第六章 零碳住宅設計構想
第一節 零耗能開發與設計技術
6-1.1 貝丁頓建築物簡介
此案例（圖6-1）為英國第一座也是目前規模最大的零碳生態社區，此村位 於倫敦南部薩頓區貝丁頓地區，該社區於西元2000 年開始興建，並於 2002 年竣 工。社區占地約略1 公頃，計有 99 戶住宅，工作區域有 1405 平方公尺，一座展 覽中心、一家幼稚園、一家社區俱樂部以及一座足球場。
此社區建築的皆為三層樓房，最大特色就是其豐富的色彩搭配與屋頂的風帽 煙囪，屋頂上的太陽能板及大量的使用玻璃採光令人印象深刻。設計者的巧思，
對於陽光、雨水、廢水、空氣及廢木材都能利用，各種節能措施都由環保角度出 發，沒有過多、複雜的設備，不但簡單易用，且經過實驗證明確實具有節能效果。
圖6-1 英國貝丁頓社區
6-1.2 設計概念
社區建築師比爾·鄧斯特(Bill Dunster)的主要設計理念為具有舒適便利的設 施、有經濟效益及降低環境影響三個方面，在努力追降低環境影響的同時，亦需 兼顧使用者的舒適便利性及經濟性，舉凡如居家生活環境、社區的活動空間、娛 樂場所的設置、交通運輸及工作便利性等都需兼備，藉由社區僅使用再生資源所 產生的能源來滿足居民日常生活所（圖6-2）。
足球場 公園
主 要 道 路
圖6-2 社區平面圖
1. 社區規劃設計概念（圖 6.3）:
(A)妥善運用自然環境：如風向、日照、雨水、交通，然建築採光及良好通風，
也能降低建築物耗能。
(B)社區地點擇定：考量交通狀況，選擇鄰近火車站、公車站、公路等交通便利 之處，以減少日後交通需求，也便於日後居民搭乘大眾交通工具。
(C)整體社區宜採與交通要道並列：以提升社區內道路便利性，並考量整體自然 環境，如日照方向、風向等因素，以利規劃整體社區建築。
BedZED 呈現的是居住密度與舒適度的關係，逐步降低對環境的影響的同時 提高大多數居民的生活質量。據統計一個典型的英國家庭，每年碳排放的1/3 用
於家庭供電和電力，1/3 用於運輸、交通和私人汽車，另外 1/3 用於食品里程，
在英國平均每一餐從農場到餐盤需要運輸 2000 多英里（3219 公里），在考慮零 能耗的設計中不能忽視以上三點的任何一點，在BedZED 的項目中以簡便的方法 引導居民接近碳平衡的生活方式，進而接受零能耗的生活方式。
2. 本案例規劃概念特殊之處在於並非每戶住宅皆設置停車空間，而採取停車空 間由多戶共用型式，以節省空間。此外設計團隊也將生活區與工作區結合，
不但具有便利性，也能在空間上有所節省，同時停車空間也不需再另外配 置，故社區整體規劃時，須將生活空間納入考量，過分寬鬆將造成空間浪費、
過度擁擠將易令人煩躁，且建築採光及通風易受影響。
(A)考量四週自然環境
(B)地區地點擇定
(C) 整體社區與交通要道並列
圖6.3 規劃後的社區情景
6-1.3 節能手法與效益分析
於防止冬天室內的熱量散失，夏天開花時，整個生態村就成了一個美麗的大 花園(圖 6.6)。
圖6-4 陽光的運用示意圖
圖6-5 貝丁頓社區建築的太陽能板
圖6-6 屋頂空中花園
3. 在通風與雨水的運用上（圖 6.7、6.8、6.9），社區設置雨水收集系統，使水 資源得以妥善規劃利用，每次降雨結束時，將收集的雨水儲存在設置於房屋 地下的蓄水槽中，此時生態村的大儲水池裡便蓄滿了雨水，此處收集而得的 雨水將用於廁所的沖洗，而沖洗後的廢水經過生化處理後，一部分用來灌溉 社區中的植物和草地，一部分重新流入蓄水池中，繼續作為沖洗用水。如此，
居民用水量降低47％。而每個房子在屋頂上設置的通風管，也稱為『風帽』， 是建築的重要通風設備，風帽會隨著風向改變，以利於將新鮮空氣導入室 內，源源不斷地將新鮮空氣送入每一個房間，一個煙囪將房屋內的廢氣排 出，而其他的煙囪則將新鮮空氣吸進來。再結合其他高科技設備，如果在房 屋空置期溫度急劇下降，那麼自動恆溫裝置將啟動備用的滴流式熱源，使得 室內可以保持恆溫十八度，這便會保證房屋無論春夏秋冬哪個季節都能保持 舒適的溫度。
圖6.7 貝丁頓社區建築的通風管
汙水處理 腐化箱 節水廁所
雨水收集 系統
通風系統
太陽能發電系統
低耗能照明及設備器具 電力
熱水供應
生物燃料系統 雨水
儲存
圖6-8 自然資源運用示意圖
圖6-9 環保的汙水淨化系統
4. 有效率的運用社區內各項再生能源，居民運用廢木材，將其置於氣化爐內燃 燒，以產生熱能及電能，發電過程中所產生的熱水，經由熱水導管配送到各 戶人家，以供使用，而所產生的電能，相同的經由電線管路，提供給社區居 民，而燃燒過程中的高溫亦有助於將木料烘乾，便於燃燒。為了要真正鼓勵 綠色永續的生活方式和在地的經濟發展，除了盡可能雇用當地勞工，建築材 料來自當地回收的營建廢棄物，各種營建產品和材料都是確定經過認證、符 合健康、環境永續和公平貿易的建材材料，然再生能源中有52％的廢木料都 來自於方圓35英里（約56公里）以內的地區，使用鄰近地區的廢木料可以減 少因長距離運輸所產收的廢氣。據統計此作法一年可以減少120噸的二氧化 碳排放，對整體環境也有一定的幫助(表6.2、圖6.10-圖6.14)。
表6.2 貝丁頓社區建築與一般建築耗能比較表 用途 1995 房屋 貝丁頓社區 備註
暖房 7962(gas) 0 1100kWh/yr
熱水 4548(gas) 3650 烹飪 656(gas) 590(electric) 照明 3000(electric) 2700(electric) 抽風
抽水 用電
175(electric) 20(electric)
居住者消耗能源大部 分能源
合計 16341 3650CHP heat 3310CHP electricity
1.20
CHP：
生物質燃料驅動的熱 電聯產
圖6-10 貝丁頓社區建築與一般建築耗能比較
圖6-11 再生能源運用示意圖 木屑
乾燥
氣化爐
木炭
廢氣 過濾
暖氣管
發動機
發動機高溫
交流電 發電機 住宅用熱水 極板
網柵
自動 切斷器 轉換器 住宅用電
圖6.12 再生營建施工材料
圖6.13 各種營建材料
6-1.4 其他節能手法
1. 為達降低日常能源消耗，所有住家都使用歐盟耗能最低、最高等級的家電產 品，從省能燈、電冰箱、洗衣機、電爐、省水的馬桶等(圖6.14)。廚房中每 個櫥櫃還分為四個部份(圖6.15)，使得居民很容易將廢物進行循環使用。所 有環境和生態的考量，都變成提升生活空間品質的重要因素。而省能的建築 設計，使得每戶的能源使用，只有一般住宅的十分之一，每戶平均電價只有 三分之一。
圖6-14 省水器材
圖6.15 廚房櫥櫃示意
2. 社區為了降低交通能源消耗，提倡社區居民多以步行、自行車、搭乘大眾交 通工具，而減少使用私家轎車使用的綠色交通計畫，整個社區大量精簡停車 空間，採用共用方式，也是為此。推行此交通政策之下，該社區與其他鄰近
社區平均轎車行駛里程數可減低一半。為落實推行交通政策，社區裡有許多 不同於其他地區的作法，如若要自行開車進入社區，則必須事先預約車位，
否則不得停車。在工作區服務的職員們，多數也是以自行車為代步工具，社 區中心也設置專門停放自行車的區域，使的自行車在此比汽車著時方便許 多，同時也鼓勵居民多乘坐公共交通和提倡合用或租賃汽車，及減少外出需 求(圖6.16)。
圖6.16 電動腳踏托運車
3. 社區中也為電動車輛設置了免費的充電站。其電力來源於所有社區頂樓所裝 配的太陽能光電板。光電板總面積總計777 平方公尺，峰值電量高達 109 千 瓦時，可同時供40 輛電動車充電。
6-1.5 零能耗開發潛力評估
2 零能耗開發工具包:是由比爾．鄧斯特建築師零能耗工作室有限公司開發，
包含:
(A)零能耗評估器：一種計算機軟體系統，可以幫助業主或開發商計算不同的開 發方式產生的剩餘土地價值。
(B)零能耗開發標準住宅戶型:可以實現不同搭配和品種的居住或居住/辦公的單 元類型。
(C)零能耗開發產品:26種規格的詳細的產品、構件和服務，其中25種設計與建造 相聯繫，可以減少居民1/3的生態足跡，結合減少個人車輛使用和增加本地自 身產品供應，減少對大氣的碳排放。
2 創建零能耗開發:創建一個可以使建築密度、成本、建造風險所提供的生活 質量和對環境影響等個方面得以平衡。
(A)基地評估:綠色的交通規劃，設計目的為減少汽車使用量。
(B)用南向陽光室來獲得太陽能為居住室採暖，太陽入射角必須在200之內才有 效，如（圖6.17）。
(C)從原來建築的基地選址，通過使用這樣的框架基地配置，選擇合適的零能耗 房屋類型來實現零能耗的要求（圖6.18），使用當地人工和材料，包括回收利 用的材料，並妥善利用風能及良好的日照朝向。
(D)選擇合適的標準:可以使用一整套零能耗的產品以達到碳平衡的標準，亦可以 按個別需求選用合適的產品，以達到第一、二階段零能耗（圖6.19）、（圖6.20）
所示，當尚無法達到完全零能耗標準時，須首先取決於熱水供應系統及發電 方法，例如可以用一種再生電能作為熱電聯營裝置的替代如太陽能熱水系統 加上小型鍋爐系統相結合之第三階段（圖6.21）所示。
(E)降低生態足跡：我們假設英國人平均生活水平方式，他們所使用的生態足跡 為5.45hm2，以下列舉了21種設計結果，可以將生態足跡減至可持續性發展的 水平(表6.3)，逐漸將每人消耗的生態足跡降低到1.98hm2
圖6-17 利用住宅方位更利於立利用太陽能取暖
圖6.18 選擇合適零能耗房屋類型實現零能耗的要求
圖6-19 第一階段 圖6-20第二階段 圖6-21第三階段
表6.3 生態足跡最佳發展數據
步驟 名稱 操作方式/說明 節省
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