建筑低碳设计研究

1、    建筑低碳设计研究    包新摘 要：建筑体于建造规划初首先应思考如何减少使用新的建筑资材构件，例如：减少建造规模与减少构造重量等方向。经过审慎减用评估后而必须使用的建材、构件则应思考其再利用的可能。再利用的概念是希望增加维修可及性、改进耐用度等来减少资材的再开采、制造。当建材、构件已达使用年限必须拆卸更新，就应该要考虑到它们回收再生的循环性能。如此应能于建筑生命周期完整达到节约资材使用，进而促成低碳的目标。其最终目的皆是为节约资源的使用，减少二氧化碳排放量。关键词：建筑 生命 周期 低碳 設计：tu201 ：a ：1672-3791（2017）1

2、1（a）-0052-02低碳建筑的设计策略可自信息制度、材料构法与污染控制三大方面着手对建筑生命周期各阶段进行操作。信息制作着重在事前的评估与预防，期望开始就往有益的方向前进。而材料构法是最直接，也是最实际影响低碳建筑成效的关键1，因此，可采取的策略也较多面向。最末的污染控制方面是考量到建筑生命周期产生的污染物，虽不是温室气体，但其对环境与生物的伤害却可能远超过二氧化碳所造成的温室效应。因此，低碳建筑策略当然应避免采用高环境伤害的有毒材料与技术。以下就以这3个方面对建筑生命周期三阶段可采取的低碳策略做说明。1 应用信息与评估工具由于建筑物的使用寿命较工业化产品来的长久，影响的深度与层面也来的复

3、杂，因此，使用者更应有权知道建物的各项信息，以供选择使用的参考依据。故保存与提供构材形式、成分及含量多寡、尺寸大小等证明资料，再配合应用信息与评估工具可让使用者更清楚其所做的选择、所发挥的效益，而更乐于选择对环境、健康绿色的构件、材料与产品。应用信息与评估工具可操作的方法有促使构材透明化、应用评估软体、采纳标章验证机制、制定履约保证与善用信息交换平台等。构材履历透明化是希望生产构材的厂商应提供产品所含的成分，所消耗的能源所转化的二氧化碳，与其他各项性能及使用方式。如此不仅提供了使用者选择依据，还可将这些数据输入各类特定的环境性能评估软件，加以应用，以得到更精确的建议。现有各国的绿建筑或是建材方

4、面的标章验证机制，也是可以在建筑设计初期提供正确、有效、具公信力的参考讯息，例如：我国有绿建筑与绿建材标章的评估机制。制定履约保证是鼓励建造者，或是使用者可将各项永续建筑的性能要求，如二氧化碳的排放量，清楚订于合同中，方能藉法律效益发挥约束。2 既有建材再使用既有建材再使用是指活化，再利用现有建筑构材。也就是期望尽量不建造新的建筑物，以及不使用新的建材，而是应用保留、整修、增建与改建等方法来满足新的使用需求，以此达到减少使用新的建材，降低二氧化碳产生目地。从新钢材和回收钢材的生态指数的比较中可以看出，两者的环境影响有着实质上的不同2。可见，尽管钢材的循环再生比例很高，但它仍然极其耗能，因此应避

5、免过多使用。不过，在需要大跨度的地方，使用钢材仍是不二选择。例如：在案例2中使用当地回收的钢结构框架，或于拆除的建筑中直接回收利用，以创造可灵活运用的大垮度空间。而依既有建材可重用性的构成，可分成既有系统再使用、既有构件再使用与既有材料再使用3个层级。既有系统再使用此既有系统的范围是大至建筑系统，小至构材系统。而所谓既有系统再使用是指在既存的建筑或是构件系统下，尽量不兴建新的建物，与不使用新的构材的方式下去符合新的建筑需求。因此，老旧建筑活化再利用，原屋拆卸另地重建，小型的增改建、构材系统于现地或它处再利用，亦或就机能而言，可同用途或是不同用途的转化再利用，皆属既有系统再使用的范畴。3 减少用

6、量3.1 简单化设计简单化设计所要强调的是借着需求量最小化、合理化、轻量化、形状单纯化与标准化等方式设计构件，而得以最少用料达到最满意的使用需求，与节省自然资源的目的。需求量最小化是以最严苛的标准去检讨使用需求的规模，来达到最精简的使用需求的设计方案3。合理化是根据空间需求与材料的力学、物理的机能需求，避免使用装饰材料，以提高用材的效率。轻量化是藉选用材质较轻、较经济，甚至性能不佳的材料构件来减轻整体建筑物的重量，即可减轻基础荷载而减小基础规模，来达到节省用料的目的。形状单纯化旨在避免多角、凹凸等不规则多变的造型，应尽量采对称、几何化、均匀与秩序的形式，如此可减化制造过程，减少制造所需的开模与

7、辅助器材用料。构件标准化可藉由部品化与规格化的方式进行工业化生产。除了可有效减少构件的种类，以减少模板等辅助建材及开模的耗材，还可提升性能质量，增加构材使用寿命，以及有利于日后维修换新。3.2 节省资源用料计划节省资源用料计划是以不用或少用稀有材、原生材、制程复杂且耗材耗能较高的材料，以及二次装修材、包装材等方式，避免或减少原生资源进入建筑用材体系的计划。所谓稀有材料泛指在地球上存量不多而供给有其限制性的材料。制程复杂且耗材耗能较高是指须经繁复化学、物理等处理程序而大量耗用资源与能量的材料。而少用原生材则是以自然生长、二手或循环再生的材料构筑建物，达减少撷取自然资源的目的。少用二次装修材是期望

8、用最少的材料种类与数量来满足使用需求，避免因装饰或不当的构法计划而施以二次装修，增加不必要的资材用量，目的仍是为了节省资源，降低二氧化碳产生。例如：外墙构法为，内层用混凝土砌块作为蓄热体，中间是300mm的空腔填充矿棉保温层，则外表面处理可以非常灵活，可用本地的砖，或是经fsc认证的橡木墙面版等低耗能、低污染的材料。减少包装材料亦可透过reduce、reuse与recycle，3r概念加以实践。reduce：构材可以无包装，或是用最少包装以及少用甚至不用原生材，与有毒害的包装材料，即符合运送、装载与保护的基本要求。reuse：包装材料本身应能多用途或多次使用。recycle：包装材料的回收循环

9、机制应该健全完善，生物循环与工业循环材料应清楚分开处理，而工业循环者应能维持既有效能不断循环再用。3.3 节省营建用料计划节省营建用料计划是指完整严谨的营建计划来提升建物于施工、组装及拆卸时的效率。而此营建计划主要包含如省料构法、省料工法与完善得工地物料管理等。省料构法是以最经济的材料数量的构法来达成构造性能的需求，并应兼顾工法的可行性。省料工法是指透过如预铸、半预铸、系统模版、钢筋预绑与积层工法等自动化工法完成构法计划的施工方式，如此可节省假设工程的辅助材料的使用量，并促使施工时间缩短，提高营建效率，减轻噪音、震动、粉尘的公害。例如：在案例bedzed中，采用预制钢筋混凝土楼板，除了安装快速，可缩短工期外，与场铸楼版相比，预铸与预力混凝土楼板所造成的环境影响较低。4 结语建筑低碳设计中以简单化设计、节省资源用料、节省营建用料计划、采用减碳材料与构法4种策略，尽可能减少资源材料进入使用循环体系来达到减少资材用量，与采用低碳、固碳的材料构法来达到减少二氧化碳排放的目的。因为设计规划阶段的决策对减少资材用量的影响最剧，因此，建筑生命周期每一阶段的省料计