北美地區

第二章 國外之綠混凝土相關資料回顧

第一節 北美地區

1.美國卜特蘭水泥協會^[1]

美國卜特蘭水泥協會(Portland Cement Association, PCA)成立於 1916 年，成員的組 成主要包括北美地區主要的水泥生產公司，宗旨在於促進並推廣卜特蘭水泥與混凝 土。該協會基於能源暨環境先導設計評估(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)的精神提出綠混凝土應具備以下性質：

(1)促進現地永續發展(Creation of Sustainable Sites) 綠混凝土具有以下特性可促進現地之永續發展：

(A)再發展閒置污染的土地 (Redevelopment of Brownfield)：水泥不僅可用於固化及穩 定曾受污染的土地，並可降低污染物的滲流量。

(B)保護或回復自然保留地(Protection or Restoration of Habitat)：建築物內的混凝土停 車空間相對於戶外平面停車場而言，可降低對自然環境的衝擊。

(C)最大化戶外開放空間 (Maximization of Open Space)：建築物內低樓層的混凝土停 車空間可降低對自然環境的衝擊，不僅減少整體結構物所佔的面積，亦可降低戶 外平面停車場、道路空間及人行步道等所需的鋪面空間。

(D)控制暴雨逕流量 (Quantity and Quality Control of Stormwater)：使用透水混凝土可 降低暴雨瞬間逕流量，同時亦可降低逕流所攜之各類污物。

(E)降低熱島效應(Reduction of Heat Island Effect)：相對於瀝青混凝土而言，使用淺色 混 凝 土 或 透 水 混 凝 土 做 為 鋪 面 、 屋 頂 材 料 等 ， 由 於 其 陽 光 反 射 指 數(Solar Reflectance Index, SRI)高，故可降低熱島效應，進而節省室內空調所須的電力及 增加空氣品質。

(2)增進能源使用效率(Enhancement of Energy Performance) 綠混凝土具有以下特性可增進能源之使用效率：

(A) 滿 足 最 低 能 源 效 率 要 求 (Minimum Energy Performance) ： 混 凝 土 具 高 熱 容 (heat-storage capacity)，因此可調節建築物內室溫的變化以降低空調的要求。

(B)達到最佳能源使用效率(Optimization of Energy Performance)：混凝土搭配其它節 能裝置可使整體結構物滿足最佳能源使用效率。

(C)建築物再利用(Building Reuse)：由於混凝土具耐久性,建築物於翻修時可保留混凝 土結構物，如外牆、屋頂及主構件等。

(D)營建廢棄物的再處理(Construction Waste Management)：混凝土結構物拆除後可藉 由破碎等處理而再利用，例如運用於回填、路基材料等。

(3)使用回收材(Application of Recycled Materials)

綠混凝土組成成份包含回收材料，如飛灰、爐石、矽灰等卜作嵐材料與回收混凝 土粒料。

(4)當地製造(Local Manufacture)

綠混凝土儘可能使用附近所產之材料以節省材料運輸距離。

(5)可建造耐久結構(Durable Structures)

綠混凝土本身使用卜作嵐材料而具耐久性,因此興建耐久結構物。

美國卜特蘭水泥協會基於以上精神，除了發行了與水泥及混凝土相關的出版品 外，並每年頒發獎項鼓勵採取永續發展的水泥製造廠及工程案例，於最近更提出高性 能建築物永續發展要求草案(High Performance Building Requirements for Sustainability) 供各級政府立法與採用標準的參考。

2.美國國家預拌混凝土協會^[2]

美國國家預拌混凝土協會(National Ready Mixed Concrete Association, NRMCA)成 立於1930 年，主要由預拌混凝土相關業者包含材料、製作、銷售、承包等各方面，其 提出綠混凝土應具備以下性質：

(1)耐久性(Durability)

綠混凝土可於不同的環境下提供適當的強度與可服務性(serviceability)，並可抵抗 各種人為破壞，如火災、爆破等及各類自然災害,如地震、颶風等。

9

(2)當地製造(Local Production)

綠混凝土主成份包含粒料及用水多為現地附近可取得,進而降低運輸過程中對環境 的衝擊。

(3)回收材料(Recycled Materials)

綠混凝土可使用工業廢棄物，如飛灰、爐石等，故可降低水泥用量,進而減少二氧 化碳的排放。此外，廢棄混凝土可經由破碎等過程，將其中的粒料回收再利用，可用 於新拌混凝土或回填料。

(4)暴雨控制(Stormwater Management)

透水混凝土可降低暴雨逕流量並可適當攔截污染物。

(5)節能使用(Energy Conservation)

綠混凝土可提供高隔熱性能，進而降低室內空調的要求。此外，綠混凝土硬固後 表面可不需再粉飾，因而可降低興建與維護成本。

(6)高光反照率(High Albedo)

綠混凝土相對於其它常見材料而言，可提供較高的光反射率，用於屋頂與鋪面可 因而降低熱島效應。此外，綠混凝土的高光反射率特性可降低建築物夜間外觀照明的 需求。

(7)適合植栽屋頂(Ideal for Green Rooftops)

使用綠混凝土的低滲水特性可於屋頂植栽，進而降低熱島效應及室內空調的要求。

(8)LEED 評估得分 (LEED Credits)

使用混凝土有助於在 LEED 中取得分數。綠混凝土在以下類別有助於取得分數：

(A)現地永續發展(sustainable sites)；(B)能源與大氣(energy and atmosphere)；(C)材料資 源(materials and resources)；(D)創新與設計過程(innovation and design process)。

美國國家預拌混凝土協會除持續舉辦一連串綠混凝土相關的研討會外，並針對從 業 人 員 辦 理 相 關 認 證 如 永 續 混 凝 土 專 業 認 證(NRMCA Concrete Sustainability Professional Certification)及綠混凝土建築專業認證(Concrete Green Building Specialist Certification)等。

3.加拿大水泥協會^[3]

加拿大水泥協會(Cement Association of Canada, CAC)成員的組成主要包括加拿大 主要的水泥生產公司，其間許多亦同時是美國卜特蘭水泥協會會員，因此與卜特蘭水 泥協會關係密切。該協會指出綠混凝土具有以下性質：

(1)促進環境利益(Environmental Benefits) 綠混凝土的以下特性可促進環境利益：

(A)低二氧化碳排放係數(Low CO2 intensity)：相對於其它營建材料，綠混凝土排放較 少的二氧化碳。

(B)高資源使用效率(Resource efficient)：綠混凝土的成份如粒料等，多存於自然界中, 且易回復其自然狀態。

(C)可使用當地資源(Local resource)：綠混凝土的成份如粒料等多可由現地附近取得。

(D)較少營建廢棄物(Less construction waste)：綠混凝土係依據需求量所製作，故較少 剩餘廢棄物。

(E)可再利用性(Reusable)。

(F)可為利用回收物的媒介(Recycling medium)：綠混凝土可含工業廢棄物或副產品，

如飛灰、爐石等。

(G)廢棄混凝土可重生(New life for old concrete)：綠混凝土的成份如粒料等可回收再 利用。

(H)補充含水土層(Replenishes aquifers)：綠混凝土可降低暴雨逕流量並可讓逕流回歸 地下水層。

(2)促進經濟利益(Economic Benefits)

綠混凝土的以下特性可促進經濟利益：

(A)具成本效益(Cost-effective)：綠混凝土相對於其它營建材料在整體生命週期而言成 本較低。

(B)建築耐久結構(Longer-lasting structures)：綠混凝土具耐久性，故可降低建築物維 護及重建的成本。

11

(C)低運輸成本(Reduced transportation costs)：綠混凝土可當地製造。

(D)低使用成本(Lower operating costs)：綠混凝土因具高熱容，可降低室內對空調的 要求。

(E)低照明花費(Lower lighting costs)：綠混凝土具高反光率，可降低建築物夜間照明 的需求。

(F)表面不需粉飾(No need for additional interior or exterior finishe)：綠混凝土表面可不 需粉刷。

(3)促進社會整體利益及生活品質(Social and Quality of Life Benefits) 綠混凝土的以下特性可促進社會整體利益及生活品質:

(A)安全性(Safety)：綠混凝土可抵抗許多種類的破壞,如火災、風災、地震等。

(B)較佳室內空氣品質(Better indoor air quality)：綠混凝土相對於其它營建材料不釋出 有害氣體。

(C)潔淨性(Cleanliness)：綠混凝土易清理且不易孳生黴菌。

加拿大水泥協會除了發行一些關於水泥及混凝土永續性的出版品外，並定期出版 水泥工業的永續展望報告，該協會亦協助修訂水泥國家標準，期符合LEED 的精神。

貳、綠混凝土評估準則 1.美國卜特蘭水泥協會

美國卜特蘭水泥協會針對前述綠混凝土的性質，建議可以以下條件另訂定綠混凝 土的評估標準：

(1)穩定土壤能力

(2)降低滲濾污物能力：可降低污物至一定濃度以下。

(3)高滲透性：至少降低暴雨逕流量達 25%以上。

(4)降低熱島效應能力：藉由控制表面性質如顏色及平滑度等來促使陽光反射指數(Solar Reflectance Index, SRI)至少大於 29。此外，ASTM E 1980-01 內有各類材料關於陽光 反射指數的計算值。

(5)高熱容性：使用混凝土時，必須考慮建築物是否滿足 ASHRAE/IENSA Standard 90.1-2004 的規定，對於新建建築物必須可節能 10.5%至 42%，對於既存建築物則必 須節能3.5%至 35%。

(6)使用回收材比例：至少使用總重 10%以上的回收材，或是使用少於 40%的水泥用量，

或是40%以上的水泥被其它膠結材料所取代。

(7)使用當地材料：至少總價 10%以上的原料生產地離現地 500 英哩內。

2.美國國家綠建築標準^[4]

美國國家綠建築標準(National Green Building Standard, NGBS)係由全美住宅建築 商協會(National Association of Home Builders, NAHB)經多年研發後，於 2009 年正式被 美國國家標準協會(American National Standards Institute, ANSI)所採用，將於未來做為美 國綠建築興建與評估的指南之一。NAHB 成立於 1942 年，是美國重要的商會之一，於 各地設有超過800 個分支機構，約 2/3 的成員為住宅建造及修繕業者，其餘亦多為相關 業者，如建築材料供應商、仲介商、房屋貸款業者等。NAHB 內部的次團體的工作包 括分析當前住宅工業的相關政策議題、透過大眾媒體介紹住宅工業、監測並改善當前 的住宅財務系統、分析未來經濟與消費趨勢、提供會員教育訓練與相關資訊等，可以 說NAHB 是相關行業於國會的重要遊說團體之一，影響美國政府制定相關之立法與規 範等。

NGBS 其架構係以各項評分及總積分來評定建築物，依積分高低分為：(1)寶石級 (emerald)；(2)金等(gold)；(3)銀等(silver)；(4)銅等(Bronze)。雖然 NGBS 是 ANSI 當中 唯一採用的綠建築評分標準，但由於其制定背景，目前該標準的認證係由NHAB 下的 研究中心辦理，申請認證者多為私有住宅的建築企畫案。直到目前為止，已有超過500 個企畫案獲得認證。NGBS 當中雖無明確定義綠混凝土,但該標準中的第六章提到資源 使用效率(Resource Efficiency)，其部份條文可為綠混凝土的評估指標：

(1)使用回收材料：依使用回收料的百分比給予分數。

(2)可回收性：依使用材料的可回收種類數量給予分數。

(3)使用可再生材料：可再生材料多指生物產品(biobased products)，依其所使用的種類

13

與比例給予分數。

(4)使用再生能源製造：製造產品過程中所須能源須有一定比例來自再生資源、再生能 源或廢物燃燒所得。

(5)使用當地原料生產：產品所需原料應多為當地生產。

3.能源暨環境先導設計評估^[5]

能源暨環境先導設計評估(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)係 由美國綠建築協會(U.S. Green Building Council, USGBC)所研發用來評估建築物永續發 展之評分系統。該非營利組織成員組成廣泛，不僅涵蓋建築業者亦包括學者專家、政 府代表、一般民眾及其它非營利組織等，成立目的在於改善建築物與社區的設計、建 造及營運方式以實現具環境與社會責任、健康、繁榮的環境並提升生活品質。

LEED 自 1994 年發展以來，其經由不斷討論已修訂數版，內容日趨完備，近年來 更廣為美國與世界各國所接受，已成為國際間認可之綠建築標章系統之一。其建立的 目標在於：(1)建立評估綠建築的標準；(2)整合建築物的設計流程；(3)建立建築業界 環境優先的觀念；(4)激勵綠觀念的競爭；(5)促進消費者瞭解對綠建築的益處；(5)轉 變建築業的市場生態。有別於前述之美國國家綠建築標準(NGBS)，新版 LEED(v3, 2009) 涵蓋範圍更廣且規定更為明細，主要內容分為三大部份：(1)綠建築設計與施工指南 (Green Building Design and Construction Reference Guide)；(2)綠建築內裝設計與施工指 南(Green Interior Design and Construction Reference Guide)；(3)綠建築運作與維護指南 (Green Building Operations & Maintenance Reference Guide)。

LEED 係以積分形式來評估一個新建物計畫對環境的友善程度。依其各項目評分及 總積分高低，最新版的LEED 授予各計畫四級認證，分別為(1)認證通過(Certified)、(2) 銀等(Silver)、(3)金等(Gold)、(4)白金等(Platinum)。該認證逐漸為美國各級政府所接受，

目前已有45 個州以立法、行政命令、政策宣導等方式獎勵建築業採取 LEED 認證，如 稅收減免，以辛辛那提市(Cincinnati, Ohio)為例，新建或翻修建築物可獲得 100%的房 屋稅減免。於內華達州(State of Nevada)，使用合乎 LEED 標準的營建材料即可獲當地

目前已有45 個州以立法、行政命令、政策宣導等方式獎勵建築業採取 LEED 認證，如 稅收減免，以辛辛那提市(Cincinnati, Ohio)為例，新建或翻修建築物可獲得 100%的房 屋稅減免。於內華達州(State of Nevada)，使用合乎 LEED 標準的營建材料即可獲當地