永續建築

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(2005-11-18)
採訪．撰稿：林佳穎（公共電視記者）
攝影．剪輯：陳錦彪（公共電視記者）
　　2005年京都議定書正式生效後，全球共同關注到氣候變遷的議題。在溫室氣體大評鑑，這場新世紀環保競賽中，德國拔得頭籌。它不只是 全球第一個達到減量目標的國家，並且已經減少19％的溫室氣體 ，成果遙遙領先。更預定在2010 年，排放量減少21％。要想知道德國為何有這番成就的話，看一看位在柏林的國會大廈，應該可以得到一些答案。
　　德國國會大廈的主體建築在1895年完成。遭遇過大火及世界大戰的摧毀，歷經多次的重建整修才呈現現在的樣貌。 1990年間的幾次重大改建工程，包括自然照明、空氣自然循環、 生質柴油馬達熱電機的建置，讓德國國會大廈慢慢蛻變，成為德國生態建築的重要象徵。
     
　　國會大廈的能源系統概念，是自己產電，自己產熱，而且使用最低環境衝擊的能源。 1998年完成的馬達熱電廠系統（MHKW），使用 油菜花籽製造的生質柴油做為燃料。另外，並將夏天常溫攝氏20 度左右的溫水，以及生質柴油發電機廢熱產生的熱水，儲存在地下300公尺的溫水層，留到寒冬抽出來當熱水或暖房使用。而寒冬低溫的冰水，則儲存在地下 60公尺的地下水層，到了夏天再抽出來冷房。
　　德國國會大廈每年吸引350萬人遠來參觀的致命吸引力，來自於國會大廈的玻璃圓頂。玻璃圓頂內的圓錐形柱子，從圓頂上方，一直往下延伸到國會會議廳。 四周貼滿鏡子的圓錐體，會把室外明亮的光線反射到室內，成為國會會議廳的照明來源。
     
　　這個設計概念不只為了取得自然照明，另一個重要的象徵意義是，人民可以從上方的採光平台，往下看到會議廳的情形。這代表人民在上面，給了議員權力，這是民主政治的一個重要象徵。
　　德國國會大廈南面的屋頂裝置了300平方米的光電板，整套再生能源及多樣的建築節能設計，讓 國會大廈自給自足的能源高達80％ ，這項成果也宣告著德國能源政策的基本精神。
　　德國冬天氣溫平均1.5到 12度，夏天也只有18到 20度，建築消耗的能源，可高達50％，因此建築節能非常重要。特別是建築的絕緣保溫設計，以及設置低耗能的冷暖空調系統。長期以來，德國不斷在找尋低耗能建築的可能方式。  
     
　　德國在解決都市問題時，有一種特殊具有傳統的都市建築計畫方式，也就是舉辦國際建築展，在建築展中找尋各種先驅概念的實驗方案。1990 年間舉辦的埃森公園國際建築展，魯爾區Herne的一個廢礦區重建計畫 Akademie Mont-Cenis，以「微氣候帷幕」新環境建築為概念，採用「屋中屋」（house in house ）的原則興建的，外層建築是採用玻璃帷幕，內層建築群才是讓人們使用的真正的室內空間，就像是一個大溫室中間蓋了建築群，包括有會議室、圖書館、旅館、咖啡廳、接待中心等。這個作為研習中心使用的超級大溫室，地上舖了大量廢礦場的石頭，吸收太陽熱能來暖房，模擬地中海型的溫暖氣候，滿足德國人的夢想。
　　而溫室的玻璃頂，則把太陽能板與採光罩結合，是全世界最大的屋頂集中式發電設備。光電模組面積有 1萬平方公尺。在良好的日照下，每小時可以產生1百萬瓦的電力。產生的總能源比本身需要的還要多。一年總剩餘電量接近 1,200百萬瓦。這些光電設施，在 3到5 年間就已經回本。
   
　　整個建築以鑲嵌式、易拆解回收的輕量結構做為建築主體。採用高效率的隔熱玻璃。屋頂及牆面都可開窗，以利自然對流換氣。而原本舊煤礦坑底下，仍然殘留不少瓦斯，改設置汽電共生裝置。排氣的廢熱在用熱交換器回收做為熱水及暖房。
　　法蘭克福是德國的金融城市，在緬因河畔的緬因塔，是法蘭克福唯一一棟對外開放的金融大樓（Helaba 商業銀行）。緬因塔高200公尺，是地上54 層、地下5層的金融大樓。出租面積約有 62,000平方公尺，約有2,000名員工。最特別的是，它是德國同類型建築中唯一使用 曲面玻璃外牆的建築。
　　圓弧型的高效率隔熱玻璃外牆，2,250扇窗戶都可以獨立開啟。在各種天氣狀況下，讓新鮮的空氣可以進入室內，產生自然的氣流交換。在 52層樓高的地方也可以開窗。
　　緬因塔是一座傑出的超高能源效率的建築。電梯及一般的照明需求用電，都由一座封閉式的熱能產生裝置來發電。另外冬天的冷空氣被儲存在建築物地底下，到了夏天再從地底抽出來作為冷房使用。  
     
　　在魯爾區邊緣Menden，「 office 2015計畫」是一個辦公建築，超過70％的外殼用玻璃做成，因此有很高的通透性。目的是希望跟外面的世界沒有距離。室內室外都可以看得到，就像在大自然中工作一樣。
　　Office 2015跟國會大廈以及緬因塔一樣，設計了利用地底儲存冷熱，作為冷暖房的概念。整個系統最有趣的地方是在地板、天花板，鋪設了組裝式的嵌板，裝入小水管，引導冷暖房的水流。
　　當然高效率絕緣建築材料是必要的。在牆面採用高效率的複合材料，讓熱輻射傳導低到 0.3以下，而且同時具有吸音效果。
     
　　如果一棟建築物有70 ％的玻璃，都是使用雙層玻璃。兩層玻璃中間填充氬氣（argon）。可以阻絕夏天 80％的熱。冬天也只需要半數的能源消耗。
　　另外在空氣對流方面，在天花板跟建築外殼之間，留有35公分的空隙，熱空氣自然的往上排出，冷空氣自然從室外進來。夏天、冬天都把溫度設定在攝氏20 度，不需開冷暖氣。
　　整體來看，這些解決方案目的都是要讓建築物滿足人的需求，所以外牆需要保護人們對抗環境，也要有很好的室內生活環境。但是人跟室外環境也仍然保有良好的連結。
　　漢堡市面對北海，屬於北德區域。此區多霧潮濕，冬季寒冷。漢堡市是德國最大的港口也是第二大城。勞工眾多，市區擁擠。此區勞工運動歷史悠久，勞工地位受到尊重。
     
　　10年前， Bramfeld 生態社區建設完成。這個社區 123戶人家所有面南的斜屋頂，都統一做成超大型太陽能集熱熱水供應系統。這個太陽能集熱熱水系統屬於當地的一家熱能供應公司，總集熱面積是社區熱水總需求量的 5倍，屋頂多餘的熱水會儲存在中央熱水儲存槽，容量高達4,500噸。利用高效率的集熱板，在夏天最高的熱水可以達到 95度。這個系統是把夏天的熱能存到冬天使用。為了避免冬天熱水不足的現象，社區後來另外蓋了一間小型緊急熱水供應站。
　　當然各戶獨立的雨水收集系統、廚餘桶是必備的設計。而各戶的後花園則相連在一起，共同使用。
　　德國發展永續建築或稱綠建築，有30 年的歷史，他們認為要以整合性的觀念及方法來思考，不只是討論到能源，還要討論廢棄物，如何處理水，可以省多少水，用了多少建築材料，是否使用健康建材、再生建材。蓋房子成為一個很慎重的大事。這些低耗能、對環境友善的概念整合在一起，造就了德國建築現今的樣貌。 (2005-11-18)

小伍姐姐

德國盧爾可真是綠建築的典範阿~德國政府現在還在積極的推動到住家,舉凡民宅裝設太陽能發電系統,政府將會買回您多餘不用的電,哈~實際數據實在給他忘了,兩次造訪德國都未能成行來一探魯爾的偉大,但在高速公路上可是處處可見裝設太陽能的民宅呢~~