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『環保資訊』月刊第99期

永續、健康、有效率—          節省用電開銷、提升工作產值

永續健康有效率-節省用電開銷.提升工作產值

   

江哲銘

國立成功大學建築學系

教授

 

建築,就最基本的功能性而言,在抵禦外在環境的衝擊並提供必要的維生系統,俾讓室內人員的日常起居或工作能順利進行。近年來,由於工業化造成自然環境的嚴重破壞與能資源的大量消耗,加上都市化導致集居於城市中的市民將近有90%的時間處於室內環境,因此建築在整個自然循環體系中已不再僅止於是生活的容器,它對平衡地球既有能資源、自然生態環境以及提升室內人員工作效率,已具有舉足輕重的地位。以下本文將闡述如何透過永續健康觀念的根植,讓建築更積極扮演節省用電開銷、提升工作產值的角色。

【跨國界議題】

由於地球資源的過渡消耗、全球氣候的異變以及流行疾病的跨國界傳染,近年來永續健康已成為大多數國家的重要議題。這個世界趨勢在諸多與永續健康議題相關的國際性會議中,包括永續城市會議(SC2002, SC2004)、永續建築會議(SB2000, SB2002, SB2005)、國際綠建築會議(GB98’, GB2000)、健康建築會議(HB97’, HB2000, HB2003, HB2006,)等,已被證實其重要之所在。特別要強調的是,永續健康發展的關鍵在於提出因地制宜的改善對策,主要是起因於地理氣候環境的不同會影響所關注的議題。位於亞熱帶區域的台灣,地理氣候有別於歐美先進國家。本文將從台灣多樣貌的地理氣候環境探討永續健康建築的設計概念與發展對策,期許台灣在高熱高濕的環熱帶圈扮演領先潮流的角色。

【多樣貌的地理氣候環境】

台灣島嶼的形狀呈現南北狹長。北緯23.5度的北回歸線從中劃過,造成分佈於島上的數個人口密集城市(台北、台中、台南、高雄),位於北回歸線以北者屬於溫帶氣候,以南者屬於亞熱帶氣候。在地理環境上,南北走向的中央山脈橫亙島嶼中央,加上島嶼四周環海,因此兼具大陸型氣候與海洋型氣候,呈現多樣貌的地理氣候。整體上而言,依據老祖先所流傳下來的二十四節氣比對實際量測的氣象資料,位於環熱帶圈的台灣屬於高溫高濕的氣候,諸多流行病如瘧疾、登革熱、SARS與禽流感等好發於此,因此台灣在永續健康的發展上面臨相當大的挑戰。

【永續健康發展對策:點、線、面的循環體系】

在永續發展的策略上應要能提出面對生存環境異變時的解決對策。它關係到人類的生存與延續,最根本的條件就是人本健康的確保。有了人本健康才有所謂的永續健康建築,才能建構永續健康社區、永續城市,最後達到地球的永續。它是一個相互鏈結、相互影響的循環體系。其中的每一個層級都要能達到自身的永續循環,因為任何一個環節的崩潰都會影響整體的永續發展。所謂的循環體系追求的是一種零能源(0-Energy)、零排放(0-Emission)的循環運作模式:鼓勵提高利用天然資源(太陽能、風力、生質能等)發電的比例,減少地球有限能資源的消耗,或是避免都市在進行改造時產生大量的營建廢棄物,降低對環境的負擔,以符合SB2005大會對於既有建築再利用所提出的新議題-「永續都市再活化(Sustainable Urban Regeneration)」。

【對應人體五感六識的建築環境】

若以建築的功能性來看,健康舒適環境的營造,對人而言才是最重要的。人體的五感六識是一個百年不關機的感應器,環境有些微的異動都會反應在人體的感知上。不健康的環境對人體可能產生立即或潛在的影響,所以永續健康建築應當對應所在地理氣候環境,並回饋至生理反應與人體健康必備之條件,進而整合建築室內健康環境所需之物理環境控制要項、化學污染控制要項以及生物污染控制要項,以達成兼顧氣候變動與健康對應之健康生活。

•物理環境控制

為瞭解不同季節氣候狀態對建築室內外環境之影響,評估改善方案的效益,可應用數位設計技術進行數值模擬解析。在音環境方面用電腦來模擬室內音壓分佈,作為音響環境設計的參考;在光環境方面應用電腦來模擬太陽軌跡,進行不同時節建築物所受日照與陰影分佈的分析,或進行室內光照度模擬,用以做為燈具與照明方式選擇的參考;在空氣環境方面利用計算流體力學的原理來解析建築周遭或室內之壓力場、氣流場、溫度場與污染物濃度場,以協助設計者進行建築通風設計。如上所述,將室內音、光、溫熱、空氣等物理環境變動,以三維可視化的數位模型表現之,整合視覺、聽覺、嗅覺、味覺以及膚覺之五感六識,以切合室內健康的環境條件。

•化學污染控制

由於一般室內裝修經常使用的建材如合板、塗料及接著劑等含有大量的揮發性有機物質與甲醛,加上人們長時間在室內活動,因此室內空氣品質對人體健康可能產生嚴重影響。日前內政部建築研究所已訂定「綠建材標章」。其中健康建材即是針對這部分所做的規範,旨在藉由室內空氣中揮發性有機物總質量濃度的限制,以確保室內人員的健康。而從20067月1日開始正式實施綠建材技術規範以及建築技術規則中與綠建材相關規定,包括建築設計施工編第321條:建築物之室內裝修材料及樓地板面材料應採用綠建材,其使用率應達室內裝修材料及樓地板面材料總面積百分之五以上。

•生物污染控制

台灣地區高溫高濕的氣候環境適合多種微生物生長,因而提高罹患皮膚病、呼吸系統疾病、胃腸病與傳染病的機率。依據環保署的相關資料顯示,近年來我國室內環境中生物性污染物濃度明顯偏高,細菌污染物濃度172-14,279.3 CFU/m3(菌落數/立方米)之間、真菌濃度94.4-14,246.3 CFU/m3(菌落數/立方米)之間,明顯高於世界衛生組織(WHO)的建議值1,000 CFU/m3。除了利用除濕機降低室內濕度,自然採光通風的設計才是最根本有效的解決對策。一方面引進日光中紫外線,另一方面利用自然通風降低室內濕度,直接消滅病菌並使其無法繼續滋長,即是以最節能環保的方法求得健康生活的最大值。

【透過立法管制室內環境品質】

隨著生活水平的提升,國人對室內環境的品質日益重視。環保署為確保民眾日常生活環境的衛生與健康,首先於2006年1月1日公告我國室內空氣品質建議值。該建議值內容包括二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲醛(HCHO)、總揮發性有機化合物(TVOC)、細菌(Bacteria)、真菌(Fungi)、粒徑小於10微米之懸浮微粒(PM10) 、粒徑小於2.5微米之懸浮微粒(PM2.5)、臭氧(O3)及溫度等共10項;並根據民眾聚會特性將場所分為2類,適用不同寬嚴程度的數值:第1類係針對室內空氣品質有特別需求之場所採用較嚴格數值,第2類為一般大眾聚集之公共場所及辦公大樓。

為有效推動我國室內空氣品質管制工作,環保署接著提出室內空氣品質管理法草案,並於2006年6月21日召開該草案研商暨公聽會議。與會之專家學者及民間團體對立法規範室內空氣品質有一致共識,並建議營建單位強化其建築法規中有關空調、通風濾網之維護管理以及綠建材規範。由於內空氣品質之改善必須從室內之通風換氣、室內裝修與使用材料、建築整體規劃設計與使用維護管理等方面著手,涉及內政部營建署與建築研究所、經濟部、衛生署以及交通部等機關權責,因此該草案已針對各相關部會所應負權責加以明訂,並要求目的事業主管機關應輔導所轄公私場所改善室內空氣品質,俾使推動工作依法有據。

【新世代建築觀】

21世紀「地球永續、人本健康」的新生活價值觀已儼然成型,它與時下最熱門的Lohas概念完全契合。所謂Lohas (lifestyles of health and sustainability) 指的是兼顧地球環保與身心健康,崇尚自然無華的生活方式。若以數學象限說明永續健康建築對產業的貢獻,以象限水平軸的永續指數代表生產過程中所消耗的能源與資源,垂直軸的健康指數代表工作人員的產出,則座落在第一象限的產業代表花費的成本最低,輸出的產值最高,是一條最高效率的生產線。這般以照顧到人員健康與地球環保的永續健康建築,對工作人員的身心安康與產業升級均具有正面的意義。期盼關心建築永續健康發展的先進與吾輩集思廣益,為優質的環境共同努力。