2013年5月20日 星期一

《綠色魔法學校》

〔中央社〕打造「綠色魔法學校」的成功大學建築系教授林憲德,榮獲日本空調衛生工學會頒發「亞洲國際獎」,成為台灣首位獲獎者。

成大今天表示,成大孫運璿綠建築研究大樓「綠色魔法學校」,由林憲德打造,是全台第一座零碳建築,已獲得台灣和美國綠建築標章認證。

「綠色魔法學校」今年也被英國專書評為「世界最綠建築」,日本建築設備技術者協會更認為是世界「零能建築」中最具學術成果及最美的建築。

成大說,日本空調衛生工學會成立於1917年,會員人數1萬7000多人,「亞洲國際獎」主要是表揚對空調衛生工程領域有卓越貢獻的亞洲人士。


綠色魔法學校在台南成大@ 凝想寧望:: 隨意窩Xuite日誌

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某日不經意的路過小東路(因為要去火車站後站咩!)發現路旁有一艘船 沒錯,就是這一艘,我問我旁邊的台南人說:這裡以前就是這樣嗎?我記得以前這裡好像是一 ...

綠色魔法學校--國立成功大學孫運璿綠建築研究大樓


綠色魔法學校:傻瓜兵團打造零碳綠建築

綠色魔法學校:傻瓜兵團打造零碳綠建築


  ◎ 最平凡的造價、科學實證精神、本土綠建材、節能65%、節水50%、
  碳足跡減少52%的世界級零碳綠建築。
  ◎ 全球第一座針對亞熱帶氣候設計的「綠色魔法學校」。
  ◎ 由台灣一群想拯救地球的綠建築兵團,以無限愛心打造。

  本書介紹的「綠色魔法學校」,使用便宜、自然、本土的技術與材料,締造全球最高節能水準,堪稱當前最值得推廣的亞熱帶綠建築典範。
  更重要的是,如此高品質的綠建築,造價經濟實惠,非常適合落實到城市或鄉野的每棟建築,充分證明環保不必花大錢。
  這座世界第一的「亞熱帶綠建築教育中心」,由台達電子鄭崇華董事長促成、綠建築大師林憲德教授全程設計監造,並延攬了一群對建築的光、熱、風等學有專精的頂尖研究團隊,以及來自台灣四面八方的企業綠達人,將百種以上的綠觀念、綠技術、綠建材等許多綠色創舉完美地呈現。
  更希望藉此無私的提供每位參觀者取材分享,共同散播綠建築的正確觀念、實現綠建築、綠城市的美好願景。
本書特色
  1.破除綠建築標榜取法歐美的的迷思:   建築產業是人類文明的必要之惡,綠建築的推廣正是要降低對環境的影響。然而,位在濕熱氣候的台灣,居住者所需要的綠建築,絕對和溫帶歐美國家不一樣,不 會是閃閃發亮的玻璃帷幕、浪費能源的高科技管理形式,更不迷信昂貴的綠色科技,更不鼓勵盲目的綠色建材採購……。也就是說,綠建築必須因地置宜,而且環保 又便宜。
  2.一座符合熱濕氣候的綠建築取法典範:  「綠色魔法學校」是一座充分展現亞洲 的儉樸生活哲學、熱濕型氣候的綠建築造型,開口適中、自然通風、遮陽又遮雨、樸實無華……,不但保有先進的全球建築觀,同時善用本土特色、本土技術、本土 氣候、本土建材的優勢來發展建築產業。特別值得一提的是,這樣高品質的綠建築,造價是最經濟實惠的,證明綠建築不必花大錢,可推廣且落實到每棟建築。
  3.堅持台灣建造,百分百綠建材:   「綠色魔法學校」從水泥、石材、玻璃、油漆、地毯、電線、鋼板到空調設備等由裡到外,都是來自國內最高水準的的綠色產品或綠色科技,打造全球最高品質的 綠建築經典大作。也就是說,等於是台灣綠建材發展至今的成果大展,也是全台綠色商品的展示空間,將有助於營建產業、甚至一般人善用的這些綠設計、綠建材、 綠點子,融入成為一般住商大樓或是居家裝修之中。
  4.從觀念、技術到建材等一氣呵成的經典案例:   作者林憲德教授堪稱國內最具影響力的綠建築研究者,對於建築省能、綠色建築的研究與推廣不遺餘力,更是「綠色魔法學校」經典綠建築的設計監造者,在書中 他毫不保留地分享是如何以科學實證的精神,將綠建築的理念、技術及建材一氣呵成,完整落實到建築物之中的實踐過程,讓有綠建築粗淺概念的人、讓想運用綠建 材的實踐者,甚至是有志打造綠建築的追隨者,可以更了解且不必自行摸索,反而可以踩在巨人的肩膀上,蓋出更人性、更自然的綠建築。
作者簡介
林憲德
  學歷:成功大學建築系畢業、日本東京大學建築工學博士
   主要經歷:協助內政部營建署主編完成「建築節能設計技術規範」前後共六版,完成建築技術規則「節約能源設計」六次法制化工作(1995~2009);六 次主編完成執筆「綠建築解說與評估手冊」共六版(1998~2009);協助內政部建築研究所建構完成基本型綠建築評估系統EEWH-BC、生態社區評估 系統EEWH-EC、綠色工廠評估系統EEWH-GF、綠建築更新評估系統EEWH-RN等完整的綠建築政策體系。
  建築設計案例:嘉義市228紀念館(內政部優良綠建築獎)、嘉義市射日塔及忠烈祠、台達電子南科廠(鑽石級綠建築標章)、成功大學「綠色魔法學校」(榮獲美國LEED白金級綠建築標章與台灣最高鑽石級綠建築標章雙認證)等。
  相關著作:《建築風土與節能設計》、《城鄉生態》、《綠色建築》、《永續校園的生態與節能計畫》、《我愛綠建築》、《光害》、《綠建築解說與評估手冊》、《綠建築84技術》、《綠色魔法學校》等。

【推薦序】
不只是標竿綠建築,更是環保的示範教育基地  鄭崇華
打造零碳綠建築,共創低碳好環境  柳中明

【作者序】
誠實面對真相,找回人與自然相處之路   林憲德
第一章 拯救地球的環保教育基地「最賺」的一場演講
崇尚自然,才是綠建築的根本
贏得鑽石級的綠建築,造價並不貴
全球第一座亞熱帶綠建築教育中心
拯救地球的傻瓜兵團
「綠色魔法學校」的承諾
【綠知識小百科】
「綠建築標章」與「EEWH系統」
【通風綠點子】
會呼吸的地下停車場
【綠建築.綠觀念】小索引
第二章 「綠色魔法學校」啟航!史無前例的建築科學研究
徵求「綠色科技伙伴」來認捐
打造最高品質的諾亞方舟
「亞熱帶綠建築博物館」的藝術饗宴
以「平價綠建築」自許,推廣環保觀念
諾亞方舟大壁畫,記取八八水災教訓
「逸仙艦」的絞纜器,見證歷史滄桑
航空母艦探照燈相挺,光明就在不遠處
【綠知識小百科】什麼是流體動力學分析?
世界綠建築評估系統的發展概況
「內畫鼻煙壺」表現綜合藝術之美
原住民工藝家齊心推廣在地文化
【綠建築.綠觀念】小索引
第三章 四倍數的節能魔法必展現傲人的環境效益
魔法一:不花一毛錢,減少空調設備四成
魔法二:不花一毛錢,照明節能省四成
魔法三:少用大玻璃,多用遮陽
魔法四:「吊扇」便宜又有效,空調節能76%
魔法五:最精采的「灶窯通風」設計
節能與舒適兼具的智慧型通風設計
世界第一節能
碳足跡減少52%,源頭減量勝於末端控制
邁向「零碳建築」
「真愛」才可以救地球
【綠知識小百科】
綠建築的耐久化設計
包浩斯的影響力
【節能綠點子】
照明節能,首重光源效率
省電又不傷害眼睛的冷陰極管
掌握人體舒適度,空調節能大
用電強度EUI,衡量節能指標
【綠技術.綠建材應用】小索引
第四章 自然美的生物多樣性設計「諾亞花園」的鎮館之寶——百年金龜樹
打造野生森林與亞熱帶雨林
生態水池與自然農園
水循環設計,每一滴水都不浪費
生態教育示範的野生花園
屋頂花園節水的秘密
可開坦克車的透水鋪面
讓蚯蚓活躍在道路下
營造生物多樣性花園
【綠知識小百科】
何謂「都市熱島效應」?
【生態綠點子】
「濃縮自然」,復育多樣性生物
節水又節能的「雨撲滿」
【綠技術.綠建材應用】小索引
第五章 綠建築傻瓜兵團學術界「顏回」、流體力學鬼才——周榮華教授
發明神奇的JW生態工法——泥水匠陳瑞文
讓淤泥再生的傻小子——周宗毅
捐1%給地球的葉清來總經理
化腐朽為神奇,吳同發的廢輪胎世界
「備長炭」達人陳秋雄
志工兵團即時成軍
【生態綠點子】
「自然農法」讓土地發揮本來的力量
會淨化空氣的JW生態工法
【通風綠點子】
通風又防雨的通風塔設計
【健康綠點子】
「備長炭」有益健康
【綠技術.綠建材應用】小索引
第六章 綠色建材百分百
建築產業的環境破壞
由骨骼肌肉到神經系統,都是綠色建材
室內污染,看不見的殺手
百分百綠色建材,健康看得見
台灣玉之父——廖學誠教授
為健康加分的台灣好石材
台灣製造,減少碳足跡
【建材綠點子】
全世界爭相拓展「綠色建材」
【減碳綠點子】
從生活中,減少「碳足跡」!
【綠技術.綠建材應用】小索引
第七章 一生至少當一次傻瓜馬爾地夫的海底內閣會議
長毛象見證地球暖化
一生當一次傻瓜
【附錄】綠建材一覽
——生態、節能、減廢、健康的綠建材
【編輯後記】
「綠色魔法學校」的6大綠色創舉

推薦序1
不只是標竿綠建築,更是環保的示範教育基地
   我與本書的作者林憲德教授在2003年相識,在那 之前,我對綠建築已有初步的概念,知道林教授是台灣綠建築指標EEWH的制定者,也是位充滿行動力的建築師之後,我們的合作便從台達電子在台南的新建廠房 開始。在林教授的巧手設計之下,台達電子南科廠完全依照綠建築工法興建,節能效果高達31%,節水效果更達50%,2006年即為國內第一座獲得黃金級標 章的廠辦建築,2009年則再升級為「鑽石級」標章,引起各界對綠建築的興趣,前來觀摩的訪客絡繹不絕。這樣的結果真是讓我始料未及。我和林教授都覺得綠 建築不僅要節能節水,而且要舒適健康,因此希望再建一棟更理想的綠建築讓民眾參觀了解其好處而普及,實在是件有意義的事。正因如此,2007年我捐資協助 母校成功大學興建的「孫運璿綠建築研究大樓」,便由林教授負責設計,成就了今日的「綠色魔法學校」。
  在大樓施工期間,林憲德教授曾帶 我參 觀工地。我記得當時參觀施工中的國際會議廳,一踏進去便覺得那裡特別涼爽,與一般不開空調時特別悶熱、開了空調又必須披上外套的展演廳很不一樣。林教授向 我詳細解說他如何利用古老的「灶窯通風」觀念,打造幾乎不需要開空調又舒適的國際會議廳,而且不需要昂貴的設備即可做到。我非常佩服林教授領導的研究團 隊,為了證明節能效果,他們動員四位教授與十二位博碩士生,做實驗、寫論文,創造出史無前例的研究型設計案例,演出令人歎為觀止的節能減碳魔法。綠建築的 背後其實奠基著深厚的研究基礎,這個團隊真是幕後的大功臣。「綠色魔法學校」在尚未完工之前就名聞遐邇,連探索(Discovery)頻道都趕在完工前就 來拍紀錄片,充分達到教育的效果。
  今天人類的各項活動,不應該因循故態,我們要不斷地創新尋找新的生活方式,打造一個人類與自然生態 和 諧共存的環境,林教授在書中形容我是一個「彩色的環保理想主義者」,其實做一個企業經營者,其努力不應只追求利潤及股東的利益,我們要善盡企業公民的社會 責任。個人捐助興建成功大學「孫運璿綠建築研究大樓」,不只是綠建築的實踐,更是一座環保的示範教育基地。我希望未來能有更多「傻瓜兵團」加入拯救地球行 動,相信聰明的人類,一定能不斷做出各種解決氣候變遷環境保護的方案,共創美好的明天。
  台達電子創辦人暨董事長 鄭崇華
推薦序2
打造零碳綠建築,共創低碳好環境
  「零碳建築」的概念,在國外已推動多年,即使是在中國,也有代表性建築。我國的生態、環境、建築、電機等領域,長期都是各領風騷,但是跨領域間的合作,以促成真正零碳建築的形成,實有待有心人士的努力。
  林憲德教授以建築領域的專業,來引導台灣在「零碳建築」方面的努力,值得佩服。未來的建築,將在抑制能耗與溫室氣體排放的推力下,不斷演進。「綠色魔法學校」已奠定其標竿地位,其對台灣建築界的影響,將是永遠無法忽略。
   近年來,破紀錄豪大雨不斷在台灣發生,台灣人退無可退,必須在異常的氣象災難中,尋找安身立命的良方。其中,建築設計必須改變,必須像提高防震強度以應 付大地震般,重新設計調整。關鍵就是:建築必須像顆大樹,必須具備儲存豪雨的能力,而非像目前的建築,個個披上了雨衣。
  現階段,豪大雨 時,人人躲在建築中,雨水也確實進不了建築。但在飆速暴雨中,排洪系統跟不上豪雨變遷的速度,結果是洪災處處,人人自危。但若是建築能夠吸納豪雨呢?美國 休士頓市要求:建地內的降雨,在法定限制範圍內,不得流到公共排水溝系統中。相同的規範設計,台灣不知何時才看得到?
  此外,道路設計也 需改變,傳統的排水溝設計必須淘汰。譬如台北市一小時可以排除85毫米降雨的排水系統,已經無法應付時雨量飆破150豪米的豪大雨,但是道路卻可以改變, 可以改變為:整個路面下是條河川,讓雨水宣洩。不過,不需要像日本東京琦玉縣,在高速公路之下興建龐大的地下河道。而是在不增加傳統道路興建費用下,讓每 一條道路都變成一條龐大的排水溝。
  「綠色魔法學校」的正前方鋪面,就具備地下河川的功能。同時,它是四十年不需翻修,真正降低物質消 耗,避免浪費資源與能源。更且,它能降低路面氣溫與吸納汽機車的空氣污染排放,以及吸收二氧化碳,提供鋪面下的生態系統無限生機。估計若全台灣道路鋪面都 改變,可以吸收10%的汽機車二氧化碳排放,約達300萬噸,相當可觀。
  在此,誠摯推薦這一本共創低碳社會必讀的綠建築新知手冊。
柳中明∕低碳環境學會理事長
作者序
誠實面對真相,找回人與自然相處之路
   我想,「綠色魔法學校」應該是一個夠炫的招牌吧!因為大家聽到「魔法學校」,都好奇地想知道它葫蘆裡賣什麼藥?在它完工前,已經有很多小孩子,拉家長進 來要看看雕在牆上的大象、老虎,看著那隻掛在高空上的大瓢蟲,期待牠快爬上葉面上。「綠色魔法學校」顯然已引起熱潮,希望這熱潮是帶領拯救地球行動邁向成 功的第一步。
  說拯救地球,未免太自大了,因為地球只是宇宙滄海之一粟,任憑人類如何粗暴,說什麼環境危機,死的只是人類自己,宇宙依然 運行不已,地球一點也不會停下腳步。只不過,不甘心的是,為何位居文明巔峰的現代人,卻吃不到無毒的食物,喝不到乾淨的水,呼吸不到新鮮的空氣?連初生嬰 兒的臍帶血中已經含有287種有毒化學物質(2004年美國環境行動團體EWG檢驗)。做為人類,顯然已毫無尊嚴,待在地球只是苟活而已。
   身為現代人,或許已經來不及後悔,不過追求生活上的一點尊嚴,卻是我們唯一可以選擇的行動。但享受慣的人類,還無法承認人類文明可能毀於一旦的真相,鮮 有人情願去做環保的苦行,因此我編造了一個可愛的「綠色魔法學校」故事,把環保苦行裡上了一層甜蜜的糖衣,希望能誘導一些傻瓜加入「綠建築傻瓜兵團」,投 入拯救地球的「阿甘行動」。
  然而,「阿甘行動」需要一股傻勁,但不能是暴虎馮河,也不能自欺欺人。我們必須有認清環境真相的勇氣,才能 產生真正的信念,並化為萬夫莫敵的環保行動。「不願意面對的真相」的影片,曾讓高爾一炮成名,但高爾本身卻也有「不願意面對的真相」,因為他從不敢告知美 國人:在美國有99%之使用產品與生產原料,在出售六週內就被丟到垃圾堆中,美國才是造成地球環境危機的罪魁。
  儘管人類高喊拯救地球, 但「不願意面對的真相」卻遮住許多人的眼睛,因為他們不願放棄享受,只寄望於新科技會拯救人類,因而延誤了有效的環保行動。看看哥本哈根會議,各國只顧推 諉責任,毫無有效的拯救地球行動,沒有政府敢採取最有效的「能源稅」、禁止農藥生產或停止武器競賽,卻只見一群覬覦商機的假環保專家,趁火打劫似地大聲倡 導「碳經濟」,做起碳盤查、碳揭露的生意,要求產品做「碳足跡」認證,真不知這種做做樣子的「碳足跡標示」,在馬照跑、舞照跳的貪婪生活下,對環保有何實 質幫助?這就像戈巴契夫所說,人類就像「鐵達尼號」(Titanic)郵輪上的乘客一樣,當郵輪下沈時,只會把椅子從下層甲板往上一層搬,忘了其他有效的 行動。
  我之所以把關於「綠色魔法學校」的設計概念、興建過程、建材選擇等過程寫在書裡,其實是有一種撥亂反正的用心。當今的綠建築,已 成為一種流行時尚,但卻有一股嚴重「不願意面對的真相」,把綠建築當成商機,把綠建築當成太陽能晶片或綠色產品的拼裝車。許多建築雜誌與電視媒體因為商業 利益,對綠色科技只報喜而不報憂,常隱瞞違反環保的事實,並傳播一些不實的綠建築訊息。尤其一些建築大師的名作,只知爭奇鬥豔、奢華浪費,而附會風雅、小 題大作地裝了一些小小的綠色設備,就被媒體渲染成是了不起的綠建築大作,嚴重誤導綠建築的真諦。
  綠建築已被渲染成是昂貴的高科技產物, 但講真話的「綠色魔法學校」卻標榜綠建築應該要更平價、更有效率不可,它以行動證明:不花一毛錢,也可以減少照明耗能四成;引進簡單的古老灶窯原理,就可 節約兩成的空調耗能;辦公室採用傳統的吊扇設計,即可節約空調耗能76%,這些見證正可拆穿那些覬覦綠建築商機的「國王新衣」。我們只要誠實面對環境真 相,發揮道德勇氣,就不會被科技與物慾的魔鬼附身,就可以徹底找回人與自然相處之樂趣。
  瓢蟲、海盜船、諾亞方舟、拿破崙的軍帽……,這 載滿幻想與童話故事的「綠色魔法學校」,不只展現了「平價綠建築」的魔法,也即將啟動一系列愛地球的魔法列車,以培育地球環保的魔法尖兵。我很高興,這次 「綠色魔法學校」徵求志工80人,卻引來200多位傻瓜來報名,未來還有千千萬萬的傻瓜們,即將搭上魔法列車。這群魔法兵團正枕戈待旦,期待這些魔法列車 快快出發,以便趕在大洪水來臨前,護送子孫到達安全之地。
林憲德
本書作者、成功大學建築系教授

內容連載


§內文1

第2章 四倍數的節能魔法

「綠色魔法學校」最引以為傲,就是端出「四倍數」,甚至是「十倍數」的環境效益。一開始,只敢以40%為節能目標,但多次反覆修改後,發現可達到 節能65%、減少碳足跡52%,邁向「零碳」,簡直是世界級的建築奇蹟。這次「平價綠建築」的成就,帶給我們一種啟示,就是「源頭減量勝於末端控制」、 「越自然的技術效益越好」的原理。

必展現傲人的環境效益

取名「綠色魔法學校」,是打響此案的伎倆,因為托「哈利波特」之盛名,就足以吸引媒體的注目,同時也可引起小朋友的興趣,在宣傳上很有噱頭。尤其 在2009年,探索(Discovery)頻道選中本案作為報導台灣綠建築發展的代表,持續三個月追蹤拍攝本工程一連串的綠建築實驗研究,並於2010年 3月27日首播,引起國際注目,有日本、馬來西亞與越南的朋友來電說看到此報導,感到十分欽佩。這報導也引來一連串媒體的追逐採訪,這是讓綠建築更平民 化、更生活化的絕招。我希望綠建築是人人看得懂、買得起的一般工藝,而不是一些高不可攀的昂貴科技。

事實上,一般人對綠建築充滿誤解。有人把綠建築當成太陽光電或通訊產業的智慧建築,也有人把綠建築當成「採菊東籬下,悠然見南山」的休閒別墅;有人認為綠建築是更貴的,也有人認為綠建築是高科技的,但這些均非綠建築的正途。

把綠建築聯想成高科技,就是戴維森(Davidson)在《GNP是不能吃的》(You Can’t Eat GNP)一書中,所提當前經濟學與科技理論中妄想「高科技終會拯救人類」的誤謬;而把綠建築當成隱居別墅,只能獨善其身,但缺乏社會正義,不值得鼓勵。

假如我們不認真思考「石油只剩40年、天然氣只剩65年」的真相,根本無法體會人類文明所剩無幾的恐怖,也無法產生正確而有效的環保行動。如今地 球每秒鐘有1人餓死,每分鐘有30公頃的雨林遭到破壞,每小時有1種動物物種滅絕,每天有60種植物物種滅絕,每星期有超出5億公噸的溫室氣體排放到大 氣,每個月沙漠延展50萬公頃,每年臭氧層變薄1%。

做資源回收、買省電產品或隨手關關燈,只是湊熱鬧的環保行動,根本對抗不了毀滅性的環境危機。「綠色魔法學校」如果端不出「四倍數」,甚至是「十 倍數」的環境效益,也不值得驕傲。「四倍數」就是暢銷書作者懷茲札克(Weizsäcker)所稱「資源減半、效率加倍」的智慧,一直是我念茲在茲的理 想。事實上,「四倍數」的魔法到處存在,只是我們常視而不見。  魔法1:不花一毛錢,減少空調設備四成

「節能」是台灣綠建築EEWH系統四大範疇中最重要範疇,其中「空調節能」通常被認為是最複雜困難之關鍵,但「綠色魔法學校」在此卻有最精采的演 出。現在的建築空調工程,到處存在嚴重超量設計與投資浪費的情形,只要我們發揮工程專業,認真設計把關,可不花一毛錢而減少四成以上的設備量,並減少兩成 以上的耗能量。

以我審查台灣綠建築案件十多年的經驗,發現大部分案例的空調主機均有超量設計四成以上的情形,甚至也有三倍以上超量設計的案例。例如,我服務的建 築系階梯教室,過去採用一台20冷凍噸的往複式空調冰水主機運轉了二十年,最近我把它改成一台5冷凍噸的分離式冷氣機還游刃有餘,可見它超量設計四倍以 上。又如,我曾在嘉義看到一家公立醫院採用了四台大冰水主機,但好幾年來只使用一台運轉,從來沒有使用過第二台,可見其超量設計也是四倍以上。

超量設計的原因,部分是建築規劃不良所引起的,例如建築空間複雜、空調分區不良、系統效率不良;也有因為專業能力不足所引起的,例如對空調負荷預 測、系統設計、監控的經驗不足;但也有些是故意超量設計並從中謀取酬金之現象。事實上,要防止此種浪費並不需要花錢,只要嚴格要求空調熱負荷計算,進行設 計品質把關即可。

我是學空調能源解析出身的人,我剛回國時,非常驚訝於國內的空調設計竟然毫無空調負荷計算,就胡亂進行主機、水泵、風機、風管的設計,難怪有嚴重 超量設計與浪費能源的情形。我的博士生王育忠冷凍空調技師,是一個冷凍空調工程實務經驗二十多年的工程師,他坦白告訴我說:「我們空調業界早期從不做空調 負荷計算,只草率地使用約4坪或5坪一噸粗略計算,來決定空調主機的容量,直到內政部在綠建築標章要求空調負荷計算之後,空調業界才開始認真做空調設 計。」空調業界過去的超量設計,真是不堪回首。

王育忠技師是「綠色魔法學校」空調節能的大功臣,對「崇華廳」與辦公室進行嚴格的空調分區,選用最高效率主機,同時進行動態空調熱負荷解析,並進 行能源節能管理運轉。如此設計,我們至少比過去一般中央空調設計減少了約兩成的設備量,省下不少錢。再加上並沒有採用昂貴的金屬帷幕與低輻射玻璃 (Low-E glass)設計,總共省下約兩成以上的總工程經費。

我們把省下的錢,在空調設備上使用了世界最高效率的直流變頻離心冰水主機(COP=8.0,部分負載性能IPLV=0.43KW/RT)與變頻壓 縮機變冷媒流量空調系統(COP=4.1),同時也加入空調箱變風量系統、冰水泵變水量系統 、二氧化碳濃度外氣量控制系統、全熱交換器系統,以及建築能源管理系統BEMS。王育忠技師所發展的BEMS,可以隨時紀錄、分析、監控所有耗能的動態行 為,是智慧型節能管理的典範。這些高效率機器比一般貴四成,但我們在設計上已省下很多錢可彌補此差額,況且它可節省五成以上的空調耗電量,而且往後幾十年 都能為業主省很多電費。

 

綠色魔法學校:傻瓜兵團打造零碳綠建築

作者:林憲德

出版日期:2010 年12 月 24 日

總計4 頁,第3 回上頁

內容連載

010203 04


魔法2:不花一毛錢,照明節能省四成

台灣一般的照明設計常是低效率又超量設計的,非常浪費能源。事實上,選對光源即為照明節能的第一步。例如「綠色魔法學校」周遭的路燈,採用台達電 子捐贈80W的LED路燈,就可以替代250W的傳統水銀燈。但許多人,甚至專業的建築師,連最基本的「光源效率」都搞不懂(見第74頁),其中最荒唐的 認知,誤以為「省電燈泡」是省電的。事實上「省電燈泡」是螢光燈的一種,它只比鎢絲燈泡省一點電而已,比現在大量普及的PL燈、日光燈或T5燈管都耗電, 但許多人卻受「省電燈泡」之騙。

「綠色魔法學校」照明節能的訣竅,在於辦公室採用啟耀光電、銥智監控科技公司捐贈的冷陰極管(CCFL)照明調光控制系統(見第76頁),在「崇 華廳」則採用陶瓷複金屬燈與冷陰極管混用的設計。冷陰極管原來是使用在電視背板的光源,具有高發光效率(接近T5燈管),壽命很長(2.5~3.0萬小 時),三、四年都不必更換燈管。冷陰極管更大的長處在於簡單便宜的調光節能控制系統,可隨室外採光之明暗而無段漸變,並隨照度增減耗電量,可達成過去辦公 建築照明所無法比擬的節能效益,此部分可得到節能20%的成果。

我們在「崇華廳」採用堤維西公司捐贈的陶瓷複金屬燈,是因為它有95%的演色性,可讓色彩真實而鮮艷,同時其優良的反光罩設計使其發熱量很低,現 場施工的專家都感到不可思議。陶瓷複金屬燈原來是超級省電的路燈,其發光效率是一般T8燈管的1.5倍,照明省電約40%,但這種大功率燈具過去很少被用 於室內。我們巧妙地將它配置於「崇華廳」2公尺高的兩側牆上,然後投光於雪白的天花板面,再依靠多次反射而均勻分布於觀眾席。如此一來,天花板完全沒有 燈,可省下不少配線設備,側牆上的燈也很容易更新維修,同時也不會產生刺眼的眩光,可得到超好的視覺舒適環境。更重要的是,我們將「崇華廳」的燈光控制分 為四種控制模式,例如當會場人數不多時,後半部的燈則全部熄滅,讓人不得不移動至前面,以便強制節能,此部分也可得到節能20%的成果。

然而,最大的照明節能對策,還是在於抑制超量設計。一般的照明設計通常沒有嚴謹的照度計算,而有過亮、過多的燈具設計。根據我們的調查,許多辦 公、超商、學校的照明常有1,000lx(勒克斯)以上的照度。我的博士生黃光祐,很巧妙地模擬「綠色魔法學校」的照度與節能效益,把辦公室的照度維持於 500lx,「崇華廳」觀眾席的照度設為300lx,如此一來把原來建築師設計的照明密度減少了三分之一,連同上述調光控制之節能,可得到45%的總照明 節能效益。我們把減少三分之一照明燈具所節省的設備經費,用來支付所有的調光自動控制系統,確實達成「不花一毛錢,照明節能省四成」的目標。

你一定會懷疑說,這麼簡單就可以不花一毛錢,而使空調與照明都節能四成,那過去為何如此荒唐?是的,一點也沒錯,過去常花了大把的冤枉錢,買了又 多、又大、又浪費的設備;或是貪圖便宜或不知情,買了低效率的設備;又或是裝了許多昂貴的控制系統。事實上,過去只是沒有專業把關而已,現在我們有了綠建 築標章的監督,才讓許多妖魔鬼怪現形而已。這種毫無專業把關的設計浪費,不只存在於空調與照明的領域,在建築、結構、材料的設計上也比比皆是,只要我們以 高超的專業良知嚴加把關就可以防止,根本不必多花一毛錢。

 

綠色魔法學校:傻瓜兵團打造零碳綠建築

作者:林憲德

出版日期:2010 年12 月 24 日

總計4 頁,第4 回上頁

內容連載

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魔法3:少用大玻璃,多用遮陽

綠建築可以是更便宜的,甚至可不多花一毛錢,而收到節約地球資源四成以上的效果。然而,現在大部分的人都認為綠建築是更貴的,因為他們常迷信於一 些中看不中用、昂貴又低效率的高科技產品。例如在此次的「綠色魔法學校」中,許多專家建議採用歐美最流行的雙層帷幕窗(一種中間有通風與遮陽的雙層窗), 或變色玻璃(利用電致變色材料的調光性能以反射太陽輻射)來展現高科技夢想。但我堅持便宜又低科技的技術,絕不接受這種先讓陽光曬在玻璃後,再花錢把熱量 排出去的作法,我們要的是釜底抽薪、源頭減量的智慧。

很多人以為開大窗很好很酷,但英國有一項心理實驗發現:大多數人對20%的開窗率,也就是,窗面積占整體建築立面的20%,已大致心滿意足,對 30%的大開窗已達心理滿足感之最高峰,而30%以上的大開窗對視覺滿足感幾乎毫無貢獻。也就是說,30%以上的開窗只是增加空調能源的浪費,對於視覺眺 望之心理滿足並無助益,許多人以為全開窗之帷幕玻璃設計可提供更好的視覺開放感,恐怕是對人類環境心理的誤解罷了。

大玻璃設計是能源的大殺手,在台灣每增加1%的開窗就增加1%的空調耗電量(見第80頁)。在「綠色魔法學校」,我們先把辦公區外牆開窗率由一般的40%降為25%,光是如此,就可減少15%的空調耗電量。這不但不花錢,還因縮小窗面而省了不少錢,室內採光也非常充足。

遮陽設計是展現亞熱帶建築風格的最佳手法,它可把大量陽光阻擋於外,收到事半功倍的節能效果。「綠色魔法學校」的外遮陽設計既便宜又美麗,尤其它 屋頂的大遮簷設計,形塑了「諾亞方舟」最奇特、最優美的造型,延伸了屋頂花園的展示效果,襯托出感人的生態奇觀。另外,益菱工業公司捐贈了金屬鋁百葉遮陽 板,裝於西向正面的樓梯間,讓內外關係若隱若現,同時兼具通風、防盜功能,展現出輕巧美麗的亞熱帶風貌。

南向一、二樓的展覽室為了取景,雖然做了大落地窗,但它們都位於屋簷與大陽台之下。一樓西南角辦公室與展覽室的大開窗,是唯一有強烈西南日曬困擾之處,承蒙和椿科技公司捐贈了高品質又靜音的電動遮陽百葉窗,解決了眩光、日曬與空調耗能的困擾。

有些外商爭相來找我,希望能捐給「綠色魔法學校」一些高科技的玻璃反射薄膜,以展示其對空調的節能效益,但我們都婉謝說:「我們的玻璃已設計在陰 影下,完全沒有直達輻射熱,不必再讓您破費了。」事實上,我們只用了台灣玻璃公司捐贈的普通膠合清玻璃而已,其價格只相當於雙層帷幕窗或電致變色玻璃的數 十分之一,再加上外遮陽設計之後,其節能效果卻有過之而無不及。這豈不就是「四倍數」的魔法嗎?誰說綠建築一定更貴?

魔法4:「吊扇」便宜又有效,節能76%

我們也對「綠色魔法學校」的辦公室空調施以節能魔法,這魔法一點也不花錢,只是做了最基本的自然通風開窗,並引入長期被遺忘的「吊扇」設計而已,這樣就可讓辦公室的全年空調時間減少九成以上。

「吊扇」是既便宜又是有效的消暑工具,過去兩百年來由寒帶芝加哥到熱帶印尼的辦公建築,完全以它來支撐夏日的工作效率,但如今卻被現代人完全遺忘,十分可惜。

在此,我們設定室外氣溫大於31℃時才能啟動空調,在27~31℃時只能使用吊扇通風,在27℃以下則打開窗戶通風即可。事實上,根據過去針對一 般家庭空調習慣的調查,發現台灣人在氣溫低於31℃時根本不會開空調,唯有當氣溫大於32℃時才會陸續啟動家裡的冷氣機,這與公家機關動不動就開空調是不 同的。我們抓住這人性,同時也確認了氣溫31℃加上吹風扇可達成學理上的人體舒適範圍(見第84頁),因此就毅然在所有辦公室的天花板裝上吊扇,並設定室 外氣溫低於31℃時只能開風扇而無法啟動空調。

許多人擔心這違反了冷凍空調界舒適度在22~26℃的原則,可能會引來反彈,但根據環境工程大師吉佛尼(Givoni)與台灣林子平、黃瑞隆等教 授的研究報告,證實人實際在可開窗戶、可調節通風的空間下,通常會依據其習慣的氣候寒暑條件,在較熱的氣候可接受較熱的氣溫,在較冷的氣候可接受較冷的氣 溫,尤其確認亞熱帶國家的人在32℃的通風條件下還是舒適的。

事實上,從全世界氣候條件來看,地球上大部分城市在夏季超出31℃真正需要空調的時間並非很長,例如由熱帶的新加坡到寒帶的北京,真正需要空調的 時間只剩下2.0~8.0%而已。這意味著:只要善用這種「空調與吊扇並用系統」,地球上大部分的辦公建築物只需要一、兩個月的冷房空調即可,全年採用全 年恆溫恆濕空調,不但浪費能源,對人體也不健康,「綠色魔法學校」只是讓它反璞歸真而已。

打開窗戶吹吊扇,可創造多變化的風速;風吹在家具、空間縫隙,會產生負離子,讓人更健康、更愉悅。我們的實驗解析也證實:吊扇可讓全年空調時間降 至一個月,空調節能高達76%。當然,「吊扇空調並用設計」的前提,必須同時具備細長與雙向通風的建築平面,這是數百年來建築設計的常識,但卻被空調設備 與現代建築造型所排斥而遺忘了。

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