國 立 交 通 大 學
工學院永續環境科技組
碩士論文
綜合大學永續性指標之建立
Development of Sustainability Indicators for a
University
研 究 生:林泉宏
指導老師:高正忠教授
綜合大學永續性指標之建立
Development of Sustainability Indicators for a
University
研 究 生:林泉宏 Student: Chuan-Hung Lin 指導教授:高正忠 Advisor: Jehng-Jung Kao國 立 交 通 大 學
工學院永續環境科技學程
碩 士 論 文
A ThesisSubmitted to Degree Program of Environmental Technology for Sustainability
College of Engineering National Chiao Tung University in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Science
In
Environmental Technology for Sustainability November 2010
Hsinchu, Taiwan, Republic of China
摘要
永續校園是當前國內外不少大學所重視的議題。唯國內目前並沒有指 標系統可供評估校園的永續性。尤其是針對綜合大學,其所須考量的面向 更多且較複雜,如何建立一套系統化方法評估之是當前的重要研究議題。 本研究因而針對綜合大學提出一套指標系統以評估其永續性,首先就 綜合大學的特性建立適當的篩選程序,以供選擇適當的指標,然後探討能 源與溫室氣體、水資源、毒性物質、生態綠覆率、綠建築、固體廢棄物、 生態足跡等指標的適用性及建立可用以評估綜合大學的指標系統。能源與 溫室氣體主要以能源耗用為主;水資源則依其他研究所建議的物質流方法 分析;毒性物質是依高濃度有害廢液實驗人數計算人均產量;生態綠覆率 是採用德國柏林市所提出的有效綠覆率分析;綠建築指標則依取得綠建築 證書的建築數計算;固體廢棄物是依人均量評估;生態足跡是是依碳足跡 轉換涵容土地面積的方法分析。所建立的指標系統除了可評估校園的永續 性,亦可作為校園研擬永續發展策略及相關績效考核的重要依據。 本研究以一個綜合大學為案例,以所建立綜合大學永續性指標系統示 範應用各指標及評估各指標在案例校園的適用性,依所收集到的資料計算 出校園溫室氣體人均年排放量約2.79 噸;用水年人均量為 50.31~52.06 度 間,高濃度有害廢液與固體廢棄物年人均量則分別為6.25~9.77 公斤及 98.18~103.95 公斤,均逐年提高;生態綠覆率指標值為 0.2,仍未達德國 BAF 指標的 0.3 建議值;校園目前無合格綠建築,有待改善;生態足跡約 為現有校園84 倍,表示案例學校仍有頗大的改善空間,需要持續改善。 所發展的指標系統可適用於案例學校,亦預期符合目前國內綜合大學用以 評估校園永續性的需求,及可作為研擬校園永續發展策略的重要依據。 關鍵字:綠色大學、綜合大學永續指標評量、能源與溫室氣體、水資源、 毒性物質、生態綠覆面積、綠建築、固體廢棄物、及生態足跡Abstract
Sustainable campus is a worldwide essential issue for a university to pursue. However, no indicator system is currently available for evaluating the sustainability of local universities in Taiwan. Furthermore, some of the universities include science, engineering, and other colleges, the dimensions of sustainability assessment are thus complicated. Therefore, a set of indicators for assessing the university sustainability were developed in this study.
For criteria were first proposed for selecting proper indicators. Then, the applicabilities of the indicators in seven dimensions were evaluated. The seven indicators include energy and greenhouse gases (GHGs), water resources, toxic chemicals, biotope area factor (BAF), green building, solid waste, and ecological footprint (EF). The energy and GHG indicator was primarily determined based on the energy consumption. The water resources indicator was computed by a material flow analysis. The toxic chemicals indicator was estimated according to the amount of waste solvents generated and the numbers of laboratories and persons in the laboratories. The BAF indicator was determined based on various green covers on campus. The green building indicator was computed based on the ratio of certificated buildings. The solid waste indicator was primarily estimated from the amount of waste per capita. The EF indicator was estimated based on the carbon footprint and consumption of several major resources. The proposed indicators are expected to assess the campus sustainability and subsequently assist a university in planning appropriate policies and actions for improving its sustainability.
The proposed indicators were applied to a local university for demonstrating the applicability of the indicators. For the university, the annual GHG emissions per capita is 2.79 tons. The annual water usage per capita is 50.31 to 52.06 cubic meters. The amounts of hazardous waste solvents and solid waste per capita are 6.25 ~ 9.77 kg and 98.18 ~ 103.95 kg, respectively, and they are gradually increasing. The BAF indicator is 0.2, less than the Germany recommended value of 0.3. No building was certified as a green building and should be improved. The EF is about 84 times of the campus area. The assessment result shows that the university has to improve its sustainability constantly. The proposed indicators are suitable for assessing the sustainability of the university and should be applicable also for other similar universities.
Keyword: Green university, university sustainability assessment, energy and
greenhouse gases, water resources, toxic chemicals , biotope area factor, green building, solid waste, and ecological footprint.
誌謝
首先誠摯感謝恩師高正忠教授於研究上的悉心指導,使我得以一窺永 續環境科技領域的深奧。此外於口試期間承蒙聯合大學余瑞芳教授、朝陽 科技大學林宏嶽副教授給予論文上的指導與建議,使得本論文能夠更加完 整而嚴謹,在此致上謝意。 同時感謝太太美錦給予精神上的鼓勵與生活上的照顧,及感謝大女兒 羿旻、兒子羿賢、二女兒羿君的貼心。有你們的體諒、包容及在各方面的 支持,讓我面對問題及困境時能勇於克服,給予我往前躍進的莫大動力, 謝謝你們,有你們陪伴真好。 在研讀的日子裡,感謝子欽、坤興學長、宥禔學姐不厭其煩的提供研 究中的幫助及指正研究中的缺失,使我順利在五十歲完成了這一生的任務 之一,於此我銘感在心。 最後,謹以此文與我由衷的感謝獻給我摯愛的先父母及曾給我幫助、 祝福、及關心的人。 林泉宏 謹致於交大 民國九十九年十一月目錄
中文摘要 ...i 英文摘要 ...ii 謝誌 ...iii 目錄 ...iv 表目錄 ...vii 圖目錄 ...viii 第一章 前言 ... 1 1.1 研究緣起 ...1 1.2 研究目的 ...5 1.3 論文內容 ...6 第二章 文獻回顧 ...7 2.1 永續大學發展歷程 ...7 2.2 國內外校園永續性評估方式及指標 ...8 2.3 大學永續性指標篩選原則 ...10 2.4 大學永續性指標系統之建立 ...13 2.4.1 能源與溫室氣體 ...13 2.4.2 水資源...14 2.4.3 毒性物質...15 2.4.4 生態...16 2.4.5 綠建築...17 2.4.6 廢棄物 ...19 2.4.7 綜合評估 ...20 第三章 研究方法 ...22 3.1 研究流程 ...223.2 指標篩選原則及流程 ...24 3.2.1 永續性指標 ...24 3.2.2 篩選原則與流程 ...28 3.2.3 指標篩選 ...29 3.3 校園永續性評估指標之建立 ...31 3.3.1 能源與溫室氣體指標 ...31 3.3.2 水資源類指標 ...32 3.3.3 高濃度有害廢液指標 ...34 3.3.4 生態綠覆面積比率指標 ...35 3.3.5 校園綠建築比率指標 ...38 3.3.6 固體廢棄物指標 ...39 3.3.7 生態足跡指標 ...39 3.3.8 綜合大學永續性指標系統之建立 ...42 第四章 案例研討 ...44 4.1 案例簡介 ...44 4.2 能源與溫室氣體 ...44 4.2.1 校園能源消耗與溫室氣體之關係 ...44 4.2.2 能源及溫室氣體盤查評量 ...45 4.3 水資源 ...52 4.4 高濃度有害廢液指標 ...57 4.5 生態綠覆面積比率指標 ...60 4.6 校園綠建築比率指標 ...63 4.7 固體廢棄物指標 ...63 4.8 生態足跡 ...67
第五章 結論與建議 ...72
5.1 結論 ...72
5.2 建議 ...76
表目錄
表2.1 永續指標篩原則...12 表3.1 校園永續性指標 ...26 表3.2 各項能源消耗所產生二氧化碳量之係數 ...32 表3.3 BAF 生態權數值表...36 表3.4 德國柏林市對各種類型建築之 BAF 最小建議值...37 表3.5 水資源集水區 EF 值轉換係數 ...41 表3.6 EF 公式表 ...42 表4.1 使用各能源所排放之溫室氣體統計表(以 eCO2表示)...47 表4.2 各場所溫室氣體之排放量(以 eCO2表示)...49 表4.3 各校 97 年 eCO2排放量...50 表4.4 自來水用量統計表...54 表4.5 各場所自來水用量...55 表4.6 台大及大專院校與高中職用水量 ...55 表4.7 高濃度廢液統計表...58 表4.8 各校廢液產量...58 表4.9 校園地形型態面積量測統計表 ...61 表4.10 交大 BAF 統計表...62 表4.11 廢棄物量及回收量統計表...65 表4.12 各校廢棄物量及回收量統計表 ...65 表4.13 EF 計算表 ...69 表4.14 交大 EF 統計表...70 表4.15 國內外其他學校之 EF 值比較表...71圖目錄
圖3.1 研究流程圖...24 圖3.2 自來水資料取得與處理步驟圖 ...33 圖3.3 自來水物質流平衡模式圖...33 圖3.4 交大校園 97 年度自來水物質流系統圖 ...34 圖3.5 校園 BAF 資料盤查與計算流程圖...38 圖3.6 案例綜合大學之永續性指標系統架構圖 ...43 圖4.1 各場所二氧化碳排放量趨勢圖 ...50 圖4.2 各場所電力使用量趨勢圖...51 圖4.3 各場所用水量趨勢圖...56 圖4.4 高濃度廢液產量趨勢圖...59 圖4.5 資源回收率趨勢圖...66 圖4.6 垃圾產量趨勢圖...66 圖4.7 生態足跡趨勢圖...71第一章 前言
1.1 研究緣起
「世界自然保育方略」(World Conservation Strategy)於 1980 年(蔡, 95 年)提出「永續發展」概念,而聯合國世界環境與發展委員會(World Commission on Environment and Development,WCED)於 1987 年正式將永 續發展議題提出後(蔡,95 年),便受到全世界環境變遷之組織、政府、機 構與個人的關注。在 1992 年地球高峰會後,永續發展更已成為世界各國 對於環境的基本共識。因此,不少組織或團體針對「永續發展」議題提出 對策,並經各國政府與國際組織重視及設法積極落實,至今形成環境保護 及追求永續發展的浪潮。 在 1980 年代之後,國外大學的校園已經開始進行永續發展或綠色行 動(陳,92 年),成立各種組織、會議、及進行相關的研究,並推動「永續 大學」、「綠色校園」的校園環境綠化運動,例如美國佛蒙特州大學(The University of Vermont)成立環境協調會,紐約州水牛城大學(The University of Buffaio)於 1990 年成立環境行動委員會、布朗大學(Brown University)以 環境責任為綠色大學的指導原則,同時建立一套評估指標(陳,92 年),以 評估本身是否邁向「永續大學」或「綠色校園」。大學的永續性或綠色大 學已成為當前國際上各大學所重視的議題,有關「綠色大學」組織及宣言 工作、策略與學術研究在國際社會中發展已漸趨成熟。 台灣地區近十幾年來,高等教育機構快速成長,依據教育部的統計已 增加至163 所(教育部統計處, 97 年)。教育部從民國 2002 年開始推行永 續校園推廣計畫(林,94 年),校園環境已逐漸受到國內高等教育機構的重 視,而綠色大學的主要願景就是提昇大學的永續性(陳,92 年),包括大學 的節能設計、資源合理使用、污染防治、及生態足跡等各個面向,動員學
校成員包括老師、學生、及行政人員就各個面向妥善考量,實施環境保護 及相關管理策略,發展與環境保護同時進行,並建立一些評估指標,作為 策略改善的依據,把學校建立成一個合乎永續發展的綠色大學。 溫室氣體造成地球氣溫逐漸昇高、海平面上升、改變地區物種族群分 布的現象(許等,89 年),因而負有教育責任的大學校園亦有必要重視溫室 氣體減量,並列入評估校園永續性的重要指標之一,除了達到減量目的之 外,亦期達到教育的目的。校園的活動有不少會直接或間接產生温室氣 體,包括電力、天然氣、及汽、柴油等,目前雖已有溫室氣體盤查發展機 構發展盤查軟體,如Clean Air and Climate Protection Software (CACPS) Version 1.1 及 TSA Greenhouse Gas Stretegy Software(張,96 年),但並不適 合用於大學校園,因而國際上也已有人提出校園盤查表,如馬里蘭大學所 使用盤查系統Clean Air-Cool Planet Campus Carbon Calculator 及哈佛大學 自行開發之盤查表(蔡,97 年),主要係針對使用電力及天然氣計算所產生 之溫室效應,但這二個盤查表是否適用於國內校園仍有待評估,本研究因 而將以所選的研究案例評估這些大學盤查表在國內應用的適用性,並建立 溫室氣體校園盤查數據,作為評估校園永續性的主要依據之一。 台灣雨量雖豐,但由於不易儲存及時空分佈不均,可供利用的水資源 相當有限,屬缺水的國家(陳,94 年),國際上亦預期由於氣候變遷及人口 成長的因素將導致水資源愈來愈不足,水資源利用因而是永續發展的重要 議題,大學院校由於人群集中,校園用水量大且性質也較複雜、多元,包 括教職員生的生活及研究上所需之用水,如何規劃大學合理的水資源利用 是永續校園的重點之一,因而廖(89 年)曾以物質流分析水資源的輸入、輸 出、與存量之架構,以評估大學校園合理的用水量,經由物質流分析,可 供檢視校園用水效率,本研究亦以類似方法來建立大學水資源指標,以評 估校園的永續性。
國內綜合型大學大部份是以理工生科等研究領域為主,因此設有很多 化學實驗室與使用很多種類的化學品,甚至使用一些列管毒性化學物質, 例如二氯甲烷、三氯甲烷等已公告258 種毒性化學物質(環保署,97 年), 實驗後所產生高濃度有毒廢棄物,包括有機與無機廢液.及污泥等有害固 體廢棄物(郭,95 年),必須妥善處理,以免對環境產生很大的負擔,且應 儘可能減少使用量及產生有害廢棄物,以降低校園教職員生的健康風險, Granados (1999)亦曾提出以有害廢棄物處理的數量做為評估指標,如何有 效回收及有害廢棄物減量因而也是評估永續校園的重點之一,本研究將探 討及建立一個指標,評估校園實驗室所產生有害廢棄物,以作為評估校園 永續性的依據。而綜合性大學的師生人數有上萬人,會產生數量可觀的廢 棄物,永續發展強調資源循環再利用(Kelly et al., 2006),廢棄物的管理因 而是校園永續發展不可忽視的一項挑戰。廢棄物管理首重源頭減量,因此 首先應將人均排棄量納入評估,Espinosa, et al. (2008)等說明墨西哥大學師 生不含食物及餐廳廢棄物,每人每天產生 0.11 公斤廢棄量;此外,回收可 有效降低廢棄物量,因而如何落實回收亦是評估校園永續性的重要指標之 一(Armijo et al., 2008)。 國內校園是建築物密集及人員活動多的區域,尤其綜合型大學教職員 工生人數大部份都在萬人以上,讀書、研究及工作都在這區域,因此建築 物中除了耗用不少能源,亦產生大量的污水與垃圾等一般生活廢棄物,會 對環境造成顯著衝擊,而綠色建築就是生態、節能、減廢、及健康的建築 (林,95 年),因而將綠建築納入評估校園永續校園的指標之一,目前我國 現行綠建築標章取得之規定(內政部,96 年),生物多樣化、綠化、基地保 水、日常節能、二氧化碳減量、廢棄物減量、室內健康與環境、水資源、 污水與垃圾改善等九大指標至少須通過四項,其中日常節能指標與水資源
指標,是必須達到之基本指標(葉,95 年),本研究將探討依這些綠建築評 估指標來建立一個建築綠度指標來評估校園建築的永續性。
校園由於建築物及道路、停車場舖設柏油路面,以及室外球場、跑道 PU 化,不透水面積增加,相對減低植被與土壤或表面,而影響生物的棲 息與生長,生態綠覆率(Biotope Aera Factor , BAF)(SDUD, 2009; 廖,95 年)
是德國以有效生態表面積與土地總面積的比重評估適合生物棲息的程 度,BAF 值愈高,愈適合生物棲息,亦提高生態品質及校園環境永續性, 本研究因而以將BAF 納入為評估永續校園的重要指標之一。
生態足跡(Ecological Footprint, EF)(Hails, et al. 2007)是國際上用以評 估一個國家或地方耗用自然資源的程度與衝擊的常用指標,因消費行為與 廢棄物皆需土地或水域面積加以涵容(李,89 年),故 EF 將這些行為所造 成的負荷轉換為涵容所需的面積。由於校園也可視為一個獨立的區域評估 EF,國外亦因而已有部分大學用 EF 評估校園的永續性,例如 Kate Flint (2001)說明澳洲 Newcastle 大學依食物(Food)、建成地(Buildings)、交通 (Transportation)、消費用品(Consumer goods)、日常生活服務(Services)、及 能源(Energy)等六項來計算該校生態足跡,結果約 2 萬個師生員工於 135 公頃的土地上,約需3592 公頃土地涵容,為使用土地的 26 倍。本研究採 用類似的方式來計算校園生態足跡面積,以了解校園對自然資源所造成的 衝擊程度,以作為評估校園環境永續性的指標之一。 對於大學永續發展需制定合適的評估方式,目前國內對於評估一般 文、法、商大學之指標選擇,因校園較少使用有毒物質及產生有害廢棄 物,尚可依據內政部建築研究所公布之綠建築九大評估指標。但對於綜 合大學永續性評估指標之挑選,因研究中會使用有毒化學品以及產生較 多有害廢棄物,目前尚無適當的評估方式可供參考。為有效推動綜合大
學永續發展的工作且需考量多個面向,有必要建立一套系統化的評估方 法,以推動綜合型大學的永續性。 本研究以國立交通大學為例,針對綜合大學提出一套指標系統以評 估永續性,主要探討綜合大學在能源與溫室氣體、水資源、毒性物質及 有害廢液、生態綠覆率、綠建築、廢棄物及生態足跡評估等面向,建立 適當的指標評估綜合大學的永續性,及提供校園研擬永續發展策略的及 相關績效考核的重要依據,使綜合大學的能源與資源能有效管理與運 用,在校園的管理上得以永續發展。
1.2 研究目的
本研究對於大學永續發展建議可用於量化的評估方式,以期針對大 學之管理規劃、研究發展、環境保護等面向進行檢討及改善,而本研究 之目的如下一一說明: 1. 建立評估綜合大學永續性之指標系統,以促進校園永續發展:為了 促進綜合大學永續發展,本研究篩選能源與溫室氣體、水資源、毒 性物質與有害廢液、綠建築、廢棄物、及生態足跡等面向作為評估 指標,建立一個較能評估綜合大學永續性的指標系統。 2. 探討各子指標用以評量綜合大學永續性的適用性,含各子指標建立 方法的適用性評估。 3. 提供校園研擬永續發展策略及相關績效考核的重要依據:依據永續 性評估指標之結果,可提供校方研擬校園永續發展策略,及提供全 校師生設定校園永續方案,並做為相關單位或人員考核之依據,使 校園永續發展。1.3 論文內容
本論文主要分為五章,第一章說明研究緣起、目的及研究內容;第二 章主要介紹與回顧國內、外永續大學推動情形、評估方式及指標、評量 的面向與重點、及指標的適用性評估與篩選原則等相關文獻;第三章研 究方法,首先說明研究流程,然後說明綜合大學永續性相關指標收集整 理分析與適用性評估、指標分析及適用性探討、綜合大學永續性指標篩 選原則、及綜合大學永續性指標系統之建立;第四章說明案例及案例研 討進行情形,包括結果分析與討論;最後第五章總結本研究及提供一些 建議供未來進行後續研究時參考。第二章 文獻回顧
本章主要回顧及討論與本研究相關的文獻,除了探討過去研究人員已 有的相關研究成果,並探討本研究的可行性及重要性。相關重要文獻主要 可分為永續大學發展的歷程、國內外校園永續性評估方式及指標、綜合大 學特性及永續評量的面向與重點、指標的適用性評估與篩選原則、能源與 溫室氣體、水資源、毒性物質風險評估、生態、綠建築、廢棄物、及綜合 指標等主題,以下各節一一討論各主題之相關文獻。2.1 永續大學發展歷程
自從1987 年聯合國 World Commission on Envionment and Develoment (1987)在 Our Common Future 報告中提出「在滿足現代人類發展需求的同 時,不應損及後代子孫發展需求能力」的人類永續發展策略,永續發展便 成為國際上所重視議題,更已成為世界的潮流。我國也在 86 年行政院下 設「國家永續發展委員會」,規劃與推動國內永續發展工作(行政院永續發 展委員會,99 年),也逐漸重視國家的永續發展。校園因而也有必要重視 其永續性,以配合國家的政策及因應國際的潮流,因此,永續校園亦成為 很多大學發展的重點。陳(92 年)曾指出,不少研究試圖對大學校園環境提 出評估指標或模式之建議,而國際有一些知名大學院校也開始針對本身的 特色,建立永續校園評估指標,使推動永續大學因而成為各大學院校發展 的潮流。教育部自91 年也開始推動「永續校園推廣計畫」,針對校園規劃 與建築、校地生態循環、用水節水與水環境、能源應用與新淨能源、資源 流、安全與防救災及永續教育發展等七個面向進行改造,依據各校的特色 發展出不同的永續校園(教育部,99 年),唯該計畫非強制性且採計畫式的 重點補助,雖然考量面向亦頗周全,但不是針對校園整體永續性作評估。 葉(91 年)則提出綠色大學指標系統,建立了很周詳的指標系統,唯指標太
多,且如何針對不同特性大學建立適當的指標系統,並未提供指導準則, 目前亦尚未推動,仍屬研究階段。此外,由於近年來由於節能減碳已成為 國內外潮流,亦為政府的主要政策及校園永續性的重要一環,教育部(96 年)因而要求各校進行溫室氣體盤查、查證、及登錄,並建置節能減碳平 台及提供各校推動師生節電的步驟或方式,以落實節能減碳。唯後續如何 促進各校改善成效,尚未公佈。
2.2 國內外校園永續性評估方式及指標
對於永續性評估指標,國際有一些國家、地區或機構提出永續發展評 估指標系統,如依葉(92 年)所指出,聯合國 Indicators on Sustainable Development(葉,92 年)、美國 Sustainable Development Index、英國 Sustainable Development Index 等均已發展了永續指標,The Sustainable Seattle Indicators Task Team (1998)亦提出了美國西雅圖 Sustainable Seattle Indicators,台灣亦提出了永續發展指標系統(葉,92 年)及台北市永續發展 指標(黃等,86 年),唯這些是針對國家或城巿區域訂定的指標,所考量的 面向雖頗周詳,但並不太適用於校園,因而國內外針對校園的永續性評估 另外發展其適用的指標系統。 對於永續大學評估指標,陳(92 年)指出評估大學的運作機制及管理制 度是否朝向永續發展,是推動大學永續性的必要工作,好的評估指標應該 是能夠切合目前的重要議題,且應該可計量與可比較的,同時也能評估計 畫或行動的動機與過程。而永續大學的評估指標,提供科學與定量的評估 指標與依據,其中亦建議依環境系統、環境管理、環境教育等三個面向, 分12 主指標,51 次指標做為評量綠色大學的指標系統。林(93 年)則在「永 續校園與節能計畫」一書中,提到透水環境、生物環境的惡化及綠化量不 足的省思,進而提出校園生態、節能等硬體的永續性改善設計,評估大學是否邁向永續性,也需一套評估指標系統,唯並沒有提供指標系統或指導 準則。王(94 年)則提出永續大學校園生態評估指標系統,是以大學校園在 構成生物多樣性的環境條件上的潛力與限制為主,建立生態評估指標系 統,其第一層級(指標面向)為環境資源的保全、生態基盤的顧全、生態網 路的建構、及周邊環境的和諧等四項,第二層級(指標項目)為基地保水 性、植物多樣性、綠地面積、及周圍土地使用型態等二十項。葉(91 年) 亦建立了一套綠色大學評估指標系統,其依環境系統、環境管理、及環境 教育等三大主題內容,提出包括降低二氧化碳排放、水資源、有害物質、 廢棄物等 15 項主指標,44 項次指標,做為評估綠色大學指標系統。唯這 些指標系統雖然考量面向完整,但也因指標眾多,除了建立的成本較高, 決策分析及指標使用上均較複雜,且並未考量不同大學的特性與差異。 教育部(96 年)透過執行「校園溫室氣體管理計畫」,輔導各級學校實 施溫室氣體之盤查、查證、及登錄等步驟,並建置校園節能減碳資訊平台, 針對照明、空調、廚房、衛浴、客廳及臥室等區域日常生活用電做碳足跡 計算,期望藉由電力管理、及節約能源等重點項目,協助學校達到節能減 碳的目標。教育部(99 年)「100 年度大學院校校園環境管理現況調查暨績 效評鑑」作業計畫中,由大學院校自主評量校內現況,評量項目包括校園 環境及能資源、安全與衛生管理、災害防救管理等三個面向,共有 21 個 指標,並作為年度訪視評鑑工作。 國外亦已有一些機構或大學進行校園永續性評估,例如美國 National Wildlife Federation (NWF, 2010)在 2010 年 Campus Ecology 計畫中建議校園 現況評估(Assessment)、建築設計(Building Design)、溫室氣體氣候行動計 劃(Climate Action Plan)、堆肥(Composting)、餐廳服務(Dining Service)、 能源(Energy)、環境教育(Enviornment Education or Outreach)、環境管理系 統(Enviornment Management Systems)、溫室氣體清單(Greenhouse Gas
Iventory)、生物棲身地(Habitat)、採購(Purchasing)、運輸(Transportation)、 減少廢棄物(Waste Reduction)、水資源(Water)等 14 個評估面向評估大學 永續性。UC Berkeley(2010)則以能源與溫室氣體(Energy and Climate)、水 資源(Water)、建造節能環境(Built Enviornment)、廢棄物(Waste)、採購 (Purchasing)、土地使用的衝擊(Land Use Impact)、運輸(Transportation)等 評估該校校園永續性。Harvard University (2010)則以能源與溫室氣體 (Energy & Greenhouse Gas)、食物(Food)、綠色建築(Green Building)、減 少 廢 棄 物 (Reducing Waste) 、 再 生 能 源 (Renewable Energy) 、 運 輸 (Transportation)、及水資源(Water)等七項指標評估校園永續性。加拿大 University of Toronto (2008)以水資源(Water)、天然氣(Nature Gas)、水力 發電(Hydro)、汽車用油(Auto Fuel)、廢棄物(Landfilled Waste)、堆肥 (Composting)、溫室氣體(Greenhouse Gas)等七個面向評估校園永續性。本 研究將探討這些面向是否適用於評估案例學校的永續性。
2.3 大學永續性指標篩選原則
李(87 年)指出指標(indicator)的定義:「一個可歸納特定現象或事務 相關資訊之量,或可合理代替該量度者」,指標在功能上可做為決策工 具、評估現況及趨勢、及用來研析與目標(goal)及標的(target)的相關性。 陳(92 年)曾指出指標是一種量測結果的表現,不僅可提供關於系統表徵 或系統中重要事件的摘要資訊、度量系統的一般狀態,並協助評估與瞭 解系統品質的事實真相,因此指標具有量化(quantify)與簡化(simplify)二 大功能。以永續發展眼光,指標具有說明、預警、檢討回顧、及決策引 導四大基本功能。因此,如何由眾多指標中選出符合大學本身特色與需 求的永續性評估指標,有必要建立一套篩選原則,有關指標篩選原則, 已有一些學者專家曾提出一些篩選原則,如李(87 年)提出:具有時變動的 敏感性、具跨越時空變動敏感性、具有跨越社會分佈的敏感性、可逆性、可控性、預測性、整合性、資料應易於收集、指標應易於應用等篩選原 則。張(90 年)則提出 10 項遴選準則:全面性、代表性、顯著性與政策關 聯性、資料可及性與時序性、資料可信度與正確性、國際相性、可比較 性、可理解性且容易使用、操作彈性、充分科學基礎性、實用性、預測 性等。葉等(91 年)亦提出一些篩選原則:全面性、代表性與顯著性.資料 可及性、資料可信度及正確性、兼顧國際性與國家特性、可比較性、可 理解性及容易使用、操作彈性、充分科學基礎、實用性、及預測性等。 葉等(92 年)在永續台灣評量系統一文中則提出代表性、區別性、可行性、 精確性、整合性等篩選原則。蔡(94 年)也提出永續指標建構的準則:代表 性、可理解性、敏感性、資料取得可靠性、兼顧國際與國家特性、預測 性、持續監測性、空間特性等9 項。黃(96 年)提出評估原則:可行性、可 測量性、有品質性、與目標相關性、可比較性、可辯證性、領先性、政 策關聯性、可排序性、明確的定義、清晰一致的報告格式、資料要能在 一定時間與經費內收集到等。 而大學校園永續指標篩選原則與國家、城市或地區指標篩選原則類 似,需依據各校特色選擇適合的評估指標,亦已有一些研究提出篩選原 則,例如陳(92 年)曾提出所有大學及校園均需評估本身所制訂的政策或制 度是否邁向永續大學,及良好的評估工具應具備以下重要的原則:即要 能夠確認重要議題、具可計算性與比較性、超越生態效益、能評估整個 過程與動機、及重視理解的能力等篩選原則。周(94 年)曾指出,學校需要 選擇適合永續大學本身的願景,評估願景須注意原則:內容應簡潔明確、 具有彈性及時宜性、可信的與可執行的、應與最終目標一致等。相關永 續指標篩選原則如表2.1,本研究將參考這些文獻及案例學校的特性與評 估需求,建立適當的指標篩選原則。
表2.1 永續指標篩選原則 出處 全 面 性 代 表 性 顯 著 性 與 政 策 關 聯 性 實 用 性 資 料 可 及 性 資 料 可 信 度 及 正 確 性 國 際 性 可 比 較 性 可 理 解 性 及 容 易 使 用 操 作 彈 性 預 測 性 充 分 科 學 基 礎 性 可 逆 性 可 控 性 區 別 性 整 合 性 持 續 監 測 性 空 間 性 目 標 一 致 性 可 排 序 性 領 先 性 有 品 質 性 一 致 的 報 告 格 式 明 確 的 定 義 李(87 年) v v v v v v v v 張(90 年) v v v v v v v v v v v v 葉(91 年) v v v v v v v v v v v v 葉(92 年) v v v v v 陳(92 年) v v v v v v v 蔡(94 年) v v v v v v v v v 周(94 年) v v v v 黃(96 年) v v v v v v v v v v v
2.4 大學永續性指標系統之建立
以下就本研究所選取評估校園永續性的七個面向:能源與溫室氣體排 放、水資源、毒性物質、生態、綠建築、廢棄物、及綜合,分別回顧各面 向的相關文獻。2.4.1 能源與溫室氣體
由於石化能源即將用盡,減少排放溫室氣體亦已是當前國際上解決全 球暖化的重要議題,各國因而倡導節能減碳,節能減碳因而亦已納入一些 永續評估指標系統中,例如葉等(92 年)指出聯合國永續發展指標系統,及 國內如黃等(86 年)在台北市永續發展指標系統均已納入溫室氣體或二氧 化碳排放量評估指標。節能減碳是評估永續性重要的一個指標。 校園中的節能減碳亦不例外,也正逐漸受到重視,例如美國 National Wildlife Federation (NWF, 2010)在 2010 年 Campus Ecology 計畫中建議溫室 氣體氣候行動計劃(Climate Action Plan)納入評估系統中;UC Berkeley (UC Berkeley, 2010 )在 1990 年已將能源使用與溫室氣體納入永續校園評估指 標;Harvard University (Harvard, 2010)亦如此,而國內葉(95 年)在綠色大 學指標系統中亦納入此指標,國內一些大學如高雄大學(劉,98 年)等亦也 納入本項指標。故本研究亦將此指標納入永續大學評估指標系統。唯國內 各大學目前甚少建立此指標並公佈,故有必要建立適當的方法評估之。 國內外各大學在盤查能源使用量時,大多是以校園中所使用的各種能 源總量,本研究亦是採用此方法,雖然教職員生通勤交通所耗用的能源量 亦不小,但不易評估。而温室氣體部分,幾乎各校都沒有作全面詳細盤查, 如UC Bereley (2010)及高雄大學(劉,98 年)等均採能源耗用量乘以排放 係數推估之,考量人力時間,本研究亦採用此方法,但排放係數是採用國內的本土數據,唯此方法所得的量預期會比實際量低。在本研究即將結束 時,教育部(99 年)近期正要求大專院校進行溫室氣體較全面性的盤查,雖 然未來極有可能成為盤查的標準程序,但目前才剛開始試行,可能需要再 等一或二年才能建立標準方法與資料庫。
2.4.2 水資源
由於氣候或人口成長等因素造成水資源缺乏。國內雖雨量豐富,但不 易蓄水,保水能力亦不佳,亦是全世界第 18 位缺水地區(林,96 年),是 屬缺水國家,水資源因而是國內外評估永續性的重要指標之一,例如葉等 (92 年)曾提到聯合國永續發展指標、The Sustainable Seattle Indicators Task Team (1998)提出 Sustainable Seattle Indicators、及黃等(86 年)在台北市永 續發展指標系統中均將水資源納入永續性評估指標系統中。國內外大學因而也將水資源納入校園永續性評估指標之一,主要以消 耗水量評估,例如 National Wildlife Federation (NWF, 2010)在 2010 年 Campus Ecology 計畫、Harvard University (Harvard, 2010)、及 UC Berkeley (UC Berkeley, 2010 )等均將消耗水量(Water Consumption)納入評估指標 中;國內葉(91 年)在綠色大學指標系統及高雄大學(劉,98 年)也納入消 耗水量指標。故本研究亦將此項指標納入永續大學評估指標中。
有關水資源指標的計算方式,國內外一些學校,如 UC Berkeley (UC Berkeley, 2010)、Hervard University (Hervard, 2010)、台灣大學(陳、94 年) 高雄大學(劉,98 年)是以全校用水量及單位樓地板面積用水量或人均用水 量計算,二種方式各有其優缺點,單位樓地板面積用水量可反應建築館舍 的單位面積用水效率,唯樓地板面積大小與實際用水量並無直接關係,用 水主要與活動人數有關,故人均用水量可改善此問題,唯人均用水量亦有 二個問題:(1)校園人來人往,實際活動人數不易估算;(2)部分場所的用水
量與人數不見得有相關性,例如用水量較大的理工系所實驗場所,人數可 能少,但用水量大因而有理工系所的大學單採用單位樓地板面積或人均用 水量,會較其他類型的系所用水量大。 此外,只有總量而沒有水資源在校園中的流向與流量,並不易進行校 園水資源整體性規劃。陳(94 年)以物質流方法分析校園自來水流向與流 量,統計校園各類用水資訊,由於該方法可較有系統的分析校園用水,亦 利於作後續規劃,故本研究採用類似方法建立此指標。 葉(95 年)提出實驗室冷凝水、雨水及中水、及建築物閥基水等回收再 利用、與飲水機生茵數合格率等指標。另UC Berkeley 採用節水率評估。 回收水再利用及節水率皆可降低水資源用量,這些指標都是永續大學評估 的重點,但舊有校舍改善回收管路系統,耗時及所需經費較大,執行永續 大學評估指標時需要考量的因素;飲水機生茵數合格率因直接影響人體健 康,原就應保持良好品質,故不宜作為評估校園永續性的指標。
2.4.3 毒性物質
無論毒性物質或化學品,均有可能對環境或人體產生危害,國內外有 些永續評估系統也將毒性物質或有害物質納入,例如葉等(92 年)曾提到聯 合國永續發展指標及行政院公佈(99 年)之台灣永續發展指標,皆將毒性物 質或有害廢棄物等納入永續評估指標。因此,毒性物質或有害廢棄物的排 放也是評估永續性重要指標之一。 國內外大學因研究、教學而使用一些毒性物質或化學品,以目前各實 驗室自行購買毒性物質或化學品的現況,並不易由源頭管制,但毒性物質 或化學品使用後都成為廢液,故有必要納入有害廢液指標。國外有一些大 學也將此指標納入,例如UC Berkeley (UC Berkeley, 2010 )在 1995 年及 Maryland University (Maryland, 2004)將有害廢棄物(Hazardous Waste)納入,國內葉(91 年)在綠色大學指標系統中,也納入有毒廢棄物(Toxic Waste) 指標。故本研究也將此項指標納入永續大學評估指標中。但有害廢棄物包 括項目很多,例如實驗室輻射性廢棄物、實驗室重金屬物質的排放、化學廢氣、 醫療廢棄物、毒性物質、及高濃度廢液等,這些有害廢棄物中,因實驗室 輻射性廢棄物量少,沒有醫學院的大學醫療廢棄物量亦少,化學廢氣不易 量測,大部分沒有資料,毒性化學物質雖有統計資料,但為了避免指標太 多,本研究因而未納入,且由於實驗所使用之化學品及毒化物最後都成為 高濃度廢液,故本研究最後以高濃度有害廢液產量作為評估大學永續性的 指標。 葉(91 年)也提出實驗室輻射性廢棄物、實驗室重金屬物質的排放、化學廢 氣等永續大學評估指標。因化學品種類眾多且分散於理、工、電機、生科 等學院各化學實驗室中使用,雖然源頭管理是較有效的管理方式,但學校 相關措施並未完成,故尚無法針對源頭作管理。由於目前還無法進行源頭 管理,則只好作管末管理。國內外大學盤查有害廢液產量,大都以全校年 總產量為主。例如UC Berkeley (UC Berkeley, 2010 )以年產總量為單位,以 減量比率評估永續性;國內暨南大學(98 年)也將採用此方法。本研究雖採 用年總產量,但加入產生高濃度廢液系所單位之師生人數及實驗室間數計 算均量,建立較適當的評估指標。
2.4.4 生態
由於都市人口集中,市區高度水泥化,不透水面積增加,相對減少植 被土壤或表面,影響生物的棲息與生長及造成熱島效應,增加綠地或綠覆 面面積可改善這些問題,廖(95 年)曾指出增加樹木、植被和水域是增加生 物棲息地最直接的方式,林(95 年)也指出增加綠地或透水舖面可改善熱島 效應。但都市寸土寸金不易有大面積綠地,而台灣公園綠地人均面積僅為2.51 m2(行政院,97 年),遠較日本在 2008 年的 9.6 m2 (中國林務局,99) 為低,有必要改善。內政部所訂定的綠建築九大評估指標系統(林,96 年) 中亦因而訂定綠化量指標。 唯由於綠地面積不易有效增加,因而國際上已有國家改為增加綠覆面 面積或將人行步道、停車場等設施舖設透水材質或植草等方式改善此問 題,且推動綠屋頂、綠牆等不佔用土地又可有效增加綠覆面面積的方式。 例如德國柏林市提出BAF (Biotope area factor) (SDUD, 2010)評估指標, BAF 計算適合植物生長及具有其他生態系統功用的面積比率,而不是只考 量綠地,針對不同覆面採用不同生態權數計算,不同綠覆面積乘不同生態 權數之值總和即為 BAF 值,BAF 值愈大表示生態綠覆面愈大,對於提升 生物棲身或降低熱島效應就愈大,亦愈永續。BAF 值因而亦是適合評估校 園永續性的重要指標之一。 大學校園亦有必要增加綠地及綠覆面。國內外已有一些大學重視。例 如美國 Ohio University 及 Georgia University 均以建造綠屋頂(National Wildlife Federation, NWF, 2010)增加綠覆面,國內暨南大學(劉,98 年)將 綠覆率納入永續發展工作的內容,然而國內各大學亦很難有效在短期間內 增加綠地面積,故依國內校園現況,亦可能宜採用綠覆面,唯目前國內尚 無任何大學採用綠覆率指標評估大學永續性,本研究因而將以BAF 指標評 估大學永續性的適用性。BAF 指標是依校園現況分為綠地(含運動場、棒 球場)、人行地磚道、植草磚停車場等類型,以生態綠覆面積指標之公式乘 以權重計算,此指標較能反應透水鋪面及綠鋪面的努力及改善。
2.4.5 綠建築
由於過去建築未考慮環境生態及對人體健康的影響,且因都市化造成 大量建築,而使居住環境逐漸惡化,使有些國家逐漸重視綠建築政策。例如內政部(92 年)指出日本、英國、及美國等依各國國情提出綠建築評估指 標,而內政部同時也提出綠建築九大評估指標。因此,綠建築也是評估永 續發展重要指標之一。
林(93 年)曾指出綠建築是永續校園重點政策之一,而國內外有些大學 亦已將綠建築納入永續大學評估指標系統中,例如美國 National Wildlife Federation (NWF, 2010) 在 Campus Ecology 計 畫 中 建 議 將 建 築 設 計 (Building Design)納入評估指標,UC Berkeley (UC Berkeley, 2010 )將綠建 築(Green Building)納入永續大學評估指標中;國內葉(91 年)在綠色大學指 標系統中,也納入綠建築指標。該指標也因而納入本研究的指標系統中。 根據內政部頒布綠建築解說與評估手冊(92 年),國內綠建築的九大指 標分為生態(包括生物多樣性、綠化量、基地保水三指標)、節能(日常節能 指標)、減廢(包含二氧化碳及廢棄物減量二指標)、健康(含室內環境、水資 源、污水及垃圾三指標)等四大部份。一幢建築物至少需符合包含日常節 能、水資源及其餘任意2 個指標共計 4 個指標才能取得綠建築標章。國內 取得綠建築標章的建築物自98 年底有 288 件(財團法人台灣建築中心,99 年),大專院校、高中/職、國中小學校通過認證有77 件,其中 16 所大專 院校有 24 件。由於九大指標中,部分指標己在其他指標中評估,故未納 入,而其他指標並不易進行全校性的評估,故本研究最後採用綠建築比率 為指標,唯單以通過綠建築標章的建築數(或樓地板面積)比率不太能反應 逐年努力的改善績效,例如案例學校屬舊學校,不少舊館舍在缺乏經費下 不易馬上改善,而館舍改善在滿足綠建築要求前,任何改善都不會反應在 此指標上,而要滿足綠建築要求,需要一段很長的時間及投資方能達成, 因此此指標可能由於不易改善反而不受重視,未來有必要建立一套適當的 指標,評估校園建築逐年改善的績效。
2.4.6 廢棄物
都市人口較集中,產生大量的生活廢棄物,廢棄物管理將影響後續處 理的困難,因此廢棄物也是各大都市或區域需面臨的問題,在數年前國內 也曾面臨廢棄物處理的困境。因此,部份永續發展指標也常將固體廢棄物 指標納入。例如葉(92 年)指出聯合國永續發展指標、Sustainable Seattle(1998) 和國內如黃等(86 年)亦在台北市永續發展指標系統,均將固體廢棄物指標 納入。 校園是師生聚集的區域,亦經常產生可觀的廢棄物,國內外大學因而 也將廢棄物納入永續大學評估指標,例如美國National Wildlife Federation (NWF, 2010)在 Campus Ecology 計畫中建議將固體廢棄物(Waste)納入評 估指標,UC Berkeley (UC Berkeley, 2010 )也將固體廢棄物(Waste)納入永 續大學評估指標中;國內葉(91 年)在綠色大學指標系統及高雄大學(劉, 98 年)亦均納入固體廢棄物管理指標。本研究亦將此項指標納入永續大學 評估指標中。有關校園固體廢棄物指標評估方式,UC Berkeley (UC Berkeley, 2010)、Hervard University (Hervard, 2010)均以資源回收率及人均廢棄物處 理量計算,國內高雄大學(劉,98 年)及臺北醫學大學(張等,98 年)亦採 類似的評估方式。廢棄物產量以運送至處理場年總量為基礎,而人數的多 寡將影響廢棄物產量,提高資源回收率除可降低廢棄物量,亦可獲得回收 利益;以人均廢棄物產量評估較能反應每個人廢棄物產量。因此,本研究 亦採取以資源回收率及人均廢棄物產量評估永續大學。
2.4.7 綜合評估
前述的指標大多是針對單一面向評估校園的永續性,雖然之前所選擇 的各面向都與校園永續性有密切的關連,但太多的個別指標,評估時較不 易解讀,若能建立單一的綜合性指標,會較好應用。 Wackernagel and Rees (1996)提出「生態足跡」(Ecologacal Footprinting, EF)評估方法,將資源消 費與廢棄物吸收等以能夠涵容的土地面積來估算。EF 已為 World Wildlife fund for Nature 所採用(WWF, 2009),且逐年計算及公佈各國歷年的 EF 值。
國際上亦已有一些大學計算 EF 指標,Flint(2001)說明如何計算澳洲 University of Newcastle 的 EF 值,Venetoulis (2001)計算美國 University of Redlands 的 EF 值,Dawe (2004) 計算英國 Holme Lacy College 的 EF 值, Li et al. (2008)則說明如何計算校園的 EF 值。國內蔡(94 年)也以此方 法評估國立高雄大學的永續性,其指出師生在校園生活消費而對環境產生 衝擊的程度以生活所需物品及污染物產量多寡需多少土地面積來生產或 淨化處理,作為評估對環境的衝擊及是否邁向永續性。由於綜合指標在使 用上頗為方便,加上國內雖已有研究採用此方法計算校園的 EF 值,但經 驗仍不多,故本研究亦將此指標納入永續大學評估指標系統中。
有關EF 值之計算,李(89 年)指出 Wackernagel and Rees (1996)所建 議的計算方式是將消費行為分類為糧食(Food)、住宅(Buildings)、運輸系 統(Transportation)、消費品(Consumer goods)、及服務(Services)等五大 類,上述五大類所需土地或所消耗之能源所排放之碳,轉換為所需涵容之 土地面積。Wackermagel and Rees (1996)進一步指出每年每公頃森林地約可 淨吸收 1.8 公噸碳,Flint (2001)將此碳吸收值依分子式換算成每年每公頃 森林地可吸收6.6 公噸二氧化碳。因此,將年生活消費物所產生 eCO2之量
例學校的食物採外包方式處理,不易取得詳細資料;師生個人所使用之 汽、機車,涉及人、車眾多不易收集,本研究採用類似蔡(95 年)的方式計 算校園的生態足跡。雖然各校評估EF 值所採用項目並不相同,但依能源、 食物、交通(包含交通車運輸)、日常服務(包含用水及廢棄物)等項目所計算 EF 值均約佔 90 ﹪以上,與交大評估項目大致相同,故本研究最後以能源、 水資源、廢棄物、交通、及紙類等五類作為校園EF 計算的基礎。
第三章 研究方法
本研究主要目的在於建立一套綜合大學永續性評估指標。本章首先概 要說明研究流程,接著詳細說明指標篩選原則、篩選流程,以及如何建立 綜合大學永續性評估指標。3.1 研究流程
本研究流程如圖 3.1 所示,包括收集相關文獻資料、評估永續性的主 要面向、建立指標篩選原則與流程及建立綜合大學永續性評估指標,最後 以交通大學為案例建立永續評估指標,以下一一概要說明之。 (1) 收集資料:收集國內外評估大學永續性相關之文獻,針對校園之能 源與溫室氣體.水資源、毒性物質、綠建築、廢棄物及綜合等面向, 收集相關資料。 (2) 決定評估永續性的主要面向: 雖然永續校園是各大學正追求的目 標,但對於校園永續性的定義目前尚未有一致的定義,更無法以單 一面向評估之,故本研究首先決定評估永續性的主要面向,以界定 後續建立指標之範疇。依據綜合大學的特性及評估其永續性的需 求,本研究選擇一些主要面向建立相關子指標,以下說明各面向的 內容及選擇的原因: (a) 能源與溫室氣體排放: 綜合大學之電力使用量大,會耗用能 源,更會因此排放温室氣體,而排放温室氣體是造成地球暖化 的主因之一,故有必要納入評估。 (b) 水資源: 由於氣候變遷及人口成長的因素將導致水資源愈來 愈不足,大學是人口集中用水量大的單位,因而有必要納入水 資源為評估主要面向之一。(c) 毒性物質: 綜合大學因研究、教學而使用一些毒性物質及化學 品,無論毒性化學物質或化學品對環境或人均會產生危害,故 有必要納入毒性物質類評估之。 (d) 生態: 大學校園內水泥建築物、道路、停車場、跑道舖設柏油 及PU 等不透水材質,不僅增加熱島效應,也影響生物棲息, 破壞生態,亦降低土壤保水能力及增加地表逕流,故有必要納 入評估。 (e) 綠建築: 上萬師生在校園建築內研究、讀書、並生活,建築物 不僅影響人體健康也會影響環境,且建築一般會使用數十年, 故亦應納入評估中。 (f) 廢棄物: 教職員生產生大量的一般性廢棄物,影響後續處理及 環境,廢棄物的減量、回收因而是評估大學是否有邁向永續的 重要面向。 (g) 綜合面向: 師生在校園內的各種活動或行為,包括消費行為及 耗用各種資源等均會對環境造成影響,因而有必要將綜合面向 納入校園永續性的評估面向之一。 (3) 建立指標篩選原則與流程: 在眾多指標中,依據本研究的需求,建 立指標篩選原則,刪除不符合的指標,此部分將於3.2 節詳細說明 之。 (4) 建立綜合大學永續性評估指標:依據前項篩選原則與流程,篩選出 適合綜合大學特色的永續性評估指標,並建立一套評估標準,以評 估綜合大學的永續性,此部分將於3.3 節詳細說明之。
(5) 案例研討: 本研究將以交通大學為案例建立永續性評估指標,探討 建立各子指標及永續性評估指標的可行性,及分析指標適用性與實 用性,並將評估結果與收集到的文獻作比較,討論及分析其中的差 異性,及分析校園是否邁向永續。此部分將於下一章詳細說明之。 圖3.1 研究流程圖
3.2 指標篩選原則及流程
3.2.1 永續性指標
本研究收集了前述校園永續性擬評估面向相關的指標(如黃,89 年; 李,89 年;陳,94 年;蔡,94 年;謝,91 年;綠建築解說與評估手冊, 96 年; SDUD, 2010;Yeh ,2006;UC Berkeley, 2005;Konstantinos, et al., 2008;Lukman et al., 2008;Velazquez, et al., 2005;Alshuwaikhat, et al., 2008),有些指標如成立專責一級單位等要求,雖可作為評鑑用的指標,且 與校園永續性有很關鍵性的影響,但不適合作為長期自我評估校園永續性 用的指標,故未納入,最後共整理了41 個指標,如表 3.1 所列。該表分別 列出各指標之名稱、分類、計算方式、出處等(其中所列的篩選原則將於下 一小節中說明),首先將這些指標依本研究評估校園永續性的主要面向分為能源與溫室氣體、水資源、毒性物質類、生態、綠建築、廢棄物、及綜合 與其他等七大類。各類指標簡要說明如下: (1) 能源與溫室氣體類:與因使用能源而增加溫室氣體有關之指標則歸類為 能源與溫室氣體指標類,此類指標主要評估能源消耗之情況及所產生的 溫室氣體之影響,例如耗油量、耗電量、消耗瓦斯量等指標。 (2) 水資源類:與供水用水有關之指標則歸類為水資源類,例如每人用水 量、實驗室冷凝水回收再利用、雨水及中水回收利用、建築物閥基水使用 等指標。 (3) 毒性物質類:與使用毒性物質或化學品有關之指標歸類為此類指標,此 類指標主要評估毒性物質或化學品的使用及後續產生的影響。例如校園 有害物質風險評估指標、實驗室高濃度有害化學廢液產生量、實驗室重 金屬物質的排放量、實驗室輻射性廢棄物的產生量、及實驗室廢氣排放 量等評估指標。 (4) 生態:與生態有關的指標即歸類為此類指標,例如生態綠覆面積、透水 舖面面積、渠道以生態工法施作之比例等指標。 (5) 綠建築:台灣採用的綠建築指標共有九大評估指標(林,95 年),包含生 態(包括生物多樣性、綠化量、基地保水等三指標)、節能(包括日常節 能)、減廢(包括二氧化碳及廢棄物減量二指標)、與健康(包括室內環境、 水資源、污水垃圾改善等三指標)等面向。本類指標主要是以建築物為 評估對象,例如二氧化碳減量,係計算建築物之建材二氧化碳累積排放 量是否符合該項評估標準。 (6) 廢棄物:與廢棄物相關之指標則歸類為廢棄物類,此類指標可說明廢棄 物處理狀況。例如校園固體廢棄物量、資源性廢棄物回收量、廢水處理 量、校園廚餘回收處理量、及室外空氣品質等評估指標。
(7) 綜合:包括綜合性的指標,如生態足跡,此指標是將區域人口的消費行 為及產生的污染物轉換為每人消耗的土地面積,其他指標則是與校園生 活環境及教育有關之指標,例如投資永續校園改善的支出、學生密度、設 立校園永續發展教育課程、及綠色物品採購比率等。 表3.1 校園永續性指標 分 類 指標名稱 計算方式 篩選原 則 出 處 校園耗電量 總耗電量(度) / (人×年) (4) A,I, H 校園耗油量 總耗油量(公升) / (人×年) (4) A,H 學生宿舍天然氣 消耗量 總消耗量(度)/ (人×年) (4) A,H 校園節能效率 (去年耗能量-今年耗能量)/去年耗能量 (4) H,I,M 人均使用電量 每人使用電量(度/人) (4) D,I 替代能源使用率 使用替代能源量/能源總使用量 (4) M 能源與溫室氣體類 校園溫室氣體排 放量 以eCO2總量(ton)計算,並以人均及樓地板單位 面積量評估 - A,I, H 用水量 總耗水量,以人均及樓地板單位面積用水量計 算 - C,H 實 驗室冷凝 水 回收再利用 冷凝水回收量(m 3) (2) H 雨 水 及 中 水回 收水利用率 回收水量/總用水量(m 3/m3) (2) C,I, H 校園建築物閥基 水使用 使用水量/年(m 3/年) (2) H 校園飲水機生菌 指標合格率 合格次數/檢驗次數 (3) H 水資源類 校園節水率 (去年耗水量-今年耗水量)/去年耗水量 (4) I
表3.1 校園永續性指標(續一) 校園有害物質風 險指標 化學物造成急性危害 (2) D,H 實驗室高濃度有 害化學廢液產生 量 年實驗廢液量/實驗室(公斤/實驗室)或 年實驗廢液量/人(公斤/人) - H 實驗室輻射性廢 棄物產生量 輻射廢棄物產生量(噸/年) (3) A 實驗室重金屬物 質的排放量 重金屬物質排放量(噸/年) (2) H 毒性物質類 實驗室廢氣排放 量 排放量/年(m 3/年) (2) H 生態 綠 覆 面 積 比率指標 生態綠覆面比率﹦有效生態綠覆面積÷土地 總面積 有效生態綠覆面積﹦特定型態表面積×生態 權數 - G 校園綠覆面積 綠覆面積(㎡)/校地總面積(㎡) (2) A,D 校園透水舖面面 積 透水舖面面積(㎡)/校地總面積(㎡) (2) A 校園渠道以生態 工法施作之比例 生態法施作長度(m)/校園總渠道長度(m) (2) H 生態類 校園綠地面積 每人享有綠地面積 (4) D,H 綠化固碳量 基地綠化之總 CO2 固定量計算值(kg) >綠建 築綠化之總CO2固定量基準值(kg) (2) F 基地保水 基地保水指標>基地保水指標基準 (4) F 日常節能 建築外殼節能效率<0.8 (3) F 二氧化碳減量 建築物軀體 CO2排放係數<0.88 (3) F,H 廢棄物減量 營建污染指標(PI)<3.3 (2) F 室內環境 以音、光、通風、及室內裝修加權計算>60 (2) F 綠建築 校園綠建築比率 綠建築合格面積/校園總建築物面積(㎡/㎡) - H 校園固體廢棄物 量 固體廢棄物產生人均量(公斤/人-年) - D,H 校園資源性廢棄 物回收量 回收人均量(公斤/人-年) - D,H ,I,K ,M 廢水處理量 廢水處理量(m3/年) (3) A,H 學校廚餘回收處 理量 處理量/年(公噸/年) (4) H 廢棄物類 校園室外空氣品 質 24 小時偵測總懸浮微粒(TSP)<250(μg∕ m3 ) (1) H
表3.1 校園永續性指標(續二) 生態足跡 生態足跡﹦總消費量×土地使用轉換係數yield - B 投資永續校園改 善的支出 每年投入改善環境的金額(元/年) (3) E,I, M 學生密度 學生人數/總樓地板面積(人/m2) (3) E 設立校園永續發 展教育課程 學分數/學生人數 (2) H,J 落 實 ISO14001 環境管理系統 落實系、所的數量/全校各系、所的總量 (2) H,J, M 綜合 綠色物品採購比 率 (總消費品採購金額—綠色標籤產品採購金額)/ 年(元/年) (2) H 篩選原則:(1)可改善性;(2)資料可及性;(3)代表性;(4)相關性 出處:A:黃(89 年);B:李(89 年);C:陳(94 年);D:蔡(94 年);E: 謝(91 年);F:綠建築解說與評估手冊(96 年);G:SDUD (2010); H:Yeh (2006);I:UC Berkeley (2005;2010);J:Evangelinos et al. (2008);K:Lukman et al. (2009);L:Luis Velazquez et al. (2006); M:Alshuwaikhat et al. (2008)。
3.2.2 篩選原則與流程
由於校園永續性不易以單一指標評估之,故一般是以多個子指標組成, 但子指標數太多會造成評估的複雜度及增加指標資訊建置的人力需求與 成本,加上有些子指標並不適用,故有必要建立一些原則篩選指標。本研 究因而參考過去文獻(如黃,89 年;陳,94 年;蔡,94 年;謝,91 年;Yeh, 2006),並依據本研究需求,訂定可改善性、代表性、資料可及性及相關性 等四項指標篩選原則,以下分別說明之。 (1) 可改善性:一部份指標雖然與校園永續性有關,但受外在因素影響, 並非大學可控制或改善的指標,如受校園附近工廠所排放廢氣的影 響,因此對於因校園外所產生污染所影響的指標則暫不納入。 (2) 資料可及性:由於永續指標是長期且經常性進行評估,故宜選擇經 常統計且數據易於取得之指標。但對於不容易取得、操作或難以界 定,或建立成本太高,則宜考量放棄該指標或以其他指標替代之。(3) 代表性:部分指標雖然與環境永續性相關,但其值之變化不一定代 表校園永續性。例如綜合性大學使用輻射物質或設備之數量增加, 有可能是與輻射相關之研究增加,故不宜以輻射物質總量作為評估 永續性的依據,此方面若要評估,應以是否有妥善防護及處置為主 要評估對象。此外,由於本研究主要目的是評估整體校園的永續性, 雖然部分指標適合評估校園局部的永續性,但並不適合用以評估整 體校園的永續性,這類指標亦暫不納入。 (4) 相關性:在收集的眾多指標中,有些指標評估的目的或性質相似或 相關,為避免重複,對於目的或性質相似或相關的指標以擇一,其 他指標不重複納入。 依據上述四大原則,本研究主要依據以下二個步驟進行篩選: (1) 首先依可改善性的原則篩選出大學可以執行或改善的評估指標。接 著依資料可及性挑選出有數據可供計算之指標。 (2) 依代表性原則篩選出有效且適切衡量所討論之變數項目的指標。並 依相關性原則將目的或性質相似的評估指標予以刪除。
3.2.3 指標篩選
本研究針對目前所收集到的 41 個指標,應用前述之篩選原則與流程 進行篩選,結果說明如下: (一)依可改善性的原則挑選出可控制運作的指標,並依資料可及性原則 篩選指標,其詳細篩選過程如下: (1) 可改善性的原則:目前國內大學永續性指標,有些受外在的因素 影響,造成大學無法控制或改善,例如室外空氣品質等 1 個指 標,由於校園空氣品質受周遭的空氣污染源所影響,並非校園本 身有能力改善,只有在品質惡化時向主管單位反應,故予以刪除。(2) 資料可及性原則:因數據要易取得才能長期且連續的評估,於 是將目前較難收集到數據之指標刪除,例如人均使用電量、校 園能源使用效率、實驗室冷凝水回收再利用、雨水及中水回收 利用率、建築物閥基水使用、校園有害物質風險、實驗室重金屬物 質排放量、實驗室廢氣排放量、校園綠覆面積、透水舖面面積、渠道 以生態工法施作之比例、綠建築中之綠化固碳量、廢棄物減量、室內 環境、及綜合類之設立校園永續發展教育課程、落實ISO14001 環境 管理系統、及綠色物品採購比率等17 個指標予以刪除。 (二)以代表性原則篩選有效且適切衡量較高的指標,並依相關性原則篩 選目的或性質相似的指標,詳細篩選過程如下: (1) 代表性原則:篩選有效且適切衡量較高的指標。對於部分指標 雖然與環境永續性相關,但無法適切反應校園永續性,例如校 園飲水機生菌指標合格率、輻射性廢棄物的產生、日常節能、二 氧化碳減量、廢水處理量、投資永續校園改善的支出、及學生密度 等7 個指標,其值之變化不一定代表校園永續性有所改變。故這 些指標則予以刪除。 (2) 相關性的原則:眾多指標中,有些指標的性質或目的相似或相關,對 於這類指標須予以刪除,例如耗電量、耗油量、天然氣消耗量、校園 節能效率、人均使用電量、及太陽能等替代電力使用率等指標,其目 的與溫室氣體排放指標相似;校園節水率與用水量指標相似;校園綠 地面積及綠建築之基地保水等指標與生態綠覆率相似,故以上指標則 予以刪除。 經上述四種指標篩選原則刪除三十三個指標,剩下能源與溫室氣體類指 標、水資源指標(人均用水量)、高濃度有害廢液產生量、生態綠覆面積比 率、校園綠建築比率、固體廢棄物類指標(含廢棄物產生量與資源回收量) 及生態足跡等評估指標。這些指標基本上已涵蓋目前能評估的面向,下一
節將探討各指標的資料收集與計算方式,雖然其他指標未被列入,但部分 指標仍會納入計算,例如節能指標等,作為評估的參考數值及日常管理用 的子指標。
3.3 校園永續性評估指標之建立
依據指標篩選及評估校園永續性需求,本研究最後選擇能源及溫室氣 體、水資源、高濃度有害廢液、生態綠覆面積比率、校園綠建築比率、固 體廢棄物、及生態足跡等評估指標建構一套指標系統評量綜合大學的永續 性,以下各節一一說明之。3.3.1 能源與溫室氣體指標
此指標主要分別以人均及單位樓地板能源使用量及温室氣體排放量作 代表,節約能源及提高能源使用效率是校園永續的重要一環,故有必要評 估之。而換算成eCO2總量提供不同能源間一致的比較基準,較易於評估, 唯國內各大學目前並沒有進行溫室氣體盤查,而要進行詳細的盤查,對本 研究而言並不易進行,即使國外大學亦很少進行全面盤查,故本研究採用 類似美國加州柏克萊大學 (Bereley, 2010) 的盤查方式,選擇佔温室氣體最 大宗的能源進行評估,主要分為電力、用油量及天然氣三類。依各能源總 量使用所排放的温室氣體,再依其佔總量的可能比例推估温室氣體總量, 除了用以評估温室氣體排放量,此方式亦可作為不同能源的綜合評估指 標。各能源的温室氣體排放係數是採用台灣電力公司、自來水公司、台灣 中油公司(98 年)所公佈資料,如表 3.2 所列。各能源年度使用量換算成 eCO2 後再加總為年度温室氣體總量,然後再計算人均及單位樓地板面積之排放 量。採用樓地板面積計算的主因在於人數活動資料不易掌握,故假設人數 活動與樓地板面積成正比,故亦採用樓地板面積為評量的基準。表3.2 各項能源消耗所產生二氧化碳量之係數 能源別 電力 (度) 太陽能 (度) 自來水 (度) 瓦斯 (M3 ) 天然氣 (M3 ) 汽油 (L) 柴油 (L) 廢棄物 (kg) CO2排放係數 (kg/能源別) 0.637 0 0.195 3 2 2.24 2.7 2.06 資料來源:台灣電力公司,自來水公司,台灣中油公司,胡(96 年)。 此外,雖然表 3.1 中所列此類指標中的其他指標未被選為評估永續校 園的主要指標,但部分指標在計算過程即會使用,對於日常管理亦甚為重 要,且會顯著影響温室氣體指標值,故亦納入計算,包括各能源使用量、 節能效率等,替代能源使用量亦甚為重要也應納入,唯因目前案例學校並 沒有採用,故目前為零。
3.3.2 水資源類指標
水資源部分主要是參考陳(94 年)的研究,亦採用物質流的方法來分析 校園水資源使用情形,並建立相關指標,將分為以下三個步驟進行: 1. 資料盤查: 主要依圖 3.1 所示的流程,收集及處理所需要的資料。 2. 物質平衡: 依據質量守恆定律建立校園的水平衡,圖 3.2 為本研究所 採用的水平衡模式。依該模式計算用水量,如圖 3.3 為交大校園 97 年度自來水物質流系統圖。 3. 計算指標: 如同温室氣體指標,亦分別計算人均及單位樓地板面積 之用水量。圖3.2 自來水資料取得與處理步驟(資料來源:修改自(陳,94 年))
圖3.3 自來水物質流平衡模式(資料來源:修改自(陳,94 年))
圖3.4 交大校園 97 年度自來水物質流系統圖
3.3.3 高濃度有害廢液指標
綜合大學使用多種化學物質,包括毒性化學物質、有機、無機等一些 含有重金屬之化學品,均是具有危害的物質,故有必要妥善管理及減量, 因種類眾多且分散各化學實驗室中使用,如理、工、電機、生科等學院皆 設有化學實驗室,雖然源頭管理是較有效的管理方式,但目前全由各實驗 室依研究所需化學品逕行採購,學校目前尚未設有化學品統一採購集中管 理單位,且所屬研究經費也自行控管,故尚無法針對源頭的化學品或經費 作管理。 由於目前還無法進行源頭管理,則只好作管末管理,目前由環安中心 將實驗後高濃度廢液依有機、無機廢液收集委託合格廠商代處理,由於並 非所有系所皆為化學相關的實驗室,若以全校人數為依據,並不是適當的 指標,故本研究主要以應用化學系所、生物科技學系所、材料工程學系所、 環境工程研究所、電子工程學系所、電子物理系所等系所實驗後所產生高濃度廢液量及這些系所專任教師與註冊學生人數(含大學部及碩博士研究 生)作為建立指標依據,另國家毫微米實驗室(簡稱 NDL)係國科會所屬單 位,自行管理運作而未納入本研究中。故本項指標將依以下公式計算: ) ((kg) ) / kg ( 人 實驗場所教職員生數 高濃度有害廢液年產量 人 廢液指標 = (3.1)
3.3.4 生態綠覆面積比率指標
此 指 標 本 研 究 選 擇 德 國 柏 林 巿 所 採 用 的 BAF (Biotope area factor)(SDUD, 2010)指標評估,BAF 是適合植物生長且具有其他生態系統 功用的面積比率,BAF 所擬達成的環境品質目標有以下四項: 1. 維護及改善微氣象及大氣衛生(hygiene) 2. 維護土壤功能及水平衡 3. 創造及改善植生品質與動物棲息地 4. 改善居住環境 該指標考量各種綠覆面,而不是只考量綠地,較適合作為評估校園生態面 向的永續性,其計算公式如下列: 總土地表面積
有效生態綠覆表面積 (ecologically-effectivesurfaceareas)
BAF= (3.2) 針對不同覆面採用不同生態權數計算,不同覆面型式說明及所採用之 生態權數值如表3.3 所列。該巿針對不同型式建築與區域建議了不同 BAF 指標建議值,如表 3.4 所列,且要求所有新建築及區域都應至少達到建議 值,BAF 值愈大表示生態綠覆面愈大,雖然目前校園內的綠屋頂及綠牆並 不多,但已有一些透水鋪面及綠鋪面,此指標較能反應出這些努力及改善。 校園BAF 資料盤查與計算流程如圖 3.5 所示
表3.3 BAF 生態權數值表 表面型態 特徵 權數 密封表面(Sealed surfaces) 水、空氣無法滲透及沒有 植物生長的表面 0 部 份 密 封 表 面 (Partially sealed surfaces) 水、空氣可滲透,但植物 無法生長的表面 0.3 半開放表面(Semi-open surfaces) 水、空氣可滲透,植物可 以生長的表面 0.5 植 栽 表 面 但 不 與 地 下 土 壤 連 接 (Surfaces with vegetation,unconnected to soil below) 地下停車場上有植栽覆蓋 的表面,但土壤厚度小於 80 公分 0.5 植 栽 表 面 但 不 與 地 下 土 壤 連 接 (Surfaces with vegetation,unconnected to soil below) 地下停車場上有植栽覆蓋 的表面,但土壤厚度大於 80 公分 0.7 與地下土壤連接的植栽表面(Surfaces with vegetation,connected to soil below) 有植物覆蓋的表面且與地 下土壤連接,可以容許植 物和動物生長的區域 1 雨 水 入 滲 , 以 屋 頂 面 積 ㎡ 計 算 (Rainwater infiltration per ㎡ of roof area)
雨水透過植物入滲補助地
下水 0.2
垂直的綠覆面,並以不超過10 公尺計 算(Verticai greenery up to a maximum of 10 m in height)
有植物覆蓋的牆面 0.5
屋頂綠覆面(Greenery on rooftop ) 屋頂上充分用植栽覆蓋的
表面 0.7
表3.4 德國柏林巿對各種類型建築之 BAF 最小建議值 建築物改造或增建 BAF 最小建議值 住宅區(Residential units) 0.6 商業使用(Commercial use) 0.3 主要區域之典型使用(Typical use in key areas) 0.3 公共設施(Public facilities) 0.6 學校(Schools) 0.3 幼稚園或白天照護中心(Nursery
Schools and Day Care Centres) 0.6 科 技 基 礎 結 構 (Technical
Infrastructure) 0.3