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建築與防災(二):建築也能抗旱洪?

本文由科技部補助,泛科學獨立製作

政治大學地政學系副教授孫振義(圖片來源:作者自攝)

政治大學地政學系副教授孫振義(圖片來源:作者自攝)

陳妤寧 | 台灣數位文化協會

建築開發是否對環境有害無益?綠建築只有綠化的形象而已嗎?如果台灣人擔憂的暴雨水災能夠化身為可重複利用的水資源,一定要透過推動大型建設才能達成嗎?也許很多對於防災的想像,都能夠更為積極地和其他公共利益兩相結合。政治大學地政學系副教授孫振義從建築工程的角度出發,討論防災城市應有的整體眼光為何。

建築開發結合防洪蓄水,天衣無縫

若將傳統的防洪思維套用在建築上,墊高基地、強化排水恐怕仍是最常見的選擇。孫振義老師指出,台灣山高水急,水資源留存不易,如果在暴雨來臨時建築物能夠加以儲存而非排乾,儲水設備不但可為日常儲備用水,更可成為最積極的防洪措施。一般土壤吸水有其極限,強降雨之後表面土壤會吸收飽和,後半段雨水都成為逕流;但若開發一個基地之後可以比開發前吸納更多的雨水並且有效利用,「開發」反而可以是件對社會和環境有幫助的好事。

「有時明明只有 200mm 的降雨,卻有些地方會淹到 2 公尺,為什麼?必定是大家拼命把水往外排、於是水都集中到最低窪或排水能力最差的區域。」孫老師說,理想的辦法是劃定每個區域各自有儲存多少水量的責任,甚至透過資訊系統評估各區蓄洪池應事先應排掉多少水、維持多少儲水餘裕才能達成防洪功能,在降雨時即時偵測河川水位、哪些地方的排水系統流量過高,結合決策系統和調節機制,來達成「分散防洪」的目的。

除了小地區的評估淹水地勢之外,以較大的土地尺度評估不同地質敏感區也是必要的。然而台灣目前是除了山坡地之外,其他用地「放諸四海皆準」。以大台北地區來說,河邊、山邊都應該要有不同的管制方式和標準,例如平原地區的標準可較有彈性、但低窪地帶就要加強對蓄水容量的要求,甚至直接將不宜居的地方規劃為公共用地。

雨水回收系統,為未來水資源危機布局

談到水資源,新加坡處理的經驗和態度值得台灣參考。新加坡土地面積更小、資源更少,早期幾乎依靠向馬來西亞買水以及少部分的雨水回收。由於水資源已經對國家產生戰略地位,新加坡逐步發展出多樣化的用水來源,降低進口依賴,將自主水源提高至一半以上,包括雨水回收系統以及中水再生系統。

中水(Reclaimed Water)是水循環過程中居於「上水」(自然水、泉水)和「下水」(污水)之間的再生水。目前中水的利用比例低,雖然不建議直接飲用或是用來洗澡,但作為洗車澆灌等用途的話品質是綽綽有餘,排入外海亦不會造成污染。而新加坡所再製的中水,甚至可作為高科技廠房製程用水,相當於蒸餾水的等級,投入的成本也較為昂貴。

相較於只要有人類活動必有穩定來源的污水回收,雨水回收的來源則必須看老天臉色決定它的使用率,但雨水回收可身兼防災的功能。孫老師表示,既然大家在建築上願意投資「養兵千日用在一時」的消防設備,那麼可同時達成滯洪和回收水資源雙重功能的雨水回收系統,更值得大家的重視和投資。「台灣現在水價低廉,難以刺激雨水或中水回收的普遍發展。但如果台灣現在不開始著手,等到水資源危機迫切靠近時,就必須在短時間內做出劇烈變革才來得及了。」

防洪建設一定要做大工程?

無論是污水或是雨水回收,是否一定要透過大型建設才得以推動呢?其實未必,從家戶在屋頂置放的「雨水撲滿」、到以社區為單位的小型污水處理場,地區性的水資源回收反而更能降低回送成本;而當公共建設內化為社區或家戶必須負責的單位,也較容易喚起人們對於經營維護的用心。

電視報紙上不時出現報導國外大型創新防洪建設的新聞,孫老師表示,在移植國外經驗之前,應重新思考台灣的需求是什麼,例如日本埼玉縣的大型地下水庫「首都圈外郭放水路」,若純論防洪功能而不論建築美學或觀光人氣,對台灣而言稍嫌殺雞用牛刀,無法平衡經濟效益。

「國土規劃不能用三五年的眼光來看,如果一百年後不需要的話怎麼辦?這些工程建設有沒有退場機制?例如現在的水庫除役問題,土木界很少思考的工程的『生命週期』。」當工程完工之後,設備的經營和維護成本更是工程能否有效發揮功能的關鍵,興建「之後」的建築課題反而比興建本身更需要長遠的思考。

「綠」建築不夠綠?

想到綠建築,大家心中浮現的圖像往往是擁有大片綠油油植生牆或綠屋頂樣貌的建築,然而綠建築其實還具有很多特徵不外顯的評估標準。綠建築標章中指定的兩項必要指標「日常節能」和「水資源利用」,就可能展現在綠化之外的其他內部設計上;居住在其中消耗的水電能源、建造時和未來拆除時所會耗費的資源和產生的汙染量、以及在地下室設計的蓄水池和雨水利用機制等等。

綠建築一定「貴」不可攀嗎?其實好的綠建築會在設計之初就考量基地的先天條件,例如日照、風向等等各種外在環境的影響,例如在東西曬的方位就加強隔熱,避免過多的熱能進入屋內後再開空調設備;或是選擇以方整的結構增強建築物的抗震力,避免用額外的矯正材料來補強一棟過於「花枝招展」、造型複雜的建築物。如果願意在設計階段多費一些心神,就不會浪費開工之後的硬體成本。

除了希望綠建築在市場上的價格可以高貴不貴,孫振義老師認為也須從消費者角度倡導綠建築的「附加價值」,以科學數據說明入住之後可享有較低的水電成本、較無化學建材的居住環境、以及較低的未來改建成本等等,讓消費者更認識除了「友善環境」的訴求之外,綠建築對居住者自身的價值,以長遠的眼光重新檢視自身的居住成本。綠建築在市場上未必要削價競爭,除了賣得貴之外,若能賣得快,對建商而言同樣會是一個具有競爭力的產品。

在台灣,人們習慣將環境保育和經濟發展視為兩相對立的單選題。孫老師希望透過誘因的擴散,將公共建設和市場機制之間搭起雙贏橋樑。「台灣的環境教育應該從小融入生活之中,讓小朋友更了解自己的土地,甚至和自己未來的志業相結合。也許一個小朋友在秋紅谷公園看到一隻水鳥,去了解這隻水鳥從哪裡飛過來、都市裡若沒有這個水域會對它造成什麼差別?面積差到多少會產生具體影響?也許他長大之後就會變成一個生物學家。」當災害議題可以融入生命教育,甚至進一步踏入職業與產業,才能在台灣社會的每個角落扎根。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─重大天然災害之防救災科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

 

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「專題報導」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所

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關於作者

熱愛將知識拆解為簡單易懂的文字,喜歡把一件事的正反觀點都挖出來思考,希望用社會科學的視角創造更宏觀的視野。