純綠對高科綠

李兆林工程師,江森自控亞州區建築設施效益業務、對外関係業務總監

蘇廷弼博士工程師,香港科技協進會理事

摘要

由於近期氣候變化(Climate Change),綠色環保(Green)和可持續性(Sustainability)等術語流行,特別普及應用在建築工業上。 〝走向綠色〞是一個很熱的口號,特別是在現在當人類正面臨著世界各地由於氣候變化和能源短缺的災難。建築及建造業已經迅速作出反應,原因是由於世界各地的能源消費量的一半以上來自建築物。目前有超過300多種對世界各地的綠色建築評估計畫,說明這個課題的重要性。其中一種是,美國綠色建築委員會(USGBC)的LEED是針對“綠色”建築設計一種最流行的評估工具。儘管我們充分理解建造業當前的重點方向,但我們的意見是,要走綠色的路,必須認真研究和確定。一間約五千年前建造了的樹房(茅舍)或一間乾草屋頂的房子都可以稱為〝綠色〞建築。因此,經濟效益及生活質素是我們考慮〝綠色建築設計〞之重要部份。

亞州智能建築學會(AIIB)的主題智能建築指數(IBI)中,“綠色”只是其中一個因素這一點是我們必須注意。 “綠色”並不等於一切。此外,〝純綠色〞是不可取的。 AIIB是北美,歐洲大陸自動化建築協會(CABA)的姊妹協會,兩年來一直在推動 〝醒綠色〞或〝亮綠色〞的概念。另一個類似的術語是〝智能綠色〞。由於AIIB的IBI中有兩個分指數,即〝綠色指標〞和〝高科技形象〞,作者提出〝高科技綠色〞一詞有兩個意思。首先,現代智慧建築(IB)的需要是同時擁有高科技和綠色。其次,更重要的,建築設計師和營運商必須採用先進技術去綠色化。在本文中,我們將看看這兩個概念,並解釋為什麼現代IB(智慧建築)必須走〝高科技綠色〞。

綠色智能 Green Intelligence

正如這篇文章在引言所說一樣,綠色設計有兩種方向,我們可以以兩個實例來表達:

例1:根據LEED室內環境品質EQ2新施工建築和大裝修版本2.2,新加的戶外通風應該用來改善室內空氣品質,從而改善住戶舒適、良好狀態和生產力。在參考指南裏,有三種方法被建議,也就是在主動通風之中包含了機械通風,在被動通風中包含了自然通風,和混合式通風中包含了機械和自然通風。在機械通風下的區域裏,室外新鮮空氣通風比率較ASHRAE 標準 62.1-2004的最低要求比,最少高30%。因此必需採用熱能收復來抵消和減低額外消耗的能源。在自然通風區域要求裏,有八個措施是需要跟隨:

i) 發展設計要求
ii) 計劃空氣流動路線
iii) 找出可能要注意的建築物用途和特色
iv) 決定通風系統的要求
v) 估計外來驅動壓力
vi) 選擇各種通風裝置
vii) 按尺寸設定通風裝置
viii) 分析設計

基本上,選用機械通風是接近〝高科技綠〞;而此同時,採用自然通風是接近〝純綠〞。

但是,如果有些軟體例如NIST’s CONTAM,Multizone Modeling Software,loopDA等等能被使用於在分析估計室與室(room-by-room)之氣流。又如果,某種自動化系統能被採用,將最佳優勢的自然風引進建築物內,又能夠自動性選擇自然和機械通風之間,這些便是〝高科技綠〞途徑了。待我們看例2:根據室內環境品質EQ8.1同EQ8.2,建築住戶必須能夠接觸户外,故要提供由室外光線及景觀引進建築物經常使用區(occupied spaces),增加燈內部擱板,外部鰭板,天窗和可變式遮陽簾的可行性,以便評估是否符合不同的日光照明策略。這便是上述〝純綠〞的 途徑。在熱帶國家的夏季裏,引進日光至室內環境必然增加建築物的冷凍量。假設自動化可變式日光反射器和槽,又甚至光纖(fibre optics)可以被應用於室內環境的日光照明上,這樣便可以在沒有太多紅外幅射線之下將日光引入,而且同時不會提高冷凍量,這便稱謂〝高科技綠了〞。

事實上,LEED參考指引中有多個例子說明〝高科技綠途徑〞可以取代”純綠途徑”。在宏觀角度上看,〝高科技綠〞有各種的好處如下:

為何我們在這個經歷數世紀的歷史時刻需要綠色運動?是因為人類為速成工業化而經巳經無止境地消耗自然資源,令我們現時享受到更好的現代化生活,這種行為是有代價的。舉例,高污染及氣侯變化;我們因此需要挽救世界和防止它繼續更大的惡化;當然,完全可以採用自然或原始方法進行綠色運動,建議種植很多樹或者遷移人群去一個有利氣候環境的地區,從而減少採用供暖和冷凍需求;但是,此種做法是緩慢或非常昂貴的;在善用高科技技術中,見議可以在無製做二氧化碳之下消耗燃料或者發明一些媒體從中吸收碳分子,又或者使用更高效益供暖和空調方法;這樣是有可能另我們更快地達到同一個目標。雖然我們需要綠色行動去保證一個可持續發展的將來,但我們不可能單方面地犧牲人類需求而要求滿足可持續發展。建築物形成一個重要保護外殼給我們地方工作和休息。另一個意思是,建築必需確保了住戶生產力和效率;人類舒適是決定性的因素來保證生產力。有一些先前研究工作顯示,當氣溫在比較人類最佳或舒適室內溫度高出或低于1°C時,生產力會下降2%。舉個例子,在某些禮儀情況下,服裝是代表尊敬他人和表達對宴會的莊重 。如果室內溫度在夏季環境被固定在25°C或以上,這樣使在宴會嘉賓們再不能表達尊敬和莊重了。利用高溫度的意思是使我們要犧牲人類需要而同時挽救環境。減少碳足跡是每天各國積極討論的一個重要議題;根據京都會議,37個工業國(稱〝附錄國家〞)答應履行減排自己產生的四種溫室效應氣體(green house gases – GHG)(包括二氧化碳、甲烷、氧化氮、硫sulphur heafluoride)和兩組氣體(hydrofluorocarbons and perfluorocarbons),和所有成員國要付出承諾;這樣確定會令最先進發展國家感到頭痛,因為排放是繁榮的燃料;使用〝純綠途徑〞,國與國只能沒有選擇性情況下大大減省活動去達成減排要求;使用〝高科技綠途徑〞,國與國可以利用科學確保能防止氣體排放至大氣層的情況下繼續排放。在過去二百年中經巳被證實科學和工程學成為促進經濟及財富發展的重要成分。因此,一個激勵科學家促進科研和發展工作的政策是能得益人類。眾所周知,一個國家的生產總值(GDP)是非常依靠高科技的。

總結 本文介紹並提醒讀者們注意,〝綠色〞已經是世界性的潮流。沒有人可以違背這一全球性政策和方向。但是,有兩種方式去〝綠色〞我們的樓面,〝純綠色辦法〞和〝高科技綠色方法〞。為了確保經濟能夠持續增長,而人類能夠更好地工作和生活,我們一定要以〝高科技綠色〞作為未來的做法。這是作者希望所有業主、開發商,製造商,設計師,承包商和設施經理對這個概念加以重視,把重點轉移到〝高科技綠色〞,不只是為了去〝純綠色化〞。後者可能會損害人類福祉,而不是為我們得益,而前者將幫助我們進行一個光明(醒目)的未來。