依據《2020年全球建築狀況報告》指出,建築相關產業製造了全球38%的碳排放量,身為建築師,這是個無法迴避的問題。因為建築師產出了大量的實體建築,一棟棟高樓大廈櫛比鱗次,串聯整個城市,而每棟建築從興建、運營到拆除,每個階段皆涉及大量的碳排放。
從環境的基地特質中,尋找低碳設計的想像
在全球減碳、能源轉型與效益提升的趨勢下,若是建築師能從設計的角度切入,讓每棟建築在設計階段就能考慮「低碳整合」,降低建築使用過程的碳排放量,進而對整體系統、流程、產業帶來改變與效益,絕對可以為永續環境之提升產生正面影響。
只是,要從哪裡下手?
建築設計涉及不同的議題與使用者,被賦予的目標與功能也不盡相同,如何在不影響原有目標與功能下,兼顧「節能減碳」的普世價值?我們認為最佳的作法是從環境著手。這是一種「先來後到」的道理,整體環境的基地條件本來就先存在,而建築是因為之後基地使用的需求,而被放置於環境之中。
簡單的說,與其改變環境來合乎建築的功能,不如讓建築功能融入環境特質之中,就像是在夏日炎熱的季節,人們出遊時不僅會戴起遮陽帽來遮陽,也會選擇在樹蔭下或是陰涼的地點休息。建築也是同樣的道理,我們從環境的基地特質中,尋找低碳建築的想像,針對環境、空間、型式與執行之需求,透過建築師的設計整合,來滿足不同功能的建築使用。
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密林水域的一道涼風,隱藏在台達南科廠
位於台灣南部的台達電子南科廠二期就是類似的例子,我們透過環境的條件為建築打造全新面貌,以「會呼吸的建築」為理念,透過立體交織的生態綠網營造原生棲地的多樣性變化,展現建築空間的節能設計。
這棟機能性建築位於南科園區北側,戶外環境景觀遍植27種原生誘鳥植物,在綠地、枯木、石組、土丘、生態池的有機變化組合之下,營造密林水域的生物棲地,並串連至建築本體,包括兼具自然採光與通風的地下停車場、研發實驗廠房的戶外露臺及屋頂花園。除了採用預冷節能的空調進氣系統之外,在南部雨季時節,雨水回收系統能有效的將雨水導入生態池中。
而在眾多的低碳設計中,浮力通風設計結合了基地環境特色,展現令人印象深刻的效果。浮力通風是以冷熱空氣對流的原理,將室外新鮮冷空氣引入室內,同時排出室內熱氣,本棟建築特色在於浮力通風的路徑規劃與風箱入口控制不同於一般建築。
半圓形的階梯教室緊鄰戶外生態池,空氣經過密林水域與生態池的雙重降溫後,氣流從階梯教室座椅下的特殊風箱口導入室內,自然產生的涼爽氣流就成為最佳的免費室內空調。
2013年啟用至今,階梯教室雖設有空調系統,卻可在浮力通風的設計下,有效善用周遭密林水域的自然氣流。沒想到自然氣流的效益顯著,有時候甚至可以取代室內空調,成為業主自豪的建築特點。本案取得台灣綠建築EEWH鑽石級認證及2013年內政部優良綠建築獎。
山丘上的光影方舟
想像在一座密林山丘上,建造一棟讓師生使用的研究大樓,你會怎麼做?是做成一棟山上的高塔,成為山丘的主角,還是將建築融入地景,擁抱大地?
這兩種作法都可以做,只是心態完全不同。高塔式的地標建築大多擁有亮麗的外觀,最佳視野的頂層經常是管理高層的辦公空間,擁有「居高臨下」的快意感受,這種作法一直受到具有「追求第一」的委託人所喜好。
而以環境出發的設計則不然,低矮建築順應地形的融入周遭,透過節能遮陽的設計可有效利用自然通風及採光,與高塔建築相比可大量降低空調使用量。而使用者的活動環繞著低矮樓層,減少電梯使用頻率,經由行走穿梭、駐足停留的過程,製造人群更多的互動交流,完全符合師生使用,政治大學研究暨育成創新總中心就是這樣的例子。
這棟校園建築位於台北市木柵區,以順應地形的配置隱沒於樹林之間。靠近一看,首先映入眼簾的是明暗兩色的建築外觀,從地形高程的變化中,藉由錯開的量體引進自然採光與通風氣流。開窗的外凸與內凹,除了具有遮陽節能的減碳效用之外,並傳達理性與感性的人文對話,以光影方舟的沉穩造型,隱喻本棟建築「創新育成」的跨界領航精神。
明暗兩色量體圍塑出具有雙中庭的合院式配置,雙中庭包括入口大廳及室內階梯平台。其中,入口大廳串連上下樓層的開放樓梯,而室內階梯平台則提供文創發表的場地,打造休憩交誼、活動展演、不期而遇的校園互動機會。
兩處挑空的中庭空間使用屬性雖不同,卻皆以周圍的空氣自然對流來營造舒適的環境,並大量從側面引入自然光線,來回應節能減碳的議題。戶外露台橫跨在高低建築量體之間,也是呼應地勢的設計手法之一,讓整體建築雖非高塔式的地標,卻因地形優勢而具有制高點的遼闊視野。
(文:JJP潘冀聯合建築師;本文章反映作者意見,不代表《遠見》立場)