循環永續綠建材推動策略分析

(資料來源：Lukumon O.Oyedele, et, al., 2014；Hongping Yuan, et, al., 2017，本計畫翻譯彙整)

（二）強化資源再生產業體系與落實循環經濟

對於再生綠建材的品質應考量兼顧健康、生態、性能等之基本要求下，以保持建材基本 性能為前提，儘量提高其回收料之比例。並應避免於製程中過度添加如膠合劑等 外來物質。

另外針對法規制度方面，現行建築技術規則第 321 條，對於綠建材要求強制使用面積 45%，且 對於再生綠建材標章評估基準亦包括：(1)無限制性物質、(2)產品性能符合應符合國家標準，

若無國家標準者，應另提出所符合之國際標準等；此外，再生綠建材評定亦必需確保以下原則：

(1)回收材料應為國內所產生者，不得含有綠建材通則中之限制物質，且不得為來自國外之回 收料、(2)廠內產生之廢棄物，如各種污染防治設施所回收之污泥、灰燼等，無通則中之限制 性物質者，亦可視為回收料，但應以乾重(扣除水分後)計算、(3)產品製程所產生之邊料或不良 品返送於同一製程再製相同之產品者，則不視為回收材料。基於上述，再生綠建材未來推動策 略應整合其對於建築與環境效益（如圖 4-1 所說明），以及三減三高原則，即為減少原物料用 量、減少廢棄物處理成本、減少能耗與碳排放、提高資源永續利用程度、提高產業競爭力以及 提高產品附加價值，最後推動再生綠建材之循環經濟體系。

圖 6-2、再生綠建材環境與建築效益之整合分析

（資料來源：財團法人環境與發展基金會，2017）

另外，目前經濟部所公告可再利用廢棄物多達 58 項，其中評估可作為再生綠建材原料包 括：廢木材、廢白土、廢玻璃、廢陶瓷磚瓦、石材廢料、石材汙泥、電弧爐煉鋼爐碴、感應電 爐爐碴、化鐵爐爐碴、廢橡膠、淨水污泥高爐礦泥、轉爐礦泥、熱軋礦泥、旋轉窯爐碴以及廢 水泥電桿等，且再利用產品主要作為再生混凝土以及再生水泥產品等，因此，建議應打通上中 下游業者與使用者通路，包含廢棄物來源、資源回收、產品功能設計、產品銷售規劃以及產品 使用者等，以建構資源再生產業體系作為循環經濟實踐基礎，如圖 6-3 所示。

圖 6-3、建構再生綠建材之資源再生產業體系

（資料來源：財團法人環境與發展基金會，2017）

建構資源再生體系必須配合健全的產業體質、強韌的法令制度以及完善的市場行銷等因 素，因此，必須透過政府部會間與民間之溝通合作，才能落實；主要克服再生綠建材在市場上 的低接受度，將廢棄物作為資源材料，提升綠建材產品之品質，加強廢棄物去化途徑，例如：

將大量的再生材料作為公共營建工程之使用，最後由政府作為使用再生綠建材之領導者，輔導 產業與民眾投入其使用率，如圖 6-4 與 6-5 所示。

圖 6-4、資源再生產業體系之目標、策略與效益

（資料來源：財團法人環境與發展基金會，2017）

圖 6-5、再生綠建材之循環經濟體系

（資料來源：Ellen Macarthur Foundation，2017，本計畫彙整）

（三）SWOT 策略分析

本計畫透過 SWOT 分析綠建材創新技術研發策略之內外部條件各方面內容分析優劣勢、

面臨的機會和威脅，並進行綜合評估。其中，優劣勢分析主要是注重於自身的實力及其與競爭 對手的比較，而機會和威脅分析則是注重於外部環境的變化可能影響。以內外部條件進行整體 性分析之後，可擬定 SO、WO、WT、ST 等四個策略方向，分別代表增長型、扭轉型、多元 型及防禦型策略，並進一步以自身現況評估最適化之策略方向。

表 6-2 說明本計畫 SWOT 分析結果與策略選擇建議，依目前推動綠建築規劃短期建築循 環再生建材技術研發優先課題之 SWOT 分析結果說明四項策略方針：

 SO 策略屬於積極發展型：目標著重於推動再生建材之永續物料管理循環經濟體系，

強化現有 EEWH 與綠建材標章評估體系，建構政府與業者合作機制，並發展獎勵誘 因制度以確保再生綠建材推廣工作；

 ST 策略則以多元面向進行考量：注重於再生綠建材多元化產業鏈結機制， 建構產 官學合作交流平臺，以活絡綠建材市場發展，並加強綠建材相關法令政策之大眾宣 導；

 WO 策略則是以外部機會條件已克服目前遭遇劣勢：主要為強化再生建材原料與產 品通路，並整合國內再生建材原物料來源與產品需求面，建構再生綠建材永續管理 系統；

 WT 策略屬於保守型方法：以 EEWH 評量體系與綠建築標章規範為基礎，發展物料 通路、產品需求、品質保證之整合式管理制度，優先建立綜合交流平臺，以提升綠 建築之學術研究、技術人才培訓、國際交流與合作等工作，並舉辦相關教育宣導活 動，以落實民間與公部門溝通橋梁。

內部條件

優勢(Strengths) 劣勢(Weakness)

 具備廣大的營建與拆卸廢棄物(C&DW)來

第三節 循環永續綠建材技術優先研究方向

本計畫依照國內外創新綠建材技術以及發展現況，並配合台灣發展創新綠建材技術所遭 遇的障礙與挑戰，針對循環永續綠建材研擬優先研究方向(Priority Research Direction, PRD)，包 含各項研發技術之(1)科學挑戰、(2)重點研發方向、(3)潛在性影響以及(4)潛在效益。

科學挑戰為評估綠建材技術開發之可行性，並說明技術重點研發方向，包含：

 有限的綠建材原料來源品質與通路：台灣對於再生建材有規範是不可使用國外進口的廢棄 物，並且要配合亞熱帶氣候去做科技研發，將限制綠建材來源與資源化通路的開發與應用；

 缺乏隔熱材料以應對臺灣濕熱氣候環境：臺灣地處亞熱帶氣候環境，夏季炎熱潮濕。而目 前多數隔熱材料多以歐美氣候條件為設計參考，難以適應臺灣濕熱的應用環境；

 缺少輕質且高強度的結構建材：臺灣地處地震帶，對於建築物抗震有較高的需求。而目前 綠建材領域缺乏高強度的建材可供選擇和應用。

潛在性影響與效益可完整說明創新技術之政策配套與，以利聚焦研發方向：

 提升再生綠建材創新技術發展與再生建材之普及率

 促進綠建材永續物料管理實踐循環經濟

 開拓多元化創新綠建材產品市場以及並完善綠建材技術與產品評量體系

本計畫彙整循環永續綠建材創新技術優先研發方向，包含「自然生態」：天然隔熱與纖維 材料；「節能減碳」：鹼性廢棄物碳礦化建材；「健康安全」：光觸媒塗料、新型聚氨酯樹脂黏結 劑、海洋生物黏附材料；「再生循環」：鋼纖維與廢橡膠再生粒料、再生發泡聚苯乙烯技術、木 質素發泡與分散技術；「高性能」：透明木材、超高強度高性能混凝土、輕質骨材混凝土。由下 列說明：

圖 6-6、永續綠建材技術優先研究方向

（資料來源：本計畫彙整）

（一）鹼性廢棄物碳礦化(Carbon Mineralization)於建材應用 1. 科學挑戰：

 二氧化碳礦化過程十分緩慢，現行技術限制了其反應速率；

 礦化反應過程中即時監測固相、液相和氣相的物理與化學變化，為礦化反應控制之 關鍵；

 為使礦化產品能夠用於建築材料，必須嚴格掌控產品規格，使其符合建築材料之性 能規範；

 研究礦化產品的微觀結構和礦物化學組成是控制和提升產品性能的關鍵。

2. 研究重點：

 從分子層級瞭解礦化過程，探究礦化產品結構-性質-性能之間的關係，預測和控制產 品長期的穩定性，開發前/後處理技術以提升產品性能，研究礦化產品毒性溶出，以 量化評估人體暴露之健康風險；

 開發奈米級別的分析手段，以確定質傳和物質相態，重點研究固相和流動相之間的 反應和質傳過程，並嘗試進行預測；

 盤查和厘清各產業可利用的鹼性廢棄物、廢水產量、性質及相關制程，以及二氧化 碳排放源相關資料，規劃建置區域化處理中心；

 除機械強度、耐久性和工作度等常規指標外，開展包括耐濕、隔熱等適應臺灣環境 的指標性能測試，擴展產品應用領域，建立 3E 評估體系。

 整合煙氣污染物控制、水回收處理單元，開發資訊管理系統與程式自動化控制，簡 化操作維護流程，實現超重力礦化制程商業化和建構綠色供應鏈；

圖 6-7、實現碳礦化技術商業化以建構綠色供應鏈

（資料來源：本計畫彙整）

3. 技術路線：

圖 6-8、鹼性廢棄物碳礦化技術於建材應用之技術路線圖

（資料來源：本計畫彙整）

4. 潛在性影響與效益

 開發相互一致的關於礦化的熱力學、質傳和化學反應動力學資料庫，規範碳礦化市 場，提供可利用原料的層級清單；

 提高對礦化過程中固體-液體-CO2 之間的相互作用關係更好地瞭解礦化過程對產品 性能的影響，提高工業廢棄物和地下礦物礦化潛勢；

 開發可靠且具備經濟效益的綠色建材生產與二氧化碳封存途徑，整合煙道氣污染物 控制，提升產業能源效率。

 擴展綠建材原料通路，減少天然原材料開採消耗，降低環境衝擊；

 整合污染物排放與建材生產過程，降低建材生產與採購成本，實踐循環經濟。

圖 6-9、整合污染物排放與建材生產過程實踐循環經濟

（資料來源：本計畫彙整）

（二）鋼纖維與廢橡膠再利用於再生粒料混凝土(Steel-fibre-reinforced recycled aggregate concrete with crumb rubber)

1. 科學挑戰：

 現階段鋼纖維與廢橡膠屬於經濟部公告可再利用工業廢棄物，但是缺乏整合式的回 收體系與多元化再利用產品功能測試中心；

 國內對於鋼纖維與廢橡膠資源化再利用尚處於研發階段，缺乏量產化與商業化之契 機；

 目前鋼纖維與廢橡膠之取代率低，應針對產物的晶項結構、水化反應與化學組成分 析，以瞭解提升產品性能的關鍵。

2. 研究重點：

 盤查釐清國內可再利用之工業廢棄物之產量、性質及相關制程，規劃建置區域物料

 盤查釐清國內可再利用之工業廢棄物之產量、性質及相關制程，規劃建置區域物料