第三章 設計手法的評估
3.4 設計手法的理想性
台灣的 EEWH 所建立的基礎是生態、節能、減廢、健康，從生態追尋生物多樣性、
綠化量及基地保水，而節能是最為重要的，從日常開始著手，有效減少二氧化碳、廢 棄物，從室內環境、水資源及汙水垃圾的改善來達到健康。以下將針對 EEWH 所建立 的基礎，探討三種設計手法的應用。
1. 風土
傳統風土建築就是人類因地制宜的建築設計最佳典範，但是由於近代劇烈的氣候 變遷影響了傳統適宜的風土建築，而寺廟也是一種傳統風土建築，而近年來台灣大地 震造成很多傳統寺廟被震垮損害。台灣的寺廟建築形式源於華中與東南沿海的建築樣 式，並且擴大原始輕巧木構造系統設計形態，改為使用沉重的鋼筋混凝土構造，而台 灣位處於歐亞與菲律賓海板塊交接處，常年多有大小地震，而氣候變遷增加了地震的 次數，因而可能造成現在存在的傳統寺廟建築結構不耐震盪而損害。
在『從生態氣候物理環境探討台灣佛寺建築之震害與永續發展』研究調查發現，
除了地震強度過大超越規範的標準、建築結構系統的不當配置與構造方式設計不良等 原因外而最重要引起並擴大建築災害的原因之一，是原始建築設計上使用大量通風換 氣功能的氣窗，而氣窗與開口部的設計導致了短柱效應，再者寺廟大殿空間的大垮度、
挑高和無牆設計，加上沉重的鋼筋混凝土的屋頂結構，形成地震後典型的坍塌破壞（圖 3.4.1 及圖 3.4.2）。
58 圖 3.4.1 921 大地震損害之武昌宮
圖片來源：自由時報 2013.10.13 報導
圖 3.4.2 206 大地震損害之慈惠堂前拜亭 圖片來源：自由時報 2016.06.03 報導
台灣廟宇的特色就是於屋頂上有許多裝飾，華麗的屋頂展現了台灣傳統廟宇的美，
相對的也增加屋頂的重量，而內部空間多以柱為支撐，並無過多牆體輔助，這樣的設 計需要更加著重於抗震。台灣處於兩個板塊的交界處，因此台灣廟宇應該更加注意地 理位置，盡可能避免設置於斷層帶上，並且加強主體結構，以防止頭重腳輕的狀況。
在前面敘述有談論通風所設置的氣窗過多而削弱結構強度，通風是廟宇需要注重的一 個環節，台灣有燒香祭祀的習慣，因此這樣的一個空間就需要有效的通風，若能運用 一些煙囪拔風原理的設計手法，或許就能減少氣窗的設計，加強主體牆面的強度。
2. 適宜技術
台灣有著許多的發電系統，而主要的發電系統對資源消耗、環境汙染較為嚴重，
再加上燃料是從國外進口的，有很多因素可影響燃料的運輸，因此相當重視節能，從 外殼設計到空調及照明節能。但台灣近期正在推行減少燃煤及核能發電，所以限電便 成了部分公司工廠的煩惱，因此需要透過其他附屬的發電系統來彌補這樣的不足。
1839 年太陽能光電於法國被發現，1883 年製造了第一塊太陽電池，因為當時使 用的是硒，所以效率只達到 1%，隨著對半導體的了解及加工的進步，發現了在矽中摻 入一定的雜質，可以提高光敏感度，於是在 1954 年製造出第一個有實質效應價值的 太陽能電池。1970 年世界各國對於能源危機開始關注，並於 1973 年開始推動太陽能 電池運用於民生。美國 1983 年於加州建立世界最大太陽能電廠，發電量可達 16 百萬 瓦特，日本對於太陽能的推廣是最積極的，1994 年實施補助獎勵辦法，推廣每戶 3
千瓦特的「市電併聯型太陽光電能系統」 。中國也在 2009 年大力支持太陽能發電產 業，針對大型建築使用太陽能工程進行補助。
以能源來看太陽能，或許是完善的，但以環境來看太陽能，並非是最完美的節能
設計。太陽能在製造的過程中，還是會有汙染環境的可能性，再加上他接受太陽照射
而產生熱及反光，會危害到鳥類。所以大面積使用太陽能系統，不一定對環境是友善
的。而太陽能系統顧名思義就是需要太陽光的照射，若天氣狀況不佳，那發揮效益就
會不良好，所以太陽能系統不能做為單一發電系統，應有其他發電設施的配置來補強。
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先前文中所提到建築整合太陽能 BIVP 可應用於大樓帷幕牆、屋頂、採光罩、遮 雨棚等建築部位，且其具有可透光、供電、遮陽與雨庇等功能。而現在綠建築意識 抬頭，若建築構造形式、太陽方位與角度的因素考量允許，是可以善加利用 BIPV 合 併建築結構設計，這將會是個未來綠建築發展的趨勢。
台灣 BIPV 於大樓建築實際應用案例：
1. 台南縣政府大樓改善與 BIPV 應用(2007)
舊台南縣政大樓以 BIPV 遮陽板系統的方式來改善原始舊建築水泥外牆與窗簾遮 蔽的建築外觀，進而以獲得更新及自我發電的節能系統，使建築物達到有意義的永續 發展。台南縣政大樓巧妙地將舊有立面三個官帽式的雨庇，利用 BIPV 外遮陽發電功 能結合 Double Skin 誘導通風設計，將其設計成三個 Double Skin 煙囱效應具誘導 通風的玻璃盒子，此設計會使冷空氣由下方吸入，熱空氣由上方排出。而結合 345 片 35w 的 BIPV 光電外遮陽板，除了可以自我發電節能，且具有視覺穿透性，因此整體 建築設計構成了一組通風、遮陽、採光的建築結構，非常有效地讓辦公室空間隔絕外 界的日曬高溫、室內環境通風不悶熱並享有開闊的景觀視野(圖 3.4.3 至圖 3.4.5)。
圖 3.4.3 台南縣政府大樓外觀 圖片來源：葉世宗建築師事務所 提供
圖 3.4.4 台南縣政府大樓外觀 圖片來源：葉世宗建築師事務所 提供
圖 3.4.5 台南縣政府大樓 BIPV 外牆設計 圖片來源：葉世宗建築師事務所 提供
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2. 台灣科技大學台灣建築科技中心（2010）
建築立面以風帆意象為造型的臺灣科技大學台灣建築科技中心，在建築設計上象 徵該校具有領航臺灣建築科技與趁風揚帆蓄勢待發的企圖心。建築主體以鋼構造方式 構築，建築本身就是一個「實驗支架體」系統，未來可抽換填充多種實驗空間，以綜 效觀點針對建築防災、生活節能與環保、綠建材、智慧建築、開放建築等主題進行實 驗。而雙層立面之雙曲弧面造型之沖孔鋁板外牆，可供設置 BIPV 太陽能光電板，進 行光電整合立面帷幕、雙層立面等外殼元件應用，使此建築成為具節能建築外殼的 BIPV 應用大樓帷幕牆設計綠建築（圖 3.4.6 及圖 3.4.7）。（臺灣綠建築發展協會，
2011.12.23）
圖 3.4.6 台灣科技大學台灣建築科技中心 圖片來源：三星營造 提供
圖 3.4.7 台灣科技大學台灣建築科技中心 圖片來源：三星營造 提供
玻璃帷幕的建築最早起於美國，1970 年代的設計風潮吹向台灣，玻璃外牆讓都 市有現代化的意象，而台北 101 就是代表建築之一。玻璃外牆的施工較傳統磚牆簡易 且成本較低，因此成了不得不用的選擇。台灣處於亞熱帶及熱帶區間，玻璃帷幕雖然 採光性佳，但隔熱效果相較不好，且會使空間密閉而使用空調，因此玻璃帷幕大樓對 於怕冷的高緯度國家相較適合。
過去的社會環境對於生態較無意識，因此能低成本、施工簡易的玻璃帷幕大樓興 起，隨著生態環境意識的崛起，節能變成了建築設計中的一環，因此仰賴空調的玻璃 帷幕大樓成了生態環境的殺手，因此材料及設計方式便有所改變。Low-E 玻璃及雙層 隔熱玻璃成了外牆所採用的建材，但成本也因此而提高。國外許多高層建築在玻璃帷 幕的設計上有所改變，雙層玻璃帷幕逐漸被應用，外層為固定式的玻璃而內層可設計 成開放式，在內外層中的熱管道能設置百葉窗，依照空間需求而使用。
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台灣的捷運－美麗島站，不僅在 2012 年評為全世界最美的 15 地鐵站中的第三 名，還在 2014 年成為紐約客只能夢想的 8 大車站第二名。如此美麗的的建築設計，
在出口設計了猶如金字塔的玻璃建築，而這樣的曲面玻璃應用卻不敵逐漸升高的氣溫，
曲面玻璃在太陽的照射下，沒有任何遮陽設施，就像放大鏡般的聚光聚熱，如圖 3.4.8 及圖 3.4.9。仰賴空調的玻璃帷幕建築，在現在推行限電的台灣社會環境中，必須有 所改變。
圖 3.4.8 美麗島站出口設計 圖片來源：本研究繪製
圖 3.4.9 美麗島站出口設計 圖片來源：本研究繪製
若能運用風土手法的煙窗拔風原理，或是高技術的自然通風設計，這樣就能達到 自然通風，以利有效的排除室內的熱空氣，這樣就能給予民眾一個舒適良好的半戶外 空間。
而高層或超高層建築的外牆設計，若能結合 BIPV 及雙層帷幕牆的構想，在外層 玻璃運用開敞式玻璃帷幕牆的想法，在上下方留進出風口，且將外層的玻璃材料改用 BIPV，內層設計為可開啟式的窗，這樣不僅能產生電力、又能自然通風減少耗能，在 台灣這樣的氣候下或許能達到不錯的效用（圖 3.4.3.）。
內部 空間 內部
空間
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圖 3.4.10 雙層玻璃帷幕設計 圖片來源：本研究繪製
2.高技術
綠化是綠建築普遍的設計手法，完善的綠化設計能建立生物的生活環境，結合土 壤可以達到保水，建築綠化的手法可以有屋頂綠物、植生牆或空中花園…等，城市中 的建築通常會運用這些設計來為建築物降溫，因為台灣土地狹小人口密，加上氣溫不 算低，所以運用了很多冷氣機來控制建築室內環境，因此消耗了不少的能源，再加上 違章建築所搭建的鐵皮屋，為都市提高了熱島效應。
在水泥叢林中要尋找到一片綠地的空間是不簡單的，但要將水泥叢林變成一片片 的綠田是比較簡易的。水泥的熱容量高，所以水泥混凝土地面的表面溫度可達 55~60
℃。從聯合國「環境研究計畫」中可得知，當成是綠屋頂達到 70%時，可減少整個城 市 8 成的二氧化碳含量，熱島效應將會消失。
台灣南部除了特定的雨季，多半為豔陽高照的日子，強烈的太陽光可能會影響到 植栽的生長，若人員疏於養護而導致植栽無法生存，那就會影響固碳的效益，相對再 重新種植新植栽又會是一筆消費，照樣就會失去永續的意義了。處於溫帶海洋氣候的 英國某孩童中心，在外牆設計了植生牆，但缺乏妥善的養護導致植摘在兩年後枯死（圖 3.4.11 及圖 3.4.12)。
自然風 太陽光 B I P V
可開啟窗戶
內層玻璃帷幕 外層玻璃帷幕
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2007 2009
圖 3.4.11 英國孩童中心 2007 年植生牆
圖片來源：https://www.e-architect.co.uk/london/paradise-park
圖 3.4.12 英國孩童中心 2009 年植生牆 圖片來源：
http://www.greenroofs.com/archives/green_walls.htm
所以建築綠化可以運用高技術手法，建立良好的水循環效果，輔助降水較少的日 子，又不會過於消耗水資源，再配合人員的養護照顧，我想這是一項非常值得運用推 廣的設計方式。或許可以在植生牆下方設計一個水池，運用管道將水引導至上方進行 灌溉，剩餘的水源會回流至水池，做一個水循環（圖 3.4.13） 。或是運用建築室內使 用的廢水來作為灌溉的水源。
圖 3.4.13 植生牆的水循環系統設計 圖片來源：本研究繪製
台灣現在對於建築設計開始有了指標化的現象，從綠建築或生態建築開始被廣泛 的提倡，綠建築指標的建立，建築設計不像以往的自由，我們現在的設計總是想著要 達到多少的指標分數，而忽略的最原始的設計初衷。就以高雄所推動的綠建築－高雄
台灣現在對於建築設計開始有了指標化的現象，從綠建築或生態建築開始被廣泛 的提倡，綠建築指標的建立，建築設計不像以往的自由，我們現在的設計總是想著要 達到多少的指標分數，而忽略的最原始的設計初衷。就以高雄所推動的綠建築－高雄