文:瑞安數位顧問/任苙萍(Anita Ren)
想必大多數人對升溫 1.5℃的氣候危機都已耳熟能詳,究竟,這個 1.5 的數值是怎麼來的?
長期追蹤相關議題的國立聯合大學建築學系助理教授林裕森告訴我們:其歷史最早可追溯至 2018 年 10 月 聯合國氣候變遷小組 (IPCC) 所提出的地球暖化特別報告,當時即預測 2030~2052 年期間可能達到 1.5℃ 危險值。
更讓人警惕的是,該部門於 2021 年 8 月再度發佈以下警訊:人類活動對大氣、海洋及陸地的暖化影響不容忽視,尤其是近期氣候系統變化程度已超出過去數世紀至數千年的範圍!人為氣候變化已在世界各地引發許多極端天氣事件,如:熱浪、豪雨、乾旱和熱帶氣旋等。
極端氣候加劇,鞭策全球加快減排腳步
就在不久前,今年4月16日,明明是處在沙漠地區的杜拜,卻在短短24小時內降下超過整年的雨量!台灣本島對於氣候變遷亦感受明顯,在增溫速度呈現加速態勢下,夏季長度增加、冬季長度縮短,四季分明已成古早回憶!這讓全球政府不得不快馬加鞭著手處理碳排問題,建築業就是其中一個主要關注對象。
林裕森表示,根據《2022年全球建築業現狀報告》指出,建築物約佔全球二氧化碳排放量約38% (包括:蘊含碳排和使用碳排)!有鑑於此,台灣亦即將實施溫室氣體排放稅以貫徹氣候變遷因應法,實現中立原則並促進社會公益。
台灣未來建築節能推動策略主要分為以下四大主軸:
- 提升新建築物能源效率;
- 改善既有建築物能源效率;
- 提高家電、設備能源效率;
- 推動建築物節能減碳新技術及工法研發與應用推廣。
照片人物:國立聯合大學建築學系助理教授林裕森
WELL 健康建築標準:建構「以人為本的室內環境」
林裕森說明,美國綠建築協會早在 1998 年即正式公佈《LEED能源與環境先導設計》,作為全美共通性與市場導向式之綠建築評估準則。在面對氣候緊急 (Climate Emergency) 狀況下,卓越表現的建築物將獲得「LEED Zero 零排放認證標章」。此外,美國綠建築協會 (USGBC) 為提升綠建築的設計,於 2020 年 9月提出「淨零」一說,鼓勵建築物積極朝向「零碳排、零能耗、零水耗、零廢棄物」的目標邁進——稱為 LEED Zero,以達到更永續的未來目標。
台灣的目標則是在 2050 年讓 100% 新建建築及超過 85% 建築成為「近零」建築,並由內政部建築研究所領軍制訂建築能效評估及標示系統,於 2021 年 12月正式推出,包括:《綠建築評估手冊——建築能效評估系統》(EEWH-BERS) 和《綠建築評估手冊——既有建築類》(EEWH-EB) 兩部分,自 2022 年元旦實施;同時參考最新國際標準 EN15978 完成 2023 年版《低碳建築評估手冊》,採用「全生命週期建築碳足跡評估標準」以便日後對建築物蘊含碳排做評估。
林裕森還特別提到「WELL 健康建築標準」,它是全球首項針對「室內環境」的建築認證標準,標榜以人為本以及對健康環境的追求,乃一套由專家們經過多年研究、結合醫學、科學和建築美學所建立的建築評估系統,得到全世界優秀企業的踴躍回應;截至 2022 年初,全球已有111 國、超過 34,710 項目註冊 WELL 健康建築標準。這樣的理念,似乎正與 1993 年美國國家公園出版社《可持續發展設計導則》的「被動式設計」遙相呼應。
圖1:2024 年剛發佈的 WELL 建築標準第二版 (WELL v2) 是建築物和組織提供更深思熟慮和有創意空間的工具,由十個概念組成
資料來源:https://v2.wellcertified.com/en/wellv2/overview
被動式設計:因勢利導,規劃「順天應人的永續建築」
被動式設計是結合功能需求,採用簡單技術,充分利用當地氣候資源的設計策略。設計師首先需了解項目所在地的氣候特徵,發掘建築的節能潛力,並合理利用通風、採光、遮陽等措施,讓建築與當地氣候環境融合。被動式設計著重在設計初期,經由合理的場地規劃、建築設計和環境配置提升建築環境舒適度,減少附加設備的使用,實現可持續發展。
林裕森介紹,被動式建築緣起於 1996 年成立的德國被動式建築研究所 (Passive House Institute, PHI),爾後為推廣被動式建築理念,更成立國際被動式建築協會 (iPHA),致力於推動被動式建築標準和促進高效能建築,在永續議題方面,被動式建築不僅節省大量能源,還降低了碳排放,因此是可持續建築的理想選擇。那麼,「被動式設計」立意何在?有何具體好處?
這些建築不需要大型的加熱和冷卻系統,可節省資金,轉而將這些資金用於提高建築品質;此外,被動式建築的舒適性也是其重要優勢之一,優質的隔熱結構和通風系統確保了室內環境的舒適度。林裕森強調:至今,被動式建築已成為國際上公認的節能建築標準,被廣泛應用於全球各地,表明這一新技術在不同氣候條件下的可行性和效益。EnerPHit 是德國被動式建築研究所 (Passive House Institute) 所設立的認證標準,專為將現有建築改造成被動式建築而設,分為:普通級、優良級和特優級。
圖2:EnerPHit 認證體系
資料來源:https://passiv.de/en/index.html
因地制宜,被動式建築降低能源依賴
隨著對環保和節能的日益重視,秉持「自給自足」精神的被動式建築將繼續在全球範圍內得到廣泛的應用和推廣,目前已有超過 41,600 個單位通過被動式建築研究所認證標準,主要通過認證建築分佈的地區為歐洲,其次為亞洲,目前都呈現上升趨勢。通常,被動式設計有八大基本原則:高性能外殼、無熱橋、氣密性、通風與濕氣平衡、高性能玻璃、遮陽和採光、材料濕度控、空氣濕度控制。
被動式房屋建築的具體解決方案需根據考慮的國家和氣候而定,但由於目標都是一致的、且世界各地的物理規律也相同,可獨立於特定情況應用,以找到適合不同國家和氣候的被動式房屋設計方法。值得留意的是,台灣也出現首座取得德國 PHI 認證的新建被動式住宅,由旺豐建設於 (台南安平) 所興建。
台灣高度依賴進口能源,尤其是石油和天然氣,使得能源供應的穩定性受到威脅,而能源價格波動亦增加對經濟的影響;而被動式建築旨在透過良好的設計,促進通風、採光、遮陽、隔熱、氣密、綠化、蒸發冷卻等利用自然力設計,是氣候變遷、能源成本逐漸提高及戶外環境劣化下,因地制宜的多元化建築設計策略,進而在有限度的成本內實現高效的能源利用和室內舒適健康。