蓋一座太陽房子 循環城事專題課程

圖文提供 : 台大創新設計學院

本學期的「循環城事專題」課程,在秋高氣爽的11月底正式開課。本課透過為期兩天(11/21、11/22)的密集工作坊,邀請專家介紹「太陽光電」及節能建築在臺灣的發展情形,刺激同學思考臺大的永續模式。課程的最後,同學們必須動手提出改造校園的方案,將循環經濟的理想落實到校園裡。

工作坊的第一天,同學們來到了位於萬華青年公園的「太陽圖書館暨節能展示館」。位於二樓的節能展示館既是上課地點,也是綠建築的示範教材。如果從展示館的上方俯瞰,可以看到屋頂上安裝著一大片深藍色的太陽能光電板,利用日照的發電來分擔館內所需的耗能。正是在這片鋪滿太陽能板的屋頂下,同學們開始了一整天的課程。

早上請到的講師是於「微電能源」公司任職的工程師Arnold,要為同學分享太陽光電的業界現況。Arnold很快切入重點:臺灣究竟適不適合太陽光電?

臺灣位於緯度23.5度,單論日照角度而言,顯然比不上赤道附近的國家。有一種說法就指出,如果在非洲赤道地帶鋪滿太陽能板,其發電的總量便足以供應全球的用電。但Arnold談到,這種說法忽略了電力運輸當中的耗損,而這些輸電的成本也必須納入考量。況且如果沒有完善的輸電系統,產生的能量再多都無法充分利用。在這方面,臺灣擁有相當高的電網密度,其實具有一定的優勢。

事實上,臺灣政府為了推動太陽能,也提出了新的相關政策。國內目前的綠電政策採用的是「躉售制度」─不同於政府出錢贊助的補貼制度,躉售制度是由民間自行購買綠電設備,而政府保證在一段時間內收購所生產的能源。以太陽光電而言,台電會保證收購20年的太陽能,藉此提供安裝太陽能板的誘因。

但就算有政府的保證,太陽能的風險依然令人卻步。Arnold打了比方:如果是賣排骨便當,從早上進行料理到中午賣出去,成本的回收頂多只要三、四個小時;但太陽光電的成本回收卻要等上整整二十年,期間要面臨颱風、地震、天氣等不穩定的因素。因此,儘管太陽能的投報率可以高達200%以上,依然是個高風險的投資。

為了消除投資人的不安,Arnold所任職的「微電能源」嘗試結合最新的技術,將金融與資訊工程帶進綠能產業。例如,他們在網路上公開全國各地太陽能板的發電量,將這些資料彙集成一目瞭然的線上地圖,好讓投資人能夠即時監看;而這些資料更透過區塊鏈的技術加以記錄,以防遭到竄改。此外,為了收集臺灣不同地點的日照量,公司更向NASA太空總署購買資料,以便預估一地安裝太陽能板能夠帶來的效益。凡此種種,都是為了改善這項產業,提高太陽能的普及程度。

藉著業界人士的分享,同學們得以認識國內太陽光電的最新進展,進而反思臺大校園內的可行方案。

下午的課程則是由汗得學社的校長、被稱為「韋工頭」的韋仁正先生講授。汗得學社是臺灣與德國合作的非營利組織,長期耕耘建築相關的議題。作為今天教室的這座節能展示館,便是汗得學社曾經參與的建造計劃。

韋工頭提起這棟建築的設計,其實來自他在德國習得的經驗,師法的是在當地風行已久的「太陽房子」。所謂的「太陽房子」,是一種能夠主動與被動利用太陽能的建築型態。在主動的層面上,展示館的屋頂裝置了大片太陽能板,能夠主動生產屋內電燈、空調所需的電能;在被動的層面上,建築的設計也特別重視隔熱、通風與採光,足以達到冬暖夏涼的節能效果。「主動產能」與「被動節能」雙管齊下,甚至能夠企及產能高於耗能的正結果。

這些建築設計的特點,待在館裡的同學都能親身體會。比如說,室內的環境非比尋常地安靜,跟外頭喧鬧的假日公園似乎是兩個世界。這種隔音的效果,其實是因為館內採用了嚴格的氣密設計:館內不僅大量採用氣密窗,出入口更設置雙層門作為緩衝區域,以便減少進出館內造成的空調負荷。種種措施都是為了防止夏天空調流失以及冬天冷風竄入,用最節能的方式維持室內恆溫。而這種氣密的設計不只達到了節能,同時也帶來了絕佳的隔音效果,在嘈雜的公園裡保留了圖書館的靜謐空間。

又或者情況正好相反:舒適性其實才是設計的主要考量,而節能不過是追求舒適的額外效果。課堂上,韋工頭正是這麼說的。他指出這棟建築的重點是打造舒適的環境,而節能只是當中附加的價值。因此,韋工頭的課程反倒比較少提到太陽能板的設備,更多時候是聚焦在這棟太陽房子的宜居設計,像是如何將濕度、溫度維持在體感最舒適的狀態。不同於一般人的想像,節能的設計非但沒有犧牲舒適性,反而更加體貼使用者的感受。

韋工頭告誡同學「太陽能不是太陽神」,不能作為解決一切問題的萬靈丹。這棟太陽房子的設計巧思,也示範了建築的節能策略可以有許多辦法。上、下午兩堂課聚焦在太陽光電的不同方面,課程內容正好能夠互補。經過一整天的學習,相信同學們在知識上也充飽了電,帶著滿滿的能量準備付諸隔天的企劃。

還想知道更詳細的課程內容,也可至大學Plus計畫網站閱讀更詳盡的 「課程側寫」循環城事專題課程 : https://ntuplus.ntu.edu.tw/?p=1435