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Greenhouse

日資一甲 A9928033 邱意庭

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前人在建築上的智慧 「建築」是供人居住與使用的,理當充分掌握所在區域的氣候因素,這一道理可 以從分散在世界各地的傳統民居中找出驗證。由於人類居住的範圍分布極廣,大 致可以分為10個氣候區域,即地中海型、沿海型、亞熱帶型、大陸型、熱帶雨 林型、熱帶稀樹高山型、大草原型、乾草原型、凍原/針葉林冰原型、沙漠型等。 每一區的氣候條件都不同,居民面臨的居住問題也相異。 例如,在高山型的氣候區中,居民相當重視建築的保暖性,為了抵禦嚴寒而增加 建築的外牆與屋頂厚度,這猶如在建築物上穿了一件厚外套;使用的建築材料也 以就地取材為主,充分顯示了當地居民的智慧。 又如台灣近鄰的印尼、馬來西亞等國家,處於熱帶雨林型氣候區,最高年均溫約 攝氏30度,且室內外溫差不大,午後又常有驟雨可減緩酷暑,這時建築的保溫 性就不若寒冷地區那般重要,反而需要解決高溼與炎熱的問題。因此,傳統的建 築通常以「杆欄式」或「平台屋」構築。 在馬來西亞,便透過架高的樓板,讓風有效通過建築底部以帶走溼氣,木板建造 的樓板則保有縫隙,讓涼風穿過樓板進入室內。同時建築規畫保持長條形配置, 讓風能更順利地帶走熱氣與溼氣。至於炎熱的陽光,則依賴深出簷的屋頂解決熱 輻射的問題。 再如赤道無風帶地區由於沒有颱風的 困擾,一些餐廳、飯店、公共建築喜歡 做成全面開放通風的大屋頂空間,屋頂 也設計成兩層式斜屋頂,讓上下層的屋 頂接合處保有開口,以達到熱空氣上升 時能有效排風的目的。這種以大屋頂造 形為特徵的熱帶氣候民居,除了能夠遮 雨外,還可發揮良好的遮陽功能。因此 熱帶傳統民居都有較大的屋頂、深出

開放式平台與深出簷建築是熱帶建築的文化表現 (印尼日惹The Syuhada Mosque)。

簷,形成當地特殊的建築模式。 上述這些建築以現代人的觀點來看或許出之鄙陋,卻能反映當地居民在面對氣候 挑戰時的智慧。 那麼什麼樣的建築才適合台灣的氣候特性呢? 台灣位處北緯21∼25度,在氣候分區上屬於「亞熱帶型」,也是一個炎熱、潮溼 多雨的環境。整體來說,台灣日照充足,年日照時數可達2,100小時以上,夏季 平均氣溫是攝氏27∼2 8度,冬季也在攝氏15∼16度以上,全年平均相對溼度在78 -2Save our land and lend a hand


∼85%之間。因此,適度地減少直射陽光進入室內以避免室內高溫化,並設法降 低室內的相對溼度,才可以讓人感到舒適。 了解這樣的氣候特性後,只要從建築規劃階段就充分考慮基地的方位與常年風向 的路徑,再搭配良 好的陽台或遮陽板設計,便可解決大部分的問題。加上現代的建築隔熱材料性能 不錯,只要在合理情況下使用,便可以建構出適合台灣氣候的建築。

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綠建築九大指標 生物多樣化指標 : 包括社區綠網系統、表土保存技術、生態水池、生態水域、生態邊坡 / 生態圍 籬設計和多孔隙環境。

綠化指標: 包括生態綠化、牆面綠化、牆面綠化澆灌、人工地盤綠化技術、綠化防排水技術 和綠化防風技術。

基地保水指標: 包括透水鋪面、景觀貯留滲透水池、貯留滲透空地、滲透井與滲透管、人工地盤 貯留。

日常節能指標: (1) 相關技術: 建築配置節能、適當的開口率、外遮陽、開口部玻璃、開 口部隔熱與氣密性、外殼構造及材料、屋頂構造與材料、帷幕牆。 (2) 風向與氣流之運用:包括善用地形風、季風通風配置、善用中庭風、善 用植栽控制氣流、開窗通風性能、大樓風的防治、風力通風的設計、浮 力通風設計、通風塔在建築上的運用。 (3) 空調與冷卻系統之運用:包括空調分區、風扇空調並用系統、大空間分 層空調、空調回風排熱、吸收式冷凍機及熱源台數控制、儲冷槽系統、 VAV 空調系統、VRV 空調系統、VWV 空調系統、全熱交換系統、CO2 濃度外氣控制系統與外氣冷房系統。 (4) 能源與光源之管理運用:包括建築能源管理系統、照明光源、照明方式、 間接光與均齊度照明、照明開關控制、開窗面導光、屋頂導光與善用戶 外式簾幕。 (5) 太陽能之運用:包括太陽能熱水系統與太陽能電池。

二氧化碳減量指標: 包括簡樸的建築造型與室內裝修、合理的結構系統、結構輕量化與木構造。

廢棄物減量指標: 再生建材利用、土方平衡、營建自動化、乾式隔間、整體衛浴、營建空氣污染防 制。

水資源指標 : 包括省水器材、中水利用計畫、雨水再利用與植栽澆灌節水。 -4Save our land and lend a hand


污水與垃圾改善指標: 包括雨污水分流、垃圾集中場改善、生態濕地污水處理與廚餘堆肥。

室內健康與環境指標: 室內空氣淨化設備、生態塗料與生態接著劑、生態建材、預防壁體結露 /白華、 地面與地下室防潮、調濕材料、噪音防制與振動音防制。

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建築的環保時代已來臨 近年來,人類對於環境破壞的規模已擴大至地球的尺度,氣候高溫化、酸雨、森 林枯絕、臭氧層破壞、異常氣候等時有所聞,人類的生存已遭到嚴重的威脅。有 鑑於此,1992年的「地球高峰會議」,史無前例地聚集了一百多個國家的元首 及代表,共同商討挽救地球環境危機的對策,掀起了地球環保的熱潮。 1992年12月,聯合國成立了「永續發展委員會」(United Nations Commission onSustainable Development, UNCSD),全面展開地球環保運動。1998年的「京 都環境會議」更制定了各先進國家二氧化碳排放減量的目標,顯示環保的問題已 成為超國境的國際要務,「永續發展」也成為人類重要的課題。 台灣是地球村的一員,也必須善盡國際環保責任。1996年,行政院成立了「永 續發展委員會」,為配合這項政策,經建會特別把「綠建築」列為「城鄉永續發 展政策」的執行重點。此外,營建署也透過「營建白皮書」宣示將全面推動綠建 築政策。 內政部建築研究所近年來更在建立綠建築評估制度與綠建築標章的獎勵辦法方 面,獲得相當的成就。

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綠建築的效益 許多人都以為汽車、機械等工業所占的耗能比率較大,而建築部門的比率較小, 因此從建築來實施節約能源的效果應該有限。其實這是一種嚴重的誤解,事實 上,建築的節能效果遠比其他產業大。 從能委會的統計可知,設計不良的玻璃帷幕大樓全年空調耗電量大約是一般RC 外牆大樓的4倍。亦即優良與劣質的建築外殼設計,其能量使用相差可達4倍之 多,這種節能效果是機械、車輛等產業所無法達成的。一般而言,工業產品要達 成30∼40%的節能目標恐非容易,但建築外殼若設計得宜,能源節約將可輕鬆達 到50∼60%。換言之,假如把建築物比為一部機器,過去的建築物有如能源效率 不彰的機器,而這類機器才是最有改善餘地的。 建築節能比其他產業的節能更形重要的另一原因是,建築的使用壽命通常遠比其 他工業產品長,因此其節能的效果更是影響深遠。 一般建築物的壽命長達50∼60年,其節約能源的效果當然遠勝於壽命短的冷氣 機、冰箱、鍋爐,也就是說,致力於建築外殼的節能可收事半功倍的效果。這就 是為什麼說「節約能源是綠建築政策最重要的一環」的道理。 另一方面,在政府大力推動「綠建築」政策下,預計每年可節約空調用電量約46 億度,相當於2.5座的火力發電廠,或全國所有的水力發電廠,或一部大型核能 機組,其貢獻不可謂不大!這節能效果也相當於每年減少700萬公噸的二氧化碳 排放量,可減緩地球氣候溫室化效應,對於地球環保有莫大的貢獻。 「綠建築」的重要性,由此可見一斑。

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以鄰為壑的台灣建築產業 建築與都市建設是民生福祉中 重要的產業,也是地球環保策略中 的一環。營建政策從都市計畫、建築 計畫到營建構造、結構、設備計畫, 無不左右對環境的衝擊;營建產業則 由材料生產、施工營建、日常使用、 拆除解體到回收使用,深深地影響著 地球環境。台灣的建築產業消耗了大 量的水泥,也排放了很多的營建廢棄 物,建築物的壽命卻嚴重偏低。建築 產業耗能所排放的二氧化碳,竟占全 國總量的27.22%,影響環境至鉅。 台灣過去的都市建築政策忽略 了環保,使得居住環境急速惡化、人 口過度集中、人造環境不透水化、建 築物通風不良、能源浪費與都市高溫 化。為了應付日益炎熱的都市氣候, 家家戶戶大量使用空調來加速排熱, 卻造成了都市更加炎熱的惡性循環。

近百年來地球平均氣溫上升、大氣 CO2 濃度上升與人類能源消耗的狀況。

如今在夏季,台灣的大都會區 中心與市郊的氣溫差已高達攝氏3至4 度。根據台電的統計,在夏季尖峰外 氣溫每上升攝氏1度,空調耗電量約 上升6%。以此計算,夏季市中心的 空調設備耗電量將比郊外高出四分之 一,使得都市高溫化效應更有如火上 加油。

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日本福岡的綠建築

嘉義市二二八紀念館是有名的綠建築

另一方面,先進國家由於模板、砂石、人工昂貴,使得混凝土構造造價偏高,建 築以鋼骨和木構造居多。但國內由於砂石價格低廉且鋼筋混凝土(RC)構造技 術簡單,使得台灣成為世界上鋼筋混凝土建築物最多的地方,比率約為95%, 木構造與鋼骨構造的建築物則相對較少。而且因砂石的需求量約有5成盜採自河 川山谷,所以也衍生出諸多社會問題。 921地震、88風災所引發的山河巨變,賀伯、象神、敏督利等颱風所引起的土石 流與都市大淹水,在在都令人觸目驚心。大眾都把矛頭指向山坡地社區的濫建, 或歸罪於暴雨量超過防洪標準。事實上,大部分災難都起因於環境過度不透水 化,使得大地喪失了水的涵養力,造成地表逕流量暴增而水災頻傳。 過去都市防洪的觀念,都是希望把自家的雨水儘速往鄰地排出,並且認為政府必 須設置公共排水設施,以便把都市雨水排至河川大海。因此住家大樓都把自家基 地墊高,或者設置緊急馬達以排除積水。這種「以鄰為壑」的觀念,導致低窪人 家每遇大雨總會望水興嘆,無語問蒼天。然而這些災難並非不可避免,山坡地也 非完全不可開發,只要適當加強建築基地的保水、透水設計,就可大幅減少其弊 害。

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什麼是綠建築 上述都市建築環境惡化的解決之道,當以「綠建築」政策為最有效的對策。「綠建築」在日本稱為「環 境共生建築」,歐美國家則稱為「生態建築」 (ecological building) 、 「永續建築」 (sustainable building), 但以「綠建築」為國際最廣泛接受的用語。在台灣,「綠色」甚至已成為環保的代名詞,例如「綠色 消費」、「綠色生活」、「綠色照明」等都是民眾常用的用語,因此內政部決定以「綠建築」做為生 態環保建築的表徵,以利推廣。 然而,「綠建築」的定義是什麼?至今仍眾說紛紜。即使在先進國家,也很難取得一致的共識。 台灣把綠建築歸納為生態(含生物多樣性、綠化量及基地保水3指標)、節能(日常節能指標)、減 廢(含CO2及廢棄物減量2指標)、健康(含室內環境、水資源及汙水垃圾改善3指標)等4大範疇,並 以之為「綠建築」的定義,即「生態、節能、減廢、健康的建築」。取生態、節能、減廢、健康的 英文字首,這體系又稱為「EEWH系統」。

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綠建築與節約能源 我國目前的綠建築評估系統是從建築 規劃階段開始,就從事建築生命周期環保計 畫。例如,近年來台灣許多建築設計很喜歡 模仿寒帶國家的建築,再加上媒體的吹噓, 以致許多業主以為金光閃閃的玻璃帷幕大樓 才是科技與文明的象徵,便紛紛建造蔚然 成風。然而這是一種很不適合溼熱氣候的建 築,也違反了綠建築的規劃原則。 全玻璃帷幕大樓起源於歐美寒冷氣候的 溫室,其原意在於寒冷氣候中可創造溼熱氣 候,於今卻成為原已溼熱國家效法的對象, 實在是非常諷刺。全玻璃帷幕大樓甚至被有 識之士稱為建築上的「能源殺手」、「環保 剋星」,因為它大面積的透明開口會引進大 量日射熱,使得空調尖峰負荷劇增。 全玻璃帷幕大樓不適於炎熱氣候的另 一原因,在於玻璃具有「溫室效應」。所 謂「溫室效應」是指玻璃可讓日光穿透入室 內,卻不易消散至室外,室內因此累積了熱 氣而越來越熱。

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另一方面,玻璃大樓內的環境也 較一般大樓更形惡劣。例如,曝曬於烈 日下的大樓玻璃表面溫度有時高達攝氏 50∼60度,即使溫溼度感知器可定在舒 適值範圍(如攝氏22∼26度、溼度50∼ 60%),但室內分布懸殊的輻射熱,常 使室內的實際溫熱感覺有如在冷氣房內 面對烤箱一般,令人不適。再者,因玻 璃大樓的空調控制較不穩定,常會造成 部分空間焦熱如焚而部分冰凍如寒天, 這一溫度環境很容易使室內人員的血管 肌肉急遽放大縮小,甚至造成長期筋骨 酸痛、體虛氣弱的冷氣病。

玻璃大樓的室內炎熱不堪而改裝外遮陽設

台灣的EEWH系統,是全球第一個針對 亞熱帶、熱帶氣候建立的綠建築評估體 系,尤其強調通風採光與外遮陽設計, 對於防止超大玻璃大樓設計與空調過量 設計有莫大的功效,是建築節能減碳的 極佳政策。

全玻璃大樓原本起源於歐美寒冷氣候的溫室,尤其不適於溼熱氣候國家

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綠建築的效益 許多人都以為汽車、機械等工業所占的耗能比率較大,而建築部門的比率較小, 因此從建築來實施節約能源的效果應該有限。其實這是一種嚴重的誤解,事實 上,建築的節能效果遠比其他產業大。 從能委會的統計可知,設計不良的玻璃帷幕大樓全年空調耗電量大約是一般RC 外牆大樓的4倍。亦即優良與劣質的建築外殼設計,其能量使用相差可達4倍之 多,這種節能效果是機械、車輛等產業所無法達成的。一般而言,工業產品要達 成30∼40%的節能目標恐非容易,但建築外殼若設計得宜,能源節約將可輕鬆達 到50∼60%。換言之,假如把建築物比為一部機器,過去的建築物有如能源效率 不彰的機器,而這類機器才是最有改善餘地的。 建築節能比其他產業的節能更形重要的另一原因是,建築的使用壽命通常遠比其 他工業產品長,因此其節能的效果更是影響深遠。 一般建築物的壽命長達50∼60年,其節約能源的效果當然遠勝於壽命短的冷氣 機、冰箱、鍋爐,也就是說,致力於建築外殼的節能可收事半功倍的效果。這就 是為什麼說「節約能源是綠建築政策最重要的一環」的道理。 另一方面,在政府大力推動「綠建築」政策下,預計每年可節約空調用電量約46 億度,相當於2.5座的火力發電廠,或全國所有的水力發電廠,或一部大型核能 機組,其貢獻不可謂不大!這節能效果也相當於每年減少700萬公噸的二氧化碳 排放量,可減緩地球氣候溫室化效應,對於地球環保有莫大的貢獻。「綠建築」 的重要性,由此可見一斑。

綠建築政策的成就 台灣的綠色建築評估系統EEWH,是亞洲的一匹黑馬,也是全球第四個上路的系 統,僅次於英國的BRE、美國的LEED與加拿大的GBTool,它在1999年正式成 為國家推動的政策。此後,全球綠色建築評估體系相繼成立。 到了2009年,全球綠色建築評估系統已經接近26個。在短短20年中,綠色建築 評估工具在全世界已呈現百花齊放、爭奇鬥豔之勢。 自2001年起,政府對公有新建物開始強制要求綠建築標章認證審查,至2009年 底,綠建築標章共通過483件,候選綠建築證書2,029件。每年可節約總電力 813,898,570(kWh)、水資源36,091,779公噸,相當於每年可節省經費約23億 3千200萬元。 - 13 Save our land and lend a hand


環視世界各國的綠色建築政策,很少能像台灣一樣傾政府和民間的力量,以「綠 建築標章制度」、「綠建築推動方案」、「綠色廳舍改善計畫」、「綠建築博覽 會」、「綠建築專章」等具體政策,來進行綠色建築改造運動。尤其像「綠色廳 舍改善計畫」,是動用國家預算進行舊公有建築物的綠色改善工程,更是全球綠 色建築行政的典範。 台灣似乎已在世界綠色建築政策中一馬當先,甚至形成一股不可遏止的「綠建築 改造運動」。對於台灣的綠建築成就,世界媒體不時有所報導。2007年在芝加 哥舉辦的美國綠建築大會中, 特為台灣開闢了一個名為「打造一個綠色家園」(Greening a Country)的專題 討論會,可見台灣的綠建築成就已廣受國際重視。 為了延續「綠建築推動方案」在過去6年來的成效,行政院於2008年更推出「生 態城市綠建築推動方案」,進一步有計劃地研究發展永續都市、永續社區。又於 2010年推出「智慧綠建築推動方案」,以便結合資訊與通訊技術(ICT)產業, 提升綠建築智慧化產業,做為永續國家政策的接軌。 在這短短數年內,綠建築的思潮不但在台灣的學界、媒體界蔚為風氣,甚至在政 府行政部門也激起熱烈回響。如今,綠建築在許多大專院校都已開授課程;民間 社區大學也開啟綠建築相關議題;政府要求921震災復建工程加入綠建築考量; 甚至民間與政府的建築競圖案都要求綠建築規畫。這股席捲台灣的綠建築風潮, 代表飽嘗環境破壞與泡沫經濟煎熬的台灣人,對於具體環保政策的渴望與支持。 在政府全面推行「綠建築」政策之際,欣見社會有所共鳴,這是台灣邁向居住環 境永續發展的契機。讓我們善盡地球村公民的責任,一起來推動建築界的綠色革 命吧!為了地球,也為了台灣;為了子孫,也為了自己。

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屋頂綠化的分類 在屋頂綠化的分類上,由管理維護與土 壤層厚度的角度來看,可區分為密集 型、半密集型與粗放型。密集型的屋頂 綠化可看成是位於屋頂的花園,其覆土 較深,可種植喬木、灌木等較大型的植 栽,需要大量的人工維護與管理。而粗 放型屋頂綠化,覆土較淺,保水不易, 以種植耐旱的草種、低矮灌木與地被植

密集型屋頂綠化

物為主,屬於低維護型,幾乎不需要密集的維護或一年一次即可。通常這類型的 綠化是不允許人們在上面活動的。 半密集型屋頂綠化則介於上述兩者之間,需要少量 的人工澆灌與維護,植栽則以滴灌的方式給水,同 時以輕重量的陶粒做為土壤介質,除可減輕屋頂荷 重外,陶粒本身多孔隙的特徵也可幫助保水。另有 一種綠化方式是根據屋頂載重,在既有的屋面利用 盆栽或擺放盛土栽植容器做簡易綠化,這種方式最 省工,但植栽的根系成長易受局限。

粗放型屋頂綠化

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屋頂綠化的構成 屋頂綠化不若一般裸露地的綠化,由於位處建築物樓板上,需要考量對建築物的 荷重負擔。若應用於既有建築的屋頂上,可覆以較淺的植草以避免大幅增加樓板 的荷重。此外,在與建築的整合上,尚需確實做好對建築物屋頂層的防護,避免 因施工導致屋頂防水層破壞而漏水。 屋頂綠化的成敗與否與以下幾個要素相關:植栽選種、生長介質、防水與防根措 施、排水與過濾層。植栽選種

植物種類是屋頂綠化最為關鍵的因子,會影響屋

頂所欲呈現的景觀。在選擇上以多肉型植物如馬齒牡丹、馬櫻丹、佛甲草等為主, 因為它們肥厚的根、莖、葉可有效保有水分,又具植株低矮、生長快速與繁殖容 易的優點,且對氣候的適應性強。除了多肉植物外,一些匍匐生長的地被植物, 如翠玲瓏、蔓花生等,也常用於屋頂綠化。 生長介質

介質除提供生長的基層外,還有提供養分與保存水分的功能。常用的

介質有泥炭土、珍珠石、椰纖塊、粗河砂等。此外,陶土粒因有優良的保水性且 重量輕,也常添加在土壤中或單獨做為屋頂綠化的介質層。 防水與防根措施

防水層位於最底層,直

接鋪設在屋面上,以防止水分滲透至屋頂 樓板內而破壞結構,其材質包括PVC、瀝 青、合成橡膠、PU等。防根層則位於防水 層上方,主要防止植物根系穿透防水層導 致屋頂漏水,使用的材料有合成橡膠、 PVC、厚瀝青等。 排水與過濾層

排水層位於過濾層下方或

防水層上方,當土壤介質中的水分達飽和

成功大學綠色魔法學校的屋頂綠化

時,多餘的水分便藉由排水層緩慢排出, 避免植栽因積水而浸泡其中造成根系腐爛。目前市場上更有兼具蓄水、阻根與導 水功能的模組化排水板可供應用,優點是重量輕且施工容易。此外,為了防止介 質、碎屑滲入排水層內造成排水管堵塞,常在排水層與介質間鋪設一層過濾層, 其材質通常是防水的不織布。

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屋頂綠化的好處 屋頂綠化的優點可分幾方面來談:提供都市生態跳島與多樣生物棲地 都市環境 的人工化、均質化造成生物的食物來源、棲息地、交配區等減少,無法維持適當 的棲息環境,造成都市裡生物種類減少。據統計,近年來台灣各都市每人平均擁 有的公園綠地面積,台北市是4.95平方公尺、高雄市4.88平方公尺、台中市8.72 平方公尺,比起歐美都市每人可達約30平方公尺的綠化面積,台灣的都市綠地 顯然嚴重不足。 都市裡預留均質分布的綠地是維繫都市叢林中生態的要件,在密集的都市環境 中,倘若建築物的屋頂能夠綠化,成為都市平面綠地的延伸,不但使得都市綠地 面積增加,其分布也較都市公園廣泛,可成為都市裡的生態跳島,小動物得以自 由遷徙於都市水泥叢林內,而有助於都市裡物種的交流與小棲地的形成。 降低都市熱島效應

都市過度人工化、水泥

化會導致都市高溫化,這就是所謂的都市熱 島效應。根據成功大學建築研究所的實測結 果,台灣大都會區中心和郊區的夜間空氣溫 度差竟可高達攝氏3至4度,導致夏季時都市 空調耗能的增加。 都市熱島現象的起因,包括大量人工構造物 的吸熱放熱、不透水鋪面的增加阻礙了水循 環、都市綠地減少與大量的人工排熱等。屋 頂綠化的植栽層可以減少人工鋪面曝曬於 烈日下,減低水泥屋面的吸熱,植栽葉面的 成功大學綠色魔法學校的屋頂綠化以輕量化的陶粒

蒸散作用又可調節周遭空氣的溫溼度。

為介質,同時有助於保水。

經實測,在綠化屋頂上方約30公分處的

夜間空氣溫度,比裸露的水泥屋頂上方平均低約攝氏2 度。然而在白天時反而高約攝氏1.5度,但是就表面溫 度而言,綠化屋頂的表面溫度比一般平板屋頂最大可 低約攝氏19度,顯示確可大幅降低都市熱島效應。 減少都市洪水發生

都市不透水面與人工構造物的增

加使得都市裡裸露地減少,當暴雨來時不利於雨水的 自然入滲,因而造成都市排水系統的額外負荷,如排 17 Save our land and lend a hand


水不及則易導致都市洪水現象。綠化屋頂由於有土壤層,可以吸收降雨並延遲暴 雨進入都市排水系統的時間,能減輕都市下水道的負擔,其作用有如位於自家屋 頂上的小型滯洪池。 據內政部建築研究所的報告,屋頂綠化可使保水量提高約17%,能降低洪峰流 量,並延緩約20分鐘的雨水排放,在都市防洪上有重要貢獻。 建築節能效益

屋頂綠化由於有厚厚的土壤層覆蓋在屋頂表面上,可以增加熱阻

成為建築屋頂隔熱的一部分,留滯在土壤內的水分更可提高土壤的平均熱容量, 延緩熱量進入室內的時間。此外,植物葉面提供的日射反射與遮蔽效果,也使得 土壤層的表面溫度遠低於裸露的一般屋頂,這效果在葉面密度高、種植間距密的 情形下更為顯著。因此可以大幅減低室內日間的空調耗電量,有助於空調節能。 除了上述對都市與建築上的生態與節能效益之外,屋頂綠化對都市生活品質、延 伸生活綠地與休憩空間也有正面的功效。更有醫院、安養院利用屋頂露台建構花 園的方式應用於園藝治療、復健上,因為綠化的環境可以紓解現代都市人的壓力 與焦慮,可見其影響與各種應用上的可能性。 台灣都市的景觀通常缺乏特色,比比皆是的水泥建築搭上五顏六色的鐵皮屋頂, 構成了一幅醜陋、難登大雅的都市景觀。倘若屋頂綠化能夠推廣,匡正國人對屋 頂的利用僅止於加蓋鐵皮屋的觀念,將有助於都市景觀的改善與永續都市的實 踐。台灣的屋頂綠化風氣仍處於起步階段,雖已有許多民間公司開始綠化屋頂的 志業,周邊支援的產品、施工的廠商更是不在少數,然而真正讓大眾卻步的仍是 擔心屋頂漏水、管理維護與成本問題。 惟就永續都市的角度來看,屋頂綠化不啻是增加都市生態、改善都市熱島、減低 都市洪水、增進建築節能與提升生活品質的方法之一。

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諾亞方舟啟航 台灣環保界注目的焦點,號稱世界第一座「亞熱帶綠建築教育中心」的「綠色魔 法學校」,也是台灣第一座「零碳建築」,2009年已順利取得台灣「鑽石級綠 建築候選證書」的認證,未來預計取得美國綠建築協會「白金級綠建築」的認證, 目前已乘風破浪,順利啟航。它是台達電子文教基金會鄭崇華董事長捐贈新臺幣 1億元、成大研究發展基金會出資6千萬元,同時募集台灣二十多家企業捐贈最 尖端綠色科技所共同打造的奇蹟,已於2011年初落成於成功大學力行校區。 這大樓是地上3層、地下1層,樓板面積4,800平方米,內設一間300人國際會議 廳、6間中小型會議室和辦公室,未來將由成大研究發展基金會和部分規劃設計 學院的辦公室進駐其中。大樓內部也會設置一間「亞熱帶綠建築博物館」,儼然 是一個充滿趣味的建築教育基地。2009年底探索(Discovery)頻道追蹤本工程 3個月,並拍攝紀錄片,2010年開始在全球各頻道播出,已引起國際媒體的關注。

成功大學綠色魔法學校的外形

以拯救地球的「諾亞方舟」為旗幟,由成功大學林憲德教授和石昭永建築師設計 的「綠色魔法學校」,史無前例地動員了成功大學3位教授,帶領12位博、碩士 生為多項建築設計效益進行科學實驗研究。它不使用昂貴的高科技,而以「適當 技術」、「本土科技」、「四倍數效益」為號召,當時預計要達到節能40%、 節水50%、耐久100年的高難度目標。 到了2010年初,經過兩年的努力,成功大學團隊已經確定可以達成節能65%的 世界頂級水準,更進而達到「零碳綠建築」的最高理想。這項輝煌的環保成果, 將以監測儀器和看板展示於大樓中,節能減碳的效益也會由實際用電、用水資料 來印證。 19 Save our land and lend a hand


把「綠色魔法學校」喻為「諾亞方舟」,是呼應環保名著《世界又熱、又平、又 擠》作者佛裡曼所提:「我們需要一百萬個諾亞,一百萬艘方舟,才能拯救這時 代的全部物種。」因此成功大學設計團隊把大量「船」的印象貫徹於造形中。 為了符合方舟的印象,把「綠色魔法學校」的外觀打造成一艘就像星際大戰中的 飛船,飛船屋頂上有一面葉狀活動式太陽光電板,像是飛船的舵。屋頂的通風塔 做成像是附有煙囪的輪機指揮艙,所有欄杆、扶手、陽台也做成有艦艇設施的感 覺。甚至調節太陽光電板角度的控制器,也特地以舊船貨店買來的一個日本商船 的大輪盤做成,控制輪盤的平台也以鋼架做成一艘「鐵達尼號」的樣子,好讓情 侶爭相來這裡拍照。

綠色魔法學校的正面透視圖

綠色魔法學校一樓的平面圖

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綠色魔法學校二樓的平面

綠色魔法學校三樓的平面

這飛船帶有一片很壯觀像「拿破崙軍帽」的屋面,屋面出挑很深,形成深邃的遮 陽,可擋掉大部分進入室內的直接日射,因而減少許多空調耗電。這「拿破崙軍 帽」屋頂做成階梯狀花園,花園中種滿由台灣各地特選的景天科耐旱植物,強烈 顯現出自然生態和現代科技的對比。希望這是一艘經濟實惠、可拯救全人類的「諾 亞方舟」,而不是電影〈2012〉中,需要10億歐元的船票才能搭上的貴族式方 舟。

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野生花園 「綠色魔法學校」最引人 注目的焦點,莫過於鋪在 屋頂上那一大片五彩繽紛 的「野生花園」。所謂「野 生花園」,就是一種節水、 低維護、不施肥、無農藥、 模仿自然演替的粗放花 園。現在市面上流行的屋 頂花園太過於人工化,不

「野生花園」一景

是草花草坪,就是薄層綠化,多是一些又耗水又有農藥汙染的景觀,根本違反植 物生態原則。 成功大學團隊藉由兩年的戶外實驗,由十數種耐旱植物中,篩選出9種耐瘠、耐 風、耐鹽、耐汙染的多年生本土草灌木,建構這「野生花園」。 這些草灌木包括多肉植物類的彩虹竹蕉、錫蘭葉下珠、彩虹棒蘭、黃邊短葉虎尾 蘭、迷你麒麟花,以及非多肉型植物的黃金露花、矮仙丹、翠竹草、馬櫻丹。在 色彩計畫上,特選出紫、黃、綠、紅、粉紅等五顏六色的草灌木,編織出一大片 井然有序的彩色大衣。 減緩都市熱島效應、節約空調耗能,當然是屋頂綠化最被期待的功能之一,熱流 實驗也證實了這項功能。兩年來對9種植栽在屋頂樓板上的熱流解析發現,不論 何種植栽或土壤,在盛夏之日,當室外氣溫變動在攝氏7∼10度的條件下,這屋 頂花園可讓頂層樓板表面溫度變動維持在攝氏3度以內,證實對於室內降溫有優 越的效果。 在南台灣,強烈太陽照射下的屋頂表面可達到攝氏70度以上,經過這屋頂花園 冷卻後,室內頂層樓板的表面溫度可維持在攝氏32度以下。也就是說,頂層空 間全年幾乎可以不用空調,能減少莫大的空調耗電量。

百分之百使用綠色建材 「綠色魔法學校」最大的賣點,在於獲得許多環保企業捐贈最尖端的綠色科技, 尤其是採用了百分百的綠色建材,成為不可思議的建築魔法表演。首先,利用中 國鋼鐵公司捐贈的高爐水泥技術,一下子減少了30%的水泥用量和10%的CO2 22 Save our land and lend a hand


排放量,同時增加混凝土最終強度40%。接著,採用阿公店水庫的汙泥所燒製 成的陶粒,做為隔間牆的骨材以及屋頂花園的土壤,不但減輕結構負荷、延長水 庫的壽命,同時因為是多孔性材質,可為花園保水、保溼,達到良好的節水功能。 在這裡更可發現一些不可思議的綠色建材,例如,採用具環保標章、完全不使用 鹵性塑膠的電線,燃燒時不產生戴奧辛、鹵酸氣體等有害物質;採用由回收尼龍 所做的環保地毯,以及由回收寶特瓶抽紗製成的窗簾;採用的「克黴樂健康塗 料」,有防黴抗菌、防汙自潔、調溼的功能。 此外,採用的環安水性木器漆,不含甲醛和重金屬,擁有台灣的健康綠建材標章 的認證;採用「抗菌健康環保鋼板」做為空調系統的風管,可長久有效抑制細菌 生長繁殖,保證最健康的空氣品質;把大量的「備長炭」埋入國際會議廳的雙層 牆面中,可大量吸附臭氣和有害氣體,並消毒殺菌,使室內空氣永保清新。 假如能儘量採用本土建材、產品,可以減少很多碳足跡。根據調查,在台灣本土 生產的水泥、玻璃、木材等建材,平均花費52.7、74.1、122.9公里的公路運輸 距離就能送到使用者手中,各相當於排放了35.6 kg/ton、0.05 kg/kg、41.5 kg /m3的CO2。這些建材假如改用國外進口的建材,運輸過程的CO2排放量將增 加數百倍。「綠色魔法學校」除了極少數產品外,從玻璃、油漆到光電板,都採 用本土建材,這也是一種減少碳足跡的環境教育。

屋頂花園的熱流實驗證實隔熱節能的效果

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國際綠色旅館的推動 台灣的建築節能規範,主要著重於建築空 調耗能的設計和管理。而除了因空調導致 的耗電量之外,綠色旅館仍有許多議題值 得關注,國際間也有諸多的綠色旅館推動 組織和相關規範。美國環保署有專為旅館 設計的「旅館能源之星計畫」,致力於發 展有效的工具和資源,以減少旅館能源的 消秏。 LEED也有針對綠色綠館提出能源減量和 用水減少的構想。 美國綠色旅館協會把綠色旅館定義為, 「具有環境友善的特質,且其經營者積極 民宿以陽台做為遮蔽設計,並配合個別型的空調,

推動省水、省能源、減少廢棄物計畫,

就可有良好的節能效果。

同時減少支出,且著力於保護地球環境 的旅館。」細部項目包含了僅在房客提

出需求時才供給 飲用水、採用省水馬桶、使用節約能源的空調設備、利用「提示卡」方式提供房 客省水省能的策略,或免更換床單的方式,甚至鼓勵房客自行攜帶盥洗用具和毛 巾以享折扣等。 近年來台灣積極推展觀光產業,且因應兩岸的觀光日趨熱絡,綠色旅館的推動更 顯重要。從旅館的設計,設備的規劃、維護和管理等方面都需配合,才能達到綠 色旅館的目標。更重要的,消費者也應在旅程的安排中,優先選擇具有綠色和環 保觀念與策略的旅館,才有助於綠色觀光產業的推動。

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小型旅館因西向,所以利用戶外的遮光布阻擋低角度的日射,具有節能的效益,且創造旅館外觀特色。


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