時序進入冬季,北方家戶的暖氣系統又開始運作了。嚴寒的冬天人們需要暖氣來維持工作效能與身體健康,但是過度消耗燃料又會加重空氣污染、排放大量溫室氣體,有害環境。如何在健康舒適與維護環境之間尋求平衡,是一門不簡單的學問。雖然住房節能的程度在建築設計施工的時候幾乎就已經決定了,還是有一些細節是居住者可以自行調整的;或者,至少在買房、租房前判斷日後能源消耗的狀況,選擇較為節能環保的住房。
今年我首次搬到自採暖的住房,室內溫度可自行調控,於是在暖氣開始運作的頭幾天我進行了一個小小的試驗,用以找出家中舒適與節能之間的平衡點。 頭三、四天我將室內溫度設在18℃,全日維持定溫;這是由於我在家工作,溫度低於18℃時工作效率會開始下降-要麼衣服穿太厚使身體的靈活度變差,不然就得經常吃東西以補充熱量。但全日定溫的結果是晚上覺得太熱;另外,由於溫度控制的感應器在室內較陰暗處,而我工作的區域靠窗且面西,晴天中午過後日照使該區域溫度比感應器所在處要高出1~2℃。於是我便將每日溫度設定調整為:早晨18℃,中午降為17℃,太陽西沈後調回18℃,就寢時調降至15~16℃。試驗期間我每天察看燃氣表的數字並做記錄,發現溫度設定調整後比起最開始的全日定溫,燃氣使用量平均下降約40%。換句話說,我也為自己省了40%的燃氣費。
從我的試驗中可以看出,僅僅是2℃之內的微調,都可以造成相當大的燃氣消耗量差別。那麼請想想,若像美國人一般把冬季室溫設在25℃左右(在室內穿短袖覺得舒適的溫度),是多麼可怕的能源浪費。當然供暖的效率與所使用燃料和系統有很大的關係;以城市集中式住宅的鍋爐熱水供暖系統而言,若用煤為燃料,集體供暖效率較高且可控制廢氣和煤灰等的污染;但若使用燃氣,自供暖(各居住單位可自行調節溫度)較為節能,尤其可以減少樓房頂層過熱(熱氣往上升)、必須開窗降溫所產生的能源浪費。
住房的節能設計重點在於開窗方式與隔熱效果,基本上在建築設計施工階段就已經決定了,不過室內裝潢也會有影響。節能設計並沒有走遍天下皆可適用的固定樣板,最重要的是「因地制宜」。不顧本地氣候特性、照抄國外設計的建築往往變成耗能的罪魁禍首。舉例來說,外型透明、具現代感的玻璃大樓有保存日射能的功效,為適合寒帶地區的建築設計;但在南方高溫潮濕地帶,玻璃帷幕大樓只會損耗過多的空調電能,且為數可能是節能建築的4、5倍。對於只顧設計美觀、沒有充分考慮居住舒適性的房子,我也有深刻的體會。我在台北的老家,據說當年設計的建築師對某時期的蘇聯風格情有獨鍾,於是每個房間都有大面的玻璃窗,室內非常明亮;但是特殊的開窗方式使外面的風不易進入(這在北國氣候應該是必要的),結果便是夏天亞熱帶的強烈陽光給室內加溫,卻沒有風來降溫,即使到夜間室內溫度仍居高不下;如果不開空調,人就處在無時無刻不汗如雨下的狀態。
通風良好、隔熱效果佳-也就是冬暖夏涼型的房子,配合環境能量的流動,不但節能,也有利於居住者的健康。空氣其實是很好的隔熱材料;雙層玻璃(中間夾一層空氣)的隔熱保暖效果比單層玻璃強許多,樓房屋頂鋪設空心磚作為夏季防曬、冬季保暖之用,就是這個道理。其他像天然或人造纖維、木料、泡棉等孔隙多(存留空氣)的材料,也都有相當好的隔熱能力。此外,善用戶外植栽可以調整氣流以及陽光照射量,增加室內舒適度。不透氣的材料,如水泥、金屬、瓷磚等,容易吸熱也易散熱,因此純鋼筋水泥建築物受室外溫度影響大,基本上是「冬冷夏熱」,需要消耗大量能源,以空調維持室內居住品質。
近年由於人類過度消耗能源造成的環境惡果不斷浮現,建築界也興起反省的風潮,開始推行對環境較為友善的建築設計思維。歐洲稱為「生態建築」或「省能建築」,強調生態平衡、保育與物種多樣化、資源回收再利用、再生能源及節能等。日本通稱「環境共生建築」,重點放在減低環境衝擊、與自然調和以及居住舒適性等三大特性。美國稱「綠建築」,具有能源效率與節約、室內空氣品質、資源與材料效率、環境容量等特性。台灣也稱之為「綠建築」,將其界定為符合「生態、節能、減廢、健康」的建築物。
對環境友善的建築有哪些參考標準呢?在生態方面,建築基地綠化並保持物種多樣是很重要的。這邊所說的綠化,並不是我們所習慣看到的綠草如茵、單一樹種排列整齊的單調景觀,而是植物種類多樣、接近自然野地的景況。植物種類多,能養活的昆蟲、蜥蜴青蛙、鳥類等動物的種類也多,可以在小區域達到生態平衡,這就是所謂的生物多樣性。大片的整齊草地(像是高爾夫球場)事實上非常不環保,因為需要用大量的肥料、農藥和水來維持其青翠。
水資源運用方面,主要在基地保水和回收水利用兩方面。一般水泥地面阻絕雨水滲入土壤的管道,因此城市裡水泥鋪面愈多,排水系統負荷就愈大,暴雨時候容易造成淹水,久不下雨時卻會由於土壤缺水而變得極為乾旱。故而建築基地保持地表的透水性、或進一步設置雨水收集貯留設施等,對環境都有幫助。大型建築或社區的生活污水(洗浴、洗菜水)可收集至自行設置的污水處理系統,處理過後的回收水(又稱「中水」)以及收集的雨水,用於廁所沖洗、園林澆灌、道路保潔、洗車等等,可以節省大量自來水。
在建築物日常節能方面,配合當地氣候特性,應用建築配置節能、適當的開窗率、外遮陽、開口部隔熱與氣密性、外殼及屋頂構造與材料等相關技術,配合風向與氣流、空調與冷卻系統的運用,能源與光源之管理運用,降低日常能源消耗。此外,簡樸的建築造型與室內裝修、合理的結構系統、結構輕量化等,有助於整體二氧化碳減量;利用再生建材、土方平衡、營建空氣污染防制等,可達到廢棄物減量的目的。
地球資源有限,人們愈浪費、產生的環境禍害就愈大,並反過來嚴重危害我們的健康,進而威脅到生存。我們這一代人盡量自制、減少能源消耗,就是在保障下一代的生活。追求物質的慾望看似無止境,但只要靜下心來檢視自身,就會發現,我們真正需要的、能帶來幸福的東西,並沒有那麼多。