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工業技術研究院

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工業技術與資訊月刊

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綠色科技與永續建築 上海世博勾勒未來城市樣貌

文/鄭珪鎰

正如火如荼舉行的2010年上海世界博覽會,以「城市,讓生活更美好」為主題,基於此一概念,各國無不卯足全力,將環保、綠能、科技、文化融入展館設計之中。

的確,在溫室效應與全球暖化成為當前國際重要議題之際,如何讓綠色科技結合建築,成為永續發展的一環,已是世界各國努力的目標之一。而台灣因為是個海島型國家,氣候變遷將帶來的衝擊更大,因此行政院環保署於2009年提出10年內「打造低碳家園」的願景,更細部的目標,是2011年全國有50個低碳社區。在這樣的目標之下,低碳的觀念如何逐步深耕,永續綠建築如何實際布建,有賴各界共同努力。

瞄準4E 力求最大綠色效益

有鑑於此,工研院在帶動台灣營建、能源、科技等產業的跨界整合之餘,也自2006年起由產業學院舉辦綠色科技與永續建築交流營,2010年的第一梯次,即以上海為交流目標,一窺上海站上綠色科技尖端的嶄新面貌。

工業化帶動經濟發展後,中國的城市人口迅速增加,至今,已有40%人口居住於城市。為提升城市居民生活品質,城市建設刻不容緩,因此,上海世博環扣「城市,讓生活更美好」主題,自世博盛會舉辦以來,這是首次以「城市」為主軸,完全展現了人與環境和諧共生的理念。

城市化與環境保護兩個看似相牴觸的議題,在上海世博中,卻能運用科技,突破城市規劃的限制,展現對人文、自然的尊重,造就了居住生活的最適空間。從上海世博擘劃出未來城市的樣貌,整體永續園區的規劃,瞄準4E環經指標公式,追求和諧共生的最大效益。

所謂4E指標,指的是生態化(Ecological)、節能(Energy)、環保(Environmental)、經濟(Economical)四大指標。4E環經公式明確指出未來綠色城市建設之道,在於對環境衝擊(分母)的極小化,以及居民生活品質(分子)的極大化。秉持這個原則,上海世博創造的時代意義——勾勒出未來理想城市,無疑將與低碳、節能、環保緊密連結。

人與環境的全面融合

上海世博從今年5月開始,計畫吸引7,000萬人次參觀,欲打破世博自第一屆於英國舉辦以來的參觀人次紀錄,而其中有一半以上為中國內地民眾,也就是說,上海世博舉辦的真正意涵,在於「全民啟蒙」。上海做為中國現代化的縮影,藉由舉辦世博,將啟動中國人的全新生活方式。當然,世博的永續城市主張,也將擴及其他城市,促進中國城鄉融合。

上海城市規劃永續發展的目標,朝向「人與自然環境的和諧」、「人與人的社會和諧」以及「歷史與未來發展的和諧」三大方向,簡言之,就是達到空間、人文與時間三維度的平衡共存。全面融合的概念,從世博園區的規劃可一窺究竟。

世博園區橫跨黃浦江兩岸,浦東是高度都市化區域,而浦西則是自然河岸,將浦東和浦西不同發展狀態的區域,規劃成為一個世博展區,不同元素互補共通,猶如太極陰陽合抱。實際做法上,是在浦西都會區置入自然生態,引道灌水,綠化種樹,同時進行都市更新。此外,保留浦西原有的工業區建築,例如發電廠和造船廠等舊廠不拆,做為特殊展區,減少拆遷成本,也保留下歷史原物,兼顧歷史與未來的和諧。而浦東在不破壞原有自然生態的前提下,置入都市元素,打造新展館,例如中國館、世博中心等,減少綠化投資成本。

城市發展之際,不同文化背景、不同種族、社會階層的人進入城市尋求發展是必然之勢,文化矛盾衝突的化解,影響著城市的生活品質。上海世博訴求人文融合,各國文化交會、中國各民族川流,堪稱一場人文融合饗宴,讓參觀者如沐文化洗禮。

世博只是跳板,城市永續才是終極目標。園區設計專家指出,當初規劃世博時,已將未來的使用規劃進去,城市中住房、就業、醫療設施和飲用水等系統平衡規劃將持續進行,並且城市的生活供給系統,將以維持人工與生態系統的平衡為目標。藉由世博,上海市將全面改造。

綠色科技 從需求出發

世博園區五大永續建築「一軸四館」,包括世博軸、中國館、主題館、世博中心和演藝中心,是綠色科技與建築設計的完美交融。各國展覽館以綠能、低碳為設計主題,展示建築與人類生活息息相關的技術,世博儼然成為綠色科技的競技場。

世博體現綠色科技的實際應用,包括太陽能、LED照明、冰蓄冷、屋面雨水收集利用、江水源循環冷卻降溫、綠地節水灌溉等技術,打開了人類創新生活的視野。中國館結合了通風的架空中庭結構、外牆氣候暖氣層、冰蓄冷技術、雨水收集系統,成為中國綠建築新地標。貫穿世博園區的黃浦江,以江水源熱泵技術,利用江水做熱交換,來調節氣候,也節省用電量。6個世博軸,喇叭狀蓄接雨水,不規格鋼構與玻璃的設計,形成採光極佳的陽光谷,鋼構上佈滿LED燈,顏色多變,絢麗奪目。

當初如何規劃這些技術?世博園區規劃團隊說明了環境模擬技術的應用,包含能耗模擬、日照模擬、自然風場模擬、噪音模擬等,透過各項模擬總合評估,提出環境規劃最適化的解決方案。

舉例來說,上海世博當初規劃7,000萬人次參觀目標,整體環境規劃便考量龐大人流湧進的需求,光是排隊口的設計,就詳細考量風場模擬數值、日照陰影分析、輻射模擬等,為求遊客在園區內走逛的最佳舒適度。由於世博園區在展期結束後,一軸四館仍繼續使用,規劃時即設想為永續城市鋪路,透過整體模擬,測量建築物與建築物之間的交互影響、通風與日照的改變,最後整合評估,找出最適化城市布局。城市發展,以人的需求為前提,秉持生態平衡初衷,實現「城市,讓生活更美好」。

世紀新建築指標 探綠色商機

整個上海之旅,隨著來自生態、能源、建築、設計、都市計畫、開發等專家的共同觀摩、交流,我們看到新世紀建築的偉大,已不在於爭得世界第一高樓的美名,或是極盡繁複新奇的建築工藝。未來劃時代的建築,乃在乎建築、人、環境共生共存的設計理念。

在專家的引領之下,除了世博之外,交流營的腳步也踏遍上海知名建築,包括環球金融中心、1788國際大廈、金茂大廈、盧浦大橋等,一解建築內部箇中奧秘。獲得美國LEED金級認證的1788國際大廈,秉持永續理念,並結合科技,打造節能減廢之極致;其中,採高效能策略,建構二氧化碳感應控制系統、冬季使用冷卻塔供冷、減少日照的百葉屏等,實現了節能14.62%的目標;節水機制更區分飲用水與澆灌水體系,100%收集雨水灌溉,節水30%。此外,我們也一窺環球金融中心的建築原理,以倒T型的風洞設計,抗震度可達8級,見證了爛泥土質下浦東商圈超高樓的奇蹟。

此外,建築的物產管理,在這場建築巡禮中,亦是重點所在。上海浦東的未來資產大樓以多元化的物業管理方式,提供客戶全面性的加值服務,包含整建、改裝、招租、篩選住戶等全方位管理,讓我們一探未來摩登大廈資產管理之勢。

這場上海交流營,不但看見綠色科技的完整呈現,更從科技背後探索其設計理念,並從更深的角度洞悉產業商機。世博規劃團隊告訴我們,在規劃之初,「世博能為中國城市發展帶來什麼?為上海市發展與形象塑造帶來什麼?」這些深遠的問題,成為啟動城市建築設計、景觀設計,以及市政設計的驅動力,可見中國的野心,不只著眼於世博炫目的綠色科技,更要引領中國發展。科技帶動城市轉型、突破,隱含綠色產業發展與無限商機。

2010綠色科技與永續建築學習營後續梯次:
日本行10/17-10/21探索京阪神綠建築奧秘
歐洲行10/25-11/5從倫敦到斯德哥爾摩造訪生態園區(以最新公告為準)
詳見
http://college.itri.org.tw/activity/20100803_green/



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