Q&A

 
 
 

綠建築

 

1. 能源危機對地球帶來的衝擊為何?

1760年始於英國的工業革命,不僅把人類的物質生活文明帶到前所未有的新紀元,同時也深深的改變了人的觀念。藉著科技的發展,人類發現自己〝支配地面〞的能力越來越大;1961年一枚巨型火箭把人類第一次送上太空;8年後,阿姆斯壯登陸月球,並插上了美國國旗,這隱約的表達出人類〝支配天〞的慾望。

在1970年代能源危機之前,美國人享有的富足與繁榮讓多數人真的可以不用為明日擔心,因為只要有錢什麼都可以做到,〝人定勝天〞的觀念是普遍被接受的。然而隨著能源危機、地球溫室效應、臭氧層的破壞、以及乾旱洪水等自然的反擊,喚醒了富裕的美國人重新思考四千年前〈約伯記39篇〉的對話『你知道天的定例嗎?能使地歸在天的權下嗎?』

2. 從“防洪”到“疏洪”,美國對於生態體系想法的轉變?

回顧1960年代之前美國工程界的觀念,例如所謂〝防洪〞,就是把城市街道的雨水迅速的排出以免氾濫。隨著都市的成長,排水系統越作越大,水泥河堤越加越高,投入的經費也越來越高。但到了70年代後,卻發現這套以人類科技文明的防洪系統來取代大自然原有調節系統的方法,對防洪效果相當有限,但卻對環境生態帶來了嚴重的負面衝擊。在體認到人類的法則終究不能取代自然的法則,美國的聯邦環保署(EPA)終於在1999年12月頒佈新的法令(phase II Stormwater rules),要求所有的土地開發需控制地表的排水涇流量(Run off),也就是50%的水需經由蒸發及植物葉子的吸收,45%的水需滲入土壤進到地下水系統,剩下的水(不超過5%)才可流入排水系統。為達這個效果,唯一可行的方法就是效法自然(Doing it the Natural Way),把溼地與森林帶入土地開發中,屋頂綠化、透水性舖面的運用都是可行的方案。景觀設計不再只是提供視覺的享受,亦要溶入自然的生態體系;防洪系統不再只計算排水量,而需考慮整體的生態體系。

3. 為什麼會有冷氣機的發明呢?

1902年,開利冷氣的創辦人開利博士(Dr. Carrier)發明了世界第一部冷氣機,為的是可以控制印刷廠的高熱與溼度。1920年代冷氣空調開始進入美國的戲院、百貨公司及住宅市場,改變了人類生活過去的限制;到了1995年,75%的美國住宅設有冷氣,美國南部(如佛羅里達州)地區的住宅設有冷氣空調設備的比例更高達90%。冷氣空調成了現代文明生活不可缺的部份。

4. 美國綠建築協會訂定的綠建築評估標準(LEED Green Building Rating System)為何?

在邁入20世紀末,美國的綠建築協會(Green Building Council)為美國政府訂定了一套綠建築評估標準(LEED Green Building Rating System),LEED的評估標準包括了:

  1. 永續的基地 (Sustainable Sites)
  2. 有效的用水 (Water Efficiency)
  3. 能源及大氣 (Energy & Atmosphere)
  4. 材料及資源 (Materials & Resources)
  5. 室內環境品質 (Indoor Environmental Quality)
  6. 創新技術及設計 (Innovation & Design Process)

評分的細項共41項,包括了由基地的選擇、能源、用水的節約、材料選擇、空氣品質到設計的流程。LEED的評估標準被美國許多地方政府採用(要得到LEED的認證最低需得分26分,滿分69分),例如西雅圖的永續建築政策(Sustainable Building Policy)要求所有由政府輔助超過5000平方英呎(約140坪)的新建築或整修工程需最少符合LEED評估標準的銀標章(Silver Rating,33~38分)。

5. 美國環保署提出住宅節能及舒適的要素是什麼?

依照美國環保署(EPA)的報告,恰當的隔熱是住宅節省能源及舒適的要素(Key Element)。美國能源部(U.S Department of Energy)將全美國分成三個區:

  • 溫暖(Warm,需要冷氣),如佛羅里達州,南加州,東南德州。
  • 混合(Mixed,需要適度的冷暖氣),如奧立岡州,華盛頓州。
  • 寒冷(Cold,需要暖氣),如紐約州,大湖區密西根州等。

依這三個區域的氣候分別訂定建築外殼最基本的隔熱值(表Figure I ,Cost Efficient Insulation R-Values),溫暖區如佛羅里達州規定屋頂隔熱值為R:38~39,外牆R:11~22,樓板R:13~25(採用電冷氣設備);寒冷區如紐約州規定屋頂隔熱值為R:49,外牆R:11~28,樓板R:25。

環保署(EPA)的ENERGY STAR Labeled Home 鼓勵採用比能源部所訂定更高隔熱值的建築外殼,因為美國住家超過40%的能源是消耗在冷暖氣之使用上。

6. 美國對於節能所提供的獎勵措施為何?

根據紐約州的統計,符合ENERGY STAR Labeled Home 的住宅比一般住宅每年節省的冷暖氣費用可達美金$483(約台幣19605元),若再採用省電燈具及其它節能電器設備,可再節省美金$221(約台幣7735元),合計起來大約是台灣建築系畢業生一個月的薪資。

政策得以執行是需蘿蔔(獎勵)與棒子(法令)並用的。在西雅圖地區為了鼓勵節約用水,只要是當地居民更換較高效率的洗衣機,就可得到電力公司的退費(refund)。1992年夏天西雅圖久旱不雨,當地水公司甚至免費送省水蓮蓬頭給每個住家,並呼籲民眾庭院少種植草地,改種抗旱性植物。為了鼓勵集合住宅資源回收,只要有住戶志願監視公寓的垃圾資源回收,西雅圖的Public Utilities 就會給予美金$100作為獎勵;西雅圖住宅局(Seattle Office of Housing) 並提供低利貸款給居民當作改善住宅的隔熱,居民若更換較高效率的熱水爐、暖氣機,或將門窗的單層玻璃改成隔熱效率較高的雙層玻璃,亦可得到瓦斯公司的退費;為了鼓勵搭乘辦公運輸系統,在西雅圖許多公司的職員及華盛頓大學的學生都可拿到全年的免費公車票,甚至公共停車場(如Seattle Center)的停車費是根據乘客人數決定的,一輛車越多人搭乘,停車費就越低。政府甚至提供較高的貸款金額給購屋者,條件是他們所選住宅區位,可減少私人車輛的使用。為了節約能源,甚至將家裏的普通燈泡改為省電燈泡都可得到退費;政府也在網路上提供可買到減價的高效率燈具(符合EPA Energy Star的產品)的商店。

7. 西雅圖區為提高能源效益,提出一套Built Green政策的內容有哪些?

西雅圖所在的國王郡(King County)及Snohomish County 亦提出一套Built Green的政策(請參閱http://www.builtgreen.net),目的是要在土地的開發同時,保有華盛頓州整個西北區(Pacific Northwest)的青山綠水。Built Green 提供一個網路使建築師、營造廠、開發商、材料商、銀行及房屋仲介業得以整合,以提供當地居民有較高能源效益、較健康、較安全的房子,同時亦可保護整個華盛頓州西北區的漂亮環境。

Built Green的評估標準分成六大項:

  1. 綠建築法規 (Green Building Codes)
  2. 環境及水資源保護 (Site & Water Protection)
  3. 能源效益 (Energy Efficiency)
  4. 健康與空氣品質 (Health & Air Ouality)
  5. 材料效益 (Materials Efficiency)
  6. 提供使用者合乎環保的操作與維修 (Environmentally Responsible Home Ownership)

8. 大西雅圖區原本就是環保意識很高的地方,在Built Green及Sustainable Building的兩大綠建築政策下,產生了一些具地方性的綠建築如下:

Elbow Coulee 的小木屋(建築師:Balance Associates)面積約1400平方英呎

基地選擇時避開樹林,減少樹木的移除並遠離現有的溪水,減低對環境的衝擊。依著山坡將建築分成兩個高程,減少土方開挖,施工時被清除區域補種了抗旱性高的原生植栽。結構用材多是較環保的人工合成木 (processed wood) ,例如膠合樑、夾板、工型木樑(I joist)等而非原木(Saw Lumber),屋外的雨淋板亦採用天然乾燥的廢材(salvaged wood ) ;室內石灰牆採用integral color,減少了油漆的程序。設計時尺寸依4英呎模矩 (北美夾板尺寸為4呎 × 8呎 ), 減少建築廢棄物,並採用省水設備。因為建築面積控制在1400平方英呎(約40坪),所以施工時可減低建築廢物的產生;建築物南邊及東邊裝設高效率的玻璃 (high performance glazing),同時提供了大面積的thermal mass以利用passive solar gain,減低暖氣的消耗;設有低速排風機及新鮮空氣的進氣設備,可依使用人數多寡感應,自動調整換氣量。此外在室內建材如地坪、牆壁,儘量選擇不需再加油漆或保護漆的工法。

9. 大西雅圖區受綠建築的影響下,建造出的Reeve住宅的特點有哪些?

Reeve住宅(建築師Jim Cutler)座落於華盛頓州Lopez 島的海岸邊(AR April 2002,P108-113) ,基地面對Juan de Fuca海灣,擁有典型西北區安靜美麗的原始風貌,在基地上偶而可聽到鯨魚及禿鷹的叫聲。在未有建築物之前,屋主Reeve一家六口都是由西雅圖搭渡輪來此渡假,十年來他們始終是住在拖車裏,深恐一旦蓋了建築物就會破壞基地特有的風貌;後來,他們找到了當地的建築師Jim Cutler(FAIA),因Cutler在西雅圖附近完成多與環境結合、溶入自然的住宅。業主在設計之前告訴Cutler他們不要那種登在建築裝潢雜誌上看起來〝美美〞的房子,他們要的是一個真正能住的小木屋,Cutler最後完成的是充滿泥土味(rustic), 卻又具有田園詩般優雅的隱居處(retreat)。他的設計出發點是〝將人溶入自然環境的美,人就自然會開始去思考保育的議題〞,這種以設計者敏銳的直覺去感受基地,與一般由環保技術的角度去切入設計有很大的不同。業主原先希望建築座落在基地的高處,以便享有懾人的美景,但Cutler認為這樣建築會太過暴露,破壞峭壁原有的風貌,Cutler謹慎地將建築順著地形配置於森林與海岸之間,單斜的屋頂壓低在樹林的高度之下,不僅讓建築隱藏在地貌之中,也可避開冬季的時速70英哩(112公里)的強風。單斜的屋頂覆土植上當地的野生草種,讓建築溶入自然,並提供了很好的隔熱效果;雨水沿著屋頂流到地下8000加崙的儲水槽當作消防用水。建築物在一個大屋頂下分成三段獨立的量體,分別是主臥室、起居空間及小孩臥室(P.113平面),由一個空間到另一個空間需經過半戶外,讓人可體驗到自然的溫度,風吹在皮膚的感覺,聽到海浪及松濤,看到禿鷹在空中盤旋,聞到松脂及泥土的香味。

體驗Reeve 住宅與天地萬物的關係時,令人不禁想起一百多年前,美國華盛頓州原住民被迫將土地賣給政府時,酋長西雅圖對美國政府所說的一段如詩的宣言:

大地的每一部份都是神聖的

如果你們買了這片大地

你是不是已經做好準備

善待大地、風和雨

以及每一根松針、每一處沙灘

每片草地和每一隻小蟲

還有那飛越山峰與生命之河的巨鷹

在林間跳躍的鹿和震撼山林的熊吼

他們和人類同享潔淨的空氣和溪流

如果你們買了這片大地

請你們讓野牛繼續在大草原上奔跑

請勿讓交錯的電線遮去了山林的視線

讓森林神聖的角落永遠保持它的神秘

讓飛鷹在湖中看見自己飛翔的英姿

為了我們的子孫

請保持大地、河川和空氣的潔淨

如果你們買了這片大地

請你們對待他們像對待兄弟姊妹那樣

人、動物、昆蟲、山、溪流、森林和雲彩………

我們都屬於同一個家族

公平的接受大地之母的孕育

我清楚的記得,祖先流傳下來的一句話

大地不屬於我們,我們屬於大地

如果你們買了這片大地

請照顧她,像我們照顧她那樣

因為大地是我們的母親

我們愛這大地

請你們也能愛她,就像我們愛她那樣

-----《西雅圖宣言─國立編譯館版》

10. 紐約州政府為鼓勵綠建築,提出“ENERGY STAR Labeled Home”的政策有哪些內容?

在美國東北的紐約州亦推出〝ENERGY STAR Labeled Home 〞及〝New York Energy Smart 〞的政策來鼓勵當地的綠建築。美國紐約州有很長的冬季需要暖氣,但夏天七、八月時溫度亦可高達攝氏三十多度,沒有冷氣空調的房子是無法居住的。在這種夏天炎熱、冬天嚴寒的地區,能源的耗費相當可觀。紐約州的政府採用了環保署(EPA)的ENERGY STAR Labeled Home的評鑑標準,鼓勵居民選擇較節約的住宅(比依現行能源法規下的住宅,可節省百分之30以上能源)

所謂ENERGY STAR Labeled Homes共有五項基本評估標準:

  1. 構造氣密性 (Tight Construction) : 增加建築構造的氣密性,防止冷(暖)氣外洩,減少溼度、灰塵、蚊蟲及污染進到室內。
  2. 空調管道氣密性 (Tight Ducts) : 改善室內空氣品質,增加舒適度,減少噪音。
  3. 高效能的冷暖設備 (Energy Efficient Heating and Cooling Equipment) : 減低電費、瓦斯費,降低噪音,提高設備使用年限。
  4. 增加隔熱值 (Improved Insulation) : 增加建築外殼的隔熱值,提供舒服安靜的環境。
  5. 高效能的門窗 (High Performance Windows) : 冬天防止暖氣流失,夏天防止熱氣進來。

11. 紐約州政府亦提出“New York Energy Smart”的相關政策及鼓勵的措施?

紐約州的Energy Smart 政策與鼓勵居民使用太陽能,居民可在住宅的屋頂裝設太陽能光電板(PV panels)發電。太陽天時,所產生的電力供家用,多餘的電力可經由供電系統賣回給電力公司。裝設太陽能發電板不僅可發電,設備費用亦可抵25%的稅。台灣目前雖有獎勵利用太陽能的政策,但台電並不購回一般私人的發電,自行發電後得自行儲存在蓄電池,但成本加高,效率卻不高,再加上政府輔助款只佔設備費用的一小部份,所以誘因不多。在陽光充沛的台灣反而無法推動太陽能發電,卻要為核電存廢爭吵,實在是可悲!

12. 美國領土中,哪一州的氣候條件與台灣較類似呢?

位於美國東南的佛羅里達州,與台灣一樣屬於炎熱潮濕的氣候區(附件Miami Yearly Weather Patterns),佛州的邁阿密(Miami)接近北回歸線,夏天溫度最高紀錄35.50℃,高溫大多發生在六~九月的下午,一年當中75%氣溫在18.30~29.40℃之間,其它14%氣溫在7.20~18.30℃之間。每年的九月到十一月是颱風的季節,年平均降雨量1524mm(台中1724mm),而六~九月幾乎是每隔一天下一次雨。邁阿密的溼度也很高,年平均蒸氣壓(Vapor pressure)是18mm Hg,七月到十月甚至高達20mm Hg (舉例來說,2002年6月4日,邁阿密的相對溼度在80~90%之間,溫度在240~310℃之間,台中溫度在240~290℃之間),在這種氣候條件下減少太陽的幅射熱、提供適當通風、降低溼度,成為省能建築的基本需求。

13. 佛羅里達州政府頒布的能源法規(FORM 600 A-01)對住宅建築的要求項目主要有:

  1. 挑簷深度 (鼓勵深的挑簷)
  2. 玻璃種類及面積 (鼓勵雙層,隔熱玻璃)
  3. 建築外殼隔熱值R值 (屋頂R>19,外牆R>11,鼓勵高R值及白色屋頂)
  4. 冷氣空調系統、送風方式及位置 (要求所有風管需加保溫,R>6,鼓勵高效率的空調設備,鼓勵加吊扇及自然通風。
  5. 熱水器 (鼓勵熱回收自空調設備及使用太陽能集熱器)

14. 佛羅里達州政府鼓勵居民使用節能的方式?

佛羅里達州政府亦頒佈政策鼓勵利用太陽能及其它替代能源(如Biomass Energy,以微生物分解產生沼氣發電)供住宅及交通運輸用,當地電力公司(如FLORIDA POWER & LIGHT COMPANY)亦提供住宅免費診斷,評估建築是否省能。屋主若是改善建築外殼的隔熱值因而減少空調用電負荷,可申請抵電費達美金$626 (台幣21910元),更換高效率的冷氣機亦可抵電費美金$216~436(台幣7560~15260元),電力公司亦提供訓練課程教導營造廠如何蓋省能建築,並對省能建築收取較低的基本費。電力公司對商業及工業用建築亦提供類似獎勵,如增加隔熱值、改換高效率照明、高效率冷暖氣或自設發電設備,每年都可抵繳可觀的電費。佛羅里達州的電力公司因為不是獨占事業,每個區域都分別由不同的電力公司經營,地方可選擇適當的公司。在這種自由競爭之下,各電力公司自然要以效率及管理來爭取競爭的優勢,因此當地居民不用常受電力公司限電的恐嚇,倒也是福氣。

15. 佛羅里達州受綠建築的影響下,建造出來的建築物有哪些優點值得台灣學習呢?

佛羅里達州因氣候炎熱潮濕,不同於北美其它溫帶或寒帶地區,因此當地也產生了一些適合台灣參考的綠建築。大西洋藝術村(ATLANTIC CENTER FOR THE ARTS)(AR 06.97 PP. 99~111)座落於佛羅里達州New Smyrna Beach 海灘邊的叢林中。建築師Thompson & Rose 的基本設計策略是不要干擾基地原有的生態,因此建築物需化整為零,將藝術村的舞蹈、戲劇、繪畫、雕刻、音樂、寫作等各工作室及其它附屬設施分散在叢林中,再用棧道相互聯接。在設計之初,建築師參考了一些相同緯度的熱帶區域,如非洲的建築型態、材料及遮陽的運用(P.102)。Thompson & Rose在設計上採用深挑的屋簷,除了視覺上提供建築群間的對話,亦是對當地多雨及烈日的氣候提供較恰當的建築對策。所有的建築及棧道都是高架離開地面,不僅可斷開濕氣,亦減少土方的開挖,減少對生態體系(動、植物)的干擾。Thompson & Rose與業主都對保留基地現有植栽非常在意,例如當地原生種矮橡樹、小棕櫚、及松林等都被儘可能的保留。Thompson & Rose亦精準的計算太陽角度來決定各建築物的相關位置,深挑的屋簷及木百葉門窗提供了足夠的遮蔭,油畫工作室設置可開啟的百葉,利用自然排氣排除油畫顏料的揮發氣體。

整個藝術村建坪有16000平方英呎(436坪)分成十多棟小木屋,散落在67英畝(82,000坪)的叢林之中,靠著棧道相連就像走迷宮一般,建築物在叢林中因此有〝若隱若現〞的感覺,Thompson & Rose的設計一方面重現了南方鄉土建築的風格(Southern Vernacular Cracker Style),另一方面也暗示著藝術工作的本質。

TENNIS COTTAGES & SIDEYARD HOUSE (ARCHITECTURE / MAY 1995 PP 100~105)座落於佛羅里達州的溫沙市(Windsor),是一棟具有南方地域風格的合院建築:白色石灰牆、深挑的屋簷、半戶外廊道及可開啟的木百葉窗,充分地反應當地炎熱潮濕的氣候型態。建築物南北座向,面向中庭的南向廊道深達3公尺,幾乎是一個房間的深度,也因此提供了足夠的陰影,可在此擺張圓桌享受下午茶。建築造型雖然簡單,但卻是個住起來很舒服的房子。反觀台灣許多的名宅,設計者似乎過分地陶醉於視覺的造型,且常〝語不驚人死不休〞,反而忽略了住宅的〝可居性〞與〝平實性〞,也忽略了當地氣候的特色。台灣建設公司的一些豪宅雖在外型也有試圖模仿溫沙市豪宅的造型,但構造上因兩地能源法規的差異,在溫沙市住宅的外牆及屋頂需加上隔熱層(P.102剖面),才能通過當地的能源法規;反觀台灣的豪宅,若要通過佛羅里達州能源法規,需在RC外牆再加上2英吋(約5cm)厚的PS發泡冷凍板,RC屋頂需再加上3英吋(約7.6cm)厚的冷凍板(表Figure 2),才可通過審查。台灣的豪宅也不具溫沙市住宅的深廊(約3m)與深簷(約90cm),反倒是建於1629年的淡水紅毛城,出現這種深的走廊,較能反映台灣炎熱潮濕的氣候。

16. 美國南方的阿拉巴馬州建造出來的綠建築,有什麼優點值得台灣學習的呢?

美國南方的阿拉巴馬州與佛羅里達州相連,臨墨西哥灣,也是屬於潮濕炎熱的區域。奧本大學(Auburn University)的Rural Studio為當地的貧戶設計住宅,並由學生親自施工蓋了一棟低造價的綠建築(Architecture Aug 1997,PP. 90~93)。為了因應當地的氣候,600平方英呎(16坪)的室內空間外連結250平方英呎(7坪)的陽台(加了紗窗的半戶外空間),半戶外陽台不僅成為室內空間的遮陽設施,並成為家人的起居空間。自然通風是本設計的主要考量,傾斜的屋頂、挑高的室內空間,使這棟建築得以自由呼吸,而牆上的排風機及閣樓的透氣設施(Attic Vent),加強空氣的對流;外部建材採回收的松木及鍍鋅鋼浪板。整棟建築的造價約美金$25,000(約合台幣88萬),再加上水箱及環保化糞池約美金$5,000,工程款大多由阿拉巴馬州的電力基金(Alabama Power Foundation)所贊助。阿拉巴馬州的這個案例,除了在設計上作了一次低成本綠建築的示範外,在操作的模式上倒也很值得台灣的建築系及電力公司參考。

17. 美國人對於永續生態的觀念是什麼呢?

美國人在過去因國富民強、資源充沛,政治及軍事力量又足以掌握中東的石油,從未面臨歐洲人在生活資源匱乏的憂慮。因此美國雖擁有高度科技及生產技術(如NASA為人造衛星發展的太陽能電池,太空船的隔熱、保溫材料),但卻無足夠的〝生存壓力〞,使得美國不如歐洲對〝省能〞、〝永續〞建築的探討來得認真。因此像美國知名建築師Richard Meier,過去在建築上被稱為白派,在美國本土設計了許多漂亮的房子,在空間美學上及材料的運用吸引了媒體雜誌的爭相報導,學生及年輕建築師也喜好模仿他的作品。他喜歡運用大量的玻璃採光,但當能源、生態等問題逐漸成為人類不得不關心的議題時,卻被批評為浪費資源,直到80年代之後,Meier因為在歐洲拿到了許多案子,在當地嚴格的能源法規之下,使Meier必須在他所喜好的大量玻璃天窗與帷幕牆上加上另一層遮陽系統,也開始考慮自然通風,也因此在1996年2月號的建築雜誌Architecture的Richard Meier專集中出現一篇文章(P.131),標題為“Meier’s White Turns Green”,意旨他的設計從〝白派建築〞逐漸〝轉綠〞,更趨向綠建築的思考。因嚴格的能源法,使Meier必需在他所喜好的大量玻璃天窗及帷幕牆加上另外一層的遮陽系統,也因如此的轉變,使他的設計更趨於綠建築。Meier在美國亞歷桑納州鳳凰城(炎熱的沙漠地帶,最高溫紀錄47.80C,夏天下午約在290C~400C之間)所設計的聯邦法院是個大玻璃盒子(這不禁讓我想到這個案子在台灣一定被攻擊的體無完膚,如同台中市政中心的競圖首獎作品!),但Meier運用他的『歐洲經驗並與Ove Arup技師的合作』,竟然可使得六層樓的挑空空間不需要另設空調供應冷氣。(Architecture,1992年2月號,P.167)

Meier 在聯邦法院的建築設計及Ove Arup 利用電腦流體力學(Computational fluid dynamics)的軟體來模擬室內的溫度及氣流,是運用相當高科技的手法。然而其背後的原理卻是最原始,最基本的自然法則:避開西晒、增加遮陽、利用煙囪效應達到自然通風、利用水的蒸發降低空氣溫度。

18. 在台灣有運用類似Richard Meier的設計手法嗎?

台中市政中心競圖首獎其實也是運用類似的思考方法來解決日晒的問題,瑞士建築師Weber / Hofer在雙層的玻璃牆中間加了一道可調整的百葉遮陽,利用煙囪效應將玻璃牆中的熱氣排出,不讓熱傳導到室內,同時利用經由地下預冷的空氣來減低建築物空調的負荷。這些技術的運用在歐洲近十年來已陸續被採用,並視為綠建築的範例。Weber / Hofer的台中市政中心雖是個大玻璃盒子,但卻沒有傳統玻璃帷幕牆Heat gain 及Heat trap 的問題,也不像台中大部份建築的RC外牆吸收了大量的輻射熱,造成空調額外的負擔。許多專業與非專業人士在批評台中市政中心競圖首獎作品時,常不明就理的將之歸類餘一般的玻璃帷幕建築,痛批這個設計浪費能源。這不僅突顯我們的無知,其實也失去了一個〝高科技省能建築〞在台中實現的機會。

19. 關於美國能源政策的訂定,台灣是否有值得借鏡的地方呢?

縱觀美國的能源政策,美國一直到70年代能源危機後,對能源法規做了一次大幅度調整;90年代之後,聯邦政府及各州政府紛紛訂定了更嚴格的能源法規及各種獎勵措施。與歐洲不同的是,美國幅員廣闊,涵蓋的地理氣候也有很大的差異,由北邊的阿拉斯加(嚴寒),到紐約(溫帶),到南加州、德州(炎熱、乾燥),到佛羅里達州(炎熱、潮濕)各有不同需要面對的自然環境挑戰。同樣的構造細部在紐約可行,到了邁阿密或夏威夷,可能就導致失敗(如隔熱層與防潮層之位置);在南加州可行的,到了邁阿密也可能颱風一來就到處進水(如Frank Gehry 的自宅)。台灣在參考國外的綠建築時,需注意到有一些是屬於通則性的,放諸四海皆準(Global),例如太陽能、風力發電、隔熱、保溫等措施;有一些卻是只適用在特定的地理環境,具有地域性的(Regional),例如遮陽、遮雨、通風等措施。一般而言,同在北迴歸線附近的地區,又同樣有颱風天災的邁阿密、琉球等地都可當作台灣的借鏡。

20. 未來若思考綠建築的問題時,該抱持著何種態度呢?

綠建築可以是High tech (如歐洲流行的雙層玻璃牆),也可以是Low tech (如美國南部州的稻草屋Straw Bale Home),但基本上均對自然生態體系做出敏感的對應。態度上不再嘗試去〝征服自然〞,而是採取謙遜的姿態來〝順應自然〞。工業革命後,兩百四十多年以來,人類終於重新再反省自己與天地萬物間的關係,因為上帝從未曾應許人可〝主宰〞萬物,祂祝福並應許人〝治理〞這地,〝管理〞各樣的活物,希望全世界的華人從我們這一代起,能有智慧得到祝福與應許。

21. 以永續生態的觀點來看,建築的生命週期可分為以下幾個時期?

一、70年代的省能建築及Sick Home Syndrom

1970年代的能源危機,促成了省能建築的濫觴,工業化國家驚覺到地球能源不再是取之不盡用之不絕。歐美國家開始制定較嚴格的能源法來規範建築物的保溫值(Insulation)及遮陽效果(Shading Factor)。以美國為例,70年代以前的建築物在門窗上無嚴格的要求,單層玻璃普遍被接受,屋頂及外牆的隔熱值也較低,建築物的氣密性也較差,造成了空調上(冷氣及暖氣)相當大的浪費。

因此能源危機之後,美國政府能源部訂定了較高的隔熱保溫值,以佛羅里達州為例(與台灣氣候相似,同屬高熱潮濕)建議的隔熱值分別為屋頂R:38~39、外牆R:11~12(註:台灣目前15㎝ RC牆的構造R值約等於1.6,隔熱值顯然偏低),美國各州的瓦斯及電力公司也以各種優惠的方式,鼓勵消費者將單層玻璃門窗改為雙層玻璃,以及運用氣密材來填補門窗與牆的空隙,以增加建物的氣密性。

嚴格的能源法規的確在省能的成效上有相當的改進,但同時卻引發了始所未料的問題,即所謂的Sick Home Syndrom。

建築物裡有許多建材是會釋放出氣體(outgasing),例如曾被當作隔熱材的Urea formaldehyde以及裝潢常用的密集板(particleboard)。在氣密性差的建築物,這些有害物較不易聚集,但在氣密性良好而無適當換氣的建築中,這些釋放出的有害氣體,再加上影印機、電腦產生的化學物容易累積,造成人體的過敏,許多長期待在室內的人常有頭痛流鼻涕類似感冒的症狀,但只要出到戶外,症狀便減輕,這便是Sick Home Symdrom的受害者。另外在美國有些地區的地質會釋放出具放射性物質的氡氣,若建物基礎有裂縫,氡氣進到室內累積會有致癌的危險。

二、80年代的健康住宅

因此在80年代,開始有許多的探討是針對所謂的健康住宅(Healthy House),探討的議題已不再只限於如何省能,更進一步的考慮到室內環境對人的生理及心理的影響,例如室內空氣品質(污染源的控制及換氣量)、水的品質(飲用及排放)、室內建材的選擇、過敏源的控制(塵璊、貓狗的毛…等)燈光、色彩與心理的反應…等等。

三、90年代關切整體的生態體系及倫理

到了1990年代,資源(不只是能源)演變成全球性的議題。1992年里約熱內盧及1997年日本京都的全球高峰會議探討的問題已全面性的關切了整個地球生物(不只是人類)的存亡,包括了資源(能源、雨林、水)的分配與運用、有害物質的控制、地球的溫室效應,同時也關切整體的生態體系及倫理。

這樣的趨勢下,建築師所面臨的已不再是單純的省能建築技術,而是更廣泛、更週全的以生命週期(Life Cycle)的觀點來思考建築的對策。很不幸的,這些對策並沒有標準答案。例如木構造是否就是綠建築?假如所用的木料是來自原始林(如東南亞及中南美州的雨林)或台灣高山盜採的檜木,那不僅不是綠建築,反而是造成土石流,破壞生態的幫凶。建築師面對這些問題(技術性的、道德、倫理性的)時,過去的教育及訓練已不足以恃。

四、推廣綠建築及永續生態的觀念

若由生命週期(Life Cycle)來看建築,需由最初的建築基地選擇(是否對現有的生態體系如溼地,保育區造成衝擊),材料的選用(在生產、製造、運輸過程對環境的衝擊及能源的消耗),施工方式(能源的消耗、工期、噪音、產生的污染、廢水、廢棄物等),使用維修(能源的消耗,使用年限,居住的健康及舒適度,維護難易及費用),回收(建物拆除時需耗費的能源、噪音、污染,及建材可回收的程度)等問題來思考建築的對策。

22. 北美加拿大對於綠建築的獎勵措施有哪些呢?

北美的加拿大也是在綠建築上的先驅者。在Canada Mortgage and Housing Corporation(CMHC)的支持下,多倫多蓋了一棟「完全」自給自足的住宅(Architectural Record 03,97, P.28)利用太陽能,雨水回收使該住宅不需接外電及自來水。省能建材及高效率的電器用品,使該住宅(約47坪/實坪)每年用電量是3600kwh(一般同面積的住宅年用電量約8000kwh),北美政府為了鼓勵用太陽能發電,容許住宅在白天利用太陽能板發電,多餘的電力經過電力系統,賣回給電力公司(也就是白天電錶會倒轉),這樣的好處是可減少電力公司無限制的興建電廠,減少環境的污染,民眾的抗爭。台灣的政黨及台電若能有如此的智慧與良心,核四之爭早該落幕!

23. 綠建築在台灣的進行方式為何?

台灣目前的綠建築研究在成大林憲德及江哲銘兩位教授的推動下急起直追,也讓政府及業界對綠建築有了新的認識。在整個國際局勢的壓力下,台灣政府應更主動採取對策。因為若依京都協議,所有締約國在2008年到2012年之間需把CO2的排放量降至低於1990年的排放水準。台灣雖非締約國,但勢必不可豁免在外,而且台灣也不像美國有〝堅強的實力〞可討價還價要求CO2的排放量可以森林面積來相抵。因此到時台灣若不願將產能退到1990年的水準,就必需由能源效益的改進著手。也因此更嚴格的建築能源法令及適合本地氣候的對策是需極力推動的。

24. 目前台灣對於綠建築的認識有多少呢?

台灣目前在綠建築的路上仍在蹣跚學步,因為我們對最基本的建築物隔熱認知仍不足。雖然台電節約能源推行小組早在民國70年1月11日,即以一篇登在中央日報的文章,詳盡的以數字說明了隔熱對節能的重要性及運用的方式,也開宗明義的說明有適當隔熱的房子比隔熱不當的房子可節省三分之一的冷氣用電,或許是節約能源與當時擴建電廠的政策不符,政府一直未嚴格要求建築物屋頂及外牆的隔熱,20年後的今天,竟然仍能容許絕大多數的建物RC外牆不加任何隔熱材,也竟然容許RC屋頂象徵性的加泡沫水泥或水泥隔熱磚!若換算成R值大概介於1.6到3之間。比起同樣是炎熱潮濕氣候的佛羅里達州,我們的外殼隔熱效果約是佛州的十分之一而已!

地處溼熱氣候的台灣,其實應訂定法規鼓勵大量開窗以利通風,但同時要有第二層的外皮供遮陽及遮雨。目前台灣的法規只容許50cm深的雨遮,對於夏季的西北雨並無太多的效用(90cm~120cm較恰當),若因下雨而需緊閉門窗,使通風對流效果降低,反而會增加冷氣及除濕的負荷。且牆及屋頂的隔熱值規定得太低,反而使設計者傾向於採用15㎝厚的RC牆,殊不知RC牆是很好的集熱材(Thermal Mass),在溫帶國家有時是刻意設計來儲存太陽幅射熱,以輔助暖氣的供應。台灣的夏天太陽幅射熱存留在RC的屋頂及外牆,到了晚上需要終夜開冷氣來降溫。能容許這樣浪費能源的建築,卻又不時的喊缺電實在是不合邏輯。

25. 大家一同來省思綠建築對我們的重要性?

台灣目前正鼓勵的綠建築構造,如木結構及輕鋼構遭遇到最大的阻力就是單位造價拼不過RC構造。事實上假如台灣的能源法規能將建物的外殼隔熱值提升到佛羅里達州的水準,台灣的RC構造自然會被淘汰。因為要使RC構造達到R值11~39是非常昂貴的。這也是為何美國在70年代後RC建築驟減的主要原因之一。

如果以台灣的標準而言,美國的每棟建築都是綠建築(因都是木構造或鋼構造),而美國卻因單位人口耗費的能源居高不下常被歐洲國家批評,這對能源完全仰賴進口的台灣豈不是一大諷刺? 台灣自光復至今,果真是人口生養眾多,遍滿全地,但因短視近利,我們把下一代的資產都預支了!從早期的林業政策,到現在的晶圓代工,我們在外匯賺進的同時是否曾計算一下,下一代的子孫將要為破碎污染的大地付出多少金錢與健康的代價?

今天,綠建築、生態設計應不只是口號或流行的術語,這已關係到地球整體的生態體系與倫理。當有一天我們要面對造物者之時,我們是否能無愧的認為已善盡所託治理這地,管理海裡的魚,空中的鳥和地上各樣行動的活物?