循環營建—讓房子能像樂高一樣重組再造

March 4, 2019

為什麼我們要換個方式蓋房子

 

全球有一半以上的原物料被拿來蓋成房子¹,建築物的建造與使用更消耗了全球 36% 的能源、造成了全球近四成的碳足跡²。為了製作鋼筋、水泥等建材,除了製造過程大量耗能外,開採礦石也會造成巨大的環境衝擊。在建築物生命週期結束之後,大量的營建廢棄物也形成難以處理的問題。

 

 因此,如果我們希望居住在一個永續環境當中,就必須要能夠找出一套方法,用更少的能資源打造出更有效率的建築。這也是為何在建築與營建部門實踐循環經濟,被視為解決問題的重要策略。

 

像是 2015 年歐盟提出循環經濟方案(Circular Economy Package)以來,歐洲各國的循環經濟政策中,優先推動產業往往少不了建築與營建,許多創新計畫與案例紛紛在此氛圍中誕生。台灣也有相關計劃被陸續提出。

 

不過什麼才是循環的建築?採用再生材料就算是循環建築嗎?還是把拆除的廢棄物都拿去回收就算是了呢?我們應該從建築物的誕生到拆除,重新檢視。

 

從整體生命週期看建築的循環

 

循環經濟是一個讓資源能持續循環、高度保存產品價值的系統。這需要透過系統性的規劃,以創新的設計與商業模式為核心,來提升每一份資源的生產力,讓我們能使用更少的原物料,卻創造更多的價值。

 

因此我們必須系統性地檢視建築物完整的生命週期,從營造、使用到拆除各個階段找出資源循環的破口與機會。關鍵並不是建材是否使用了再生材料,也不是單純減少來多少廢棄物的產出,而是我們是否有辦法創造出資源循環的迴圈、完整保留產品的價值。

 

在人類打造的建成環境(built environment)中,建築物是最主要的項目,也蘊含了最多的循環機會

(圖片來源: Arup - Circular Business Model for the Built Environment)

 

營建階段:

 

從這個角度來看,一批營建廢棄物的產生,真正代表的是一批建材失去了作為產品的價值(即便能夠回收再利用,但還是需要重新耗費相當的能資源,才能重新製作成新的建材)。

 

如果建材能像樂高一樣重覆組裝、具有不同功能,透過預鑄、模組化、可拆解與富有彈性的設計,就能在建築物生命週期結束或用途改變時,大幅度地保有建材的價值並重覆利用,免除處理營建廢棄物的困擾。這還能減少施工產生的廢料或是餘料,更讓建築有替換零件、維修的空間。

 

建材銀行(Building as material bank, BAMB),這個由歐盟 7 個國家與 15 個合作單位共同推動的計劃,正在嘗試用這些方法,打破改變傳統建築的思維。BAMB 計劃認為,透過可逆式建築設計(reversible building design)讓建材能夠被完整地拆卸與重覆使用,並透過材料護照(material passport)追蹤每一份建材的履歷與狀態,那麼我們就可以將建築物視為建材暫時存放處,當建築物達成任務之後,能夠把建材歸還或提供下一棟建築物使用,就跟我們把樂高拆掉重組一樣。

 

循環經濟重要推手建築師 Thomas Rau 認為廢棄物是沒有身份的資源,也因此創辦材料護照線上平台 Madaster,希望能夠透過良好的資訊系統,讓建材得以循環永續。

(圖片來源:Madaster on Twitter)

 

荷蘭阿姆斯特丹的辦公園區 Park 20|20 就是一個良好的實例。園區建物採用品質較好的建材,不以膠結的方式固定,確保建材有辦法拆卸下來再運用,也保留了建築改變功能的彈性。如此一來,面對快速變遷的未來需求,這座園區也能比別人更有彈性,保有競爭優勢

 

使用階段:產品與設備如何高效耐用

 

除了建材本身之外,建築物在使用過程使用了大量的水電,也包括空調、家電產品與各種設備的生產與使用,因此所產生的環境衝擊,甚至比其他階段都來得高。特別是在能源耗用的情形特別嚴重,這一部分來自於傳統房屋缺乏隔熱設計,導致空調設備經常需要滿載運轉。另一部分的問題,則是出於設備本身。

 

在線性經濟當中,廠商需要透過大量賣出產品才能夠獲利。不管是為了減少生產成本,而減少產品耐用性,或者是為了賣出更多的產品,而進行的「計畫性汰舊」(planned obsolescence,將產品設計成在一定時間後就會損壞或效率減低),都使得大量資源在被製成產品後,加速成為廢棄物。

 

在「產品銷售導向」商業模式當中,能資源效率並不是廠商所考量的重點,因此循環經濟提出的「產品即服務(product as a service)」商業模式當中,廠商賣的不是產品,而是產品的服務,因此產品越耐用好修,獲得獲利才會越高。甚至還能透過再製造的程序,讓使用後的產品與零件能夠擁有全新的完整生命週期,持續提供服務、創造價值。

 

飛利浦照明(已更名為 Signify )從賣燈泡到改賣照明服務的模式,已經在荷蘭最大的史基浦機場證明了其高度效益,不僅提高了產品壽命,連用電都節省了一半。Bundles 將洗衣機以服務的形式提供,使用者不需要購買機器,也能在家輕鬆洗衣服,廠商則透過數據分析,進一步改善洗衣機的使用模式與設計。

 

這種模式讓使用者不用擔心產品維修與保養服務,搬新家的時候也不用擔心設備尺寸不合、需求不符而得重買一臺。所創造的服務品質與彈性,不僅讓廠商能夠創造附加價值,也讓大家能夠輕易地日常生活中實踐循環經濟。

 

拆除階段:建材如何循環再生

 

在現行的線性經濟模式中,待拆除的建築物已經沒有任何價值了,通常會用最便宜的方式拆毀。然而,建材若能執行精細拆除與分選,有價值的物料就不會與其他廢棄物互相混雜,而能夠達成更高價值的再利用。


以阿姆斯特丹為例,這樣的做法便能為建築營建業在未來 5 到 7 年間創造額外的四千八百萬歐元³,讓生產力不斷衰退的建築營建業能夠反勢成長,更能節省五十萬噸的原生資源消耗,增加工作機會及大量減少碳排放。

 

如同綠建築、永續建築等營建產業嘗試降低環境衝擊的各種努力,循環營建同樣追求以人為本及環境友善的建築實踐。最大的不同在於,循環經濟不僅企圖提高能資源的使用效率,而是要打造一個讓能資源被持續循環利用的系統;在未來使用需求與生活模式轉換時,能保持最大的彈性,讓建材與設備能夠被再次組裝與利用,能夠保持建材及設備的高價值,而非拆除後進入低價值的資源回收系統中。

 

台灣邁向循環營建的先行者

 

台灣的老齡房屋比例快速攀升,可預見的大量新建與拆除工程,將會創造大量的資源需求與營建廢棄物。如果我們能夠趁機導入循環經濟的做法,不但能帶動市場創新,對於面對資源稀缺、環境變遷的未來更能進一步確保韌性與競爭力。

 

事實上,台灣已經催生出了幾個循環營建的案例。在台糖與九典聯合建築師事務所的合作下,沙崙循環聚落成為台灣第一個以循環經濟理念設計的住宅:在建築工法上採用模組化、以建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)來建立材料護照記載各元件的來龍去脈作為未來維修的聯繫,也保留其中一棟建築可拆解增建的彈性,每個單元更只提供租用而不販售。

 

台北市政府在 2018 年也宣誓以南港機廠公宅作為循環經濟示範基地,企圖未來將更多服務模式落實在後續所有的公宅計畫中,相信能帶動台灣在地的企業採用創新的商業模式。

 

展出於臺中世界花卉博覽會的循環建築——荷蘭館

(圖片來源:荷蘭貿易暨投資辦事處)


不久前在台中花博揭幕的荷蘭館,更是台灣第一座實現的循環建築。所使用的再生建材,預計在花博結束後拆解,移往月眉糖廠重組成另一棟建築;照明、電梯與太陽能板等設備則是採用服務模式,將於展期結束後歸還廠商等,完全體現了循環建築的理念。

 


這些計畫與案例,展現了台灣富有實踐循環經濟的潛能與爆發力,也說明了建築與營造作為傳統產業的火車頭,也具有帶動台灣邁向創新趨勢與永續發展的可能性。

 

下一篇文章中,我們也將介紹打造一棟循環營建,可以採取的六種行動。

 

 

 

本文同步刊登於天下雜誌循環經濟專欄。

 

 

 

 

資料參考:

  1. Analysis by Circle Economy based on Exiobase (2011); Tukker et al., EXIOPOL - Development and illustrative analyses of a detailed global MR EE SUT/IOT (2013) Economic Systems Research, 25 (1), pp. 50-70.; Wood et al., Global sustainability accounting-developing EXIOBASE for multi-regional footprint analysis (2015) Sustainability (Switzerland), 7 (1), pp. 138-163

  2. UNEP, Towards a zero-emission, efficient, and resilient buildings and construction sector GLOBAL STATUS REPORT 2018, p. 9

  3. Circle Economy&TNO&FABRIC(2016), CIRCULAR AMSTERDAM A vision and action agenda for the city and metropolitan area

 

 

 

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