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淺談艾默立˙羅文斯的綠色環境概念

2010/09/05 經濟部能源局 點閱人次: 829

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▓撰文:蔣松智、張嘉峰

羅文斯博士(Dr. Amory Lovins)曾被Time時代雜誌獲選為「地球英雄」;新聞周刊(Newsweek)也稱讚他為西方最有影響力的能源問題專家之一,現年62歲,目前為美國落磯山研究中心創辦人暨首席科學家,主要研究領域為如何提升資源生產力。

羅文斯於2009年9月20日接受日本NHK電視台專訪,羅文斯於訪談中選擇「整合(INTEGRATION)」做為當前的關鍵概念,現階段的首要之務是進行全體整合。羅文斯早於1977年於所發表的著作中提及:「人類如需滿足今後持續增加的能源需求,實有必要改變想法」,而此一觀念恰與美國總統歐巴馬所提「綠色新政」不謀而合。

羅文斯概念

羅文斯於1977年著作「柔性能源政策(Soft Energy Path)」中,已論述提及為滿足人類持續增加能源需求的兩種選擇。選擇一:使用大規模集中型發電能源,如化石燃料或核能等硬性能源(Hard Energy);對照於此,選擇二為羅文斯提倡設置多數的分散型小規模發電設備,此種活用自然能源雖無耗竭資源的疑慮,然而卻存在供給困難的情形,必須以改善節能技術加以因應。

羅文斯曾述及:「截至目前,倡導的觀念均以避免過度使用能源為前提,但多數人關心的並不是能源本身,而是能源可提供的各種服務,另多數人認為節約能源需花費龐大的建置成本,但實際上所衍生的利益,縱然建置成本龐大,未來這些建置成本卻可還本收回。」此為羅文斯一再呼籲使用者不要著重眼前,而應放遠長期之處,以下茲介紹羅文斯所設計的美國洛磯山研究所及加州科學博物館的節能設置。

建築物隔熱的節能技術

◎美國洛磯山研究所

一、建築物概述及經費
羅文斯服務於洛磯山研究所(Rocky Mountain Institute),研究所創建初期,羅文斯與妻子杭特夫人希望建築物內盡量避免使用任何能源,讓使用者在此建築物內從事各種活動均可感覺舒適為前提而興建。在建築物的設計方面,如遇冬天氣溫在攝氏零下40℃時,即使因天氣酷寒室內也可不使用暖氣具保溫效果,其建築物內使用暖氣或溫水所需消耗能源,僅為同規模建築物的1%,電力方面為10%,使用水量方面為50%等。

二、窗戶與牆壁隔熱系統
此棟建築物窗戶稱為「超級窗戶(Super Window)」,當初窗戶施工時將2片已充填氬氣(Argon Gas)的窗戶間,置入厚度76-µm極薄的聚酯薄膜(Polyester Film),此薄膜具反射紅外線功能,僅可讓單片玻璃面積約十分之一通過熱傳導、可視光線約四分之三、太陽能約二分之一。1990年建築物進行窗戶換修,窗戶兩側除再次披覆聚酯薄膜外,2片玻璃間改充填氪氣(Krypton Gas)。另牆壁部分,在厚度15cm砂岩的兩岩層間置入隔熱材,此方法可高出一般牆壁約2倍隔熱效果。

三、太陽能供電系統
建築物的西邊設置2個大型太陽能光電板,並設置因應日照方向改變調整的機械裝置,靜止狀態時可吸收多達30~40%的能源,另屋頂部分也以設置太陽能光電板為主。而靠近屋頂北邊則裝設製造溫水用的太陽能光電板。研究所基地的中央部分建造面積約84M2,因建築物本體如同巨大的蓄熱器,9月份蓄積的熱源可使用至12月,而2台柴木暖爐只有在冬天寒冷的早晨使用。 ◎美國加州科學博物館

一、嶄新的加州科學博物館
加州科學博物館(California Academy of Science)座落於舊金山金門公園(Golden Gate Park)內。1989年因地震受損,2005年原址開始興建新館。新開幕的加州科學博物館採用環保綠建築概念的創新設計,博物館基地面積約37,000M2,館內環境顧問由羅文斯主導的洛磯山研究所擔任,經過美國綠建築協會(U.S. Green Building Council, USGBC)能源與環境先導設計的評價(LEED)認定為最友善環境的建築物。

二、環境永續的各種設置
從遠處眺望加州科學博物館,不只是呈現建築物本身與周圍景色連成一體之景觀視覺引人入勝,為求建築物隔熱效果徹底發揮,於屋頂工程施作採厚度達15cm當地原生種的草本植物披覆,除斷絕熱能功用外,每年可收集約360萬加侖雨水。而屋頂披覆植生帶周圍的大型玻璃上附設6萬顆太陽能蓄積電池,每年可產生213,000千瓦的電力,提供全部電力需求的10%,減少184,000kg的二氧化碳排放,利用混凝土地板內埋入溫水管線的熱輻射暖房方法保持室溫,並可將建築物每年需求的能源降低10%。另外隔熱材料選用可再生回收的木棉素材為主,其保溫效果佳又具隔音功效。

三、既有建築物的節能改善
羅文斯今(2010)年著手對興建近80年象徵美國的帝國大廈,改建工程首先將6,500樘窗戶取下後進行加工,並且換裝與洛磯山研究所相同的隔熱窗,受全部窗戶改為隔熱窗的效應,在冬天時可將屋內損失的熱能減緩67%,夏天時降低約50%由屋外傳入屋內的熱能,對超高樓層而言,可減少約75%的能源需求,相當節能。(作者任職於台灣營建研究院)

綠建材價格資訊平台

2009年6月12日「再生能源發展條例」於立法院三讀通過,各部會亦積極推動生態環境之維護。2009年5月8日發布修正建築技術規則部分條文及其設計技術規範,並提高綠建材使用率由5%增加至30%。台灣營建研究院為因應這股綠能經濟的全球趨勢,有鑑於上述政府部門已開始提高施行綠建材之使用量,但目前工程主辦單位在編列各營建綠建材項目的單價時,尚無一套公認的合理標準,以致相同的營建綠建材項目在不同單位可能報價不盡相同之現況下,為使營建綠建材項目的單價能夠合理編列,遂於2010年5月編製「營建物價-綠建材專刊」建立綠建材價格資訊平台,提供相關產業採購時參考。


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