文 / 劉國隆 劉國隆建築師事務所
劉國隆
畢業於國立成功大學建築研究所,美國康乃爾大學飯店管理碩士,獲第一屆傑出企業領導人金鋒獎、交通部優良觀光從業人員總經理獎。
近年來最熱門的話題之一,就是氣候極端暖化對地球生態所造成的影響,因此如何做到節能減碳更是當務之急,身為一個建築師在面對這個議題,可以就建築的興建、使用或室內裝修上以綠建築材料和工法來作為未來設計的導向!
建築物理學 完全融入自然環境
就綠建築的工法,可以分為兩大類:
第一大類:利用大自然的特點做到節能減碳,也就是所謂的建築物理學。
例如,運用大自然的風、陽光和水,這三個氣候要素的變化,建構良好的生態環境使綠帶得以多面向呈現,讓大自然之間各個物種與環境平衡連結,降低不必要的能源浪費!
綠建築的精神,簡而言之就是人類要尊敬大自然,讓建築物的呈現能完全融入自然環境之中,更讓萬物和諧的共生共存。使建築物本身能成為大自然的一部分,而不是非常突兀矗立的無生物體!
建築環境控制學 運用大自然元素
第二大類:當自然的環境無法達到人類舒適的居住需求時,運用建築設備來改善起居環境的手法也就是建築環境控制學。
我們要如何去運用大自然的元素呢?傳統三合院就是很好的綠建築設計,為什麼要坐北朝南? 因為冬天要阻擋北風,不讓冷空氣進來,就可讓室內保暖。台灣的夏天氣候酷熱,要如何將南風引進室內?有風,體感溫度會降低,當氣溫太高時,在三合院建築前面設置一個小池塘,將南風引進建築物之前,透過小池塘讓氣流裡充滿水氣,把空氣的溫度再降低,室內的溫度自然變得更舒適。
綠建築就是依照這個原理與內涵,運用大自然的陽光、風、水、綠帶等元素,讓人類居住的環境融入大自然的體系,並與其它的物種共榮共存,這就是設計的重點,也是建築文明的最高理想。例如,生態池的設計:讓魚、蝦及其它動植物生命力蓬勃共存,此生態環境能使自然的萬物互相依存。所謂的有青蛙就有蛇,有蛇就有老鷹,就是因為生物鏈完整,得以創造一個生物共存、共榮的生活環境,這也就是綠建築的終極境界。
運用建築設備 改善居住品質
當大自然沒有辦法達到我們需要的舒適生活環境時,例如,自然環境沒有風、濕度過高,或者是因為陽光太強、陽光不足等的狀況發生時,即運用建築設備來改善居住品質,設計時運用建築環境設備、建築環境控制的手法,就是採用上面介紹的第二個工法,也就是使用建築設備來彌補、改善不足,採用的方式例如:遮陽板、灑水、除溼、植披、太陽能板、中水的再利用……等,其中太陽能板的運用,除了有遮陽功能之外,也是將太陽的能量轉換變成室內所需電能的好策略。對於雨水的儲存方式:我們設置中水的儲存設備,例如選用水撲滿,就可以採集這些中水再加以利用,也是對大自然的一種尊敬!
其次,如何運用大自然的物種例如植披:在西曬側,當房子高度較低時,我們利用植樹來阻絕太陽的直射,此手法可將室內溫度降低5~10℃,以下案例就是運用大自然的元素所呈現的綠建築設計手法。
垂直綠意手法 台灣應考量颱風變數
第一個案例,澳洲雪梨的垂直花園集合住宅:雪梨的垂直花園集合住宅在2013年住戶開始進駐,這是由法國的知名建築師來設計的一棟綠建築,最引人注目的就是讓大家有一個垂直綠意的環境與意象,在採光不足的區域以聚光板來補足光源,使建築物間的空間光源均衡充足。
但是在台灣使用垂直綠意的手法時,我們還要考量颱風的這個變數。如果採用垂直種植喬木,喬木的樹枝在強風吹襲時,會產生被吹斷掉落的高風險,所以若想使用這個方法,在防護上就要好好的做思考,在維護上更要去考量建物周遭環境的安全。
台灣地處亞熱帶,綠建築設計的手法可以善加利用大量的太陽能板,利用外牆設置太陽能板來吸收陽光,並且在太陽能板與外牆之間設置3~5公分的空氣層來阻絕熱氣,這在建築語彙上就是Double Skin,第一層就是建築物本身的外牆,因為台灣多地震,一定要在第一層外牆具有防震防雨的功能,然後第二層外牆可以使用太陽能板,如此不僅達到隔熱的效果,又可以取得陽光的熱能,用來產生我們自己內部需要的電能。
輔仁大學附設醫院 六樓裙樓屋頂綠化
台灣綠建築的評估EEWH綠建築標章有九大指標,是僅次於美國LEED標章制度,全世界第二個實施的系統,指標內容包含:1.生物多樣性指標、2.綠化指標、3.基地保水指標、4.日常節能指標、5.二氧化碳減量指標、6.廢棄物減量指標、7.室內環境指標、8.水資源指標、9.室內環境指標。當我們在做綠建築設計時,或是建築物的使用者均可以此九大指標來做為永續環境的圭臬。
輔仁大學附設醫院是一座地下四層,地上十五層的建築,在醫療體系裡,無論是診所或是醫院建築,能具備節能、綠化,還可休閒、兼有療癒的多功能環境。此案例,在六樓裙樓屋頂做綠化,運用20幾種的喬木、灌木,讓大家能夠在這邊休憩,不但能夠隔熱、綠化之外,也讓所有進入綠建築環境的人放鬆平和心情,忘卻焦慮不藥而癒,在醫療建築是相當好的手法。
然而台灣是一個地震頻繁的國家,如果屋頂要綠化,一定要做好防水的設施,在地震地區,屋頂不管如何做防水層,還是有壽命的限制!
大樓屋頂綠化 Double Roof的概念
因此在屋頂若要作綠化的設計,本人提出一個Double Roof的設計概念:所謂的Double Roof,就是在屋頂或裙樓的頂層,可作雙層的屋頂設計!
這雙層屋頂層間距30~40cm,中間以空氣層分隔,讓空氣能在層間竄流,形成天然隔熱層,那麼屋頂的氣溫至少降低10~15℃。此設計又能兼顧到預防屋頂層漏水,再者此雙層屋頂,對於地震所造成屋頂層龜裂也有防護作用。
長久以來所有大樓的屋頂綠化,到最後都因為漏水而把土壤層刨除,起因在於建物新建後的15年至20年,屋頂就會漏水,Double Roof雙層屋頂的概念,可以讓我們能夠真正的達到永續的綠建築。
如何運用大自然的特點綠化診所環境 ?在診所的室內設計上,店面式的診所設計手法,可在外側運用垂直的、有光合作用的、魚菜共生水幕牆(魚菜共生系統)一方面可以養魚、又可以作植栽,產生一個自然循環的小生態,又有療癒的附加價值。如果設置在診所的外部,亦是過濾空氣品質的好方法,更可以阻絕建築物外的一些熱耗,最重要的是兼具美化的功能。雙層屋頂概念也可運用在在診所綠化,無論是一個區域、或是在騎樓綠化,同樣可以達到天然隔熱和防塵的效果。
至於建築物的內部,使用綠建材裝潢,綠建材在製造生產的過程,是使用天然材質或再生材質所生產的室內裝修材料。綠建材於報廢後,更可以自然分解回歸大自然,而不是危害地球萬年不化的物質。
診所節能減碳 要重視空氣對流
在診所的設計要如何達到節能減碳、如何的自然通風:
1) 如果診所規模不大,首先要讓空氣能夠對流,保持空氣對流這是最重要的。所以室內的隔間切記不要將隔間牆頂到天花板,保持隔間牆上層鏤空,各場域之間能自然產生風的對流,室內環境就不會產生空氣無法循環的空間。整個診所的氣流順暢,診所環境的氣場自然強。
2) 要如何讓前面窗戶與後面窗戶通風?所有的空間開窗應該至少要有雙向窗,也就是「不要只有單面窗」,單面窗的室內居室空氣是沒有辦法流動的。
3) 自來水的開關是不是使用了節水器呢?燈光、電氣系統,是否採用節電電氣與省電系統呢? 雖然這些設備在初期投資時可能增加10%或20%費用,但是就長期而言,所省下的水電費在1~2年內就可以回本了!
診所規劃初期 應考慮空間節能
希望大家可以在診所規劃初期,一開始就要求室內設計師能夠考慮到節能減碳這一要項。讓我們的診所、醫療空間能節水、省電,更進一步講求空氣對流、空氣品質、環境的綠化,甚至對於PM2.5的過濾等也能兼顧,使我們的醫療環境能夠達到醫病身心靈舒適的最高境界,如此兼具自然、療癒的綠診所就能翩然停駐臺中醫林,讓臺中診所成為引領全臺的綠建築翹首。
資料來源:
1. 建築技術規則綠建築專章:建築技術規則設計施工編第17章-綠建築
4. Double Skin示意圖:https://en.wikipedia.org/wiki/Double-skin_facade
5. Double Roof示意圖: http://www.homedesigndirectory.com.au/construction/roof-construction.php
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