中 華 大 學

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中 華 大 學 碩 士 論 文

生態環境導入校園評估架構之研究 An Investigation on the Assessment Framework for Applying Ecological

Environment to School Campus

系 所 別:營建管理學系碩士班 學號姓名:M10116005 羅 永 信 指導教授:楊 錫 麒 博 士

中 華 民 國 102 年 07 月

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摘要

相關研究顯示,生態環境營造自然景觀與創造人工生態融入校園中充分展現生態人 文一體的意境,對校園生態環境之提昇有相當大之功效;但校園生態環境因子之相關 研究報告較少,大都著重於生態功能、景觀融合的評估,不易考量整體性的校園生態環 境需求,應整合生態環境資源,及降低對自然環境造成的衝擊。本研究透過生態專家 學者對生態環境導入校園之主要、次要評估因子,以德爾菲法、AHP 層級分析校園整 體性生態環境評估因子,藉以獲得相對權重值的整體項目排序的重要性。

本研究參考國內外文獻回顧、專家學者訪談、腦力激盪研究,擬訂生態環境層級 架構,將教育、生態、安全、空間等四項評估層面及19項生態環境評估因子,以相對 權重值加以分析。研究結果顯示「生態」層面攸關生態環境導入校園優劣的比重,故

「生態」之相對權重值為四個主要項目中之最高,其相對權重值為32%,顯示「生態」主要 項目為最重要的比例,其次是「空間」、「安全」、「教育」相對權重值各為25%、23

%、20%。「生態」層面其所包含的底層因子之間進行屬性成對比較矩陣量化「生物 多樣性」、「基地保濕」、「生態環境之維護與復原」、「生態步道」。研究顯示「生 物多樣性」對「生態」內容評估的影響性最大,相對權重及絕對權重值各為34.3%、

11.06%,從專家的群體決策一致,顯示「生物多樣性」是一個生態環境導入校園不可 或缺之因素。就整體層級研究因子顯示以「生物多樣性」為評估校園生態環境導入校 園時相當重要參考因子。

關鍵字:生態環境、德爾菲法、層級分析法、生物多樣性

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ABSTRACT

The ecological environment includes not only the construction of natural landscapes but also the creation of artificial ecosystems. Many studies have shown that the application of ecological environment to campus to demonstrate the artistic conception of eco-culture integration has considerable effect on the promotion of ecological environment of campus.

However, since most of the reports focus more on the assessments of the ecological function and landscape integration, and less on the factors affecting the school campus ecological environment, it is not easy to assess the overall needs of the campus environment, to integrate ecological environment resources and to lower the impact on the natural environment. This study first, through expert interviews and literature reviews, establishes the assessment framework for applying ecological environment to school campus. Major factors in the framework and minor factors for each major factor are determined by using the expert questionnaires of the Delphi method. Furthermore, the Analytic Hierarchical Process is used to identify the relative weighted value for each factor to determine its importance.

The final assessment framework contains four major factors and a total of 19 minor factors. The four major factors are “education”, “ecology”, “safety” and “space”. Among the four major criteria, “ecology” is the most important factor with a weight of 32%;

followed by space, safety and education, whose relative weights are 25%, 23% and 20%, respectively. The result indicates that “Ecology” has the most important influence on the evaluation of campus ecological environment. "Ecology" includes four minor factors,

"biodiversity", "permeable lot", "maintenance and restoration" and "ecological trail". The analysis results indicate that the highest impact on the evaluation of campus ecology is

“biodiversity".The relative and absolute weights of “biodiversity" are 34.3% and 11.06%, respectively.This result exhibits that biodiversity is an indispensable factor for applying the ecological environment on campus and a very important reference to assess the campus ecological environment.

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Keywords: Ecological environment, Delphi method, Analytic hierarchy process, Biological diversity

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誌謝

讀研究所是個人生涯難得的學習歷練,其間學習過程不但有助於開拓更寬廣的知 識領域,也能學習更多做人處世之道理。承蒙恩師楊錫麒教授在求學期間,對學生做 人處事態度的細心指點以及論文研究給于學術上的指導與建議,讓我獲益良多,受用 無窮,師恩浩蕩,將永銘於心。恩師認真負責的處事態度及實事求是與嚴謹的治學精 神,為學生所深深感佩,在此敬上由衷的敬意與無限的祝福。給予我許多寶貴的指導 與建議,致使本論文能夠更為臻善。

在研究學習道路上,感謝雷啟聰、黃碧雲、張庭蓁、張月華、陳政宏同學的一路 相陪,致使我不曾感到寂寞;也感謝已畢業的學長,仍常給予我許多的關心與鼓勵,

使我更有勇氣地走下去。還有「小玲朋友」的相互扶持,讓我在低潮時有人訴苦,在 高興時有人分享,也因為有您使我的研究所生涯更增添幾分色彩。最後,感謝我親愛 的妻子、兄長,由於您們的支持、包容與體諒,讓我能夠順利完成學業。其次也感謝 一路支持的環安組林彥廷同事,使我能夠一一突破各項環安業務難關。在此,僅將本 論文獻給所有我親愛的家人、師長以及朋友,謝謝您們的支持。

營建管理學系碩士班:羅永信 中華民國 102年 07月

(6)

目錄

摘要 ... i

ABSTRACT ... ii

誌謝 ... iv

目錄 ... v

表目錄 ... ix

圖目錄 ... xiii

第一章 緒 論 ... 1

1.1 研究背景與動機 ... 1

1.2 研究目的 ... 2

1.3 研究範圍 ... 2

1.4 研究內容 ... 3

1.5 研究流程 ... 4

第二章文獻回顧 ... 6

2.1 生態環境之定義與沿革 ... 6

2.2 生態環境導入校園架構因子相關理論回顧探討 ... 7

2.2.1 國內外生態工法之起源與發展 ... 7

2.2.2 生態工法之意涵 ... 8

2.2.3 生態工法之定義 ... 8

2.3 校園環境生態工程與生態工法之關係 ... 9

2.4 校園生態環境設計之探討 ... 11

2.4.1 生態環境設計之原則 ... 11

2.5 生態工法之規劃原則 ... 14

(7)

2.6 生態環境導入校園傳統工法與生態工法之評估因子 ... 15

2.7 校園環境之意涵、沿革與理論 ... 18

2.7.1 校園環境之意涵與沿革 ... 18

2.7.2 校園環境相關理論 ... 18

2.7.3 校園環境特徵 ... 19

2.7.4 理想校園環境 ... 20

2.8 校園的生命週期觀點及綠色校園建築 ... 20

2.8.1 打造校園環境的五大原則 ... 20

2.8.2 教育部推廣校園環境 ... 22

2.8.3 國內外校園生態環境之發展 ... 23

2.8.4 校園生態環境生物多樣性 ... 25

2.9 小結 ... 26

第三章 生態環境層級架構之建立 ... 28

3.1 研究設計流程 ... 28

3.2 德爾菲及 AHP 層級分析法 ... 30

3.3 AHP 層級分析法 ... 35

3.3.1 考量因子層級架構建立 ... 46

3.3.2 評估因子釋義 ... 51

3.3.3 問卷設計 ... 62

第四章 問卷調查分析 ... 73

4.1 第一階段德爾菲專家問卷統計分析 ... 73

4.1.1 德爾菲專家問卷設計 ... 73

4.1.2 問卷說明 ... 74

4.1.3 第一次德爾菲專家問卷統計分析 ... 78

(8)

4.1.4 第一次德爾菲專家問卷分析結論 ... 80

4.2 第二階段德爾菲專家問卷統計分析 ... 83

4.2.1 問卷設計 ... 83

4.2.2 第二次德爾菲專家問卷統計分析 ... 88

4.2.3 第二階段德爾菲專家問卷統計分析結論 ... 90

4.3 第三~四階段德爾菲專家問卷統計分析 ... 92

4.3.1 第三階段德爾菲專家問卷 ... 93

4.3.2 第三階段德爾菲專家問卷統計分析結果 ... 93

4.3.3 第三階段德爾菲專家問卷統計分析結論 ... 95

4.3.4 第三、四次階段德爾菲專家問卷統計結論 ... 96

4.4 AHP 層級分析法專家問卷統計分析 ... 99

4.4.1 問卷設計與說明 ... 99

4.5 AHP 層級分析比較矩陣結果 ... 104

4.6 AHP 層級分析相對及絕對權重值 ... 111

4.6.1AHP 層級分析相對及絕對權重值統計結果 ... 111

第五章 案例驗證 ... 120

5.1 案例驗證給分設計 ... 120

5.2 東海大學生態環境現況案例(一)驗證 ... 123

5.2.1 東海大學案例校園生態環境資料 ... 125

5.2.2 東海大學案例校園生態環境綜合評選 ... 139

5.2.3 東海大學案例驗證給分分析 ... 141

5.3 靜宜大學生態環境案例(二)驗證 ... 150

5.3.1 案例驗證給分設計 ... 152

5.3.2 靜宜大學生態環境導入校園現況案例 ... 154

5.3.3 靜宜大學案例校園綜合評選 ... 155

(9)

5.3.4 靜宜大學案例驗證給分分析 ... 156

5.4 小結 ... 165

第六章 結論與建議 ... 166

6.1 結論 ... 166

6.2 建議 ... 168

參考文獻 ... 170

附錄一第一次生態環境導入校園之影響因子架構德爾菲問卷 ... 174

附錄二第二次生態環境導入校園之影響因子架構德爾菲問卷 ... 180

附錄三第三次生態環境導入校園之影響因子架構德爾菲問卷 ... 191

附錄四生態環境導入校園之影響 AHP 層級分析法專家問卷 ... 199

附錄五德爾菲法專家問卷名單 ... 206

(10)

表目錄

表 2.1 各國生態工法應用重點及發展方向之整理 ... 7

表 2.2 生態工法的功能與影響 ... 16

表 2.3 傳統工法與生態工法之比較 ... 18

表 3.1 AHP 評估尺度定義與說明 ... 40

表 3.2 AHP 成對比較問卷示例 ... 41

表 3.3 隨機指標表 ... 42

表 3.4 生態環境導入校園影響評估層面功能與影響因子表 ... 49

表 3.5 生態環境導入校園影響評估因子架構表 ... 51

表 3.6 環境倫理教育評估表 ... 52

表 3.7 人工生態教育評估表 ... 52

表 3.8 生態技術教育評估表 ... 53

表 3.9 環境行為教育評估表 ... 53

表 3.10 環境價值學習評估表 ... 54

表 3.11 促進生物多樣性功能評估表 ... 54

表 3.12 構造物基地保濕的功能評估表 ... 55

表 3.13 構造物生態環境之維護與復原評估表 ... 56

表 3.14 生態步道評估表 ... 56

表 3.15 無障礙校園評估表 ... 57

表 3.16 生態安全設施評估表 ... 58

(11)

表 3.17 周邊環境構造物安全性質評估表 ... 59

表 3.18 校園美觀性質評估表 ... 59

表 3.19 緑化量評估表 ... 60

表 3.20 友善校園評估表 ... 60

表 3.21 景觀協和評估表 ... 61

表 3.22 親水可及性評估表 ... 62

表 3.23 生態環境導入校園之影響評估因子及因子釋義表 ... 64

表 3.24 問卷範例 ... 71

表 3.25 第一~四階段德爾菲法專家歸納表 ... 72

表 3.26 AHP 層級分析專家問卷歸納表 ... 72

表 4.1 次要項目說明表 ... 74

表 4.2 第一次德爾菲專家問卷統計表 ... 78

表 4.3 第一次問卷後修改內容對照表 ... 82

表 4.4 更新後之次要項目說明表 ... 83

表 4.5 第二次德爾菲專家問卷統計分析表 ... 88

表 4.6 第二次問卷後修改內容對照表 ... 91

表 4.7 第三次德爾菲專家問卷統分析計表 ... 93

表 4.8 第三、四次階段德爾菲專家問卷統計分析差距表 ... 97

表 4.9 生態環境導入校園之影響因子架構次要項目說明表 ... 100

表 4.10 主要因子比較矩陣 ... 106

表 4.11 教育次要項目因子比較矩陣 ... 107

(12)

表 4.12 生態次要項目因子比較矩陣 ... 108

表 4.13 安全次要項目因子比較矩陣 ... 109

表 4.14 空間次要項目因子比較矩陣 ... 110

表 4.15 AHP 層級分析四個主要項目相對權重值統計表 ... 111

表 4.16「教育」各評估因子相對權重及絕對權重值統計表 ... 113

表 4.17「生態」各評估因子相對權重及絕對權重值統計表 ... 114

表 4.18「安全」各評估因子相對權重及絕對權重值統計表 ... 116

表 4.19「空間」各評估因子相對權重及絕對權重值統計表 ... 117

表 4.20 生態環境導入校園之影響評分表 ... 119

表 5.1 東海大學案例驗證專家代表 ... 121

表 5.2 專家針對東海大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 122

表 5.3 專家 A 東海大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 142

表 5.4 專家 B 東海大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 143

表 5.5 專家 C 東海大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 144

表 5.6 專家 D 東海大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 145

表 5.7 專家 E 東海大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 146

表 5.8 專家 F 東海大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 147

表 5.9 東海大學生態環境導入校園案例驗證給分統計表 ... 148

表 5.10 靜宜大學案例驗證專家代表 ... 152

表 5.11 專家針對靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 153

表 5.12 專家 A 靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 157

(13)

表 5.13 專家 B 靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 158

表 5.14 專家 C 靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 159

表 5.15 專家 D 靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 160

表 5.16 專家 E 靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 161

表 5.17 專家 F 靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分 ... 162

表 5.18 靜宜大學生態環境導入校園評估架構案例驗證統計 ... 163

(14)

圖目錄

圖 1.1 研究流程 ... 5

圖 2.1 生態工程的內涵 ... 10

圖 2.2「生態工程」是「生態」與「工程」之有機結合 ... 21

圖 3.1 研究設計流程 ... 29

圖 3.2 實施德爾菲法兩階段 ... 32

圖 3.3 德爾菲專家意見改變趨勢圖 ... 33

圖 3.4 AHP 層級結構圖 ... 37

圖 3.5 AHP 分析層級程式法之步驟 ... 39

圖 3.6 AHP 層級分析的決策程序 ... 44

圖 3.7 生態環境導入校園之評估架構 ... 48

圖 4.1 第一次德爾菲專家問卷直條圖 ... 80

圖 4.2 第二次德爾菲專家問卷直條圖 ... 90

圖 4.3 第三次德爾菲專家問卷直條圖 ... 95

圖 4.4 第三、四次問卷差距直條圖 ... 99

圖 4.5 生態環境導入校園相對權重值統計 ... 112

圖 4.6「教育」相對權重及絕對權重值統計 ... 113

圖 4.7「生態」相對權重及絕對權重值統計 ... 115

圖 4.8「安全」相對權重及絕對權重值統計 ... 116

圖 4.9「空間」相對權重及絕對權重值統計 ... 118

圖 5.1 東海大學校園地區圖 ... 126

(15)

圖 5.2 東海大學校園東海生態藝術步道 ... 140

圖 5.3 生態環境導入校園案例驗證給分統計 ... 149

圖 5.4 靜宜大學全校平面示意圖 ... 151

圖 5.5 靜宜大學大樓廣場 ... 154

圖 5.6 靜宜大學生態環境導入校園案例驗證給分統計 ... 164

(16)

第一章 緒 論

1.1 研究背景與動機

生育率下降,社會結構出現少子化的型態,將影響未來學校經營走向少子化 趨勢,歸納少子化後對學校經營與發展的衝擊,使得學校面臨如何提昇競爭力的 挑戰,如何因應政策,邁向「整合校園生態環境資源暨發展特色學校,具有生態 環境特色之學校,亦透過校園生態環境改造、生態環境規劃與配置校園生態環境 愈完善,對於學生的「境教」必然會有正向的功能。2003年於「挑戰2008水與綠 計畫」項目下,由內政部建築研究所推動之「綠色廳舍暨學校改造計畫」,協助 執行「基地綠化及壁面綠化暨雨水儲流生態工程」、「基地保水改善工程」,其 中生態工程與建築物周邊的透水鋪面引起最大的響應。「生態工程」為生態指標 性環境,剛起步時眾說紛云,在絕對概念與因地制宜間左右為難,透不透水決定 於池底之材料,最後以折衷之紅黏土拌1/20的水泥為底,其透水率應低於1/100。

而設置生態池,建構生態親水可及性空間,可軟化校園生態環境。在此小小水池 範圍內夜鶯亦多次造訪,白鷺絲的來訪亦讓人驚訝。基地保水之「透水鋪面」,

主要因多雨時踩在透水的鋪面上,是一種完全不濺水的人行透水鋪面的潛在力 量,除了實質效益外,使用者心理層面之效應是推動的原動力之一,並導入生態 環境校園規劃之理念。

「壁面綠化」在於:「利用設計外壁之爬藤以形成綠籬。」,其所產生的影響 並不只對人而已,可使校園區域生態環境更為豐富多樣性。從計畫中學習生態綠建 築之概念。水景與生態池之間藉由此環境條件融入其中,充分展現生態校園人文一 體的意境。人文亦可說是對自然的關懷,生態環境對校園人文之提昇有相當大之功 效。生態環境的營造不能將它視為一般工程:由行政單位提案、施工、維護管理,

環境的使用者只扮演消費者。生態環境包含在同一個環境裡生存的全部生物,人類 的生活當然也不能置身事外,更甚的是,人類應該發揮主動關懷的能力,長時間經 營生態環境,此對校園生態環境的關懷即人文的表現。一個生態校園皆應是長期的 人文關懷所營造出來的。試圖為校園內之植栽緑化、生物多樣性物種、使用者等各 類型的生態環境進行通盤性整之研究,因此聯想到生態環境導入校園之研究動機。

校園環境是學生在生態教育與學習的最佳基礎場所,因此校園能有良好的生態

(17)

環境,對整體校園生態都有相當程度的助益。大學校園是目前高等教育及研究重鎮,

然而大學本身在生態環境執行上有沒有做到帶頭的功能呢?這值得一探究竟。首 先,大學校園敷地廣闊且整體校園環境中綠地範圍與建築物空間的量體佔有一定之 比例,若能將目前生態環境評估因子項目,根據實際大學校園生態予以生態環境主、

次要評估因子,可得到大學校園生態與環境現況之結論與缺失之重要性。

1.2 研究目的

為了維持校園生態環境及生物保育的整體平衡,營造自然景觀與創造水生、陸 生生物的棲息環境,傳統生態環境施工方式有必要加以調整,以達成適合生物保育 與生態復育環境之永續生態校園環境發展。當前最重要的課題是如何導入生態環境 的觀點去建構校園生態環境,才能在生態復育及生物保育問題間尋求一平衡點,避 免對校園環境產生過度衝擊,營造校園生態環境以達到安全與生態雙贏的校園生態 環境。

校園生態環境強調從整體性的角度來思考問題,從生態系統的觀點來看,人類 生存所需端賴自然提供,故人類與自然環境的關連不單只是掠奪,而是合作共生環 境。一旦校園自然環境遭到不可回復性的環境破壞,校園的維生環境體系亦無法永 續生態環境的發展。本研究藉由探討生態環境導入校園在不同環境及不同教育、生 態、安全、空間層面需求,研擬採用適宜之校園環境評估因子架構,透過專家學者 們跨領域之整合,以德爾菲法求得各層面的一致性及 AHP 層級分析求得各層面之權 重值,彙整所得結果希望能建置具實務性的校園之影響評估主、次要評估因子,期 能提供從業人員未來設置校園生態環境時之參考。基於前述研究動機,本研究之目 的可歸納為:

一、透過生態專家學者對生態環境導入校園評估架構的主要、次要評估因子以德爾 菲法群體決策分析。

二、針對生態環境導入校園綜合主要、次要評估因子,透過 AHP 層級分析,藉以獲 得相對權重值的整體項目排序的重要性參考因子。

1.3 研究範圍

本研究範圍以生態環境導入校園評估架構之影響因子為主題,並以專家學者的

(18)

角度為分析標的,使評估因子分析效益層面做深入探討並具實質上之應用。鑑於生 態環境所涵蓋影響層面廣泛,本研究僅以生態環境導入校園實務面的觀點,並針對 教育、生態、安全、空間層向,擬訂生態環境影響評估因子層面進行研究分析,並 以生態環境相關領域之專家學者為問卷受測對象,藉以獲得各影響間評估因子權重 及校園看法與異同性,最後結合整理出之專家學者評估資料排序,建置具實務性永 續校園生態環境評估機制。

1.4 研究內容

本研究之主要的內容可分為緒論、文獻回顧、生態環境層級架構之建立、研究 分析結論與建議等幾個部分,各主要內容分述如下:

一、緒論擬定研究方向及各進行步驟說明,包含研究背景與動機、目的、研究範圍、

研究內容及研究流程等項目。

二、文獻回顧參考生態工程理論、生態環境型態、生態環境評估影響因子之相關文 獻回顧與前人研究成果整理分析,建構本研究之理論基礎。

三、生態環境層級評估因子架構之建立透過相關文獻回顧、研讀、分析、專家學者 訪談、歸納及腦力激盪討論整理教育、生態、安全、空間層面,擬訂主要、次要 影響評估因子進行研分析及因子釋義,並以生態工程相關領域、學術機構及建築 業之專家學者角度為問卷受測對象,以德爾菲法及 AHP 層級分析求出各主要、次 要影響評估因子專家群體決策一致性檢定及權重的排序。最後結合整理出專家學 者看法的一致性與異同性決策,建置具實務性永續校園生態環境評估因子架構參 卓。

四、以德爾菲法及 AHP 層級架構分析問卷調查進行主要、次要影響評估因子分析,

再利用第三~四次問卷調查專家學者對生態環境導入校園之異同性決策、其主、

次要評估因子權重排序,求得各層面生態環境評估因子資料,再整理出專家學者 一致性與異同性資料,歸納出本研究所分析求得之生態環境導入校園綜合主要、

次要評估因子,透過 AHP 層級分析,藉以獲得相對權重值的整體項目排序的重要 性參考因子。

五、研究結論整理歸納出本研究所分析之結果後,進而提出後續相關研究之建議。

(19)

1.5 研究流程

本研究於確立研究主題、背景、動機、目的與研究範圍之後,以生態環保導入 校園架構為研究標的,第一部份利用相關文獻回顧與前人研究成果整理並探討之影 響主、次要評估因子。第二部分建立研究層級評估因子架構及相關理論應用,依據 生態環境導入校園架構考量生態環境評估因子分析,並整合效益層面評估分析資 料、研究驗證結果與成效檢討建議。本研究流程如圖 1.1 所示:

(20)

圖1.1研究流程 否

可行 確立研究主題

與範圍

資料蒐集彙整

生態工程與生 態工法定義 生態環境理論

研究方法之確 定

德爾菲法、AHP 層級分析原理

蒐集

主、次要影響 評估因子蒐集

訂定評估因子 架構

第二階段專家 AHP 層級分析問卷

研究驗證結果 與討論

結論與建議 案例驗證

否 第一階段德爾

菲法專家問卷

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第二章文獻回顧

文獻的回顧探討上,首先要針對校園生態環境工程之定義與沿革做簡述介

紹,再說明生態環境之起源與發展、意涵,校園生態工程與生態工法之關係、校園 生態環境設計原則、校園環境整治問題之探討。

2.1 生態環境之定義與沿革

在 1938 年,Seifert 因提出以近自然河溪治理的概念,利用自然的植栽、塊石 重力等自然材料,防止溪水的沖蝕、保護溪流岸坡,成為現在發展生態工法的雛形 [1]。於 1962 年,Odum 將自我組織能力(self-organizing activities)之生態學概 念的運用於工程中,首度提及「生態工程」,指出生態工程是對自然界的管理,藉 以輔導傳統性生態工程方法,致力於人類對自然系統的協調合作的理念,首次將生 態環境工程的定義為「藉由人為外加能量以控制生態系環境,介由自然能量持續推 動的環境操作」[2]。Straškrada(1984 and 1985)則認為生態環境工程是基於生態 學之認知,減低環境傷害的環境管理之技術。在 1989 年 Mitsch 和 Jørgensen 正式 的探討生態環境工程,其予以定義為:「為符合人類與自然環境兩者利益的設計方 式」。於 1993 年由美國 NAS (National Academy of Sciences)所指導的生態工程 之研討會之中,將生態工程定義成為:「使人類與自然環境共存共榮永續系統設計」。 Mitsch(1996)並提到生態環境工程的目的,為恢復遭受人為破壞生態體系及具有人 類與生態價值的永續性發展。另一種的說法此工程是為了增加人類在內的生物與環 境之間關係,並約束強加於自然體系中各式各樣複雜環境的不穩定而設計方式。

在國內生態環境工程的發展現況上,著重於土木、水土保持工程上,也就是偏 重於生態工法的發展。在行政院公共工程委員會於 91 年 4 月成立之生態工法諮詢小 組,積極辦理各項生態工法推動方案;並根據 91 年 8 月 14 日生態工法諮詢小組第 三次會議結論,將生態工法定義為「基於對生態系統之深切認知與落實生物多樣性 保育及永續發展,而採取以生態為基礎,安全為導向的工程方法,以減少對自然環 境造成傷害」[3]。

(22)

2.2 生態環境導入校園架構因子相關理論回顧探討

茲將各國生態工法應用重點及發展方向之整理及生態工程與生態工法之定義,可 歸納出幾個關鍵因子概念:(1)生態系統(2)生態原則(3)生物多樣性保育(4)人類與 自然共存共榮(5)永續發展。

2.2.1 國內外生態工法之起源與發展

生態工法來自於德國及瑞士,逐步推廣至世界各國,在 1962 年 H.T.Odum 首次 提出「ecological engineering」,將自律行為(self-organizing activities)的 生態學概應用於生態工程中。直到 1989 年生態學家 Mitsch 及 Jorgensen 正式探討 ecological engineering 的概念並賦予定義,生態工程才正式誕生[4]。

生態工法在執行時因各國之國情而有不同,而有不同之應用重點與發展方向、

在美國,大多應用在生態系統復育與生態環境工程兩種領域中;中國則強調生態產 業的應用;日本之「近自然工法」(nature-working method),則與台灣近年來之發 展較近[5]。茲將各國生態工法應用重點及發展方向之整理如表 2.1 所示。

表 2.1 各國生態工法應用重點及發展方向之整理

歐洲 美國 日本 中國 台灣 台灣

發 展 年 代

30 年代 60 年代 70 年代 80 年代 90 年代 100 年代

應 用 重 點

改 善 水 源、 生態 環 境 復 育 、 遊 憩。

生 態 環 境 復 育 、 改 善 水 質 、 提 供 教 育 功能。

清 水 遊 憩、 生態 復 育 、 重 建 人 文 環 境。

提 振 農 業 經 濟 、 永 續 生 產 力 汙 水 處 理 、 改 善 生活品質

清 水 遊 憩、 生態 環 境 復 育 、 棲 息 地維護。

施 設 親 水 性、近 自 然 型 態、生 態 多 樣 性 。

發 展 方 向

近 自 然 之 水 利 建 設。

生 態 系 統 復 育 、 生 態 環 境 工 程。

近 自 然 工 法。

生態產業 近 自 然 工 法 、 生 態 工法。

近 自 然 工 法 、 生 態 工法。

(23)

資料來源:本研究整理及[11]。

2.2.2 生態工法之意涵

現今國內環保意識抬頭及提倡環境教育聲浪下,生態工法的觀念漸受到人類的 重視,有關生態工程與生態工法的研究會議提常為學術界與工程界提出,在 2006 年 美國前副總統高爾(Al Gore)以一部「不願面對的真相」紀錄片中喚起全世界對全 球暖化問題的關切。為維護自然生態環境、提昇國民生活品質,以生物學及生態學 為基石的「生態工法」(Ecological Engineering Methods)的呼聲便與日遽增[6-7],

其中共識也愈來愈強。生態工法是為了對生態系統落實生物多樣性保育及永續發 展,而採取以生態工法為基礎,安全為導向的工程方法。總而言之,「生態工法」

即為為保護生態、減少對自然環境之傷害,遵循自然法則,使自然與人類共存共榮 之情境,安全保護人類生命並維護生物棲息的生態環境。

由生態工程與生態工法之定義,可歸納出幾個關鍵概念,(1)生態系統 (2)生 態原則 (3)生物多樣性保育 (4)人類與自然共存共榮 (5)永續發展。生態工程師 必須對「生態系統」有深切的認知,應用符合「生態原則」之設計,並落實 校 園「生 物多樣性保育」,使「人類與自然共存共榮」,方能達到生態環境校園的「永續 發展」之目標。生態工法除包括工程的概念外,其有別於傳統土木工程者,主要 在於生態工法是以「生態學」作為設計的基礎。因此生態工法必須建立在接近自然,

且合 乎 施工原有的生態條件,以降 低工程 對 校園環境 與 生 態 所 造 成 的衝擊,

在滿足此一基本要求下達到工程建設的目的,生態環 境 校園 才有永續發展的可 能,校園生態工程建設才有實質的意義。

2.2.3 生態工法之定義

生態工法是一種尊重自然,遵循自然法則,使人為工程建設與環境生態相互整 合,而能共存共榮的設計理念與工程方法[8,9]。生態工法是一個對環境、生態、

友善的工程概念,並無制式的標準,是相對性而非絕對性的。林鎮洋認為生態工法 係「以安全為基礎,生態為導向,永續為目標之近自然土木技術」[10]。而依據公共 工程委員會生態工法諮詢小組針對生態工法所研擬的定義如下:「生態工法係指人 類基於對生態系統的深切認知,為落實生物多樣性保育及永續發展,採取以生態為 基礎、安全為導向,減少對生態系統造成傷害的永續系統工程設計[11,12]。

(24)

2.3 校園環境生態工程與生態工法之關係

由上述國內對生態工法的定義,可了解國內外專家學者提出「生態工程」與「生 態工法」兩種名詞的差異與所代表的涵意是有所不同,生態工程是廣義的生態工法,

而生態工法僅是生態工程的一環[13-15]。Mitsh 與 Jorgensen 於 1989 年彙整各專 家意見後,可以清楚界定生態工程應具備的本質與內涵如下[16]:

一、生態系統保育:工程師藉由各種工具與原料來設計建構各式過程及產物,生態工 程便須仰賴豐富物種及多元化之生態系來進行同等的工作,除非絕對必要,否則 對生態系得任何限制、干擾、消耗,都產生不良後果。

二、自我設計生態系:具有自我控制的能力,並藉此改變或調整系統中的物理或化學 環境,使其更加美好(palatable)。

三、以太陽能為基礎:生態系係以太陽能為基礎,因此生態工程或生態技術便應該建 立在對於這種自我永續的認知上。

四、是大自然不可分的一部份:若將社會視為生態系的一部分,則人類一方面能享受 大自然所提供的遊憩與美學的附加價值,利一方面也可能減少污染的產生,降低 對於非再生性資源的需求。

生態工程的應用主要可分下列四大類:

一、生態環境工程:利用生態系降低或解決傳統環境工程所產生污染問題。

二、生態工法:泛指在嚴重人為干擾後,「協助」生態系恢復原貌,所施作之 生態工程方法。例如: 永續校園環境復育。

三、人工生態系:「仿」生態系或「複製」生態系以解決環境汙染問題。例如 上 述 之 利 用 濕 地 承 受 污 水 , 進 行 處 理 , 這 些 濕 地 中 以 人 工 濕 地 (constructed wetland)為大宗,此等人工濕地及是人工生態系的一種。

四、生態技術:在不危及生態平衡的前提下,利用生態系或生態資源,以提供 人類所需。

生態工程的應用四大分類,其關係如圖 2.1 所示,生態工程的內涵。因此,生 態工程為核心,有效應用各種生態工程串連成緩衝區,以改善人類活動對環境的衝 擊,使人類能扮演一個善意的消費者。

(25)

圖2.1生態工程的內涵 資料來源:[14,16]及本研究重新繪製

本研究綜合上述資料,生態工法乃是基於永續生態環境的觀念,藉以延伸出生 態環境復育、環境整治等手法,生態系為範疇,儘可能不要破壞原有的生態環境景 觀的原則下,利用自然素材及環境自我回復的能力,進而達到生態環境平衡及生態 永續資源,使此內涵得以在環保意識高漲下,成為人類及環境之間平衡共存的主流。

生態環境 工程

生態技術 生

態 工 法

人 工 生 態 係 利用生態自淨能

力進行污染消滅

在不破壞生態平衡的原則下,以永續經 營的原則滿足人類對可再生資源之需 求

生態復育 環境整治

「複製」

生 態 系 統,並利 用 生 態 特 性 以 解 決 某 特 定 污 染問題 自然環境

緩衝區

人類活動空間 生態工程

Ecological Engineering

(26)

2.4 校園生態環境設計之探討

依生態工法之實務面,彙整歸納如下:1.生態環境設計之原則 2.生態群 3.基地 保水,其基地保水的設計方法分為兩大類,一、「直接滲透設計」,二、「貯集滲 透設計」。前者是直接利用土壤滲透將雨水涵養在大地之中,後者是先將雨水暫時 貯留在基地設施物上,然後再漸漸地滲透或流入大地之中。

2.4.1 生態環境設計之原則

本研究參考林鐵雄(2004) [5]針對生態工法設計所提出原則進行回顧,依生態 工法之實務面,彙整歸納如下原則,作為本研究生態環境導入校園架構對生態環境 之參考依據。

一、生態環境設計之原則:

(一)生態工法設計應符合生態原則:避免干擾動物棲息地,除非必要儘可能不要破 壞既有生態、景觀,儘量保全所有的生態結構與功能並維持其多樣性;營造生 物棲地多樣性,運用自然演替、物質循環與生態自淨能力等,促進生態系之再 生、復原能力。

(二)生態工法設計應符合整體考量原則:環境本生具有許多不確定性與複雜性,必 須整體性、全面性之規劃,雖僅需進行局部改善,仍須對整個生態系統瞭解與 分析,確認區域的環境條件及工程材料合理運用。

(三)生態工法應符合因地制宜原則:須先瞭解週遭環境條件及材料取得適宜性,其 中選擇材料自然原生、能創造多孔性空間之材料為主。

(四)生態工法設計應符合工程規模最小化原則:構造物設計師工,依自然工法之內 涵,仍以工程構造物規模最小化及最少量之資材組合應用達到最大生態機能效 益為原則,可有效減低工程行為對環境之衝擊及減少對自然生態之破壞。

(五)生態工法設計應創造與自然相容的景觀:須進行相關生態環境調查,可能維持 自然狀況,儘量不改變生物棲息及景觀現況之連續性;營造之自然生態系空間,

能滿足其生態功能、環境需求、景觀融合,並同時兼顧工程建設的需求,以符 合其安全需求、景觀美質及經濟效益。

(六)生態工法設計應重視能源循環與效率:自然界的循環可視為一種能量轉換的過 程,生態工法設計時儘量以自然界自身力量進行,多使用綠色材料,減少能源

(27)

之消耗。對運用材料生命週期之評估,減少汙染物與廢棄物,廢棄物回收再利 用,避免增加環境壓力。

(七)應減少工程行為對環境的衝擊:生態工法工程技術應用,除考慮改善地點之環 境外,必須配合其週遭環境所能承受衝擊的程度,避免因工程施作而影響其周 邊之環境,反而造成他處或外來之二次傷害。

(八)生態工法監測資料的建立:不論在事前規劃、施工階段及完工後維護管理,均 應持續追蹤考核,以寮解生態工法實施之成效及監測資料的建立。

二、生態群:

(一)生物多樣性 1.生物多樣性原則

生物多樣性是依據1992年在巴西里約召開的世界地球高峰會議中,所制訂的

「生物多樣性公約」,因為「生物多樣性」一直是地球環保的最高指導原則。

2.生物多樣性的目的

生物多樣性目的,是以多樣化的土壤、水、植被等環境來創造、提供多樣化 的生物棲息地。若將此目的落實到建築基地開發中,所反應出來的是必須提 升綠地品質,重視自然環境。創造多樣性的自然環境,最終才能讓人類生活 空間能蜩有更多生生不息的可能性。

3.生物多樣性的評估方式

生物多樣性的評估方式可分為下列四種領域來加以評估:(1)生態綠網(2)小 生物棲地(3)植物多樣性(4)土壤生態。另外必須配合評估對象所在地及位置 來加以訂定生物多樣性基準值BDc。

(二)綠化量 1.綠化量的原則

綠化量的評估對象不侷限於基地範圍大小,及基地的性質,並且主要是評估

「綠化量的功能」。因此,只要是未開發或已開發之基地,配置上有設計植 栽的種植行為時,就可以予以評估。

2.綠化量的目的

是以「植物CO2固定量」為主,並且對於建築環境中的開放空間、陽台、屋頂 及牆面進行綠化評估,以達到多綠化、多生產氧氣、吸收CO2之功能,進而對 於整個校園有所貢獻,以減緩校園氣候高溫的現象。

(28)

3.綠化量的評估方式[綠建築解說與評估手冊]

綠化量中的綠化量獎勵基準,是希望能在基地內最小綠地面積A'內實施全面綠化,

並且單位綠化面積的CO2固定量計算值必須大於基準值600(kg/m²)。

T CO2 = (ΣGi * Ai ) * a A' = 0.5 * r *(Ao–Ap)

T CO2的合格判斷公式如下:

T CO2 > T CO2 c = 600 * A' 變數說明:

TCO2:基地綠化之總CO2 固定量計算值(kg) TCO2:綠建築綠化總CO2 固定量基準值(kg) Gi:某植栽種類之單位面積CO2 之固定量(kg/m²) Ai:某植栽之栽種面積基準(m²)

A':最小綠地面積 a:生態綠化優待係數 Ao:基地面積(m²)

Ap:學校類建築不可綠化之運動場地面積(m²)

r:法定空地比。r = 1.0 –法定建蔽率(學校類建築,令r =0.6)

600:單位綠地CO2 固定量基準(kg/m²)

(三)基地保水[綠建築解說與評估手冊]

1.基地保水的原則

基地保水主要是針對基地中土壤和自然草地的保水性能加以探討,也就是基 地涵養水份和貯留、滲透雨水的能力。當基地本身的保水性態愈好時,代表涵養 雨水的能力高,進而對週邊生態環境有所助益。

2.基地保水的目的 基地保水的目的有:

(1)調節校園氣候,減少校園熱島效應的影響。

(2)增加校園土地水涵養之功能,以降低對生態的破壞。

(3)提高校園防災功能,減少地表逕流,降低校園下水道負荷,以達到整體校園 防洪之功效。

依據上述目的,基地保水在規劃、設計時,是應當慎重考量並且確實施行的一項指

(29)

標。

3.基地保水的評估方法

λ=(開發後基地保水量Q′)÷(原土地保水量Qo)≧λc 變數說明:

λ:基地保水指標

λc:基地保水指標基準。學校校園整體評估採0.5 Q′:各類保水設計之保水量總和(m³)

Qo:原土地保水量(m³),Qo=Ao×k×t Ao:基地面積(m²)

K:土壤滲透係數基準值(m/s)

T:最大降雨延宕時間(s),取158400s(44hr)為標準。

2.5 生態工法之規劃原則

生態工法源自於生態工程,除了考量工程本身外,需以生態學的基礎為依歸,

從而結合土木工程、水利工程及生態學等知識,應用於人類的生存環境中。在此思 維的引導下,許多的經濟建設應兼顧經濟開發與環境保護,而採行生態補償制度 (mitigation),此制度是現代環境影響評估中確立的制度,是對於人類活動的負面影 響所採取 的緩和 及補 償措施。 一般分 為迴 避 (avoid) 、最小 化 (minimize)、補償 (compensate),「迴避」是檢討開發案本身對於開發地點之需要性,或是有無其他替 代地可用;「最小化」是在開發案無以迴避時,檢討其是否縮小規模的步驟;「補 償」則是開發案無可避免地破壞環境時,採取替代的措施。因此,補償措施的實行 最先採取迴避原則,如無法迴避再採行最小化策略,最後才考慮最適化的補償替代 方案[17]。

Bergen, Bolton 和 Fridley(2001) [18]認為生態工法的設計,不論應用於何種區位 及尺度,應該都要具備基本的生態學觀念及工程原理,而在生態工法的施行上,需 符合五項基本的原則:

一、符合生態學原理。

二、採行因地制宜的策略。

三、保持較寬廣的設計功能需求。

四、注重能量與資訊的效能。

五、釐清工程的目的及價值。

(30)

Jørgensen 和 Nielsen (1996)與 Jørgensen 和 Mitsch (2000) [19,20]從生態學的觀 點,說明生態工法應具備的十二個設計原則:

一、生態系自行支配其結構與功能。

二、維持生態系內的生物功能及化學組成之均衡。

三、以環境管理減輕污染對於生態系統的影響。

四、生態系為自我設計的系統。

五、考量生態系的循環具有特殊的時間及空間尺度。

六、維持生態系化學及生物組成多樣化。

七、維持生態交會區、過渡區的緩衝功能。

八、結合生態技術的應用與環境管理。

九、生態系為複雜的網絡關係。

十、考量生態系的歷史演變。

十一、著重生態系邊緣的易破壞性。

十二、生態系是一個層級系統。

2.6 生態環境導入校園傳統工法與生態工法之評估因子

綜合上述生態工法設計原則設計手法,對於傳統工法與生態工法進行比較,過 去傳統工法以結構物安全性為首要考量重點,其次為經濟性考量、景觀綠美化,往 往忽略了生態性之重要。例如:傳統工法進行結構物施作時運用大量混凝土,無法植 生綠美化;使水生植物無生存棲息地,無法提供良好的植生環境等。

傳統工法與生態工法之最大差異,在於運用自然界本身的調和力,尊重環境中 各生物之生存權利,使環境在人為活動之下兩者能處於平衡狀態,維持與延續生態 系統結構與功能。惟運用生態工法之工程安全強度上則不及運用傳統工法工程之安 全強度,令部分專家學者仍對生態工法的安全性產生懷疑。

生態工法並非施作時需全然採用天然資材,其實是減輕工程造成之生態問題而 衍生之工法,能同時兼顧到「人類」與「自然界」二者間的生存利益。另生態工法 所重視之近自然生態環境,在教育、生態、安全、空間層面中,所能發揮相當功能 及影響,整理如表 2.2 所示。對於影響程度的多寡,須視工程種類、型態、時間、

工法與技術而定整理如表 2.3 所示。

(31)

表 2.2 生態工法的功能與影響 層面 功能與影響

教育

1. 環境倫理教育。

2. 人工生態教育。

3 生態技術教育。

4. 環境行為教育。

5.環境價值觀學習

生態

1.自然或多孔隙材質有助於微生物之生活棲息,有助於生物鏈整體之穩 定。

2.改變近地表處環境之微氣候,創造更理想的生長條件。

3.促進腐植質的形成,進而改善地力以孕育更健全的生態園。

4.基地保持穩定水文條件,改良水土性質。

5.提供生物完整棲息地,塑造多元化之物種生態。

6.生態環境之維護與復原:提升環境的復原能力,接受還衝擊的忍耐度 提高。

7.提供遮陰,維持水體溫度之恆定,並可餵食物之來源。

8.水濱植生之枝葉或根莖所交之形成的遮蔽,能作為重要之孵育場所。

9.生態步道:是人工環境下規畫出來讓人行走的生態步道,學習者在環 境中,學到各種知識、技能、情意等,其所處的環境就是生態步道。

1.無障礙校園:要排除現存於校園內對於殘障學生形成障礙的一切措 施,一方面要做到「不以障礙為理由而拒絕入學」,以達到「有教無 類」的理念;另一方面,也要排除校園內的各種有形與無形的障礙,

使障礙學生能夠像一般學生一樣享受各種教育資源,使殘障學生在「最 少限制的環境」中,接受適性化的教育,以充分發揮其潛能。

2.生態安全設施:生態系統穩定和生態文明建設是一個長期而艱巨的任 務。校園面臨的生態安全形勢依然嚴峻,生態環境十分脆弱資源遭到 破壞,野生動植物和水生生物資源日益枯竭。諸多生態問題的出現往 往是人類長期不恰當的行為所累積產生的結果。對自然和生態災害的 緊急救助能夠在短時間內幫助我們減少損失,但要修復已經受到損傷

(32)

安全

的自然系統,需要做長期的努力。

3.周邊生態環境:校園內之歷史軸線-進行景觀重整,其理念更將歷史 人文整合於校園延續聯外水景之都市校園友善界面理念,圍牆去除,

代之以表達科技、生態之水廊道。結合為一公共藝術。此科技、生態 之水廊道推動的理念,結合水資源環境、公共藝術與科技,透過都市 與校園介面之街道生態校園周邊規劃尋找都市生活美學的蹤跡,成為 生態校園都市的代言形式。

4.親水安全設施:校園有親水及水中生物,為學校師生課餘之暇休憩的 好去處,為永續營造舒適安全又美麗景觀,親水環境的營造,對創造 友善生態都會環境及滿足學校自然環境與教學需求而言,具有一定程 度的貢獻。

空間

1.緑化量:因整體規劃而增加之綠化面積及藍帶面積,提供舒適怡人之 休閒空間,同時營造出較多樣之生態景觀環境,對都市生態系統中之 最主要生物-人而言,除提高其生活品質及心靈享受外,也可提供更 豐富之生活、休憩與學習環境。

2.友善校園:對綠色森林學校,充滿巧思規劃及環保意識…等機能發揮,

不禁欣喜羨慕之意油然而生,在這水與綠的森林校園、營造多樣性的 空間感與個性化的場所、感官的體驗及場所的連續性等,在學校各個 角落實踐永續發展的經營觀念,及融入友善校園安全、多元、無障礙 的理念考量。

3.景觀協和:校園生態工法之設計應創造與自然相融之景觀,儘可能維持 自然生態狀況,盡量不改變校園中的生物棲息及景觀現況之連續性與 延續性,使達到和諧的生態狀態,才得以營造出滿足生態功能、環境 需求、景觀融合之自然生態空間。

4.親水可及性:校園除了具有休憩功能外,尚有親水之機能。「親水」是 人與水環境的互動關係,涵蓋了提供校園優美的景觀、滿足人類的情 緒及心裡,以及保育生態體系等多項親水環境機能的內涵。

資料來源:本研究整理

(33)

表 2.3 傳統工法與生態工法之比較

傳統工法 生態工法

能源類型

石化燃料,非再生性資源 太陽能為主,非再生性資源為 輔

材料區別 鋼筋、水泥,人工科技材質 各種物種、生態系,自然界取 得之材質

型態及組成 單一化組成 多元化組成

人類社會之定位 與自然區隔 為大自然的一部份

與 其 他 物 種 之 互 動

排斥 共榮共存

校園建置成本 n/a n/a

校園管理成本 n/a n/a

校園永續性 低 高

資料來源:本研究整理自林鎮洋、邱逸文,2003a

2.7 校園環境之意涵、沿革與理論

簡而言之,校園環境發展包含項目在硬體方面含括「生態環境創造」以及「綠 空間生態建築」兩大項目,從瞭解自身校園區域、文化、歷史與生態等特色,從而 創造出完全不同且多樣的永續生態校園環境。

2.7.1 校園環境之意涵與沿革

校園環境發展的觀念興起,帶動了國內對綠建築指標的建立,包括台灣綠建築 的九大指標(EEWH),更促進了國內推展學校綠建築的趨勢,例如澳洲、美國及台灣 的永續學校(sustainable school)、英國的生態學校(Eco-school)、日本、台灣、大陸的 綠色學校(Green school)、美國的健康學校(Health school)等。在 921 災區的「新校園 運動」更是以「永續校園環境發展綠色校園環境作為校園重建的 8 項具體原則之一」

[21]。永續校園發展的經營和實踐,需要透過教育、社會大眾共同促進和完成。教 育對永續校園環境發展極為重要,近年教育在永續校園的推動上扮演著重要的角 色,希望培養人們對環境的敏感度和永續經營的概念,並且冀望能鼓舞社會大眾對 永續校園的支持。

2.7.2 校園環境相關理論

(34)

國內環境政策所依循的主題。「永續校園」的構想源自於歐、美、日等先進國家之 生態學校及健康學校,指的是應用本土化永續建築技術與生態式校園環境結合所建 構而成,符合永續、生態、健康等原則,最基本條件在於校園環境綠化。

校園環境相關理論的四大面向:

台灣大學地理學系[22],分析「永續校園」應涵蓋四大面向:

一、校園環境政策:包含環境教育政策、採購政策、環保政策等,同時應有環保組 織及主事者承諾,並對校園進行調查與稽核,明列學校所面臨的問題及其改善 的行動計畫時程,以確保校園生態環境的落實。

二、學校空間建築規劃與校園環境管理:包含校地的選址、建材的選用、設施的維 護與管理等,學校的任何建設應盡量保持基地原貌,多運用當地自然的材料,

避免過度加工與裝潢,以降低化學物質對自然及人體的傷害。校舍的建築規劃 最重要的是以環保的理念出發,建造友善校園、生物多樣性、生態綠化、環保、

安全以及人性化的無障礙校園。

三、校園環境教材化:學生唯透過自然實景、實務的接觸與觀察,方能對自然生命 的意義與價值有所體認,尊重自然環境。

四、永續校園生活:是節約水資源、物質循環的打造生生不息的綠色校園概念,融 入學生的校園生活中,讓學生有參與規劃改善校園生態環境行動的參與感,以 及落實環保行為與環境維護的責任心。

2.7.3 校園環境特徵

Weiss (2000) [23]認為為校園環境的特徵為:

一、在學校設計、建造和營運期間,所運用的資源應以減廢為前提。

二、盡可能使用可重複再生的資源。

三、學校自行製造可代替資源。

四、學校應利用所在地的氣候及城市環境的優點,來降低對化石燃料的依賴。

五、在合理的經費下,創造健康及安全的學習環境。

六、創造學校環境成為不可或缺的生態環境教育工具和社區資源的學習生態環 境。

(35)

2.7.4 理想校園環境

成功大學建築系江哲銘教授[24]、環境醫學研究所所長蘇慧貞教授(2003)理想 的永續校園環保之實踐,兩大關鍵整理如下說明:

一、「生態校園環境」:注重生態與生態共存的校園生態環境,即必須確保生物多 樣性、原生植物生態環境的培育以及室內外環境清淨與永續生態循環。

二、「綠色建築技術」:其理念除了對綠色環境的保護外,更加入健康建築與開發 新能源的設計,諸如對建築物理環境水及其他複合問題的整體設計,以提高構 造與設備的性能。

2.8 校園的生命週期觀點及綠色校園建築

成功大學建築系林憲德教授(1993)[25],提出永續校園環境發展必須面臨生命 週期評估(Life cycle assessment;LCA)觀點,亦即從校園的「搖籃到墳場」進行全面 性、系統性的環境評估,校園 LCA 與學校建築物壽命相關,即應以建築物 40 年生 命週期來計畫校園永續環境發展之意。從 LCA 觀點,任何快速變動的都市發展與教 育政策,均非永續環境發展的政策,惟有穩定持久的社會條件,才是孕育校園永續 環境發展的基盤。

永續校園政策可藉助目前綠色建築評估體系來輔佐其發展,現行綠建築評估系 統簡單實用,且經過廣大建築市場印證的建築性能檢驗機制,並設有「綠建築標章」

制度作為性能認證的識別標誌,亦具權威之「綠建築委員會」來執行評估認證工作,

可避免南轅北轍的困擾。綠建築「生態、綠化量」兩範疇,與校園永續校園環境較 具明顯關係。

2.8.1 打造校園環境的五大原則

政治大學教育行政與政策所湯志民教授(2003)[26]歸納整理打造永續校園環境 的五大原則,分別為教育原則、生態原則、安全原則、空間原則以及健康原則。

一、教育原則:

要成功的發展永續校園環境,所牽涉人員包含了學校所有師生、行政人員及家 長,甚至若將學校擴大到社區資源的概念,則還含括了所有共同分享學校資源的社 區居民,因此,建造永續生態校園的綠色學園,就該讓所有相關的人員共同參與,

(36)

藉著環境教育的方式傳達以及大家攜手的體驗,更加落實。

二、生態原則:

生態原則可由校外生態環境、校內生態環境以及整體生態環境三方面來探討。

首先,在校外生態環境方面,學校的規劃設計與空間配置,應考慮學校本身的地理、

地形、坡度、降雨、排水、風向、地質、土壤及環境敏感性等之問題,並注意學校 對週遭的外圍環境所可能帶來的負面影響。

在校內生態環境方面,學校應依校地之大小,作適當的規劃,避免因過度的密 集開發,影響共生生物的生存問題,並且多種植物,兼容多種樹種,以增加更多的 生物駐進校園,讓學校成為自然的生態園,亦可規劃生機花園、菜園與農場,做為 生態教學園。然而,為避免學校成了一個大污染源,採取落葉與廚餘的堆肥處理,

並作為校園植物的肥料,並且生活污水、毒性物質等之排放需謹慎處理,讓學校土 地環境可透水呼吸,涵養地下水源。

三、安全原則:

生態工程乃「生態」與「工程」之有機結合。Bergen 等人認為生態化的工程設 計,並非在工程中加入一點生態的色彩,亦非在生態中加入一些工程的技術特質,

而是以在生態學為基礎,運用工程特有處理問題的技巧,以完善解決問題的新典範 [27,28]。所謂運用工程特有處理問題的技巧,亦即工程師善於應用科技以「安全」、

「經濟」的解決工程問題的專業能力,而生態工程除此兩特質之外,還需要再融 入對「生態」的考量,以設計出「符合生態原則且能安全、經濟的解決問題」的方 案如圖 2.2 所示。

生態 + 工程 = 生態工程

圖2.2「生態工程」是「生態」與「工程」之有機結合

由此觀之,生態工程只是傳統工程之延伸,除了達到傳統工程著重「安全」 與

「經濟」的設計目標之外,還要達到「降低對生態環境造成衝擊」、「讓自然參與 設計」、「彰顯生態價值」等等「生態」向度之目標。因此從工程之觀點思考生態 工程時,「安全」仍是必須滿足之基本設計目標之一。為達成「安全」、「經濟」

與「生態」的工程目標,有必要調整過去看待工程問題與解決工程問題的方式。必 須將「生態」的觀點有效的整合在工程規劃、設計、施工與維護的每一階段,「生 態學」亦應成為決策過程的基礎知識。

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四、空間原則:

目前對於建築基地之綠覆率多有相關之規定,其綠覆率應達百分之五十以上。

綠覆率的計算方式,為基地範圍內所有由綠色植被所覆蓋部分的面積與基地面積百 分比值。與綠化面積不同的是,綠覆率在計算時不以鋪面面積計算,而是以綠植栽 覆蓋面積範圍來計算,例如在硬鋪面上以樹穴或花台植樹,並非計算樹穴及花台的 面積,而是以樹冠幅員所覆蓋的範圍來計算綠覆面積。綠覆面為植物枝葉垂直投影 於地面形成之投影面積。其中為草地、地被或草花者,以實際被覆面積計算;停車 空間以植草磚築造者,則以鋪設植草磚面積三分之一計算。綠覆率(Ratio of green cover)是建築基地綠化程度指標的一種。根據研究校園每提昇約 10%的綠覆率,周圍 平均氣溫可降低 0.13 ~ 0.28 ℃,這證實了校園綠化空間確實能緩和校園熱島效應。

五、健康原則:

綠色學校的規劃應保有的健康原則包含舒適、自然及安全,在舒適方面包含如 下:

(一)校舍建築的設計應符合使用機能。

(二)所有器具的選用應符合人體工學的設計。

(三)具有良好通風的系統設計,以維持室內環境品質。

(四)使用濕性低與含濕性低之建築材料。

(五)建築組織宜用高隔音度之材料與工法。

在自然方面,於校園中多建造利於自然生物生存的自然生態圈,以自然為師,

讓師生一同體驗自然,回歸簡樸的生活態度,學習大自然包容的胸襟;在安全方面,

即避免使用危害自然與健康的物質,裝修教室與校舍,或者清理環境與物品,應多 利用自然的材料,以防止污染的產生。

2.8.2 教育部推廣校園環境

教育部 2003 年界定「綠校園」[29],在 2004 年更名為「永續校園」。為達成 永續發展的目標,行政院規劃「挑戰 2008 年—六年國家重點發展計畫」[30,31],

由教育部規劃的「永續校園推廣計畫」,以建立一個進步、安全、衛生、健康、人 性化的學習環境空間為主,加速推行校園公共工程改造計畫,藉由突破傳統校園封 閉的環境與制式管理原則下,整合校園共同意識、建立校園風貌、拓展校園生態旅 遊等課題,改造生態校園環境成為具有校園特質的公共活動空間;結合校園綠色技

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術實施應用,落實擴大校園內需進而發揮永續生態校園環境之積極意義與促成環境 教育改革之目的。

簡而言之,永續生態校園環境包含項目在硬體方面含括生態環境恢復與維護以及 永續建築兩大項目,從瞭解自身校園地域、文化、歷史與生態等特色,從而創造出 完全不同且多樣的校園環境。校園對應校園環境改造,創造出校園教學教育特色的 教學教材,未來更可配合不同生態校園環境特色的學校,更能形成緊密的環境教育 聯絡網。

生態校園環境在軟體面,以永續發展的環境出發,硬體面可落實永續建築技術。

除建立舒適的校園建築及生態之校園環境外,亦能建立生態永續校園環境技術應用 與評估實例,以整合成健康之生態校園環境應用技術,提供未來國內永續校園規範 依據。並且從校園出發推動生態環境再造方案,以校園公共空間作為示範,利用居 民參與方式獲致鄰里社區認同,具有突顯校園地域特色、順應環境條件、凝聚校園 意識等效益,創造出校園緊密結合之生態環境示範。而該示範校園,亦同時呈現環 境工程改革之理念播下種子。

建立之永續生態校園環境案例,可提供與生態旅遊參觀點以達到生態校園環境 教育應用之目的。以生態永續校園環境為永續校園整合的技術,除進行建築、環境 與教育的改造,使校園推展之永續生態校園的概念、城鄉風貌相互流通、擴散蔓延,

則校園之生態環境、文化教育各方面可望朝向永續發展。

2.8.3 國內外校園生態環境之發展

世界各國校園環境之推展有許多不同之名稱,如永續學校(Sustainable school 澳 洲、美國)、生態學校(Eco-school 歐洲)、綠色學校(Green school 美國、日本、台灣、

中國)、高成效學校(high performance school)、智能學校(smart school 美國)及種子學 校(seeds 加拿大)等。

一、歐洲生態學校

歐洲環境教育基金會(Foundation for Education in Europe)FEEE 在 1994 年提出了

「Eco-school」生態學校計畫,亦稱之為綠色學校,係鼓勵學校主動引導學生學習環 境知覺與認識生態教育,並經營管理整個學校的生態環境具體行動,已經包含了 6,000 多所學校個別分布在 21 國家之中。

二、美洲的生態校園環境永續發展

(39)

美國校園永續發展環境改造名稱有永續校園(sustainable school)、綠色學校(green school)、健康學校(health school)、高成效學校(high performance school)、智能學校 (smart school)等不同名稱,概念皆以生態、友善、健康及教育為核心,尤其重視友 善空間和綠化環境的運用。

三、澳洲的永續環境學校

澳洲校園之永續環境發展可分為 3 個時期,學校自我評量期、學校規劃期及執 行期。永續校園行動方案的增進手法在於學校的資源及場所的經營管理(包含空間、

生物多樣性、景觀設計、環境教育)在現行的學校融入全部課程及每日的活動中。其 目的是將永續教育與環境、教育與景觀設計的整合成果落實在校園裡。

四、中國大陸綠色學校

中國首次提出綠色學校的概念在 1996 年 12 月,中國國家環保局、中宣部、國 家教委頒佈了全國環境宣傳教育行動綱要,在 1996 至 2010 年,在全國逐步開展創 建綠色學校的活動,並在 2012 年首次表彰了全國 105 所“綠色學校”創建活動和 22 個優秀組織單位。

綠色學校創建過程中存在綠色學校基礎資料不完整、國家與地方資訊溝通不順 暢、綠色學校的復查不足、盲目追求綠色學校的數量而忽視質量、認為綠色學校等 同於綠化學校、忽視學校的環境管理、陳舊的教育體制束縛、經費設施的匱乏,以 及教師實施環境教育能力的缺乏等問題和障礙。

五、日本綠色學校

將學校設施本身的硬體設施及軟體設施兩面向調和,強調以學校硬體設施為中 心,這是日本綠色學校最突出的特點。在文部省和通產省共同實施「關於推進完善 考慮學校設施

(綠色學校)

的實驗模範事業」,在選定學校進行各種事業類型試驗。

六、台灣綠色學校

綠色學校是二十一世紀的風潮[32],綠色規劃、綠色設計及環境稽核等概念,

已成為民眾耳熟能詳的理念。而學校不能脫離永續發展的潮流,以生態環境的理念,

從學校經營政策、教學課程、建築規劃與校園生活等層面切入,成為一個綠色化的 學校。在教育改革運動下,學校經營出現許多不同形態的開放理念。校園空間的設 計,不再受圍牆及僵化的水泥建築所壓制,可以更地方化、多樣化、綠美化、花園 化及人性化。教育方法也更彈性、更開放、更生活化。國外已經有許多景觀設計者 進入校園內,邀請學生參與環境規劃設計、合作施工及管理學校內或校外的荒地、

(40)

公園作為學習環境的案例。也有許多學校規劃教學活動,讓學生利用校園環境來學 習及進行與環境有關的行動。

2.8.4 校園生態環境生物多樣性

從發展初期全球永續的健康建築、綠建築、永續建築、永續社區、永續城市到 生態校園、生態城市、生態社區、生態村、綠社區等。然而,這些名稱間最大的不同 點乃在於尺度,永續是一種理想、一個目標,而生態則是技術,也是指標。

發展生態校園環境最重要之關鍵點即生態承載量(環境承載量),也就是資 源與賴以生存生物數樣的相對關係。運用在生態校園環境中,也就是校園生態系 統中自然資源的數量、人口的多寡以及每一個人所消耗能源的數量。在這樣的理念 下,產生循環、多樣化、在地化、多元性與適當規模與理念等概念,似乎也成了生態 校園環保之最佳寫照。生態校園環境的意涵應分成三部分,即環境、生態與生活 空間。簡而言之,在環境方面,應尊重自然並兼顧生態平衡;在生態方面,建 立 一 個 新 的 棲 地 , 好 讓 這 些 保 育 類 的 物 種 , 能 在 重 建 自 然 環 境 中 , 恢 復 其 族 群 數 量 , 及 其 在 生 態 系 運 轉 中 應 扮 演 的 角 色 ;在生活空間方面,兼顧便利性 與生活空間品質,並允許各面向之多元化共同存在。此即追求生態校園環境之最終 理念。

生物多樣性,原是自然與物種存在的組合,也是人與自然互動的空間。近年來,

由於人類對環境破壞的規模,已經擴大到全球性的尺度,例如酸雨、全球氣候高溫 化、森林枯竭、臭氧層破洞、氣象異常等現象頻頻出現,人類為圖自己的利益已經對 自己所生存的環境造成重大威脅。改善實質的生存生態環境,,,,永續發展便在這樣的 情況下,被推出來成為解決校園環境危機的最高目標。

自從 1992 年生物多樣性一直是校園環境保育的最高指導原則,其所代表的意 義即是生態的一環。過去有太多的校園建設,因嚴重缺乏生態設計的考量,以致於出 現大面積單一物種或僅允許單一型體存在,基本上與生物多樣性是背道而馳,不 符生態基本存在的型態。以往,我們的綠化政策常不知生物多樣性之好處,往往以人類 的喜惡與成見來選擇一些易於整理、成長迅速、不結果、樹形整齊的時髦樹種或外來 樹種,因而扼殺了生物多樣性的環境。這樣的作法不但降低了植物族群的穩定性,也 是造成野生原生種消失的最大原因。因此,在生態校園環境評估指標之此時,理當將 生物多樣性等生態指標,自綠建築評估體系中延續下來。

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