綠建築之環生方舟 營建1B 9911058 黃鼎耀

一、前言 2010年台北國際花卉博覽會14個展館中，唯一由企業贊助興建的花博流行館-遠東集團「環生方舟」，日前公佈亮相。這棟9層樓高、逾130公尺寬，以多達150萬支回收的廢棄寶特瓶為原料蓋成的綠建築，從研發、設計到興建，整個團隊悉數由台灣年輕建築師黃謙智，率領他的『小智研發』(MINIWIZ Sustinable energy development) 創意團隊一手包辦，以100%MIT (Made in Taiwan) ，成功打造全世界第一座全部由回收寶特瓶蓋出的建築，接下來本報告將說明方舟之概念與特色。

二、環生方舟設計概念與特色 每一座建築物都有它的概念與特色，也隱含著設計者的想法，本文也蒐集了相關資料，來表達出環生方舟的概念與特色 2.1方舟設計概念 環生方舟的設計理念蘊藏著中國人『天人合一』的智慧；為了讓建築物的興建也能達到節能減碳的效果，巧妙的結合了大自然的力量，透過陽光、空氣、水，讓外觀近似三角體，俯瞰很像一塊蛋糕切片的建築物成為一個有機體；隨著可隨意拆組的結構設計，方舟將在城市裡傳達對自然與環境的敬愛與尊重，體驗建築與天候、地域、人事相互調和的哲理，自然與人之間相生相息的圓融精神。

由於空氣是最好的絕緣體，當整個帷幕的寶特瓶內充滿空氣時，它就是全世界最佳隔熱建材。團隊利用圓山當地獨特的地理位置，引導東北季風進入室內，同時，運用水幕設計，讓水幕從一整個寶特瓶牆上流洩而下，不斷循環。整個水幕能夠讓內部溫度比外部降低3~6度，讓整個方舟就像一座大型的「天然冷氣機」，即使花博期間大量人潮湧入，也不必裝設任何冷氣，就能讓館內常保清涼，達到最有效的環保節能！整個展館因為寶特瓶專高度透光的效果，不需要多餘照明，白天依靠自然光就能讓建築內部有足夠明亮度，而頂部架設太陽能板吸收太陽能，轉化成電源供應晚間照明使用，達到自幾自足的真正環保！

2.2方舟介紹 以節能、再生的環保概念為基礎建築的「環生方舟」，建築面積達2,186平方公尺，高29.8公尺，選擇採用可達到減碳、自然、輕盈的材料，期待可達到綠建築的安全、迅速、再生三項基本目標，將簡潔、時尚、節能的一面呈現給觀眾，所以利用回收來的鋼材與寶特瓶（PET塑料）和原生竹材做為構造的基本元素，將鋼材作為建築結構的骨架，而建築牆體則採用資源回收再利用的寶特瓶。將廢棄不用的寶特瓶回收後，經過下列處理流程：解包、洗滌、脫標、品檢分類、粉粹、水洗浮除、成品後，再透過乾燥、熔融、脫標和雜物分離、過濾、壓出、製成，

最後成形重塑成寬約172公分、高約162公分、厚約30公分高的蜂巢狀六角形寶特瓶磚。這些經過特殊處理流程的六角形寶特瓶磚，均通過嚴格測試，除了具備防水、透光、輕量、可儲存空氣來作為隔熱材料等特性；也通過安全方面的嚴格測試，經測試顯示寶特瓶牆可承受史上最強颱風的1.5倍、9級的強震，達到防颱、防震、抗壓等效果。 流行館遠東環生方舟外牆的玄機還不止如此，PET磚裡裝設有環保省電的LED燈，由屋頂上的太陽能板在白天蓄積的電力，到了晚上成了LED燈泡在夜空裡綻放媚力的能量，而最高達27.5公尺的外牆水幕，帶來了自然的冷郤效果，節能之外，更製造了方舟獨特的吸引力，而且造價僅是一般玻璃惟幕建築的四分之一，但隔熱效果卻是玻璃惟幕的4倍，顛覆了環保材質又貴又難用的印象。

此外，建築的結構體以在台灣非常普遍的的「竹」為主體，搭配建築回收的鋼架，以強化建物的結構，同時讓這棟建築的碳排放量達到最低。而由「小智研發」黃謙智總設計師領軍的設計團隊，在這棟高科技綠建築使用的寶特磚已經申請多國專利，同時遠東環生方舟的建築體更擁有包括全球第一個零碳排放建築、全球最環保建築等7項世界第一，另外，它還是台灣擁有建照之最綠建築、百分之百台灣在地生產之建材等4項台灣第一的紀錄。

『小智研發』總共開發兩款寶特瓶，分別作為帷幕外牆壁與室內壁面使用。另外，照明部分也研發了幾款LED照明，直接崁進寶特瓶內部，讓整個帷幕外牆本身在夜晚就成為一個LED的照明屏幕，可透過電腦程式運算，展現出各種燈光效果。黃謙智表示，方舟建築體的設計完全採用鋼構鎖點的方式搭建，不僅可以像樂高一樣拆裝組合，每一片寶特瓶磚牆的長度剛好可以裝進卡車裡運輸容易，未來當花博展期結束後，即可在不受傷害結構下在任何一個地方重組再利用，完全符合環保的三R精神：回收、循環、再利用 (Reduce、Reuse、Recycle)。

2.3方舟七項世界之最 (一)全球最環保建築，並符合國際LEED白金認證標準 (二)全球唯一百分百再生產品 - 以100%之回收PET，生產半透明之外牆包覆系統 (三)全球首座「碳中和」建築 (四)全球最堅固而輕巧的半透明帷幕牆系統 (五)全球首創結合帷幕牆系統與太陽能供電之LED燈光效果 (六)全球唯一可於現場生產製造之建築材料 – 可減少建材搬運所產生的汙染 (七)全球唯一使用預力模組系統來增強建築物側向抗壓力

2.4方舟四項台灣之最 (一)臺灣擁有建照之最綠建築 (二)臺灣歷史上，最輕巧之鋼構公共建築設施 (三)百分之百臺灣在地生產之建材 (四)臺灣首座非使用機電之室內冷卻系統

三、討論 從1972年聯合國召開「斯德哥爾摩會議」起，到2000年在荷蘭舉行的SB2000會議，進行了一連串針對環境生態議題的探討中，本人有幸參與出席的數次有關建築領域的重要國際會議中，瞭解到會中提出的永續建築、綠建築、生態建築、健康建築等之定義與意涵，茲將其相互關係整理敘述如下： (一)永續建築（SB）（Sustainable Buildings 2000），其含意為：「一個永續需思考的操作事項是建材、建築物、都市區域的尺度大小並考慮其中的機能性、經濟性、社會文化和生態因素。……為達到永續建築環境必須反映出不同區域性的狀態和重點以及建構不同的模型去執行（如全球性和區域性等的模型）。」

(二)綠建築（GB）（聯合國全球永續發展宣言），其定義為：「在經濟與環境兩個問題中有效率的利用僅有的資源並提出解決的方法，進一步改善生活的環境就是所謂的綠建築。……綠建築最明顯的影響，就是使環境和經濟方面的關係達到一個平衡的狀態，這也就是永續經營的特點」。 (三)健康建築（HB）（Healthy Buildings 2000），其定義為：「一種體驗建築室內環境的方式，不僅包含物理測量值，如溫濕度、通風換氣效率、噪音、光、空氣品質等，尚須包含主觀性心理因子，如佈局、環境色、照明、空間、使用材料等，另外加上如工作滿意度、人際關係等。一棟健康建築必須包含以上所有」。

依照上述國際會議之含意與定義，其相互之相關性所示，真正之目標即為永續建築，一個真正能提供人類生計、萬物生存與地球生命的建築朝向，而其下依序為生態建築（Ecological building）、綠建築，最底層亦為最基礎必須達成者即為健康建築。因此最基本者即為人類居住之環境，對其生存健康影響為出發，亦即考量經濟與資源之同時，亦必須考量健康舒適之問響為出發，亦即考量經濟與資源之同時，亦必須考量健康舒適之問。

隨著科技進步與地球環境逐漸惡化，能讓人類生活更為舒適便利、又能更友善的與環境共處的「智慧型建築」與「綠建築」，已經不只是建築業的必然趨勢，而是人類追求永續發展的必要條件。 根據國外研究機構預估，2015年全球智慧化居住空間所衍生的相關產業產值將達1000億美元，而因應數位化、網路化的高科技時代潮流，許多國際企業集團均指定要承租智慧型辦公大樓，充分顯示出台灣建築物智慧化的需求與迫切性。

下個世代生活的願景，將是從智慧建築與綠建築邁向舒適好生活；智慧化居住空間的最終目的，應該是讓居住的人們，享有安全、健康、便利及舒適的生活品質，因此建築若能導入科技生活化、永續環保與智慧化等相關產業技術，建構主動感知及滿足使用者需求的建築空間，就能創造出安全、健康、便利、舒適、節能與永續的工作及生活環境。一種新的建築美學觀念正在形成，未來的建築物部不再只是靜態的障礙物，而是動態的環境過濾器，不但能提升人們在室內的舒適性，同時也能帶給都市環境更高的外觀品質。

現在全球都共同面臨著環境退化、生態失衡、能源枯竭三大課題，台灣溫室氣體排放以二氧化碳最大，二氧化碳排放源又以能源耗用為主要來源，整體生態與環境都朝著「不永續」的趨勢發展。早期建築設計大都缺乏與環境共生概念，室內環境的舒適性多仰賴電機設備來達成，造成建物耗費大量能源，未來在建築設計或整修過程中，應提升建築物的智慧化功能，才能減低對環境的衝擊。 加強推動智慧型建築與環保建築，不但能增加台灣在國際間的競爭力，最重要的目的是，讓居住的人們，享有安全、健康、便利及舒適的生活品質。

綠建築之最具體也最重要的概念，就是建築物節能設計；能夠最有效改善能源浪費問題的關鍵設計，也在於節能。因此如何落實節約能源，不應該只是口號或指標，而是一些具體而正確的節能概念。 舉例來說，建築外殼的不當設計是耗能的罪魁禍首。外型透明具現代感的玻璃大樓其實是寒帶地區的建築設計，這樣的大樓具有保存日射能的功效，在寒帶國家看到這樣的建築設計不足為奇；但台灣高溫潮濕，玻璃帷幕大樓只會損耗過多的空調電能，且為數可能是節能建築的4、5倍。想想我們的建築設計如果都能朝向節能方向，而非一味的照本宣科沿用歐美設計，那麼將為地球省下為數多麼可觀的資源；相對來說，這些不當的建築物已耗去多少地球資源。

綠建築之「日常節能指標」 　　從內政部建築研究所公布的最新綠建築評估系統的9大指標，以及「生態、節能、減廢、健康」的綠建築用語中，可發現節能將是台灣推動綠建築的一項重要指標。 　　我們都知道，建築物的生命週期達數十年甚至百年，從建材生產、建造運輸、維修或拆除等過程都需要消耗能量，但其中為期最長的就是空調與照明等日常耗能。與之密切相關的建築外殼及方位等基本設計，都能改善耗能建築，

進而使之成為節能建築。因此綠建築評估系統9大指標中之「日常節能指標」，即是以建築外殼、空調、照明設計之能源效率為評估對象。 建築外殼節能設計 　　建築外殼的節能設計首重開窗率，這項因素影響空調負荷量佔50%以上。適當的開窗方式及數量不僅增進建築明亮感，也會減少不當的耗能。其次建築開口部分的遮陽設計，例如陽台的遮陽設計也會影響空調負荷約20%，而且南北區域也因為日照強度不同而有不同的標準。

再來，建築方位也是建築外殼節能設計的重點之一，大窗面避東西向，建築物的長邊採南北向為佳。還有，全面落地玻璃較不符合此項設計，需要加強隔熱處理，且降低開窗率才行。最後，屋頂的隔熱設計尤其是學校或體育館等屋頂大的建築物，節能設計與否影響非常大。 空調節能設計 　　日常耗能以空調與照明用電佔最大比例，尤其以空調耗能影響為最，因為在台灣，夏日平均建築空調耗電佔總尖峰用電的3分之1，因此加強空調用電的節能設計是首要工作。 　　

綠建築評估系統只以中央空調為對象，因此建築大樓的空調規劃越單純越省能。再來，經過嚴格計算建築物的熱負荷量，進而規劃精確的空調系統，避免超量設計，將有助於空調節能。其次，選用高效率冷凍機有助於空調節能，吸收式冷凍機優於其他選擇，但造價較高，勿貪圖眼前的便宜選用廉價及不明的冷凍機，不但浪費能源，

居高不下的電費也是一種浪費。再來，儲冰槽空調系統既有夜間優惠電價，還可減少冷凍機容量。最後，如果建築物能在秋冬停止使用空調，並有開窗通風之良好設計，也是空調節能的一項評估。

照明節能 　　一般的照明節能設計具體來做的話，就是用日光燈代替鎢絲燈泡、鹵素燈，以電子式安定器、高反射塗裝日光燈或複金屬燈、鈉氣燈代替水銀燈。其次，室內可採用高明度的環境顏色，提高照明效果，減少燈具數達到節能的目的。還有，短小的20W日光燈管比40W或60W燈管耗電，可以採用一支40W燈管替代2、3支20W日光燈管。其實，盡量採用自然光設計，以及分區開關控制、自動晝光節約照明控制系統，也能達到照明節能的目的。

綠建築文化觀 　　在德國、奧地利、瑞士等西歐國家，節能概念已行之多年，近年來也有許多相關的建築師到台灣分享及推動與節能相關的概念及心得。德國太陽能協會建築師提過，政府除了提供節能的評估指標與相關優惠之外，建築師也必須計算出實際必須消耗的能源數字，據此做出更有效率的節能設計，這樣的方法在德國已行之有年。

另外，設計好的節能建築也必須在使用者的配合下，達到其應發揮的節能效率；曾有其他國家發生過不當的使用節能建築，反而造成耗能的反效果，因此綠建築的業主也就是使用者，亦需要節能觀念與方法的再教育。

綠建築不再只是附庸風雅的一種品味。與資源永續的概念結合，以節能設計的環保觀念出發，才是這一代建築教育的重點，也是打破建築窠臼的新契機。這次的展館也將保存在原地，不會拆除，也符合了環保的概念，也是綠建築也要求的。

四、結論 人類在地球環境中生存，且持續之發展，是各世代人的願望與基本需求。永續發展是希望儘量以可行和創意的方式，活用並善用資源環境，以滿足各世代人的這項要求。而推動有限資源的約制使用，兼顧目前技術狀況、人口數量，以及生物圈承受人類影響的能力。換言之，永續發展係認知資源的有限性、不均勻性和脆弱性，而追求其「睿智使用」，使資源盡量再生利用，不致浪費，並發揮其長期及最大的效用。

花博流行館-遠東集團「環生方舟」將不會是台灣走向綠建築的終點，而是過程，未來若能發現更節能的材料、更環保的工法，將對未來綠建築的發展更有益處，地球只有一個，台灣更只有一個，讓這片土地與環境能永續發展，才是我們更要去追求的，為我們的下一代保有更美好的環境！

五、參考文獻 (一)interior 室內雜誌專題報導 http://www.ecoark.tw/tw/專題報導/107-interior-室內雜誌專題報導.html (二)台灣環境資訊協會 陳佳聖記者 http://e-info.org.tw/column/EPenergy/2004/ep04070501.htm (三)台北國際花卉博覽會遠東環生方舟官方網站 http://www.ecoark.tw/ (四)開創綠色、健康及永續的建築環境 建築系教授 江哲銘 http://email.ncku.edu.tw/~em50190/ncku/196/d/d01.htm

END THANK YOU