投稿類別 : 工程技術類 篇名 : 綠建築 - 以成大魔法學校為例 作者 : 賴冠樺 台南市私立光華女中 綜合高中三年誠班 梁瑟娟 台南市私立光華女中 綜合高中三年誠班 哀曉君 台南市私立光華女中 綜合高中三年誠班 指導老師 : 黃翰芬老師
壹 前言 一 研究動機 過去人類的生活安寧自在, 但因人類的慾望, 大自然正一點一滴的遭到破壞 ; 以前的空氣新鮮, 四季變換規律, 現在因科技的發展, 滿足人類生活的方便卻也使環境污染越趨嚴重 各國政府努力想出因應政策, 不管水利 風力發電 材料循環再利用等, 無非是希望能減緩地球暖化的速度 因此台南成功大學於 2011 年 1 月正式落成於成功大學力行校區, 同時募集台灣 20 多所企業, 共同捐贈最尖端綠色科技, 由企業與學校一起打造的奇蹟學園, 是全世界唯一榮獲台美雙方最高綠建築認證的作品, 能同時通過台美最嚴苛的評鑑, 是 綠色魔法學校 最值得驕傲的成就 它運用陽光 空氣 水 綠色科技寶物四大建築設計完成 平價綠建築 的宗旨 得解答 現今不斷的推出綠建築與綠環保的概念, 希望我們的疑惑能藉由此次研究獲 二 研究目的 以 成大魔法學校 為例, 再藉由九大指標為輔助, 來研究綠色資源的理論 ( 一 ) 了解成大魔法學校如何規劃與落實 ( 二 ) 成大魔法學校如何運用廢棄物打造建築 ( 三 ) 綠建築九大指標在成大魔法學校之應用實例 ( 四 ) 綠建築與非綠建築的比較 三 研究方法 利用文獻分析法, 透過書籍 雜誌的探討, 以及電視新聞的報導, 加上網際 網路的資源, 整理出成大魔法學校的相關資料 貳 正文 1
一 了解成大魔法學校如何規劃與落實 現今的社會中, 人類所面臨的最大問題, 就是能源不斷的減少 環境受到嚴重的汙染, 為了讓生物都能繼續生存在這地球上, 我們必須從現在開始來節能減碳, 也因如此, 成大想成立綠色魔法學校, 就是希望能透過這間綠建築來達到節能減碳救地球的理念 成大魔法學校的內部設計都有綠建築的概念, 像是崇華廳以自然浮力通風設計的方式, 在夏季空調與吊扇並用系統, 在冬季採灶窯通風系統, 冬季裡的四個月, 幾乎是可以不用空調系統, 預計全年空調節能達四分之一以上 外面的人工溼地以水生植物來淨化污水, 而諾亞花園是一種以低維護 不施肥 無農藥 模仿自然演替的粗放花園, 其中也篩選出 12 種耐脊 耐風 耐鹽 耐污染的多年生草灌木 ( 林憲德,2010), 達到環保的概念, 讓成大魔法學校變成一座零碳綠建築 二 成大魔法學校如何運用廢棄物打造建築 成大魔法學校, 使用低耗能卻又不失品質的建材打造, 並且對外宣稱要達到 節能 40% 節水 50% 二氧化碳減量 40% 的目標 ( 林憲德,2010) 要做到以上目標, 首要做到的就是如何有效運用廢棄物, 減少地球環境的髒亂 以諾亞方舟大壁畫來說, 牆壁上的木板, 便是以 八八水災 的漂流木所打造的, 並由排灣族藝術家依據聖經內容所記載諾亞方舟的故事, 雕刻各種在方舟內的動物 漂流木雕成的 諾亞方舟大壁畫 圖 ( 一 ) 諾亞方舟大壁畫 ( 圖一 ), 不只刻畫著貪婪台灣的教訓, 也敲響著人類文明滅絕的警鐘 而戶外的人行道設計, 利用廢棄輪胎創造出 化腐朽為神奇 的科技 ( 林憲德,2010), 由吳同發先生發明了樹脂化學添加劑的超強黏著科技, 與一般地板由磚塊設計有很大的不同, 踩下去很有彈性, 這項發明也為台灣拿下了許多獎項, 真正達到了永續發展 三 綠建築九大指標在成大魔法學校之應用實例 由內政部建築研究所為了鼓勵興建省能源 省資源 低污染之建築物建立舒適 健康 環保之居住環境, 以 自然調和健康 舒適性 環保 等理念 藉此將使綠建築由過去 消耗最少地球資源, 製造最少廢棄物的建築物 的消極定義, 擴大為 生態 節能 減廢 健康的建築物 的積極定義 ( 林憲德,2004) 2
( 一 ) 生物多樣性指標 本指標主要在於提昇大基地的綠地生態品質, 其中特別重視生物基因交流路徑的綠地生態網路系統 綠建築以生態化之埤塘 水池 河岸來創造高密度的水域生態, 加上多孔隙環境和不受人為干擾的生態綠色多樣化的小生物棲地環境中, 在間接以生態綠網 小生物棲地 植物多樣性 土壤生態等內容來反應綠地的生態品質, 藉此提供生物多樣性活動的生態基盤 成大魔法學校怎麼做 : 以多樣性的植物 土壤 氣候等來提供綠地的品質, 讓昆蟲能覓食 築巢 求偶等良好的環境 ( 如 : 成大魔法學校打造了一座 諾亞花園 ( 圖二 ), 讓許多昆蟲來拜訪, 以及熱帶雨林, 種植了許多花草樹木, 引來大量的鳥兒還有昆蟲, 讓牠們有良好的繁殖環境達到生物多樣性 ) 圖 ( 二 ) 生物多樣性指標 ( 二 ) 綠化量指標 指的就是針對建築環境中的陽台 空地 屋頂等做綠化的設計, 如 : 種植植 物的方式 讓植物產生氧氣 吸收二氧化碳 降低空氣的汙染, 便能減緩都市暖 化的現象, 促進生物多樣性以及美化環境 ( 圖三 ) 成大魔法學校怎麼做 : 綠化環境不但可以增加大地涵養水分的能力 增加土壤生態等功能, 並且有效吸收二氧化碳, 減緩暖化的功效 ( 如 : 成大魔法學校屋頂的耐旱植物, 及在人工鋪面上種植大範圍的植物 ) 圖 ( 三 ) 綠化量指標 ( 三 ) 基地保水指標 過去所建造的地面屬於不透水設計, 不僅無法讓雨水滲透地底更造成大地調節氣候的功能喪失, 環境不斷的高溫化造成了 都市熱島效應 因此藉由基地透水的設計和廣設貯留滲透水池的手法, 讓基地保水設計可促進大地之水循環能力 改善生態環境 降低都市公共排水設施負擔, 減少淹水發生率 成大魔法學校怎麼做 : 基地開發應盡量降低建蔽率, 並且降低地下室開挖率, 才容 3 圖 ( 四 ) 基地保水指標
易達成基準要求 ( 如 : 成大魔法學校外面的車道及步道以透水鋪面製作的磚塊 利用露天停車場及綠地設計成 貯留滲水低地 )( 圖四 ) ( 四 ) 日常節能指標 建築物的生命週期在各個階段都需要消耗不少能源 在日常生活中以空調與照明所佔的比例最大, 節能重點也設定在建築外殼節能設計 空調效率設計及照明效率設計等三大方向 推行 日常節能指標 不僅對國家的能源有很大的影響, 還可以塑造出屬於台灣建築的獨特風格 成大魔法學校怎麼做 : 建築外殼的外遮陽設計, 避免全面玻璃帷幕設備, 及建築室內牆面 天花板採用明亮的設施加上自動晝光節約照明控制系統達到節能的目的 ( 圖五 ) ( 如 : 成大魔法學校於屋頂設立高效率電力及斜屋塔上建造特殊材料 ) 圖 ( 五 ) 日常節能指標 ( 五 ) 二氧化碳減量指標 在大氣中主要的溫室氣體有二氧化碳 (CO2) 甲烷(CH4) 氧化亞氮(N2O) 等三種, 但以二氧化碳對全球暖化的影響最大 CO2 排放主要起因於能源的使用, 例如 : 照明 空調等 日常使用能源, 以及用於建築物上的鋼筋 水泥 玻璃等建材的 生產能源 為了讓二氧化碳排放量減少, 建築物也必須做到結構輕量化及合理的結構設計, 以減緩對土地的破壞 成大魔法學校怎麼做 : 建築物的輕量化直接降低了建材使用量, 而且減少建材之生產耗能與二氧化碳的排放, 降低不必要的造型結構負荷 ( 如 : 成大魔法學校整體設計是由水泥結構製成 加上鋁擠型嵌掛式帷幕工法, 減少了水泥及二氧化碳的排放還能增加混凝土的強度 ) ( 圖六 ) 圖 ( 六 ) 二氧化碳減量指標 ( 六 ) 廢棄物減量指標 因為建築物在施工及日後拆除過程中會影響對周遭環境衛生的污染及人體身 體健康的傷害, 所以要評估在施工及拆除後所減少的汙染量 廢棄物減量指標主 要是以工程平衡土方 施工廢棄物 拆除廢棄物之固體廢棄物以及施工空氣污染 4
這四項為主, 藉此以更乾淨 更環保為目的, 希望達到減緩建築開發對環境所造 成的衝擊, 進而增加對生活活境品質的改善 成大魔法學校怎麼做 : 為了降低營建廢棄物與施工空氣污染, 建築結構的輕量化設計是首要目標 ( 如 : 成大魔法學校設立樓牆壁木造建築物, 使結構輕量化, 進入成大魔法學校隨即映入眼簾的動物雕刻壁畫也是以漂流木板所打造而成 ) ( 圖七 ) 圖 ( 七 ) 廢棄物減量指標 ( 七 ) 室內環境指標 評估室內環境中, 室內裝修 室內空氣品質 通風換氣 隔音 採光 等, 目的在於做到減少室內裝修量, 以及採用綠標章之建材降低空氣污染與低逸散性, 並且可循環利用的建材, 達到健康且舒適的環境 成大魔法學校怎麼做 : 以建築物之整體構造型式, 減少不必要的裝潢, 利用窗及樓板採用隔音隔振的設施, 在建築平面上應採取較短淺的平面設計 ( 圖八 ) ( 如 : 成大魔法學校會議廳樓板使用環保地毯可有效隔音 ) ( 八 ) 水資源指標 圖 ( 八 ) 室內環境指標 利用雨水與生活雜用水之循環再利用的方法, 並在建築設計上積極採用省水 器具, 達到節省水資源的方法 而且雨水及中水再利用系統有很好的節水功能, 且雨水比中水系統更簡易, 可優先採用藉以達到水資源指標與基準的目的 成大魔法學校怎麼做 : 水比例佔住宅總用水量約五成 許多建築設計採用不當的用水器具, 造成很大的水資源浪費, 所以我們可以藉由水資源指標, 降低水資源洪峰的現象 ( 如 : 成大魔法學校在廁所設立踩腳式省水水龍頭 在屋頂設立提供雨水的貯存, 並澆灌於屋頂種植的植栽 ) ( 圖九 ) 圖 ( 九 ) 水資源指標 ( 九 ) 污水垃圾改善指標 5
本指標重視對生活雜排水配管系統來評估, 由於目前最嚴重的問題在於建築污水處理上, 因此希望以資源垃圾分類回收管理系統 雨污水分流等等, 藉以達到污水垃圾改善的目的 ( 圖十 ) 成大魔法學校怎麼做 : 住宅以外的其他建築物, 在建築設計施工中, 排水配管系統是否達到污水指標 ( 如 : 成大魔法學校屋頂設立污水系統 ) 成大魔法學校分別做到的部分 : 圖 ( 十 ) 污水垃圾改善指標 生物多樣性指標設立一座 諾亞花園, 讓生物有良好的繁殖環境 綠化量指標在屋頂的人工鋪面上種植耐旱植物 基地保水指標將露天停車場及綠地設計成 貯留滲水低地 日常節能指標屋頂設立高效率電力及斜屋塔上建造特殊材料 二氧化碳減量指標整體設計是由水泥結構製成 廢棄物減量指標設立樓牆壁木造建築物, 使結構輕量化 室內環境指標會議廳樓板使用環保地毯可有效隔音 水資源指標在廁所設立踩腳式省水水龍頭 污水垃圾改善指標在屋頂設立污水系統 表一 : 本研究整理四 綠建築與非綠建築的比較 近年來由工廠所排放之廢棄物及汙染有增加的趨勢, 不僅危害了地球的健康, 也造成大氣污染的主要之因 成大魔法學校為了減緩全球暖化的現象, 建造了許多綠化能源的建築, 其中以綠化建材最為不可思議, 由回收尼龍所做的環保地毯, 以及由回收寶特瓶抽紗製成的窗簾, 建立一個環保問題, 並且藉由吊扇空調達到通風效果, 問卷調查指出, 此大樓的所有員工均認為這種通風 吊扇 空調是健康又舒適的設計 ( 林憲德,2011) 這些建設不僅帶來健康的環境, 也達到的節能減碳的環保目的 分類 優點 缺點 綠建築 1 節能減碳 2 降低溫室效應 3 資源可永續利用 4 較能提供舒適的環境 1 施工較困難 2 成本較高 3 儲水設備可能孳生蚊蟲 6
非綠建築 1 鋼筋水泥建造較穩固 2 鋼筋水泥建造成本較低 3 工程設計較容易 1 產生較多的二氧化碳 2 噪音污染 3 年久建築的鋼筋容易外露表二 : 本研究整理 參 結論 隨著氣候的異常, 讓我們了解到人類不斷的在破壞大自然的生態, 導致地球已經遭到嚴重的污染, 現在為了讓我們可以繼續地在地球生活下去, 我們應該從日常生活中開始做起環境保育的工作 成大綠色魔法學校落實綠建築理念, 從建材到整體規劃都達到省資源 低污染, 讓地球可以永續發展 經由我們搜尋有關綠建築的資料發現 : 其實要做到綠建築的環保和節省能源, 並不是真的很難與不可能, 像成大魔法學校利用漂流木做成壁畫 廁所有節省水源設備 外面的地板用廢棄輪胎做成, 多利用可再生資源, 就可以降低對地球的傷害, 畢竟地球只有一個, 我們更應該要好好的愛護它 讓我們一起用行動來保護地球這塊土地吧! 肆 引註資料 一 國立成功大學博物館綠色魔法學校簡介 二 林憲德 (2010) 綠色魔法學校 : 傻瓜兵團打造零碳綠建築 臺北市 : 新自然主 義出版 三 林憲德 (2004) 我愛綠建築 - 九大指標 臺北市 : 新自然主義出版 四 林憲德 (2011) 臺灣第一座零碳綠建築 中華民國建築學會會刊雜誌,2011/04, 34-41 2012 年 3 月 6 日, 取自 http://www.airoc.org.tw/km-portal/download/attdown/0/p034-ai062.pdf 五 中央大學營建管理研究所 : 工程認證綠建築九大指標 2012 年 3 月 6 日, 取 自 http://www.cem.ncu.edu.tw/edm/newsletter25/share1.htm 六 諾亞方舟大壁畫 2012 年 3 月 6 日, 取自 http://www.chinareviewnews.com/crn-webapp/doc/docdetailcreate.jsp?coluid= 93&kindid=5670&docid=101661479&page=6&mdate=0417004142 7