2010年1月15日 星期五

挑戰零碳的居住革命-西格馬住宅和貝丁頓社區

 文/李麗雯(台大環工所博士生)

 國首相布朗(Golden Brown)上周差點被同僚趕下台,即使紛擾暫時平息,但外界一般預測布朗所屬的工黨今年五月大選將大敗,到時布朗仍得面臨搬離唐寧街十號的命運。不過,2006年12月當布朗剛上任時,立即宣布在2016年以前英國的新建住宅,都必須達到碳中和(Carbon neural);接著在2008年4月所頒布的可持續住宅法(Code for Sustainable Homes),也對住宅建設的碳排放實行嚴格的管制,因此雖然布朗不像上任首相布萊爾(Tony Blair)國際知名度高,但同樣對阻止暖化有積極作為。


 在英國,有27%的溫室氣體排放,源頭是來自於其國內的2,100 萬戶的居民住宅。有鑑於此, 在可持續住宅法有一套評估準則,按住宅的節能和環保程度,將它們劃分為6 個星級,除作為政府評估管理的基準,並提供民眾在購屋選擇上能有標準化評估規範的參考依據。

西格馬住宅 零排放嘗試
 而由Stewart Milne建築開發商推出的「西格馬住宅(Sigma Home)」,即時搭上了此政策的順風車,除在同年6月率先推出英國的首棟零碳排放住宅房屋設計,並且在沃特福德郡的一場建築展覽會上正式亮相。這棟住宅中所有的家用電器能源設施設備,包括電視電器、廚房烹調設施、暖氣系統、熱水供給系統和通風系統的能源消耗,均可接近到零碳排放的指標,此已符合英國可持續住宅準則評估的第五星級水準,也因獲頒英國政府的第一張“零碳排放”住宅證書。

 西格馬住宅是利用可再生能源發電,住宅的屋頂上裝設有太陽能熱水器和渦輪式的風力發電機;並衡量真實生活的舒適及便利性上,設計完善廢水循環利用-流暢的規劃洗衣、洗澡、洗手等產生的廢水可用來沖洗廁所後,經過濾處理循環利用,而從斜屋頂上流下來的雨水,可導入至花園內的一個集水桶中,收集的雨水則可用於花園的澆花和灌溉。

 另一方面,從建築物理設計上,為能有效隔絕建築南面的陽光熱緣,特地在面南的窗戶上安裝三層的真空玻璃,而牆壁夾層以填充羊毛作為隔熱層,目的就是盡可能的減少冬季熱能的流失和夏季的熱輻射。除此之外,為確保冬暖夏涼的舒適度,設置有熱量感應器控制的通風孔自動開關,作為調節室內溫度適宜性;在降低水資源的消耗上,水龍頭和花草灑水器則採用低速流動水,降低水的流量;

 在空間格局上,該住宅兼顧了居住及辦公的雙重用途,將一樓設計一個可作為獨立的公寓,或辦公室的空間使用,可減少居民在交通成本上的花費及更減少車輛使用所造成的高污染碳排放。而預鑄框架式的牆體和屋頂設計,除可規格化的符合環保標章,更可比傳統的磚造住宅,縮短許多的建築週期,而成為開發商的最佳選擇;也為一般的四人家庭,節省了每年約800英鎊的能源開支。

貝丁頓 低碳社區典範
 然而,早在西格馬的新型態住宅推出之前,在英國倫敦南方貝丁頓區,一處曾是荒蕪廢棄的污水處理廠遺址上,誕生了一個象徵未來低碳社會的生態社區,該計畫獲得十幾個建築、永續、能源等設計獎項,成為英國甚至世界各地零碳排放社區和生態建築發展的典範佳作。

 貝丁頓社區BedZED(Beddington Zero Energy Development) 為倫敦最大的房屋協會Peabody Trust所開發,完成時間是2002年9月,完成面積3000平方公尺,共82戶的商業/居住/工作空間單元。基本的核心理念是利用地球可再生的資源,在不會犧牲現代化的生活模式,並且抗衡高房價的市場預算下,便可輕易的提供一處永續生活模式的新型態住宅。

 除在建築內部的使用者考量上,可以減少熱能、電力以及水的需求,降低暖氣的需求,減少水資源的損耗,以綠色的空間和陽光、空氣及水的永續環境考量,為住民提供了一個健康的內部環境。更同時周全的考量到使用者以外的地球環境資源的永續性,結合以仿生學(Biomimicry)的營建研發技術為主的團隊,在建築的材質與功能設計上,都選擇最低度的環境影響為主,且未來拆遷後可回收再利用,以減少過去營建產業在碳排放上居高的負面效應。

 為了讓生態社區能夠真正符合自給自足的零耗能、低碳排的理念,在社區建構一處沼氣生質能的汽電共生站(CHP)。配合以下的陽光、空氣及水的永續環境設計理念,構成一簇系統性、可再生的節能低碳建築群,完成社區內的熱與電能的需求自給夢想。

陽光空氣水 解析低碳建築
 陽光:安裝太陽能板、朝南的建築格局、開窗採大面積的落地窗設計以達到光與熱的舒適環境。在屋頂設置花園,除有助於防止冬天室內的熱量散失外,在春夏搖身一變成為美麗花園焦點。

 空氣:安裝小型風力發電設備,利用風能與風對流的中央空調設計,營造舒適的自然通風環境,可源源不斷地將新鮮空氣導入到每一個房間。

 水:一場雨過後,社區旁蓄滿雨水的生態池,是社區災防與涵養水源最佳公共自然生態資源。而社區的每個家戶也都設置有雨水收集截留設備及中水循環再利用的系統設計。充分的將水資源循環再利用,運到各種生活需求上,如沖馬桶的水及花園灌溉用水等。

 在生活細節上,住家電器設備都使用歐盟合格的低耗能產品,廚房則設置廚餘儲藏櫃以利進行循環使用。住家停車場設有電車充電站,而為鼓勵住戶轉買電車和生質能汽車,社區還提供電車免費的停車空間及免費充電等各項誘因;設計鼓勵步行和騎腳踏車、外出更有全社區的綠色共乘俱樂部和公共交通系統;而為了要讓更多的人可以在家工作,社區中規劃的各種辦公空間和住宅高科技網路設施,則是進一步營造了一個未來生活的理想社區。

 為了減少運輸所帶來的負面環境效益,社區建材絕大部份都在半徑35公里的範圍內取得。在該社區的營建材料選擇上,也都是以標榜著可回收再生及低耗能的環境友善設計為原型。從長期使用的高能源效率設計考量上,據估計英國每家戶在營建業的耗能碳排放上佔有29%,但在貝丁頓社區的營建材料與興建過程中僅每一戶僅佔2-3%的碳排放量。

 這樣兩個英國的示範計畫應該讓我們獲得了不少回饋,在貝丁頓社區多數的想法多是以居民使用者的生活方式為出發點考量、貼心的照顧到居住者對設置裝備的需求,並確保建築內的設施滿足英國住宅節能減碳的三項基準:(1) 熱水的熱能少於45%;(2) 電燈、廚具以及全部器具的用電量少於55%,及 (3) 水的消耗量少於60%等。相較之下,貝丁頓社區計畫的成果確實為英國的住宅建築提供很好的法令規章定基準,也造就了西格馬五星級住宅的成功。

 貝丁頓社區不論工作及及生活的都試圖以一種接近零碳排放的方式,使得這項計畫的推動更有吸引力及經濟的成本效益,也滿足現代生活的品質。成功的利用了一種可實踐、可複製的方法,為永續性的生活型態議題提供了許多解答,加快了政府推動低碳社區的企圖心及讓主開發商以及建設參與者認為,擴大市場的經營,邁向國際低碳社區、永續發展的境地不遠。而這項計畫之所以成功,主要的關鍵是整個計畫團隊在過程中的奉獻、創新、堅定的信念、大量時間的投入等,都足以展現令人刮目相看的各項成果,一個超乎期待的新型態低碳社區。

 因此,雖然英國機械工程師協會的研究顯示,英國政府提出的願景在2050年減少80%的溫室氣體排放目標,理論上是應該無法完成的;除非英國能減少50%的能源需求,並到2030年仍然還另外需要16座核能發電廠站和2.7萬個風電機組。但另一方面,英國在低碳社區的發展推動上,仍有許多卓越的表現令人刮目相看,或也值得台灣效法。

關於作者
李麗雯,台大環境工程研究所博士班學生,以低碳社會型態為研究主軸。曾任職於衍生景觀工程顧問公司及國土規劃及不動產中心,經手業務含高雄縣級城鄉規劃、臺北市景觀中長程規劃、台北縣景觀綱要計畫、東部永續綱要計畫、國土空間發展策略規劃等。

【參考資料】
http://www.arup.com/
http://www.zedfactory.com/
http://www.bioregional.com

【延伸閱讀】
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