專題報導

    IPCC掛保證! 解析亞洲熱帶淨零能耗綠建築

    共同企劃/低碳生活部落格、環境資訊中心;文/王迺卉(台達基金會低碳生活部落格寫手)

    由聯合國報告提及的新加坡、印度案例可以發現,物理性的隔絕熱氣、保持通風,減少冷卻空調系統能源耗用,並且透過建築管理系統(Building Management System)提升能源效率,正是濕熱地區建築淨零的關鍵。
    建築頂端的煙囪帶動空氣流動  圖片來源:Architects
    建築頂端的煙囪帶動空氣流動  圖片來源:Architects

    聯合國政府間氣候變遷專門委員會(IPCC)於2022年4月,發布一份國際報告,列出世界七大指標性綠建築。這些「低耗能及淨零建築」(Low-and net zero energy buildings)在東亞地區僅有三個國家入選,包含台灣、新加坡與印度。

    報告中將這些建築分為住宅、非住宅兩種,IPCC目前提出全球七處示範性的淨零綠建築,多屬於非住宅類,顯示淨零建築的進展暫時以非住宅類為優先。亞洲的部分,包含台達電協助建造之成功大學孫運璿綠建築研究大樓也獲選其中;還有新加坡的BCA學院大樓(BCA Academy Building)以及印度軟體公司印孚瑟斯(Infosys)的SDB10大樓,皆屬於非住宅類。以下將解析台灣以外的兩座亞洲指標性綠建築。

    在介紹這些綠建築前,必須先認識 淨零排放(Net zero emissions)的概念,即是「特定期間內,人為排放的溫室氣體量,與人為清除量相減為零」。至於報告中羅列的淨零耗能建築(Net zero-energy building, ZEB),則是著重在達成「能源使用」的淨零,其定義為「住宅或商業建築透過提升用電效率,大幅減低能源使用,且能源需求可透過再生能源取得平衡。」

    也因此,目前所謂的「低耗能及淨零建築」,都配備了使用綠色能源的科技、提升各種能資源效率,並且確保使用時的安全性、使之足以應對氣候變遷。

    遮蔭設置同時提供自然光、通風與減少建築吸熱。圖片來源:Architects
    遮蔭設置同時提供自然光、通風與減少建築吸熱。圖片來源:Architects

    新加坡BCA學院大樓

    新加坡的BCA主要是透過建築的被動式節能設計,與主動的能源系統達成淨零耗能,在2009年落成後,即於2010年達成淨零耗能的目標。由於新加坡資源缺稀,因此該棟建築展示了未來減少對化石燃料等有限資源依賴的新興建築,會是什麼樣貌。

    過去採用「被動式設計(Passive Design)」的房屋,會利用遮陽窗框、窄窗、厚重石牆等減少耗能;新式作法則是加以改良並提升能源使用效率,採用綠色屋頂、綠色牆面、低輻射玻璃、太陽能薄膜塗層等方式,緩和陽光的熱度並導入通風。這些新的設計幫助BCA學院每個月可產生多餘電力,並供應給該學院其他設施使用,因此也是東南亞第一棟改建後達成完全淨零的建築。

    除此之外,新加坡近年也陸續出現其他代表性的淨零建築,例如2019年全新落成的新加坡國立大學設計與環境學院(The School of Design and Environment 4, SDE4),是新加坡第一座專門建造的淨零耗能建築。

    以新加坡的成功案例來看,其背後有整體政策的輔助,從「綠建築標章」、「2030年的綠建築總體規劃」、再到「建築物能源基準盤查」等基礎盤查資料的建立,以及政府預算的快速到位,都反應新加坡正以快速且精準的策略,由上位資源到基層實踐都掌握得鉅細彌遺。也因此新加坡能夠讓最難實踐淨零能源建築的都市區域,如雨後春筍般持續成長。

    國立新加坡大學SDE4。圖片來源:擷取自國立新加坡大學臉書
    國立新加坡大學SDE4。圖片來源:擷取自國立新加坡大學臉書

    印度 印孚瑟斯SDB-10大樓

    另一個IPCC視為指標性的淨零建築,是隸屬於印度第二大資訊技術公司印孚瑟斯的SDB-10大樓,位於印度第九大城--浦那(PUNE),該區域在近年發展為工業以及交通中心。

    在SDB10設計時,就預先確保牆面及屋頂能夠適當的達到隔熱以及散熱功能,也使用強化日光穿透的高性能玻璃,以及建築自動化管理系統,提升大樓能源使用效率。

    根據相關報導,SDB10為了達成永續目標,也將建築用水效率提升列為目標,透過創新的冷卻技術,與ASHRAE(美國冷凍空調協會)訂下的基準數值相比,建築整體能耗減少47%。在2016年也曾被評價為印度最智慧的建築

    除了SDB10和11,印孚瑟斯也在2016至2020年間陸續將浦那園區內的建築改造為綠建築,更申請美國LEED綠建築認證。

    印度在2021年也宣布推動淨零耗能建築和產能建築(Net Positive Energy Building, NPEB),獎勵建案與建築師,並推動該國Shunya+建築能耗認證標章。

    Infoys於浦那的指標性建築  圖片來源:擷取自Infoys 臉書
    Infoys於浦那的指標性建築  圖片來源:擷取自Infoys 臉書

    濕熱地區淨零建築的必備條件

    由新加坡、印度的案例比對可發現,淨零建築的工法核心其實是結合被動式房屋設計、以及各類材料、工具的技術革新。

    而物理性地隔絕熱氣、保持通風,減少冷卻空調系統能源耗用,並且透過建築管理系統(Building Management System)提升能源效率,正是濕熱地區建築淨零的關鍵。

    在亞洲地區,IPCC挑選的淨零建築,反映了目前新加坡、印度、及台灣已出現指標性的建築設計,但該份報告僅是回顧最早出現的成功案例,而非檢視各國建築能源淨零的整體成效。若以整體來看,新加坡整體的成效可視為目前三國的指標,值得作為亞洲國家、熱帶國家發展綠建築時的榜樣。

    參考資料

    ※本文為低碳生活部落格與環境資訊中心共同刊登之〈IPCC掛保證! 解析亞洲熱帶淨零能耗綠建築

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