2018年4月2日 星期一

綠建築非「高科技」不可嗎?

"大家都誤以為綠建築等同於「高科技」,屋主必須砸錢裝一堆再生能源設施或價格不斐的軟硬體,才能讓房子自動節能、隨時發電(不是用愛)、而且充滿智慧!真是如此嗎?"
(圖片來源:台達電子文教基金會)

文字/高宜凡台達電子文教基金會計畫主任)
整理/曾亭靜台達電子文教基金會

 2006年第一棟綠建築(台達台南廠)完工啟用,11年過去,台達已經累積在全球各地建造及捐贈了25棟綠建築,每年省下可觀的能源支出和水資源。然而,在「綠建築」一詞耳熟能詳、常被建商當成行銷詞彙、甚至開始有其他企業跟進大力提倡的今日,民眾還是對綠建築存有許多迷思和誤解。

 比方,大家總直觀地認為,綠建築看起來一定很「綠」!把牆漆成綠色、擺滿盆栽跟草地、或名稱上加個綠字,就算是了。事實上,台灣的綠建築評鑑制度EEWH所關注的九大指標中,的確有三項(生物多樣性、綠化量、基地保水)跟這有關,也難怪外界如此聯想。其次,不少人覺得,綠建築是外來的洋和尚,是先進國家文化殖民的一部份,這種從歐美溫帶地區導入的系統,無法適應台灣高溫、高溼、地震和颱風又特別頻繁的亞熱帶氣候。

 也有人想像, 綠建築只適合新設建築,對坊間隨處可見、先天設計不良(或頹圮不堪)的老舊建物使不上力。或覺得綠建築比較貴,是有錢人或理念陳義甚高的道德一族(比方環保團體),才玩得起的富貴人家裝潢遊戲,小老百姓上班賺錢都來不及了,哪有閒情逸致搞綠建築、幫忙拯救地球?

 諸如此類、林林總總的迷思,族繁不及備載。不過,筆者認為最嚴重的一道迷思,是大家都誤以為綠建築等同於「高科技」(high-tech),屋主必須砸錢裝一堆再生能源設施或價格不斐的軟硬體,才能讓房子自動節能、隨時發電(不是用愛)、而且充滿智慧!真是如此嗎?這次筆者就來介紹一些年代久遠的「低科技」(low-tech)綠建築,看看在沒有自來水、沒有電力供應、也沒人修過設計學程的蠻荒時代,人們如何讓建築變綠?

順應不同氣候,建築講求與「環境共生」

 在日本發跡超過一甲子的「大和房屋」(DaiwaHouse),長年把推動綠建築當成CSR(企業社會責任)使命,開設許多工作坊傳輸環保觀念,還蒐集了五花八門的各國綠建築樣貌,及背後殊途同歸的設計原理,從世上最炙熱的東非地區(高溫超過攝氏50度),到最酷寒的俄羅斯村莊(零下71.2度),都看得到人類為了順應嚴苛環境和氣候挑戰,拼湊出來的各種low-tech綠建築。以下列舉幾種:

船型的屋簷及底部高腳,都是為了適應炎熱多雨的氣候而衍生的設計。(圖片來源)
1、船形屋(印尼)
  住在印尼蘇門答臘北部托巴湖湖畔的巴塔克族Toba Batak,為適應當地炙熱、多雨的氣候,把家屋形式設計成「船形」,突出的屋簷用來遮蔭,底下的高腳則可避免漲潮、並促進通風(帶走潮溼感),還能在下方空間飼養雞、豬等家畜。

以方形雪磚堆成的冰屋,內部設計成彎曲的走道,避免冷風吹入。(圖片來源)
2、冰屋(極圈)
  世代居住白令海峽凍土地帶的因紐特人(Inuit),因常年冰雪覆蓋、寸草不生的土地無法耕作,只能以捕獵維生,每隔一陣子就得舉家搬遷,加上當地缺乏木材、石頭等建材,因此衍生出常見的「冰屋」,將隨手可得的積雪切割成方塊,堆疊成半圓形的臨時住宅。為防止寒風直接吹入,房內通道設計成彎曲軌跡,地板和牆壁張貼動物毛皮,也是為了防寒。

特魯洛以石灰岩堆積而成,厚度在0.8~2公尺之間,夏季能阻隔紫外線,冬季則保持溫暖。(圖片來源)
3、石頭屋(南義大利)
  義大利薩蘭托半島有種獨樹一格的「特魯洛」(Trullo)石頭屋,圓錐形的屋頂和白牆,給人相當強烈的視覺意象。這種房子用當地盛產的石灰岩堆疊而成,為防止雨水滲入,石板間填滿許多細碎石子,厚達0.82公尺的牆壁,除了防紫外線,還能保持室內的溫暖。

伊朗的風塔建築,以風塔引入涼風,搭配綠化的中庭及水池降低氣溫。(圖片來源:DaiwaHause)
4、風塔(伊朗中部)
  伊朗中部有卡維爾鹽漠與盧特沙漠,氣候不僅乾燥,夏季動輒攝氏40度,冬季還有零下20度的低溫,當地建築以中庭為中心,面對周遭房間,給人井然有序的秩序感。中庭除種植蔬果,也是綠化空間和降溫來源,加上水池即可防止暑氣入侵,節慶時則是舉辦祭典的場所。最特別的設計,當屬中庭南側、夏季房上方的煙囪,也是將戶外涼爽空氣引入屋內的「風塔」。沒有冷氣的古早時代,就是靠風塔引進的涼風,一路吹拂每個房間、貫穿中庭,猶如利用自然風(而且還不用付電費)的天然空調。
5窯洞(中國)
  黃土高原鄰近中國西北部沙漠,終年黃土飛揚,稀少雨量也集中於夏季,加上日夜溫差大,當地居民選擇在土層中建造「窯洞」,還依不同地形發展出「靠崖式」、「下沉式」等形式。這種地底屋如何引入光線?方法是牆壁塗石灰,並在西部添加採光和排氣口,廚房及廁所也安排在靠近採光口的明亮處。最有趣的是,他們懂得善用地底恆溫原理,讓建築內部「冬暖夏涼」。

蒙古包的設計以方便拆卸為主,多設在靠近河川水源處。(圖片來源:David Berkowitz/CC BY 2.0)
6蒙古包(蒙古)
  蒙古包(Ger)是廣為人知的風土建築,這是為因應當地多為草原跟台地的地形條件,且避免乾燥少雨、晝夜溫差大的氣候限制。跟住在極地的因紐特人一樣,畜牧為主的蒙古人也需經常遷徙,蒙古包的易拆解特性,可讓搬家過程縮短到一小時。值得一提的是,蒙古包須紮營在靠近河川、池塘附近,方便取得水源及如廁。為引入光線,蒙古包上方有圓形的天窗,人在屋內便可依太陽動向判斷時間。

卡帕多奇亞周圍為火山地形,日夜溫差大,居民習慣以洞穴為居。(圖片來源:Klim Levene/CC BY 2.0)
7卡帕多奇亞穴居(土耳其)
  土耳其中部的安那托利亞高原,海拔約1000公尺高,夏季乾燥炎熱,早晚氣溫低,區域內有三座死火山,這般風土條件,讓當地人很早就習慣以洞穴為家,戰時還可做為躲避敵軍的地下碉堡,而且每戶都有兩個以上的逃生口。複雜多變的住宅形式,也便利居民根據不同使用目的,分配不同房間作為儲藏室、廚房、臥室。

木造的韓屋夏季可由中庭引入氣流,冬季則以「溫突」將爐火的暖空氣引入各處地板。(圖片來源)
8韓屋(韓國)
  首爾古代貴族住的韓屋(Hanok)是木造建築,屋頂用瓦片覆蓋,夏季時,連通入口的中庭可迎入陽光、引導氣流進入屋內。為減少冬季晚間的「輻射冷卻」效應,當地人會在屋內使用稱為溫突Ondol)的地熱系統,先在爐灶生火,再將暖空氣引入煙道,送到地板流通到各處,在鄰近的東北亞地區都能見到類似作法。

有良好防曬、通風效果的菲律賓船屋,同時有交通及居住功能。(圖片來源:DaiwaHause)
9、船屋(菲律賓)
  菲律賓南部的蘇祿群島,有一群以船為家、捕魚維生的人,世代居住在海上船屋。這類「船屋」的屋頂多由棕櫚葉覆蓋,下方為居住空間,儘管沒有隔間,防曬及通風功能卻不差。除了當成居住場所,船屋也兼具交通工具和謀生器材的功能,配備引擎就可出海捕魚。以船為家的蘇祿人還懂得觀察潮汐和風向變化,在不同時節停泊到不同地方,尋找最佳的安身立命之處。

(圖片來源:DaiwaHause)
10、原始摩天樓(葉門)
  你以為摩天大廈是現代文明的專利嗎?葉門海拔2300公尺的高原上,有最古老的高樓社區。葉門首都沙那(Sanaa)一帶,自古住家多是39樓的塔樓。因附近森林稀少,建材多用石頭與泥磚,且低樓層幾乎不做窗戶,一來防禦外敵,二來防止惱人的沙塵。為適應日夜溫差大的氣候,上下樓層的接縫處跟窗戶邊緣都塗上防水的灰泥,增加保溫功能。最厲害的是,沙那塔樓每一層都有廁所,而且設計在相同的位置,上下以溝槽相連,讓穢物沿著排放落下,集中到一樓的堆肥處,再蒐集到公共浴場當成燃料,燒完的灰渣還可當成肥料賣出,讓農民栽種蔬菜和食物,在很久以前就落實了「循環經濟」理念。

(圖片來源:DaiwaHause)
11、東歐小木屋(羅馬尼亞)
  羅馬尼亞西北部的馬拉穆列什,因為群山環繞的地形限制,居民外出須翻山越嶺,久而久之培養出自給自足的農牧混合生活模式。因當地森林資源豐富,房屋幾乎都用木材,工法細膩,不用一釘一鉚,單以角木交叉就能交疊而成,且防雨效果佳。為了採暖,屋內會透過火爐產生暖氣,並結合屋頂的燻製空間,提供食物之餘,還可防蟲。值得一提的是,建築的牆壁也具有暖房功能,加熱後的土磚、陶器和木製牆壁蓄熱性佳,火爐熄滅後後,屋內還是非常暖和。

綠建築非新流行,而是世代積累的生存法則

 歸納以上多種自古流傳的環境共生建築案例,不難發現其中有許多共通的建造原則和設計理念。首先是「生存」需求。古代人沒辦法進行長途旅行或經常搬家,只能靠山吃山、靠海吃海,不管再熱、再冷、雨水再少、天災再多,想破頭都得找到適應當地氣候條件的活命方法,設法做出一棟足以遮風蔽雨、供人休息的居住空間,因此幾乎每種環境共生建築,都是為了適應當地的氣候而設計,久而久之成為獨樹一格的地方建築語彙。

 其次,建築是為服務住在裡頭的人,必須滿足居民的工作需求和生活型態。因此可以看到方便隨時移動、為游牧民族而生的蒙古包,南亞海上的船屋,則讓建築成為漁民的謀生器具,到了土耳其則有穴居,方便規劃多重空間、甚至可以躲避戰禍,在黃土高原地底下則有窯洞,背後的道理都相去不遠。

 第三,古代人不但沒水、沒電、沒空調,甚至連鋼筋、水泥等建材都沒有,所以環境共生建築必須就地取材,善用每分得來不易的資源,在極地用冰雪造房、在義大利用石灰岩、在熱帶地區就用木材。這樣的建造過程,無形中可培養人們敬畏自然、珍惜資源的想法,設法做出不耗費資源的天然空調跟免錢冰箱。這也是為什麼即便身處不同氣候和地形,說著不同語言,但各地人們都懂得運用地底恆溫的原理,把地窖跟穴居當成保存食物的冰箱,或把陽光跟爐火當成不用錢的暖氣來源。

 在氣候變遷引發多重災變,且逐漸改變地球生態系統的今日,破記錄的高溫、前所未見的酷寒、與威力超越歷史記載的極端天氣象,逐漸成為我們見怪不怪的日常。對此,如何順應這種非常態的自然運作規律,繼續在地球上生存下去?即是我們這一代必須破解的難題。或許不是每個人都有錢在屋頂裝太陽能板,或請設計師重新打造一棟節能減碳的高科技綠建築,但經過時間的歷練和經驗積累,說不定以後我們也會摸索出一套不用花大錢、也不用什麼高科技配備的「21世紀風土建築」吧!

2016年完工的「台達盃」太陽能建築設計競賽作品,融入青海農牧民族的風土建築特色。
(圖片來源:台達電子文教基金會)
(本文原刊載於綠建築雜誌51期 

【參考資料】
  1. 低碳生活部落格:常見綠建築迷思大破解 謝雯凱 2013/4/10
  2. 低碳生活部落格:斑馬最節能?讓親子學員愛上綠建築的工作坊 宋瑞文 2017/12/23
  3. 日本大和房屋:世界的環境共生住宅
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