專訪臺達:亞洲首個凈零能耗校園的匠心

 


洞察你想知道的關於綠建的一切

在 2021 年度 LEED 十大之最🔗中,亞洲首個 LEED Zero Energy 零能耗認證項目 —— 那瑪夏民權小學圖書館引起了廣泛的關註。圖書館坐落在由臺達捐贈並災後重建的位於高雄市的那瑪夏民權小學,除了開創了 「亞洲首個」 的先例以外,還有許多並不廣為人知的故事。

坐落在俊秀山林中的那瑪夏民權小學與大自然融為一體

第 22 期的 #LEED 洞察局將由 USGBC 北亞區總監王婧(以下簡稱 Jing)帶領您,一同對話臺達電子文教基金會執行長張楊乾先生(以下簡稱 Wim),聊一聊這個突破背後的匠心。
您將解開如下疑惑:

1、建造十余年的校園,為何追逐 LEED Zero?
2、如何滿足 「受災不離村」 的願望?
3、真正的零能耗建築的可能樣貌。
4、臺達建造了不止一棟災後重建的綠色校園
5、怎樣去兼顧企業願景與收益


01
最美綠色校園十余年的厚積薄發

Jing 首先特別感謝張執行長此次接受我們的采訪。祝賀那瑪夏民權小學的圖書館項目能夠成功獲得亞洲首個 LEED 零能耗認證,再次為行業樹立了一個 「凈零」 標桿。據我了解,其實這個小學早在 2015~2017 年就已經成為臺灣地區首座達到凈零耗能的校園,請問是如何做到的?

Wim 位於高雄市原住民部落的那瑪夏民權小學,原本校舍在 2009 年莫拉克臺風時被摧毀。當時臺達及臺達基金會就決定要協助重建,並委任本地知名建築事務所九典聯合的郭英釗建築師設計監造。

根據我們的要求,在設計之初就著重強調順應當地氣候、融入許多被動式節能設計手法,例如地面通風、天窗采光、建築物遮蔽等,同時充分利用山區的充沛日照及通風條件,降低建築能耗需求,2011 年校園一落成就獲得了臺灣地區本地綠色建築標準 EEWH 「鉆石級」 認證。

如今校園已啟用十余年,盡管學生人數不斷增加,但配合臺達配備的能源管理系統及先進儲能設備,加上整合創能、儲能和能源管理等多重技術,該校用電密集度卻實現了不斷下降,且連續三年達到 「凈零能耗」。因此在 2021 年,那瑪夏民權小學先是榮獲了 LEED 既有建築鉑金級別的認證,之後也順利通過了 LEED Zero Energy 的認證,成為了臺灣最名副其實的綠色校園。

Jing 我比較好奇的是什麽促使了臺達決定在運營這所學校逾十年後,決定追逐 LEED 零能耗認證?

Wim 「重生」 後的那瑪夏民權小學,一開始即擁有比同等級校舍高達 93%的節能效益。所以這個項目不僅吸引到許多專業團隊實地觀摩,更曾被媒體封為 「臺灣最美的小學」 之一。2014 年後,那瑪夏民權小學開始被臺達基金會帶進聯合國氣候會議現場,成為多場周邊會議及巴黎大皇宮展覽的綠色建築實踐案例,獲得一致熱烈的回響。

那瑪夏民權小學的綠色校園案例在國際型峰會展覽上備受關註

然而,近年來地球升溫幅度未見緩解,科學家呼籲未來溫控目標應更改為更積極的 1.5℃,臺達也在思考如何更好地提升、放大那瑪夏民權小學的減碳效益。

同時集團另一棟知名綠色建築,位於美國加州弗利蒙市 (Fremont)、獲頒加州大學伯克萊分校年度宜居建築獎 (Livable Buildings Award) 的臺達美洲總部,開始朝凈零能耗的方向發展。於是臺達基金會也開始收集那瑪夏民權小學的自產能源與耗電數據,發現該校不僅節能成果優異,更有潛力成為能源自給自足的 「正能量」(Energy Positive)建築,因此就決定進一步爭取 LEED Zero Energy 殊榮,最終有幸成為亞洲首座通過 LEED 零能耗認證的可持續校園。

Jing 學校在認證 LEED Zero Energy 的過程中是否遇見難題,又是如何攻克的?

Wim 據臺達內部估算,早在 2015~2017 年,那瑪夏民權小學就曾達到過凈零耗能,但之後因為師生人數逐年增長,連帶提升能源使用量,這一凈零成果未能保持下去。針對這一動態變化,我們計算能耗需求並配合添置新的儲能設備,以確保能源自給自足,並且符合 LEED Zero Energy 的認證條件。

02
受災不離村的文化敬重


Jing 綠色校園作為臺達集團及其創始人鄭崇華先生所倡導的企業可持續運營及綠色建築戰略中的一大板塊,是如何在這個項目中被具體展現的?

鄭崇華先生與瑪夏民權小學圖書館合影

Wim 2009 年的莫拉克風災,是臺灣民眾難忘的氣候災難,當年 8 月 6 日到 8 月 8 日的短短 48 小時,莫拉克降下了近 3,000 毫米的驚人雨量,更在多地引發土石流,奪走數百人的寶貴性命。很多人那時候才深刻感受到,原來 「氣候難民」(climate refugee)離我們並不遠。

為安置災民,許多單位曾在山下搭建臨時建築及居住場所,但原住民部落對山上的故鄉有不可分割的文化羈絆及鄉愁意識。為滿足當地村民 「受災不離村,離村不離鄉」 這一願望,在設計重建的時候我們就決定校園除了要滿足基本的安全功能和教學用途,還要兼具氣候韌性。每當有災難來臨,學校中庭可轉為避難大廳、每間教室可成為房間,配合該校的自主能源設備和儲水空間,可供應超過一周的供電需求和生活用水,開闊的操場還能起降直升機。這一實用的功能至今已累計在土石流警報期間收容過受災人群 6,500 人次。

兼具氣候調適功能的校園,不僅能夠充分實現村民離災不離村的盼望,也讓他們往後不用再為了氣候災變而離鄉背井。

Jing 除了氣候韌性設計之外,在校園重建的過程中又是如何兼顧少數民族的傳統文化和先進的節能設計理念的?

Wim 在設計階段,那瑪夏民權小學就很重視當地建築語言及部落文化。而我們委托操刀的郭英釗建築師,曾在 2006 年打造廣受好評的臺北市立圖書館北投分館,十分擅長營造融入地域場景與當地文化的環境友好空間。

造型獨特的那瑪夏圖書館創意來自當地特色的曼陀羅花

瑪夏民權小學圖書館擁有外觀搶眼的木造結構,造型靈感來自當地極具特色的盛開的曼陀羅花,建築構造也融入原住民文化元素,呼應了布農族的獵寮與卡那卡那富族(Kanakanavu)的男子集會所,暗喻這裏是延續傳統、傳承知識的教育場所。建材也采用了本地材料 —— 來自方圓 50 公裏內的臺灣柳杉,一來減少運輸裏程,二來也幫助地球 「固碳」,讓空間散發溫暖的質感。

不僅如此,臺達也邀請原民藝術家雕琢校內藝術展品,像是用風災後漂流木打造的太陽圖騰,將部落文化融入建築空間。事實上,洪水在原住民故事中有著雙重意義,帶來災難和毀滅、同時創造新生。因此我們在校內許多墻面上呈現了數種不同的洪水傳說,將顯眼的建築立面化為原住民藝術的展演舞臺。

頭頂的太陽圖騰、墻上的故事繪畫,都在訴說這裏的人文故事

值得一提的是挑選重建基地的過程也頗具故事性。據說莫拉克風災發生前夕,有一位部落長者夢到祖靈背起了竹簍要離開,並警告族人災難將至,要往高處逃生。而事後經多方協調,以及委托地質專家調研確認安全後,我們找到的選址場地,真的是位居高處的民權平臺,施工時還在操場礫石地發現先人遺址 —— 盡管聽上去像一個神秘的傳說故事,但也預示著在冥冥中,族人真的按照祖靈的指示,尋回了孩子們的笑聲和文化傳承。

Jing 提起校園,那最重要的是身處其中的學生。在綠色校園裏讀書的孩子們,又是如何看待環保理念和氣候變化議題的?

Wim 剛開始回到災後重生的新校舍,第一眼看到造型有棱有角的木造圖書館時,很多學生都笑說:「新圖書館看起來好像變形金剛,好酷!還有木頭的香味。」 校內還有兩座 200 峰瓦(Wp)的移動式太陽能發電車,可以用電瓶儲蓄太陽能,我們常常可以看到孩子們推著太陽能車四處移動,尋找最適合曬太陽的位置,形成了一幅 「孩子們追著太陽跑」 的美好畫面。

2017 年,臺達基金會委托國外知名插畫家,將該校歷經氣候災變、成功重建的過程圖像化,製作為《那瑪夏的圖書館》親子故事繪本,以及適合社交媒體分享的多媒體動畫。該書後來也成為幼兒園老師和臺達員工每年說給自己孩子們聽的故事,讓下一代將學習內容轉化個人體驗和族群記憶,通過耳濡目染的方式在生活中習得珍惜能源、敬畏自然的觀念。

圖為《那瑪夏的圖書館》繪本封面及動畫截屏
栩栩如生地講述了一個原住民村落的災後重建的故事,
並描繪了校園設計如何兼具節能科技和原住民智慧。

日常教育方面,校內設有臺達能源在線(Delta Energy Online)監測系統,即時呈現圖書館、教學樓、宿舍棟的能源使用狀況,方便師生們理解、掌握,也隨時提醒大家隨手關燈、別浪費寶貴能源。一旦發生異常狀況,也方便後續的診斷及改善。


03
一棟自給自足的未來建築


Jing 我們再來聊一下獲得凈零能耗的過程。您如何看待因地製宜的實踐舉措以及順應當地氣候環境條件的 「被動式設計」?

Wim 臺達起造每棟綠色建築時,最先采用的便是順應當地氣候的被動式節能手法:一來降低建築耗能的基準線,同時善用各地的日照采光和通風條件。我們認為,綠色建築除了環保、節能等硬體性能,更重要的目的,應該是讓在建築裏頭的使用者感到健康、舒適、而且愉悅。而隨著新冠疫情的影響,現在愈來愈多的人意識到室內空氣品質及通風換氣的重要性,因而更重視提高建築的舒適感與健康程度。

圖為那瑪夏民權小學教室

Jing 那瑪夏民權小學作為自產可再生能源(太陽能發電系統)的綠色建築,其具體實踐效果如何?

Wim 小學所在的山區,周遭環境有著充沛的日照資源。臺達基金會從 2020 年 8 月起統計一整年的驗證資料,算出該校再生能源發電量高達 21,503 度電,已超過其總耗能(21,323 度電)。除了低碳的再生能源,我們也協助學校建置儲能系統,搭配臺達引進的功率調節系統 (Power conditioning system)。當陽光充裕時,學校會優先使用太陽能轉化的綠電,將多余電力存入儲能系統。遇有災害來臨,一旦系統偵測到市電供應受阻,便會自動切換至 「避災」 模式,同時啟動不斷電系統 (UPS),從儲能系統裏取電。

校舍重生至今超過十年,經過一連串的摸索和更新,如今無論天氣晴朗或災難來襲,那瑪夏民權小學都能仰賴綠電自給自足,替外界示範了未來 「零碳建築」 的可能樣貌。

04
綠色校園不是紙上談兵

Jing 在《跟著臺達蓋綠建築》一書上,我們還看到四川綿陽的臺達陽光小學、四川雅安的臺達陽光初級中學的案例,這兩所學校也是汶川地震後的災後重建項目。臺達是否將那瑪夏民權小學打造成一個成功範本,運用在更多災後重建的校園項目中?
《跟著臺達蓋出綠建築》一書影響了很多綠色建築從業者

Wim 其實每棟建築的設計都必須因地製宜的。那瑪夏民權小學雖是綠色建築和可持續校園的標桿案例,但各地的重建需求和地理條件不盡相同,臺達會重新評估,希望蓋出最符合使用者需求,以及順應該地氣候的環境友好建築。

事實上,臺達基金會多年前就開始推動能源教育及綠色建築課程,從美國引進 「全校式經營能源教育」(K-12 Energy Education Program,簡稱 KEEP)教材,並從 2008 年起培訓自家企業員工,走入校園推廣節能。當 2006 年首棟綠色建築──「臺達臺南廠」 啟用,臺達就對外敞開大門,把綠色工廠當成展示空間,讓員工化身導覽員,成為最有說服力的推廣大使。

2009 年起,臺達自發性地舉辦 「綠領建築師工作坊」,集結業內頂尖的綠建築設計者擔任講師,培育有心投入低碳建築的專業人員。2017 年更攜手氣象局、臺灣建築中心,共同創建 「Green BIM 建築微氣候資料平臺」,協助建築師掌握每處基地的常年氣象資料,從源頭減少建築日後的能源消耗量和龐大碳足跡。

Jing 我們留意到臺達還每年都舉辦國際太陽能設計競賽?

Wim 是的,通過開放參觀、企業誌願者、專業訓練等多重模式,臺達有系統地對社會推廣綠色建築理念,同時還冠名贊助 「臺達杯國際太陽能建築設計競賽」 逾十年,肩負重要的人才培育任務。

2008 年不幸發生的汶川地震,多所校園亟需重建。隔年啟動的臺達杯,便對外募集以重建楊家鎮小學為主題的可行方案。最終從海內外 194 件參賽作品中,將山東建築大學劉慧等人創作的作品 「蜀光」 評為一等獎,再經中國建築設計研究院協助完善執行方案。2011 年,以綠色校園面貌重生的 「楊家鎮臺達陽光小學」 正式啟用,成為四川省震災區第一所綠色校園。

2013 年發生的 「蘆山地震」,又給巴蜀大地帶來沈重打擊。臺達延續援助計劃,在四川建造了第二所綠色校園 「龍門鄉臺達陽光初級中學」。盡管同樣采取蜀光的設計概念,但也按照當地氣候條件作出若幹修正,縮短了學習曲線和磨合過程,讓該校於 2015 年順利完工啟用。

相較於綠領建築師工作坊的培訓對象多半是已投入社會工作的專業人員,臺達杯則更進一步深入教育現場,為學生提供實踐應用機會,而非局限在紙上談兵 —— 至今,已有五件作品建設完工:四川楊家鎮的臺達陽光小學(2011 年)、四川龍門鄉臺達陽光初級中學(2015 年)、農牧民定居青海低能耗住房計劃(2017 年)、江蘇吳江市的中達低碳示範住宅(2019 年)、雲南巧家縣大寨中學臺達陽光教學樓(2019 年)。透過這套機製,臺達為社會培育投入低碳建築領域的眾多幼苗。

05
遠見與收益均可兼顧


Jing 鄭崇華先生說過:「綠色建築可以環保節能,也能讓使用者更健康舒適。同時,綠色建築並不是昂貴的建築,反而是利用本土天然的優勢就地取材。」 請問, 您如何看待打造綠建築過程中的增量成本問題?

Wim 其實,從全生命周期及節能效益來看,綠色建築並不算貴,反而是以順應氣候、就地取材、尊重自然的方法,提高建築的實用度與功能性,避免不必要的能源消耗和溫室氣體排放。

鄭先生說過,曾有來賓參訪臺達綠色建築時好奇地問:「到底花了多少錢?」 對方猜想的價格,竟是實際花費的兩倍之多,得知真正數字後直呼:「怎麽可能!」 殊不知,除了在設計及建材選擇上用心,臺達員工也在機電設備及自動控製系統上下足苦工,並將經驗逐年積累起來。在這樣的基礎下,2006 年首棟綠色建築落成後,往後臺達打造的 20 多棟綠色建築,節能績效及減碳效益也都跟著逐步提升,有些甚至還能挑戰凈零能耗。若從這些層面去思考,建築初期的施工成本,似乎不是最重要的問題了。

從數據來看,目前臺達累計在全球各地已經打造出 28 棟綠色工廠及學術捐建的綠色建築,另有 2 座高效率的綠色數據中心 —— 2020 年度合計節電量達 1,848 萬度,相當於減少 11,685 噸碳排放。

Jing 臺達是否還有計劃繼續在自用的建築中應用 LEED ZERO?

Wim 在 「環保 節能 愛地球」 的經營使命驅策下,臺達會從核心競爭力中運用產品、工廠與綠色建築等三方面落實節能減碳。這次那瑪夏民權小學獲頒 LEED Zero Energy,是臺達推廣綠色建築的新成就。

今後臺達仍會以物聯網、邊緣運算、智慧安防、智慧照明、空氣品質監測等樓宇自動化方案,協助提高建築部門的能源效率和減碳效益,減緩氣候變化帶來的環境沖擊。

Jing 企業肩負維護人類永續生存的職責,是否真如大眾認知的那樣需要投入許多額外經費?

Wim 臺達一直深信,能夠幫助環境、改善社會的事,絕對也會是賺錢的事業。除了推廣綠色建築,臺達同樣布局超過十年的低碳運具充放電技術、提高能源韌性的微電網、電網等級的儲能技術,不僅有助應對能源危機和氣候災變,未來更有極大的產值潛力。2010 至 2020 年,臺達旗下各種高效節能產品,合計協助全球客戶節約了 335 億度耗電,相當於減碳 1,780 萬噸,如果沒有客戶的支持及采用,這些低碳解決方案不會獲得市場青睞。

誠如臺達創辦人鄭崇華先生所言:「有遠見的公司,會善用環保節能的優勢,創造公司本身與產品的價值,也會借由這樣的特質,不斷成長創新!」 而綠色建築之於臺達,就是我們關懷環境、善盡社會責任、同時驅動企業創新的最佳媒介。



👇觀看這段 3 分鐘短片,傾聽建築師視角下的那瑪夏故事


Comments

Popular posts from this blog

COP28閉幕:全球亟需努力,LEED 支持建築“突破”

LEED 認證的工廠可以使用新標識了!

「邁向碳中和」上海論壇:解碼房地產綠色未來