讓座是美德，還是責任？

本文由 建研所 委託，泛科學企劃執行。 

根據聯合國統計數據，全球每年 38% 的溫室氣體排放，並非來自道路上的交通工具，而是由「現代都市與建築」所造成的。

我們如今站在兩條路徑的十字路口。一條是依賴更多水泥建築與空調系統來抵禦夏季酷暑，然而這樣的選擇只會加劇室外大氣的惡化。另一條則是徹底改革建築、用電、設計與都市規劃，不僅尋求低碳排放的建築方式，還要找出節能降溫的解決方案，實現事半功倍的效果。

然而，我們是否真的能將建築業的碳排放歸零？

建築的溫室氣體哪裡來？

在建築物 60 年的生命週期中，建材的碳足跡其實只佔 9.8%，因為建築一旦完成後，材料不會頻繁更換。相反，日常生活中的用電才是主要的碳排來源，占了 83.4%，其中大部分來自冷氣、照明和各種電器。

當然，讓大家集體關燈停用電器「躺平」來拯救地球，顯然不切實際。既然完全不消耗能源是不可能的，我們應該尋找更現實的解決方案。

現在就來看看全球七棟零碳建築之一——成大的「綠色魔法學校」，臺灣首座淨零建築，如何運用建築技術，成為當代永續建築的典範。這些技巧中，有哪些能應用到你我家中呢？

為了省電要把煙囪塗黑、吸收更多太陽光？

都市裡，我們最大的挑戰之一就是夏天的高溫，水泥建築群在陽光的烘烤下，變成一個個巨大的窯爐。為了解決這個問題，綠色魔法學校在國際會議廳裝了一個煙囪，不過這不是為了讓窯爐更熱，而是用來降溫的。

煙囪為什麼都都要蓋的那麼高？原來煙囪越高，上下的溫差越大。熱空氣因為密度低而向上移動，產生熱對流。溫差越大，這個熱對流就越強烈，這就是所謂的「煙囪效應」。在要幫室內降溫的情況下，我們的目的是產生更強的煙囪效應，抽走熱空氣，讓室溫下降。但這棟建築裡沒有火爐，而溫差不夠大時，這效應會變得微弱，那該怎麼辦？

_{浮力通風效應。圖 / 泛科學自製動畫截圖}

綠色魔法學校提出了一個大膽的解法：在煙囪南面下半部改裝透明玻璃窗，並將煙囪內部塗成黑色，還加裝了黑色烤漆鋁板，這樣可以最大限度地吸收太陽光。每當艷陽高照，這個不插電的的「自然通風系統」就能自動啟動，創造局部的熱對流，帶動整根煙囪的熱氣向上移動，為室內降溫，達到節能效果。以熱制熱，完全反常識。

幫室內降溫的最大原則是：通風。

實際上，不是人人家裡都有煙囪。但如果建築的高處沒有任何窗戶或通風設備，熱空氣就是會從屋頂一路往下蓄積在室內。因此，你也一定在許多工廠或民宅的屋頂看過一個不斷旋轉的小風扇，它們也是有異曲同工的效用。雖然不是高聳的煙囪，但特殊的渦輪構造，風吹過就會開始轉動，並連帶空氣排出室外。是個不用插電的通風球。

綠色魔法學校的煙囪就是個效能更強的換氣機，足以讓 300 人大型會議廳的換氣次數，高達每小時 5 到 8 次，甚至能在室內颳起風速每秒 0.5 公尺的微風，是最舒適的環境。這些利用熱氣密度的差異來改善室內溫度的方法，又稱為「浮力通風」。

為了把通風貫徹到底，綠色魔法學校在建築的兩面裝設大量窗戶以及吊扇，來讓水平也能通風。這些我們習以為常的裝置，其實才是關鍵。靠吊扇的一點點電力讓自然風可以自由進出，耗費的能源，遠比冷氣還要少得多。

幫空調省電的最後一招，就是微環境控制。

實際上魔法學校內還是找的到空調設備，並不是完全拔除不用。除了選用最高效率的主機，以及把室內循環做到最好以外，降低周遭環境溫度才能減低冷氣的負擔。要降低水泥叢林的熱島效應，需要植被與水體來做溫度調適。

在太陽照射下，水泥屋頂表面最高可以達到攝氏 70 度，如果屋頂有種植植栽，室內頂層樓板的表面溫度就可以維持在攝氏32 度以下。不用開電就先幫室內降溫。

水也是關鍵的一環。一是水的比熱高，想打破水分子之間的氫鍵，需要大量的熱量，要讓一千克水的溫度升高一攝氏度，需要 4,200 焦耳的熱量，這可以避免溫度因為烈陽就快速上升。二是當溫度真的過高，水也會透過蒸發帶走熱量，讓溫度不至於向上飆。

魔法學校的屋頂花園使用水庫淤泥，研磨後燒製成的再生陶粒，裡頭混合了稻穀，結構極細，不會像有機土一樣分解消失，可以涵養水源，還不用動不動補土壤，不只降低屋頂植被的澆水次數，還能達到降溫效果。地面也採用透水鋪面，讓每一滴水都不浪費。

綠色魔法學校本名是成功大學的「孫運璿綠建築研究大樓」

2013 年被英國知名出版社羅德里其評為「世界最綠的建築」，並獲選為聯合國全球七棟零碳建築之一。

除了表彰之外，在認證上也確實取得了臺灣最高等級的「鑽石級綠建築」認證，以及美國最高級的「白金級綠建築」兩個綠建築認證。

為了讓相同的成效可以陸續在全臺的所有建築上實現，臺灣在既有的綠建築標章體系上，擬定出了「建築能效評估系統 BERS」，針對關鍵的空調、照明、插座電器的用電狀況訂出明確的耗電密度指標得分。簡單來說，就是每平方公尺的面積上，每年平均的用電量。

要打造一棟淨零建築，需要設計與材料硬體的相互配合。在日常用電這最大耗能項目上，能透過前面的淨零設計與智慧能源管理來減低能耗。而我們還沒提到的最後一塊拼圖，則是回到建築的建材本身。這部分減碳的方法有很多種，例如將傳統施作工法改為在工廠就完成模組化建材製造的「預鑄工法」，減少現場搭建鷹架、施工的步驟，達成減碳。又或是將部分建材更換為木、竹等負碳建材，甚至使用零廢棄物、能「循環使用」的建材。例如 2018 年亮相的臺中花博荷蘭館、或是 2021 年台糖在沙崙啟用的循環聚落。

建築物能夠完全不用電嗎？……電從哪裡來？

沒錯，連全球最綠的建築——綠色魔法學校，也無法做到完全不使用電力。正如前面提到的，建築的最大能源消耗來自日常使用，而這所「魔法學校」的成就，是成功將日常能源消耗降低，讓溫室氣體排放減少超過 50%。

這就是關鍵，減少一半後，剩下的部分就靠周邊的造林、太陽能和風能等綠色能源來補足。

2022 年 3 月，國發會公佈了 2050 淨零排放的路徑圖，參考美國、日本、歐盟等國，制定了 2050 年達成淨零建築的目標。

這條路徑包含兩個核心目標：第一，所有建築物要在建築能效評估系統（BERS）中達到 1 級節能，甚至進一步達到「1+ 級」近零碳建築的標準，減少至少 50% 的能源消耗。第二，同步發展再生能源，讓這些近零碳建築朝淨零邁進。

這個目標比你想像的要容易實現。比如，2023 年 12 月，台達電的瑞光大樓 II 就成功取得了「1+ 級」近零碳建築認證，並符合 0 級淨零建築規範。而在 2024 年 7 月，國泰人壽在臺中烏日的商辦大樓經過改造後，也達到 0 級淨零建築標準。這些案例證明了綠色魔法學校的成功經驗可以複製，不論是新建築還是舊建築，都能達成甚至超越淨零目標。

如果我們不想讓「每個夏天都是未來最涼的一年」這樣的預言成真，碳排歸零是必須要實現的目標。現在你知道，這個任務的關鍵就掌握在你我手中。就像選擇能源標章電器一樣，只要選擇符合 BERS 能效標準的建築，我們不僅能降低冷氣的依賴，也能節省電費，讓地球和你的荷包都雙贏。

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你能抗拒在早上十點多去一趟販賣機的誘惑嗎？或是你「知道」那罐糖果就在實習生桌上？或是拼湊某份報告的時候，你能不去點已開啟的瀏覽器視窗，查看名人八卦嗎？

意志力是什麼？能吃嗎？

意志力是大腦維持專注的能力，就算面對的是誘惑著你、令你分心或讓你感到不舒服的事物，仍能讓你保持專心。

關於意志力，說法分成兩派：一種是只要在腦中挖得夠深，總是能找到更多意志力；另一種是意志力用完的時候，就是沒有了，因此這時候就需要做些其他事來補充。

研究皆支持這兩種看法，或更精確地說，有些研究人員相信意志力是無限資源，而其他人則認為是有限資源。不過大家都同意意志力本身很有用，也和一些事有關，包括「更健康的人際關係、更受歡迎、更健康的心理、更有效的處理能力、減少敵對情緒、出色的學業表現，還有更不容易出現毒癮和酒癮、犯罪情形和飲食失調」，這些就是羅伊．鮑梅斯特（Roy Baumeister）和他的佛羅里達州立大學同事在《人格與個體差異》（Personality and Individual Differences）期刊寫下的內容。

有限的意志力，一切都與糖有關

鮑梅斯特剛好是屬於「有限資源」的陣營。雖然意志力看起來可能就像創造力這類能力，在人腦中漂來浮去，對著試圖找出源頭的研究人員吐舌發出嘲笑聲，但鮑梅斯特相信意志力比在腦中亂竄還更有規則性。對他來說，意志力的一切都和糖有關。

還記得本書先前談到糖和健康早餐的章節嗎？當你去學校或上班，並決定究竟是要確實完成工作，還是偷偷瀏覽《赫芬頓郵報》（Huffington Post）的名人新聞，一點一滴緩緩流進大腦的葡萄糖就會變得特別重要。葡萄糖變得有點少或有點多時，大腦多數區域都還是能繼續保持正常運作，但意志力可不是這麼回事。

鮑梅斯特指出，當狀況變得嚴峻時，人就會需要糖：腦中葡萄糖含量低的話，需要持久專注力（例如意志力）的考試分數就會大幅下降，如果葡萄糖含量較低，困難（但不乏味）的駕駛模擬測試分數也會更低。

事實上，鮑梅斯特進行的一連串實驗顯現了相當具有說服力的事實，也就是葡萄糖相當於意志力的貨幣，他並這樣總結：「首先，參與實驗者進行了需要自我控制的實驗後，特別是在非常努力工作的受試者身上，可以看到血糖值很明顯下降了。第二，第一次自制實驗過後的低葡萄糖量，和接續測驗的糟糕自制表現有關。第三，以實驗方式操控葡萄糖，減少或消除了來自第一次自制實驗的自我控制減少量。」

換句話說，自制會燃燒葡萄糖；一旦可用的葡萄糖耗盡，自我控制就會降低；如果獲得葡萄糖，就能重拾自制。如果你很想查看名人新聞而不是工作，就喝瓶純品康納碳酸飲料（每盎司有 4.38 公克的糖）！

無限的意志力，取決於你的信念

接著還有另一個陣營：那些相信意志力是無限資源的研究人員，他們也相信即使沒有糖漿飲料的影響，還是能往腦中深處挖出更多意志力。研究人員競相在期刊文章中公開表示不同意見，找到這種事就像是科學金礦。

讀過鮑梅斯特的文章後，再看由史丹佛大學卡蘿．德威克（Carol Dweck）率領的研究團隊在 2010 年發表的下列聲明，實在很難不認為這是針對佛羅里達團隊發出的反擊砲火：「近期多項研究提出，可以發揮自制的意志力是有限資源，用完後便消耗殆盡。我們提出的觀點是，意志力究竟是否會消耗殆盡，取決於人是否相信意志力是有限資源。」

這是很有力的主張，哪裡有問題？就像鮑梅斯特宣稱的一樣，「問題」就顯現在一連串實驗當中。在第一個實驗裡，德威克和她的史丹佛同事得到的結果是，對一些人來說，意志力在進行很耗腦力的測驗後會消耗殆盡，而其他人則能繼續進行下一個挑戰，卻完全沒有意志力疲勞。兩組的差別就在於各自的信念：對相信意志力是有限的人來說，意志力就是有限，但對相信意志力無限的人來說，意志力就是無限。

第二項研究操控受試者對於意志力的信念，再讓他們進行測驗。又一次，學會要相信無限資源理論的人總是能找到更多意志力，而學到油箱會見底的人則會在首次困難任務後就燃燒殆盡。

德威克的第三個實驗則顯示，兩組人馬都覺得這個任務同樣令人精疲力竭，只是認為意志力沒有限制的人，不會讓任務耗盡他們的心力。

最後，第四項研究放眼全世界，尋找分別相信這兩種理論的人。一份網路問卷評估學生對於意志力的意見，並請他們列出個人目標。之後在考試週的期間，問卷提出的問題包含學生有多常看電視而不是唸書、有多常吃高脂、高糖食物以及他們朝個人目標前進了多少。你大概可以猜出最後的結果：比起認為意志力是無限的人，相信意志力是有限的學生吃了更多垃圾食物、看更多電視、更不努力朝個人目標前進。

看完兩邊的論點，你相信哪一個？

史丹佛的德威克，還是佛羅里達州大的鮑梅斯特？究竟意志力是有限也需倚賴葡萄糖，還是意志力只是受到個人信念的限制？如果你需要好好認真努力，完成某個計畫，同時還要壓抑查看名人八卦的強烈衝動，你認為最好要挖得更深，還是喝汽水？如果你相信永遠可以找到更多意志力，就會找到；如果你不這麼認為，那想提高意志力，可能就需要灌下一瓶百事可樂，自行應付可能的後果。如果你先嘗試第一種策略，你的腰線會感謝你。

本文摘自《大腦先生的一天：從起床開始的思緒與工作，腦力如何幫助我們做好（或搞砸）每件事？》，大寫出版。