打造淨零建築 節電 降排 省水 減廢

文/詹詒絜  |2021.12.18
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文/詹詒絜

長期關注氣候及綠建築議題者,近年時常聽到「淨零」(net zero)兩個字。特別是今年舉辦的巴黎氣候會議,不少國家更喊出「2050年淨零排碳」的目標。

2018年,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)提出〈地球暖化1.5℃〉報告,認為應將地球升溫控制在1.5℃內,且本世紀中,全球的溫室氣體排放淨值必須歸零,才能避免為地球帶來毀滅性災難。

類似的議論,也在國際建築界裡發生。去年,IPCC副主席Diana Ürge-Vorsatz教授聯合一群學界及業界專家,共同發布一篇「全球建築部門邁向淨零」的研究,讓世人了解只要善用主動和被動式節能、創能設計,「淨零耗能建築」在世界各地都是可能存在的。

但說到底,全球有沒有一套標準來認證「淨零建築」呢?答案是「有的」。

先取得綠建築資格

翻開美國綠建築協會提出的淨零標章指引,是針對建築的「能源」、「排碳」、「耗水」以及「廢棄物」這4大項,分別進行淨零認證。但業主首先得注意的是,無論是哪一項申請,建築物都必須先取得LEED BD+C(LEED for Building Design & Construction)及LEED O+M(LEED for Operation & Maintenance)兩者擇一的綠建築標章,或正在跑LEED O+M認證流程,才有資格進一步申請LEED Zero。

這其中,LEED BD+C主要是給「新建築」或大範圍增改建案的認證標章;而LEED O+M是「既有建築」在進行營運和局部整修改建時,可以取得的認證。

當然,要獲得這些標章,建築必須符合LEED最新版的標準,在能源、水、廢棄物、交通和人本等5大項目上,要有基本表現才行。由此來看,不難發現美國綠建築協會,希望建物最起碼要先具備綠建築的設計基礎,再往上追求不同的歸零目標。

目標零耗能零排碳

接著,來看看建物要怎麼做,才能達到零耗能、零排碳,其關鍵,在於用了哪些能源、耗電量多少、以何種置換能源達到抵銷,還有建築使用者的通勤方式。

以能源項目來看,建築過去一年內購入的能源和置換能源,相減後要小於或等於0,才能成立;而零碳排則要求建物一年裡,來自「能源消耗」和「人員交通」的總碳排放量與總碳抵消量,至少得互相打平。

其實,「零碳排」跟「零耗能」之間,就是多了個「交通」碳排放的統計。所以如果想追求零碳排,就不能單純只在能源上開源節流,還必須額外針對綠色交通好好規畫一番,像是鼓勵員工搭乘大眾交通工具、開電動車、騎腳踏車,或甚至是一開始在選址時,就找一個大眾運輸易達的地點。

不過老實說,真的要達到零碳排和零耗能,對很多大型商業建築來講確實充滿挑戰,因為用電越多,就代表要找更多再生能源來置換,但有時候綠電並不是馬上隨手可得,因此專家建議建築「節能應先於產能」,分別在外殼、空調系統、照明設備上先做好節流,再加上適度的定期維運,便可省下大把功夫另尋綠能。

打造一座海綿城市

再來瞧瞧「零耗水」的準則。耗水的計算稍微複雜一點,是建築飲用水消耗量和替代性回用水相減後,再加上回滲水源的量,必須至少等於0。

在如今綠建築技術已十分發達的年代中,要產生替代性回用水,其實不是件難事,可採用的手法包含回收屋頂雨水、地面逕流雨水、空調冷凝水、蒸氣水還有中水(不可飲用的再生水)。另外,跟地方政府購買經過處理的中水、再生汙水,也都能算在內。

至於回滲水源的水,指的是建築基地內收集到的水,像是保水設施所駐留下來的雨水,讓其回滲到地下水層與當地集水區。如此能幫助避免水災,打造一座海綿城市。

當然,正如同用電一樣,建築一開始用水量不大,達到淨零耗水相對容易。因此設計上要把植栽澆灌節水、器具節水以及水回收再利用等3大重點考量進去。

全方位減廢及回收

最後看到「零廢棄物」標章,只要能拿下國際上已存在的TRUE零廢棄物系統白金級認證,就能獲得。而TRUE系統裡有幾個必要條件,包含需制定零廢棄物管理政策、提供適當資源回收及存放場所,還有廢棄物分流率(回收的廢棄物量除以總廢棄物產生量)至少90%以上。

換言之,建築物要能達到零廢棄物,不能單純只是做回收,還得追求資源使用「效率」,效率一旦高,廢棄物就會減少,甚至是沒有廢棄物。此外,建築的垃圾管理制度,也需要被好好整頓一番。

包含使用適當尺寸的垃圾收集器、檢視產生廢棄物的面向、盤查供應鏈,或也可以導入環保和綠色採購準則,購買耐用產品、二手翻新物、永續生產的紙和木製品,減少包裝的總量尺寸、數量還有運送容器等,再搭配定時記錄回收分流數據,都是減廢的基本策略。

本文節錄自「低碳生活部落格」

淨零建築 成功案例

目前全球已存在少數幾個「淨零建築」成功案例,位於巴西的一間綠建築工程管理公司Petinelli,以及座落於北京奧林匹克森林公園的漢能清潔能源展示中心,分別拿下「零耗能」及「零碳排」認證,開創國際首例。

Petinelli這間公司的建築本體,是一座經過改建的兩層倉庫,面積大約436平方公尺,規模不大,辦公室人數也才25人,讓屋頂上僅15瓩的太陽能裝置容量,產生的電能足夠完全供給建築使用還有剩。

北京的漢能清潔能源展示中心,占地有7119平方公尺,算是個商業建築,因此種植大量的電來補齊。這個建案將空間物盡其用,從曲面屋頂、遮陽亭,到一旁的小路,只要有空間就鋪設太陽能板。

除了自發自用之外,建築裡的智慧微電網系統,能讓餘電被儲存起來,甚至是再回送給電力公司;節能部分則採用地源熱泵來製冷供暖,並隨時監控氣溫、日照、風速和空氣品質,即時在耗電與發電之間做出調整。

至於全球第一個摘下「零耗水」殊榮的建築Eurobusiness,也位在巴西。

這棟14層樓的建築上,有一個人工溼地,專門處理廢水,淨化水質後用於沖廁,整個過程可不使用任何化學藥品。此外為了騰出停車空間,大樓的雨水儲存槽被建在屋頂上,不僅有集水作用,也滋養了溼地裡的水生植物。

由於屋頂上可用的區域有限,建築也盡可能透過省水器具減少廢水量。在省水和多種替代水源方案的綜合發揮下,這棟建築的飲用水使用量減少了82%,整整一年內,也有65%的耗水量都能被回收,節水成績實在驚人。

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