循環經濟與永續建築設計

(作者:趙又嬋 老師 / 逢甲大學建築專業學院)

工業革命以來,人們一直採用線性的生產消費模式:從自然環境開採原物料後,加工製造成商品,商品被購買使用後就直接丟棄。「循環經濟(circular economy)」打破過去「取-造-用-棄」的思維與作法,從產品設計端就以生命週期(Life Cycle)思維出發,利用生態循環以及工業循環的模式,使整個系統產生極少的廢棄物,甚至達成零廢棄的終極目標。Ellen MacArthur Foundation (EMF)將「循環經濟」定義為:透過再生與恢復的設計,使部件和材料在任何時候都能保有其最高效用與價值。循環的設計概念應包括6個面向:再生(Regenerate)、共享(Share)、優化(Optimize)、循環(Loop)、虛擬化(Virtualize)與交換(Exchange)。

循環經濟架構圖(https://www.ellenmacarthurfoundation.org/circular-economy/infographic)

循環經濟架構圖(https://www.ellenmacarthurfoundation.org/circular-economy/infographic)

建築產業向來就是高耗能的產業,也是高廢棄物的產業。傳統的建築線性經濟架構下,多餘的或不被需要的產品均視為廢棄物,長遠來看,這是低效率而且不永續的作法。更好的辦法在於利用最少的新材料和新能源,將舊產品重新利用製成新產品,然而,使用回收材還是會增加建築的碳足跡,例如,回收材料需要遠距離運輸,材料需要進行高耗能的加工時,都會增加碳足跡,因此,在考慮使用回收材料時,還必須充分考量評估其來源、製造、運輸以及廢棄處理的流程。回收是一個雙向思考的過程,我們不僅應該設計能被最大限度使用的回收材料,也應該積極的思考如何使建築物的整體或部分構件在未來能夠回收使用,減少能源的使用與浪費。

在建築設計中,有系統的從生命週期思考有其必性,與直接使用新材料相比,分析材料再利用(reuse)以及循環(recycling)的碳排影響更有益於「循環經濟」的思考。低碳循環經濟的基本原則在於儘可能的實現有益的循環利用。「循環」對於低碳排有兩個主要的好處:第一,減少浪費;第二,減少對新材料回收利用的需求。

呼應上述所提的循環經濟6個面向,建築的永續設計可以如何著手?從「再生(Regenerate)」的面向來看,就是建立綠色基礎架構,恢復生態系統。例如善用植栽進行固碳並將碳轉為氧氣,或是可再生資源的轉移,取代傳統方式來創造能源;在「共享(Share)」的層面,就是擴大資產與資源利用率,例如空間共享與資材共享;在「優化(Optimize)」的層面,就是透過優化設計,提升材料的使用年限,並整合接合系統,使材料在結束使用後能便於拆卸回到循環之中;在循環(Loop)的層面,就是材料循環再利用及再使用;在「虛擬化(Virtualize)」的層面,可以應用創新數位工具來整合管理所有建材使用周期與年限;在「交換(Exchange)」的層面,就是交換資源與技術,以新材料替代舊材料。對應臺灣綠建築EEWH評估系統中的「二氧化碳減量指標」、「廢棄物減量」、「室內環境指標」,均可應用循環經濟的概念。

如果我們想要在建築的生命週期中實現真正的零廢棄,那麼我們必須改變我們建造建築的方式,儘可能的重複使用現有的結構和材料,最好不要有拆除與運輸的碳足跡,建築可以被看作是材料和系統的組合,需要能夠彈性地被改變,我們不能再將建築看做是一個在固定時間點完成的房子,而是將建築視為一個不斷進化的過程。

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