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建築也能與自然循環共享!九典建築「借風」打造永續低碳建築

2022/11/21 范毓雯

永續綠色建築的下一步,該走向哪裡?20年前,打造出綠色台北市立圖書館北投分館的九典聯合建築師事務所,近年來,相繼投入台南台糖沙崙循環住宅、台北市社會住宅,成為建築界推動與自然循環共享的先行者。

全球淨零減碳壓力節節逼來,從能源、資材、原料,均大幅仰賴進口的台灣,建築項目要如何在2050年達到100%新建建築物及超過85%建築物為近零碳建築,將是一大挑戰。

1999年成立的九典聯合建築師事務所,即以永續經營的理念作為每一計劃的設計起源,近年,以更高標準的「生物智慧」 (Biological Intelligence) 概念,希望設計出因地制宜的建物。

「我們持續思考設計如何對地球環境更友善,以整體建築生命週期檢視,自規劃設計、營建施工、營運使用到維修拆除,均不產生廢棄物,達到循環回收再利用。循環建築是下一個方向,依基地環境條件及使用需求而有不同的綠色設計策略,以打造出對環境更友善的(近)零碳建築。」九典聯合建築師事務所主持建築師林章鍊表示。

循環建築以終為始 生生不息

位於台南高鐵站旁僅約700公尺的「台糖沙崙智慧綠能循環住宅」,在2018年入圍WAF世界建築節獎,將台灣建築推向國際,也是全台第一座循環住宅,規劃351戶住宅和17間店鋪入住,在2021年正式啟用,目前由台積電承租,提供工程師居住。

循環建築或將是解決地球環境難題的下一步!?九典聯合建築事務在台南沙崙展開的循環建...
循環建築或將是解決地球環境難題的下一步!?九典聯合建築事務在台南沙崙展開的循環建築實驗。圖/九典聯合建築事務所提供

「建築設計主要以人為本,即滿足人生活居住之需求,工程師的進駐,我們也感到很開心。」林章鍊說,有人的使用痕跡,才是建築載體的生命和靈魂。

設計初始,循環建築理念仍在摸索階段,當時的建築團隊與業主可是絞盡腦汁,研究國外循環住宅的經驗,辦理各種研討會議並尋找材料設備廠商,期望用台灣模式來打造屬於本土的近零碳建築。「我們期望整個建築沒有廢棄物,以終為始。所有的建材最終不是到廢棄場,而是透過再利用回到不同的建築物,無限循環且生生不息。」林章鍊表示。

使用台糖五分車的鋼軌,組成社區圍籬,回收的龍柏做成門牌,中庭的生態小屋,有魚菜共生、城市養蜂及黑水虻的養殖,也有可種蔬果的都市農園,以及各式再生能源及與中水回收再利用,在這生活場域中,居民們可以共享資源,並創造廢棄物減量、可循環的生態環境。

透過風向的規劃、建築佈局設計,九典聯合建築事務所嘗試為建築「自然降溫」。圖/九典...
透過風向的規劃、建築佈局設計,九典聯合建築事務所嘗試為建築「自然降溫」。圖/九典聯合建築事務所提供

在建築領域,九典從設計開始就可以實踐,將建築空間模矩化、建築元件模組化、預鑄化,建築工法組裝化,更值得一提的是,該案場的每個建築元件都有自己的「建材護照」並存在「建築銀行」裡,記錄規格生命週期,以建物修繕和拆除之後再利用,跨過多個生命週期。

而行走在中庭迴廊,吹來的是舒適清爽的風,林章鍊指出,為了讓道給環境風場,配置上留設了城市風廊,「我們透過環境風場的模擬,並配合該區域之綠色開放空間,將西南側的開口打開,創造了一個風廊,並將景觀水池設置於上風處,當悶熱的夏季風藉由水面之熱交換就會降溫,涼風即引入公共空間或室內大廳廊道,達到舒適並節能之目標。」

為建築找出永續策略 因地制宜引風入房

屬於亞熱帶型的台灣,是個炎熱、多雨、潮濕的島嶼,考量建築基地方位和風向,再加上通風及遮陽的窗戶和陽台,即建構出適合台灣氣候的建築雛型。

城市的風場及風向,也因地域性或區位不同而有所差異,每一個建築配置均須依在地環境之氣候條件規畫設計。身為一位專業建築師,除了要因應業主需求、造價預算限制、建築法令、結構安全……等許多層面去考慮之外,周邊環境氣候,光從哪裡來?風從哪裡去?也都是必修課題。

九典聯合建築事務所提供在台北展開的松山社宅,也期待創造出低碳永續模式。圖/九典聯...
九典聯合建築事務所提供在台北展開的松山社宅,也期待創造出低碳永續模式。圖/九典聯合建築事務所提供

九典聯合建築事務所提供在台北展開的松山社宅,也期待創造出低碳永續模式。圖/九典聯合建築事務所提供

「透過建築自然通風、自然採光的被動式設計手法,良好的自然通風,就可降低空調的使用量,足夠的自然採光,相對照明的耗電量也會降低,呼應基地的條件並考量季節風的路徑,才不會因為興建的建築物阻擋了城市風場,造成都市熱島效應的加劇。」林章鍊表示,透過CFD風場模擬分析,進行環境和風向的模擬,作為該項建築基地設計的參考數據。

以台北市為例,位於松山區的健康社會住宅,也是林章鍊參與的建案之一。「松山健康社宅基地的風場以東風為主,我們希望藉由建築配置,創造地面層的公共開放空間及各樓層之中央廊道,有機會引入東風來調節室內自然通風,讓風有通道可以串流,不會被完全堵住。」

921校園重建工程、北市健康公宅⋯⋯ 不變原則:環境友善

風廊的設計,只是建物在整體規劃的一環,並非單一因素,還需全盤考量微氣候、日照、熱輻射、節能空調和照明設備系統的選用、公共性……等元素,取得設計的平衡。

投身建築設計22年的林章鍊,不論是早期921校園重建工程,花博新生三館、北市健康公宅、沙崙綠能示範場域,到近期的華山司法園區,一路走來參與各式各樣的綠建築設計、生態建築、抑或是循環住宅,名詞和詮釋的角度儘管不同,但是對「環境友善」的理念,是他跟隨時代的變動脈絡之下,不變的原則。

「對環境友善設計不見得是要花大錢,或滿足某些既定規則,只要建築設計策略和手法能夠降低對自然環境的破壞,達到舒適節能之目的,均可廣泛地定義為綠建築。」林章鍊表示,對環境友善的方法,就是讓建築物仿效自然,並向生物學習,與環境和諧相處。

他以「花博新生三館」為例,在基地中心原有一片第倫桃樹群,春夏綠意盎然,秋冬陽光更可透過枝葉流洩一地,相當美麗詩意,林章鍊和團隊保留了基地內大部分的現有樹木,順應樹木的生長配置建築,將未來生活館主要入口面向第倫桃,不僅保留樹木同時也成為民眾排隊等候的樹下空間,如同鳳蝶展翅的形狀,另一側夢想館則是像蝶蛹的設計,讓建築隱身於林木中,跟著樹木一起呼吸吐納。

以公帶私 創造「近零」永續建築

面對各界詢問:「公私住宅會因預算和法規而有設計差別嗎?」的問題。「不論是公共工程,或是私人住宅,我們認為建築設計原則上都是一致的,從被動式設計到主動式設計策略,不會因為工程性質不同而有差別思考。」林章鍊如此說明。

永續建築的設計,是九典,也是林章鍊一直以來的設計核心,一棟好的建築物,不是看標章等及或分數評比,更重要的是要以人為本,舒適、健康、節能為主,且讓地球和人類從「擁有」轉化到「共享」思維,與環境共融共生。

永續始終是九典建築設計的核心。一棟好的建築物,不是看標章等及或分數評比,更重要的...
永續始終是九典建築設計的核心。一棟好的建築物,不是看標章等及或分數評比,更重要的是要以人為本。圖/九典聯合建築事務所提供

隨著氣候危機越來越頻繁,台灣公共工程也為表率先帶動社會重視,私人企業、建商和民眾也相較過去,從被動、懷疑,到主動、認同、參與,更多的詢問和想要理解永續建築的重要。

「畢竟,永續零碳建築是條長遠的路,在市場可以創造提供哪些誘因?是在推廣上需要去思考的部分,不能僅僅只靠理想或口號,需要更多讓人民有感的實質鼓勵策略。」能夠經濟發展與環境保護兼顧,運用綠色思維產生創新的生物智慧和建築,不只是風潮,還是為地球氣候危機提出解方的一種努力和態度。


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