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新世代綠建築與太陽能光電的整合應用

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老舊社區若是翻新成具有太陽能板的屋頂,不但能夠改善市容,並將老舊建築搖身一變成為綠建築。DIGITIMES

自從1999年台灣推出自有的綠建築標章後,截至民國103年8月26日止,全台灣已經有超過1300件以上的建案導入了綠建築概念,並且通過相關的指標,除了公有建築如學校、道路、圖書館等,也可以看到民間建案數量逐年增加,也有多家建築公司承諾持續朝向綠建築邁進。目前綠建築中共分有九大指標:

這九大指標中,在「日常節能」項目中即明確指出太陽能之運用是相當重要的細項。除了因為在眾多替代能源中太陽能相關技術屬較為成熟,且為台灣熱門新興產業外,在日照豐富的中、南台灣來說,採用太陽能作為第二種能源供應方式,是相當簡單且具有高度成效的。

綠色魔法學校是台灣第一座零碳綠建築,除了利用多種建築手法與自然通風技術降低能源需求外,更採用可變化角度的太陽能板,自行生產所需之能源。資料來源:成功大學

以甫入圍世界建築大獎的「陶朱隱園」為例,此為兩岸唯一入圍的開發案,不但種植約2.8萬棵植栽,並規劃了太陽能與風力發電等系統,體現了綠建築精神。

而在今年(2014年)8月28日,台北市議會也完成了台北市綠建築自治條例草案一讀。除要求建案需依據造價金額取得相對應的綠建築標章外,更明定建築面積達一千平方公尺的新建物,應在屋頂設置太陽光電發電設備。這也證明了北市政府亟欲落實綠建築的決心。

此外,高雄市政府兩年來也持續不斷地推動太陽光電綠能,將市內各處的屋頂鐵皮違建,轉換為合法的太陽光電棚,在今年更是成功輔導鳳山區一處民宅,讓該民宅直接在屋頂「種電」。

高雄市在縣市合併之後,大高雄地區的工業、交通與住商部門的總排碳量依然以全國排放量的25%高居全國首位。因此兩年前高雄市長陳菊提出要將高雄打造成生態綠能城市,並由工務局於兩年前研訂綠建築自治條例、建築物屋頂設置太陽光電辦法等,協助供部門與民間建築能夠透過太陽光電的方式降低排碳量及能源需求。

根據經濟部能源局的統計顯示,高雄已經成為連續兩年為全國申請太陽光電同意數最高的縣市。另推動屋頂裝設太陽光電的政策,也創造了太陽光電產業商機超過64億元。

以最近成功的屋頂鐵皮違建改建案為例,預計裝設4.8峰瓩,每天約可發電17度。若以每度電減碳0.636公斤計算,全年發電減碳量可達3943公斤,而每個月約可獲得3600元(以現時電價計算)。

高雄更進一步的計畫,則是啟動「綠光屋頂計畫」,預定裝設25000峰瓩的太陽光設施,並可創造25億的光電產值。同時高雄工務局更表示,今年會持續以建商版陽光社區與屋頂鐵皮違建轉變為合法光電設施為重點目標,同時與中央努力配合,希望以更全面且一致性的法規,促使讓建商開發新案整合太陽光電設計方式更具可行性。

綠建築最具體也最為重要的概念就是節能設計,避免能源浪費同時得以更益於整體生態環境,同時打造健康場所,因此目前最主要的綠建築訴求都在於九大指標中的「日常節能指標」。

一棟優良的建築物或許內部空間與設備會有所更迭,但主要的建築結構與外殼卻是歷久彌新的。因此在日常節能指標中,即是以建築外殼、空調、照明設計等能源效率為評估對象,確認其建築的等級。

在日常耗能中,照明與空調是佔最大使用比例,特別是在酷暑時。在台灣的夏日,平均空調耗電都佔了總尖峰用電的1/3,因此如何降低空調用電的節能設計就是最重要的工作。

以2011年落成於成功大學力行校區內的綠色魔法學校,就是有效利用節能技術降低用電量的方式。它採用了13種綠建築設計手法,達到令人難以置信的節能65%目標。利用自然通風、空調與吊扇並用之方式,大幅減少空調耗能。此外,更在崇華廳屋頂裝設可隨季節變換調整角度的葉片造型光電板,不但兼具美觀與設計理念,同時進一步減少了該建築的能源需求量。

雖然新建建築部分都已要求需要導入綠建築概念,但推動上較具難度的依然是既有的老舊建築。特別是在都會區中更是難以更新舊有設計。面對目前的困難點,內政部營建署從2010年起,便開始獎勵民間綠建築改善,並透過綠建築電子化評估系統,讓民眾與企業能夠更易於評估自身的建築狀況。

除了中央政府所制定的獎勵與相關法規外,如台北市、高雄市等也相繼制定自治條例,根據不同地區的不同自然環境狀態,倡議並推廣不同的綠建築建構方式。而其中發電的主要來源都是以太陽光電為主。

畢竟,相較於風力或水力等其他替代能源,台灣的太陽能資源相當豐富,同時產業界於太陽能發電方面的發展也居世界領先地位,如能有效推廣太陽能發電,則能夠降低台灣地區對於單一能源的需求程度。

台灣地區近年來的夏天最高溫度持續攀升,冬天也不斷創下最低溫的紀錄,從年均溫變化來看,也較於世界平均溫度來的劇烈,可見台灣地區的暖化問題日漸嚴重。透過有效率的綠建築,不但能夠減緩環境變化對人們的影響,同時也可以透過更好的技術發展出無碳與綠能的生活型態;同時搭配台灣地區充足的太陽能資源,創造更好的永續居住環境並共同維護地球環境。



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