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寶可夢抓膩了?用 QRcode 抓真實植物寶貝

oeo
・2016/10/19 ・4637字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 544 ・八年級

文、圖/ oeo;白流蘇|中興森林學研究所畢業

「如果沒有人在觀察,世界是否存在?」——物理學大師約翰.惠勒。

如果沒有人在感知,森林是否存在?

如果沒有人在大地遊戲,人類是否有存在的意義?

今年八月,炙熱的夏天,原本不出門或不喜歡運動的宅男宅女,突然間全都聚集在家裡附近的公園、馬路邊,這些人有一個共通點:低頭滑手機。這年頭低頭族已是常態,但人潮突然大量聚集在某一地點低頭的現象還是頭一次出現。原來,是任天堂開發一款新遊戲「Pokémon GO」(精靈寶可夢)在台灣上線了,圓了許多玩家引頸企盼的抓寶夢,也讓七、八年級生的童年回憶「神奇寶貝」再度引發熱潮。

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這款遊戲結合神奇寶貝圖鑑與地圖,突破「宅在家玩遊戲的刻板印象」,必須走出戶外才能抓寶提升經驗值。從事森林與生態教育推廣工作多年,使用智慧手機並非教育項目首選,但行動科技普及的生活環境中,科技來自人性,人們為了更好的生活品質,發展「雲端網路」與「行動科技」結合,都是為了「親近世界」、「交流感通」。此時,我們不禁好奇,除了神奇寶貝、虛擬寶物,對於真實生活中生物資源這類真正的生態寶貝——以植物為例,是否能透過科技協助,有更多更廣的認識與資訊的應用?

相信親生物、學自然的人很多都有「山林綠境就是最鮮活的教室,自然天地就是最精彩的博物館」的觀念甚至信念,此現象歷史悠久且範圍廣大,但很多尚處在「意識」層面,真正於知識與技術的開發、整合及應用其實仍屬草創階段,方興未艾。例如博物館學中的經營理念與技術,如何將作品物件與參訪動線做最精緻的設計與規劃;又如森林遊樂區或公園內的樹木,如何讓前來吸收芬多精的旅人了解與認識,除了靜態的解說牌之外,還可以用什麼形式呈現?到戶外抓虛擬寶貝之餘,何不趁機認識一下當地的生態環境與植物呢?

現有植物解說、管理系統亟待升級

現今植物解說牌材料所費不貲,但內容常以簡陋形式呈現。(作者提供)
現今植物解說牌材料所費不貲,但內容常以簡陋形式呈現。(作者提供)

在現有的植物導覽媒體、解說看板與標記系統中,常存在各有利弊的現象,如解說牌內容文字落落長或粗略敘述兩極化、看起來是高級材質製作的解說牌經過風吹雨淋已搖搖欲墜不敷使用;另外許多森林遊樂區提供團體預約專人導覽解說服務,但仍須達到人數門檻才能成行,等待集結人數的時間就消耗吸收解說知識的慾望,亦可能不滿一定人數就無法擁有專人導覽,因此錯失許多獲得新知的機會。

用 QRcode 做新的解說牌

因此,我們注意到近年二維條碼(QRcode)的製作與讀取成本已經非常低廉且普及便利,手機等行動設備與網路雲端科技也是日進千里。國立苗栗農工森林科杜加維老師自民國 101 年開始指導一群熱衷森林教育與生態保育的學生,利用專題學習、專業課程與課餘時間,以 QRcode 掛牌結合網路解說影音發展「生態保育行動解說 QRcode 系統」並於 102 年起執行應用、推廣,至今邁入第五年度,進展順利。這個系統突破傳統靜態解說牌的呈現方式,解說影音帶有生動情境的意向,讓接收訊息者較易進入狀況,且無須預約導覽,只要拿起手機掃描 QRcode 即可觀看解說內容,可能遠比真人解說來得精彩豐富。

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QRcode 植物解說牌。圖/作者提供
QRcode 植物解說牌。圖/作者提供

除了導覽之外,這個系統亦建立一種以植栽、樹木為記錄、調查、保育、管理的基點,如將來要知道某一森林的樹木生長,可從系統中獲取資訊,當然此系統需具備長期可擴充與可更新性,有新的生長就即時從系統中做修正與記錄。運用 QRcode 的好處是它只需要一個 3 cm x 3 cm 的面積即可秀出條碼,供人掃描,在建置時也具有便利性及即時性,可以一次攜帶上千張的 QRcode 解說牌幫樹木「掛牌」,比起傳統豎立大型解說看板來得簡單與輕便。QRcode 解說牌小巧簡樸、製作成本低廉,建置後不太需要擔心財產管理問題;使用者又可免費下載掃描軟體使用,對應到現今提倡環保、保育教育的顯學,何嘗不是一種具體實踐呢?

所以,這個系統是怎麼建立起來的呢?

「生態保育行動解說 QRcode 系統」建置流程為調查某一地點的物種並蒐集資料、開始拍攝解說影片、修改影片並將影音上傳至網路雲端、將影片網址製作專屬 QRcode 牌,列印護貝剪裁穿孔穿線、再將 QRcode 牌掛置於目標物種上即完成建置,此外,師生經營團隊亦成立網路相關平台,投入後續擴增、改善工作,主要網路平台名稱與網址如下:

一、生態保育行動解說QRcode系統

生態保育行動解說 QRcode 系統網誌。圖/作者提供
生態保育行動解說 QRcode 系統網誌。圖/作者提供

將解說影音上傳至 Youtube 網站,並建立整合植物物種解說影片與使用回應的網誌。目前已初步完成苗栗農工校內植栽 82 科 275 種近 400 株的解說建置,852 株生長與保育管理建置,對應於雲端資源,主要再分為兩個子系統,一者為影音解說系統,一者為生長與保育管理系統(樹木生長紀錄網)。

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二、樹木生長記錄網

為實踐於山野地況及森林環境,特地於苗栗獅潭和興林場實行樣區設置,且以生長與保育管理系統為主,並做為樹木生長與保育管理的網誌,經過三年多的建置與更新,目前已完成林木 20 科 600 餘株掛牌、記錄樹種、胸高直徑、樹高、枝下高與材積等資料的設立,且持續增設與擴大中。此系統促進森林地面調查與長期監測方法系統化與數位資料化的落實,直接、間接也就提昇了科學科技探究、森林保育與管理之功效。

在森林裡設立一定面積的樣區座森林資源調查與監測。圖/作者提供
在森林裡設立一定面積的樣區座森林資源調查與監測。圖/作者提供
實際到實習林場進行樹木胸高直徑生長調查。圖/作者提供
實際到實習林場進行樹木胸高直徑生長調查。圖/作者提供
利用森林資源調查的資料製作QRcode解說牌,為日後追蹤樹木生長紀錄建立資料庫。圖/作者提供。
利用森林資源調查的資料製作 QRcode 解說牌,為日後追蹤樹木生長紀錄建立資料庫。圖/作者提供。

三、「生態 QRcode 行動解說保育網」臉書社團

經營團隊也透過建立臉書社團「生態 QRcode 行動解說保育網」與使用者交流,若有學校或機關團體有意自行現場建立樹木解說掛牌,也可透過這個社團與經營團隊聯絡,免費下載樹種解說 QRcode 表使用。目前已有近 300種樹種,持續增建中。

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在一次苗栗縣教師研習(104 年度精進教學能力計畫)的分享後,參與的教師就表示願意拓展此一系統,並連結史地人文與藝術領域的內容,成為社區生態與環境教育的據點。

此外,每當我們看到一些山林路標、指示標物、解說標牌甚至登山綁帶時,,就會引發我們去思考如何增進其內容、效用與改善其形式、結構。我們也嘗試將這些指標與我們的「生態保育行動解說 QRcode 系統」,做初步比較分析。例如近年在林務局轄下森林遊樂區或自然步道,可以看到一些解說牌或非常簡單的樹種掛牌(以下以八仙山森林遊樂區為例),我們嘗試暫掛上相同樹種的 QRcode 掛牌,在未增加材料花費與製作成本的情況下,解說內容(影音)與應用連結卻著實增加。

生態保育行動解說牌QRcode(右)與原掛牌(左)比較。圖/作者提供。
生態保育行動解說牌 QRcode(右)與原掛牌(左)比較。圖/作者提供。

其他校園與綠境部分,目前此系統正式公告推廣範圍為苗栗、台中的中小學,而實際上,學生親身前往建置單位則以新竹、苗栗的中小學與少數私人機構為主,兩年多來有記載者已包括 30 處中小學與私有綠地,總計高達上百種數千株的植物解說建置。

至森林遊樂區進行系統推廣前置勘查與試驗。圖/作者提供
至森林遊樂區進行系統推廣前置勘查與試驗。圖/作者提供

還能做什麼?

經營團隊持續投入「生態保育行動解說 QRcode 系統」建置已經數年光景,不過整個統的潛在發展空間實屬龐大平台與計畫,目前的發展仍處於草創階段,還有許多不足之處。例如掛牌的方式與條碼的規格、造型、材質還有非常多的改進空間。雲端的管理、資料的整合在此系統中扮演至為關鍵的角色,以學生群為主的經營團隊單單是在影片上傳雲端與搬遷、公共帳號密碼管理、系統維護與更新工作交接上產生傳承延續問題。而目前系統還存有很大一部分定位在學校教學活動,所以學生為解說影片拍攝與製作主體具有相當程度的效益,但若考量長遠的發展與大規模的應用,解說影片的拍攝品質與製作水準仍非常需要更多專業與持續性的投入及提昇。

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結合行動科技感知生物、認識生境的終極標示條碼,其實就是生物、生境的自身密碼,這也是我們小小研發團隊近年的努力投入方向,例如以葉脈紋理數位資料辨識樹種為主題,探究成果陸續發表於全國科展、專題競賽、相關期刊與科普網站,也獲得初步成果與肯定。但在目前可行階段,「生態保育行動解說 QRcode 系統」仍是一種「實惠」的推行方案。

「改一點,好很多」是「生態保育行動解說 QRcode 系統」建置的重要理念之一,例如從解說設備與服務的經濟評估觀之,從成本而言,一個解說成本單價 0.5 元和 50 元的差異會造成整體發展(例如環境教育、生態測計)方向上成與敗的天壤之別,相對的,從效益而言,一處可提供的解說或記錄據點是 10 個亦或是 100 個也會造成截然不同的規模效益。

當行動科技、網路應用蓬勃發展的今日,我們除了享受這些進步帶來的便利與益處,但在現實社會上也必須面對它帶來的副作用與反撲的衝擊與隱憂,像是眾多「數位移民與原民」過度執迷於虛擬世界與物質享樂的偏狹負面現象,不重視真實世界的生態,若未在此時代洪流中站穩腳步,我們將面臨什麼樣的世界?若我們認同從物質文明過渡至生態文明的進程,那當物聯網(Internet of Things,IoT)觀念與技術沸沸揚揚、方興未艾的當今,是否也該為未來姑且稱之為生聯網(Internet of Lives,IoL,可參考〈生聯網前傳〉一文)的建構有所著力?

生態保育、教育、研究本是無遠弗屆,生生不息的,期望將來的「地球居民」對於生活周遭的環境生態都有非常豐富而活絡的感知交流。對應到近期為之瘋狂的寶可夢遊戲,走出戶外,雖是虛擬抓寶遊戲,但從遊戲中也能感知與你一同抓寶的路人,進而體會真實環境,或許生態世界中的一草一花一樹,透過人類的遊戲,形成活的形象。

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德國狂飆運動時期思想家席勒(Schiller)所說:「只有當人是完全意義上的人時,他才遊戲;只有當人遊戲時,他才完全是人。」

當行動科技與穿戴設備的發展內容若能充分連結、融合具有生命、富涵生物資源的真實世界,並且不要「只有看見,卻沒有觀察」,進一步更要能感通道交與互惠共生的世界。我們以「生態保育行動解說 QRcode 系統」邁出簡陋粗破的一小步,卻欣喜分享這樣的大方向,更期待將來「生態保育行動解說 QRcode 系統」能結合地圖尋找樹木(生態)寶貝,並且不斷開展、精進投入與發揚。

  • 致謝:在此感謝國立苗栗農工「生態保育行動解說 QRcode 系統經營團隊」的熱心付出、森林科同仁支持、實習處林孟郁主任、羅家榮老師、林務局東勢林管處劉惠宜技士、森林科學生陳筠、陳昱廷、王嘉豪、劉怡秀、林冠宏、劉家翔、彭紫綺、陳姿妤、白軒寧、張宇婷、邱永貴、邱怡萍、李雅婷、秦子喬等歷屆專題經營小組與參與學生在各階段與實踐上的鼎力投入、資料提供與整理,方成此作。
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森林學研究所畢業 曾任台大創發社幹部(臉書社團 "創發社CAIV" 召集人 ) 某屆倪匡科幻獎得主 從事教育工作 科學科幻 自然生態 文藝創意 一切"豐富生命"的愛好者...

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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