年(8件)、93年(21件)至94年(46件),共計80件。國內從學校(宜蘭縣南屏國民小學)、紀念館(嘉義市228紀念館)、辦公大樓(宜蘭縣政府辦公大樓/台灣電力公司新營區營業處辦公大樓)、住家(宜蘭厝008號)…各類建築,皆可見到採用綠建築之概念,為本土環境減少了破壞,減緩惡化,增加永續的機會。
伍、結語
在西歐國家如德國、奧地利、瑞士等國,已普遍存在節能概念,近年來也有許多相關建築師來台分享並推動節能建築設計,建築設計師除了必須計算出實際消耗的能源數字,依此做更有效率的節能設計,這在德國已行之有年。曾有國家發生過不當的使用節能建築,反而造成了耗能的反效果,也顯示選用適當科技的重要性:
•科技並非一成不變的模仿,抄襲先進國家模式,應該考慮各種地域性自然文化使科技做有效發揮。
•科技的發展具有利弊,人類處在科技樂觀面中,別忘了考慮可能潛在的負面作用,養成批判能力的科技素養,如此才能善用科技,避免科技的蠱惑,因人們可能受到科技意識主宰卻不自知。
•過去過度重視科技技術層面,忽略人文情意培養,造成科技負面作用產生,未來必須回歸到以人類永續生存發展為原則,以生活為依歸的發展,破除科學發展、能源物質運用的迷思,如此一來科技才能與人互動互存。
綠建築以人與資源永續為概念,以節能設計的環保觀念出發,各國制定出適合自己國家的評估指標系統,追求科技發展與自然間的平衡。科技的發展是人類努力的成果,但帶來的影響人類必須承受,人類發展科技所帶來的環境破壞,勢必要付出慘痛的代價後,終能了解大自然的偉大與美妙。
參考文獻
林憲德(民92)。綠建築解說與評估手冊(2003年更新版)。內政部建築研究所。
林政賢(民93)。綠建築評估指標適用性之研究。國立成功大學建築研究所碩士論文。
財團法人中技社-我國綠建築產業之現況與展望。http://www.ctci.org.tw/ct.asp?xItem=1127&ctNode=28
財團法人中華建築中心-綠建築。http://www.cabc.org.tw/
內政部建築研究資訊服務網。http://www.abri.gov.tw/utcPageBox/CHIMAINHP.aspx?ddsPageID=CHIM
康健雜誌網站-綠建築:會呼吸的健康空間。http://www.commonhealth.com.tw/content/056/056218.asp