打造一棟循環建築的六種槓桿

 

營建業向來為資本、能源皆高度密集的產業,不但在歐盟地區佔了 40% 的能源使用量,也是全球最大的原物料使用者,製造了 25~40% 的碳排放量。世界經濟論壇 (World Economic Forum) 在 2016 年指出,將循環經濟實踐在營建業上,預估每年可節省 1,000 億美元的支出,大幅提高全球營建業的生產力。問題是該怎麼做呢?

 

致力於推動全球循環經濟轉型的艾倫麥克阿瑟基金會(Ellen MacArthur Foundation) 與麥肯錫企業與環境中心(McKinsey Center for Business and Environment)共同出版的報告書 Growth Within: A Circular Economy Vision for a Competitive Europe 中提出了 ReSOLVE 架構,將循環經濟的核心原則轉換為六種槓桿,讓企業能夠依據所屬產業的背景和既有優勢,分析可以從哪一個面向切入循環經濟的領域,新創事業也可以藉由這個架構來找尋尚未被開發的市場機會。

 

ReSOLVE 架構提出六種槓桿以及營建業的企業範例。

(圖片來源:Ellen MacArthur Foundation

 

以營建業來看,這六種槓桿提供了哪些機會呢?

 


循環營建首要的一項觀念即是:一棟建築雖為人造,但它其實也應該被視作生態系統中的一部分。因此我們應該要將 ReSOLVE 架構,放回建築物的生命週期來理解。

 

再生(Regenerate)

過去營建業鮮少重視建築本身與整個環境的關係,追求外觀亮眼的建築,卻忽略了它可能對環境造成的破壞。因此 ReSOLVE 架構首先要追求的便是「再生」,使用可再生的能源與材料,回覆生態系統的健康。

 

在建築物的設計與營造階段,我們就可以透過建材選擇和空間設計來打造一棟足以維持甚至修復生態系統平衡的建築,選用對環境友善的建材,並且納入再生能源的系統。

 

 

共享(Share)

 

要達到循環,不僅要減少建築的能資源耗用,還要讓能資源能夠充分被利用。我們可以利用 ReSOLVE 架構中「共享」的概念:最大化產品的效益,讓同樣一棟建築,能夠被更多人使用,滿足更多需求。

 

一間會議室如果有泰半的時間都在閒置,我們會說這是一種浪費。但未了滿足不同單位的需求,過往的處理方式總是興建更多房舍與空間,也意味著資源耗用與浪費的程度會以倍數成長。

 

但是透過共享機制,就可以讓既有的建築空間具有充分的彈性,以滿足不同的需求。共用辦公室跟 Airbnb 在台灣都已經是相當普遍的案例,甚至還能把閒置屋頂租給能源公司來做太陽能發電。

 

閒置屋頂可以租給能源公司裝設太陽能板,設備、施工與維修都由公司處理,自己也能賺取收益,同時實現 Resolove 當中「再生」與「共享」的理念。

(圖片來源:陽光伏特家

 

「優化」(Optimise)

開車講油耗,家電看能耗,但是循環經濟除了使用過程的效率外,更重視系統整體的表現。舉例來說,如果建築在設計階段沒有做好隔熱與對流機制,選用節能空調就只能亡羊補牢。

 

因此這裡的「優化」是一個系統性的調整,包含了產品本身的表現之外,也包含了產品在製程與廢棄後的整個生命週期,乃至整個供應鏈系統,都能夠有能資源的效率提升。

 

永續建築的指標性推手 Arup在辛巴威興建的東門購物與辦公中心(Eastgate Shopping and Office Centre),利用了仿生學原理模仿白蟻窩的結構,讓建築物能夠自行散熱,比起類似的建築物減少了 35% 的能源使用。

(圖片來源:National Geographic

 

要落實到建築與營造產業,在設計階段,我們可以透過被動建築的設計,讓新建或翻修後的房子,能夠不那麼依賴空調。在使用階段,也有許多能源服務公司(Energy Service Company, ESCO)協助大樓或廠房進行系統性的能源效率優化。

 

在設計階段採用模組化的設計,在工廠就將建材預鑄好再運往現場組裝,不但能減少施工階段的廢料產生,更能提升拆除後的再利用性,也是資源使用優化的有效措施。

 

「迴圈」(Loop)

如果一個節電設備經常故障耗損,導致我們必須重買新的一台,從整個生命週期來看,能源效率其實會大打折扣。這就是為什麼 ReSOLVE 架構也提出「迴圈」的概念,首先就是強調產品的耐用性,接著提倡儘量以維修、再使用、翻新與再製造的方式,將產品零件或建材持續留在封閉的循環中,讓生產所需要的能資源能夠大幅減少。

 

在上篇〈循環營建——讓房子能像樂高一樣重組再造〉提到的建材銀行,就是為實現建材的迴圈,從源頭設計到末端拆除都加以重新規劃的一套措施。Desko 以一成的價格購回自家生產的傢俱,翻修後再以折扣價售出,也是一個創造傢俱循環迴圈的商業模式。

 

 

「虛擬化」(Virtualise)

 

從 CD 到 Spotify 的串聯服務,音樂不再必須透過實體的載具來展示與傳遞,無形中減少了對於材料的需求。許多服務如今都是藉由網路與雲端技術來實現,甚至我們也不需要實體的店面買賣東西。透過這種「虛擬化」的方式,我們可以直接或間接地「去物質化」,而減少資源使用與空間需求,例如遠距工作能夠降低辦公室空間的需求。

 

 

 

虛擬化的另外一個好處,則是透過良好的資訊系統,讓具有實體的產品或材料,能夠得到更好的管理。荷蘭的循環經濟建材履歷線上平台 Madaster,將產品與建材的完整資料建制一套線上履歷系統,就像是數位分身一般,讓建物的各個部分,都能夠透過數位工具來完整掌握。

 

 

 

智慧家庭與各種聯網的家電設備,搭配大數據的趨勢分析,能夠找出更有效率的使用模式,也能從趨勢分析中找出各種設備故障頻率與風險因素,不僅能提前預防以降低維修成本,還能回頭改善產品的設計,有助於減少耗損、提高效率。

 

「交換」(Exchange)

最後,ReSOLVE 架構的「交換」強調我們需要勇於嘗試創新的技術、材料或服務。

  


像是利用預鑄的建材模組與 3D 列印,來取代傳統的建材製造方法,能夠打造具有同樣功能性卻更為輕巧的產品,也改變了建築營造的流程與效能,大幅降低製造成本、碳排放量及廢棄物的產生。上篇我們提及的 Signify 跟 Bundles 也都是創新商業模式——產品即服務(product as a service)的顯著案例。

 

在 2018 米蘭設計周的現場,出現了一棟 3D 列印蓋出來的建築物: 3D Housing 05,並獲得該年度米蘭設計獎的最佳永續獎。

(圖片來源:3D Housing 05

 

  

義大利建築公司CLS Architects 與英國工程顧問公司 Arup、水泥與建材公司 Italcementi 合作,利用一台具有 3D 列印機器手臂安裝在可移動的機臺上,在短短 48 小時內就在米蘭設計周的現場「印出」 35 個建材模組,蓋出了一棟佔地一百平方公尺的水泥建築(影片與說明),客廳、臥房、浴室與廚房一應俱全。這項 3D 列印技術除了可以使用回收水泥作為材料,還能將使用後模組拆卸下來重新組裝,以減少水泥用量。

 

循環營建作為產業轉型契機

 

為了因應氣候變遷與整體永續發展的挑戰,台灣已經啟動了非核低碳的能源轉型,循環經濟也成為國家產業創新的軸心計劃。使用大量能資源的建築與營建產業,因此是絕對不可缺席的要角。從台糖的沙崙循環聚落到台北市政府的南港循環公宅案,我們也都可以看見這個市場趨勢在台灣逐漸浮現。

 

這不僅僅是對於建築師的挑戰,也是整個產業轉型與創造價值的契機。Resolve 框架的六個槓桿點,引導了相關產業發展出各自的循環經濟策略,也創造了未來所需要的競爭力。我們期待台灣有更多具有前瞻視野的業者,正面迎接循環創新的挑戰,打造人與環境能夠共生的宜居環境。

 

 

本文同步刊登於天下雜誌循環經濟專欄

 

 

 

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