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生態與經濟-綠屋頂如何改善城市

thisbigcity城事
・2012/02/15 ・2106字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 532 ・七年級

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照片來源:Flickr用戶Plant Chicago
照片來源:Flickr用戶Plant Chicago

作者:Charlotte SankeyCreative Warehouse環境議題媒體與出版公司負責人)

我們都喜歡有美好視野的房間,但思考建築物未來時,卻常遺忘外在世界,只專於結構本身,包括地基、地板、破洞、裂縫,隔絕週遭自然環境,可是建築物好壞大多取決於外在條件,最具智慧的設計常積極參與當地生態,吸引太陽熱能、促進新鮮空氣流通、運用林蔭與山坡遮蔽,也同時有所回饋,提供動植物棲地、協助疏排雨水、維護綠地幫助擁擠城市降溫。

人們如今才開始體認到,地方生態對都會區的價值,近期美國紐約研究顯示,市區林木價值達1.22億美元,因為可減少污染、增加美觀、維持市區氣溫怡人(參見「樹木價值何在?」),但規劃團隊在翻修工程中,卻鮮少考量到這些「服務」,嚴格評估內容可能包含眾多技術、評估能源節約效果、成本與收益,可是卻未必思考綠屋頂的益處,專家試圖透過降低碳排放量,壓低地球得付出的代價,卻不會顧及新建築如何影響原本棲息當地的蝙蝠。

這種作法相當可惜,若綜觀全局,其實許多措施都能兼顧建築環境與自然生態,綠屋頂即為一例,不僅能幫助建築物隔熱,亦可調節排水量、降低都會區溫度、照顧重要的授粉動物及其他生物,植被可延長屋頂使用年限,減少建材因腐蝕與風化造成的損害。

缺點在於綠屋頂造價昂貴,有時比一般屋頂高出一倍,但可藉由節省能源彌補,設於紐約的「蓋亞研究所」執行長曼奇維茲(Paul Mankiewicz)指稱,美國有些建築物因此省三分之一能源用量;英國倫敦商業區「金絲雀碼頭」建置6000平方公尺綠地後,省下的暖氣費用也相當可觀,巴克萊資本總部大樓管理者表示,新屋頂讓頂層完全不需使用冷暖氣,「每年省下4000至5000英鎊」。新加坡樟宜綜合醫院發現,在屋頂種植水耕蔬菜不僅可提供餐食,亦能吸收屋頂及病房熱能,省下電費可照顧更多病患。

綠屋頂好處不只是省電,藉由建立「人與自然的連結」,還可提高員工生產力及降低人員流動率。

紐約喧囂的第六大道旁,一棟建築物八樓陽台種滿苜蓿、草皮與花朵,反映季節變換,這是Cook + Fox建築事務所人員親手努力成果,員工從窗戶望出去,蜻蜓與帝王蝶在粉色與黃色的多年生植物間飛舞,原來陽台只是一片黑色柏油,他們使用名為「Green Paks」 的黑色花圃塑膠袋,其中混合著碎石與肥料,種出這些五顏六色的植物,這種方式比綠屋頂更容易落實,因為綠屋頂大多需要結構補強工程才能完成,簡易式花園成 本也較低,每平方英尺只需10美元,比綠屋頂少了一半,事務所合夥人表示,這片花園於2006年完工,是他們最明智的決定,七樓住戶或許才是冷卻效應最大受益者,不過事務所老闆表示,公司獲利因此更為豐厚。

其他人亦發現生物多元建築環境能提高獲利,英國最大開發商「英國土地」(British Land) 規劃,在提塞德(Teeside)地區的一間購物中心周圍,設立「綠色項鍊」,花費2.6萬英鎊,興建水獺雜木林、水塘、樹籬笆、鳥巢等,該公司代表卡利 (Sarah Cary)表示,「希望拉近民眾與自然的距離,更享受工作環境」,不過她也承認,要將這筆投資納入計算很困難,「其中價值以社會觀感為主」。

Penoyre & Prasad建築事務所成員馬克斯(Rafael Marks)亦有同感:「現有開發委託與投標程序中,生物多樣性通常就像個窮親戚,能否實現完全取決於客戶意願」。

馬克斯目前正在翻修一棟老舊青年中心,位於倫敦北部公園內一間老變電所內,未來將搖身一變,成為最先進的教育生態中心,故很有機會讓建築物與週遭環境進一步結合。

其中一項解決方案,是為室外照明加裝如同「眼睫毛」的設施,降低光害影響蝙蝠,蝙蝠入夜後出來覓食,都會區夜間照明增加後,牠們常無法辨別晝夜,馬克斯指出,「燈光會盡量調暗,但不會影響公園步行安全」,工程還包括綠屋頂、灰水回收系統,建築物內也會盡量利用日光。

話題回到蝙蝠身上,因為現代房屋多沒有屋簷,建築也完全密封,重創蝙蝠數量,「蝙蝠保育信託」建議在閣樓留下十公分的空隙,不僅剛好讓蝙蝠進出,也是重要通風方式,也可以由下而上隔絕空心牆,讓牠們能夠醒來離去,而不會受困死亡。

另一項計畫則必須顧及一棟18世紀起建的穀倉,其中有諸多貓頭鷹棲息,永續設計建築事務所Granta Architects代表索柏洛(Katie Thornburrow)表示,「規劃改建劍橋附近的穀倉時,屋頂三角牆每一側都加蓋鳥屋」,客戶布里斯托(Chris Bristow)認為,「必須尊重居住在屋內的美麗生物,鳥屋費用只需幾百英鎊」。聽起來確實不貴,不過因為沒有任何財務補助,許多人還是會猶豫。

Lafarge A&C UK公司總經理懷克斯(Stuart Wykes)表示,「老實說,採砂石與營建活動本質上都入侵景觀,但也有機會創造景觀與棲地,從現況著手改善,從拆除建材的那一刻起,就等於是復原工作的起點」。

誰都同意這種觀點,問題在於,保育人士與自然資本主義者能否看到建築翻修背後的機會,讓建築環境與寶貴生態達到和諧關係?抑或在削減碳排放量時,卻也犧牲地方生態?

本文原載於獨立專業永續團體「未來論壇」雜誌《Green FuturesThe Big City 城事

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《城事》為永續城市部落格,長期發掘關於建築、設計、文化、科技、運輸、單車的都市創新構想,曾數度獲獎。《城事》網羅世界各地城市生活作者,文章曾發表於Next American City、Planetizen、Sustainable Cities Collective、IBM Smarter Cities等網站。《城事》遍尋全球,在世界奮力邁向永續的時刻,呈現城市帶來的種種機會,力求保持樂觀,但不忘批判。

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為了美好的地球獻上努力:「斯德哥爾摩+50會議」
台灣科技媒體中心_96
・2022/06/17 ・4409字 ・閱讀時間約 9 分鐘

  • 本文與台灣科技媒體中心合作,內文經泛科學改寫。
  • 本文轉載整合自台灣科技媒體中心《「斯德哥爾摩+50會議」專家意見
  • 資料更新至 2022 年 6 月 5 日,完整文章請見上方連結
2022年是《斯德哥爾摩宣言》發布的第 50 年。圖/envato

《斯德哥爾摩宣言》50週年了!

1972 年聯合國人類與環境會議通過《斯德哥爾摩宣言》,這份宣言是後續環境政策的重要基礎

今(2022)年是《斯德哥爾摩宣言》發布的第 50 年,聯合國在 6 月 2、3 日於瑞典召開大會,在大會結束時,共同主辦國瑞典與肯亞發表聲明,指出人類福祉應是「健康的地球」與「讓所有人享有繁榮」的核心;承認和落實享有一個潔凈、健康與永續環境的權利;在當前運作的經濟系統中,進行全面性的系統變革,並加速高影響部門的轉型。

在會議之前,斯德哥爾摩環境研究所(SEI)與印度能源、環境與水理事會(CEEW)兩個智庫也發布報告《斯德哥爾摩+50:解鎖更美好的未來》(Stockholm+50: Unlocking a Better Future),作為大會討論的科學依據。台灣科技媒體中心摘要報告重點,並邀請專家提供觀點。

今年的共同主辦國瑞典與肯亞發表聲明,認為人類福祉應是「健康的地球」與「讓所有人享有繁榮」。圖/envato

一切為了更好的明天

20 世紀的 70 年代是世界環境運動的發展期,人們開始發現,現代人類的物質享受背後都有慘重的環境代價。同時也終於了解到,地球畢竟不是「無盡藏」的,資源也會用完的一天。於是距今 50 年前的 1972 年,聯合國在斯德哥爾摩舉辦了第一個國際環境議題的會議,在世界各國代表面前提出環境保護及永續發展的議題,並且訂了許多行動計劃,希望各國政府推行。

台灣大學政治學系副教授 林子倫 (曾出席 2002、2012 年,聯合國永續發展高峰會) 說明,《斯德哥爾摩宣言》開啟了全球環境的治理架構,催生了聯合國環境規劃署(UNEP)的成立;1992 年的里約地球高峰會上,簽署了當前規範全球環境議題的三大公約:聯合國氣候變遷綱要公約、生物多樣性公約、防治沙漠化公約,以及森林原則等,都是立基於《斯德哥爾摩宣言》,更進步的環境目標。

從 1992 年迄今,聯合國每十年就會有一次對於全球環境目標與會議的檢視。如 1992 年永續發展世界高峰會,首次提出「永續發展」(sustainable development)的概念;2012 年里約+20 (Rio+20) 會議,則為了提升聯合國環境規劃署的治理機制,設立聯合國環境大會(UNEA),並著手設立工作小組,制定現在的聯合國永續發展目標(SDGs)。

聯合國永續發展目標(SDGs) 圖/wikimedia

50 年過去,環境變好了嗎?

中央研究院環境變遷研究中心院士暨成功大學航空太空工程系特聘客座講座教授 王寳貫 認為,過了 50 年,這些行動計劃有成效嗎?答案是:也有,也沒有。

有的是,環境運動蓬勃發展,各國都有熱心的環保團體監督他們各自的環境,對環保意識的推展很有作用。這導致一些科技進步的發達國家有能力改善一些他們自身的環境。

沒有的是,以全世界的眼光來看,很多所謂的環境改善,只是環境污染物的再分配:發達國家把高污染的產業移到開發中國家去運轉,富國享受清潔環境及高水準生活,而窮國則為了爭取 GDP 成長(以便也享受如發達國家的高水準生活),甘願犧牲環境。

如同這份《+50》報告所言,斯德哥爾摩宣言過去的呼籲,僅有 10% 得到實現,這很容易了解,很多政治式的決議,不是各國初心自願的,沒有強制力,當然達不到目標。近來比較具成效的是商業契約模式,像蘋果等跨國公司要求供應商使用綠電,就很有效,因為事關商業利益。

若用全世界的角度來看,很多所謂的環境改善,只是環境污染物的再分配而已。圖/envato

台灣大學氣候變遷與永續發展國際學程兼任助理教授 趙家緯 認為,宣言的目標落實程度僅不及 10%,顯示出現行多邊國際環境協議中「僅只訂定目標,而未能縮短落實鴻溝」。而目前最主要的三大鴻溝,是「政策不一致」「多邊主義效力不彰」「欠缺問責性(accountability)」

這次會議決議中,則特別強調「調整環境有害的補貼」與「振興與紓困用於永續用途」,嘗試克服「政策不一致」的阻礙。在問責性上,世界企業永續發展協會(WBCSD)則發起全球企業問責與透明機制,強化對於企業各類氣候與永續承諾的檢視。

《+50》,最值得關注的重點

中央研究院經濟研究所兼任研究員 蕭代基 認為,《斯德哥爾摩宣言》揭示人類有在健康生態環境下生活之權利的基礎上,「斯德哥爾摩+50」會議,則進一步提出人類有在清潔、安全與永續的環境下生活之權利,並且重新定義人類與自然的關係,特別指出人類有保護自然的責任,因為自然有其內在價值,不只是開發利用的工具價值。

王寳貫教授 則點出,斯德哥爾摩 +50 提到了要 net-zero(淨零)這個概念,不但淨零排碳,還要零污染;另外提出新的量測經濟的標尺,不要一味追求「成長」,這算是一個進步。

趙家緯助理教授 進一步解釋這個新的衡量指標。如同聯合國秘書長在大會致詞所提出的「GDP不是衡量當前世界富足程度的一種方式。相反的,我們必須轉向循環和再生經濟。」本次大會決議也提出需「定義和採用新的進步和人類福祉衡量方法」,因此將加速現行國民所得會計制度的改革,以反映自然資本的真實價值。

「斯德哥爾摩+50」會議特別指出,人類有保護自然的責任。 圖/envato

台灣可以如何響應《斯德哥爾摩宣言》?

中央研究院經濟研究所兼任研究員 蕭代基 參考本會議文件與結論,提出兩項台灣可以具體推動的目標:

我們必須改變人類消費與生產系統、行為模式、社會價值觀、以及獨尊 GDP 代表經濟與福祉的指標。

為了使得現在及未來所有人類都能夠永續與富足的生活,人類生活的足跡必須在地球生態界線之內,我們必須落實執行上述改變人類生活模式的幾項作為。事實上,這幾項作為都是已經提倡多年,但由於障礙甚多,且無政治利益,未受應有的重視。

我們必須加速決策與執行必要的永續投資與基本設施的民主程序。

這是本會議強調為了保障未來世代的福祉之必要作為。本會議指出過去的國際環境協定與政策,落實程度很低,事實上大多數國際環境協定都可以說是不成功的,可見有關環境保護與永續發展的決策及執行有很多障礙。

保障未來世代的福祉,也是《斯德哥爾摩宣言》的重要議題。 圖/envato

主要障礙仍然是各國及多數人只想要白吃午餐,以致於環境保護的長期效益不敵短期的經濟利益在政治上的權衡比較,再加上享受環境保護長期效益的未來世代尚未出生,在現在政治決策過程中完全沒有發言權。

如何移除這些政治決策的障礙?根本之道在於修正我們民主制度,創設一個「虛擬的」廣納性民主制度,把未來世代的利益明確地納入當代決策的民主程序,方案之一是當民意代表、政府與公民團體在討論與決策攸關未來世代福祉的政策時,有未來世代的代表參與討論與發言。

趙家緯助理教授 則延續前面的觀察,認為本次會議中強調對於 GDP 跟成長主義的反思,會議決議也強調超越傳統的 GDP 衡量標準。

在此議題上,國際上的非政府組織已與威爾斯、紐西蘭、蘇格蘭、芬蘭、冰島與加拿大等已建構超越 GDP 指標並建立相應治理機制的國家,組成福祉經濟政府夥伴 (Wellbeing Economy Governments ,WEGo ),聯合國也著手將自然資本與環境污染納入 GDP 估算的方法。

臺灣應掌握此趨勢,全面檢討既有綠色國民所得帳在涵蓋範疇與決策應用之不足,建構新的社會福祉衡量指標。

《斯德哥爾摩+50》焦點總結

lake in mountain on summer time
  • 在斯德哥爾摩宣言的 50 年後,我們正處於不同危機的相互交織之中,人類對氣候和生態系統造成前所未有的影響,且不平等日益加劇。嚴重的不平等延伸影響後代子孫的生活,環境變化和突破臨界點的風險正在加速。
  • 行動落差:過去 50 年來,各國商定數百個全球環境和永續發展目標,但只實現了十分之一,這對解決問題遠遠不夠。
  • 我們比以往的任何時候都更有能力應對氣候變遷。透過越來越多的公眾支持、加速採用潔凈技術、具包容性的創新金融,以及對「立即採取積極行動可帶來共同效益」的有力科學證據,使 2022 年成為我們追求永續未來的關鍵時刻。
  • 為了加快變革的步伐,需要「無畏」及「以科學為基礎的決策」。各級決策者在未來 10 年,需要一同緊縮決策時間的尺度,以實現變革,避免鎖定效應及調適時間遲滯,也減少不同世代間的歧視。
  • 提出應立即採取三大轉變行動:重新定義我們與自然的關係、確保人人享有長久的繁榮、投資於永續的未來。
  • 重新定義我們與自然的關係,是指從獲取轉向關懷。透過將自然融入我們的城市,在日常生活中加強人與自然的連結、保護動物福利,並轉向以植物為基礎的飲食、增加下個世代的自然教育、承認並多採用在地知識。
  • 確保人人享有長久的繁榮的前提,是徹底重新思考我們的生活方式,透過創建有利的基礎設施,激發新的支持性社會規範。例如將擴展業務的模式,專注於提供「服務」實非製造「產品」;採用對人類與環境都有益的供應鏈;使國家統計數據和永續目標保持一致等。
  • 我們必須在各國政府大力支持下,投資永續的未來。當前可用於永續的私人資本比以往的任何時候都多,但低收入與中低收入國家仍存在資金缺口。為了投資永續的未來,我們必須承認並加強政府在創新之中的基礎作用,並鼓勵私人融資將「創新」帶入市場。在減少永續風險的同時,也增加不永續的成本。
  • 變革的條件需要改善:為了解決過去挑戰的制度與治理體系,可能導致當前的挑戰。領導者透過連貫的政策、強而有力且具一致性的激勵措施,有足夠的機會解決結構性的障礙。

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行於至善之路,邁向永續未來的永續發展獎 ──唐獎永續發展獎召集人劉兆漢專訪
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・2021/11/02 ・3012字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文由 唐獎教育基金會 委託,泛科學企劃執行。

  • 採訪 / 泛科學編輯部、 廖英凱
  • 撰稿 / 廖英凱

永續發展的世界觀

1960 年代至 1980 年代,伴隨經濟發展所帶來的環境與社會破壞,人類開始意識到環境破壞、經濟體制崩毀所帶來的全球性危害。而開始構思更合宜的發展方式,因而催生「永續發展」的概念。

與彼時單純強調環境保護,而甚至有反工商業的環境激進行動相比,永續發展更強調時空上的宏觀視野,既須考量不同國家的發展狀況,而顧及了未開發國家,必須仰賴環境開發的必要發展;更強調合宜的發展模式,應是既能滿足當代人的需求,又不損害子孫後代能滿足他們的需求。

格羅・哈萊姆・布倫特蘭(Gro Harlem Brundtland)夫人、第一屆唐獎永續發展獎得主。 圖 / 唐獎提供

1987 年,世界環境與開發委員會(World Commission on Environment and Development)提出確立永續發展概念的重要報告《我們共同的未來(Our Common Future)》,委員會時任主席為格羅・哈萊姆・布倫特蘭(Gro Harlem Brundtland)夫人,因此該報告也被稱作布倫特蘭報告。

在此報告指引下的永續發展方向,即強調善用科學和技術,在環境保護、經濟發展與社會公義三面向尋求兼顧與均衡。

布倫特蘭報告所揭示的永續觀點,也成為聯合國規劃國際發展願景的核心理念,1992 年聯合國環境與發展大會訂定了「21 世紀議程」;2000 年聯合國大會通過了以和平、人權、環境保護、消除貧窮等為目標的千禧宣言(Millennium Declaration);2015 年至今,永續發展目標(SDGs)被精煉為全球性地消除貧窮、飢荒、促進教育、性別平等,促進和平與環境保護⋯⋯等 17 項目標與 169 項細緻的實踐指標。仰賴各國納入國內法律體系,並落實國際合作才足以具體實踐。

聯合國的 17 項永續發展目標。圖/聯合國官網

臺灣脈絡的永續發展

永續發展的概念在全世界甫提出便蔚成顯學,臺灣在極短的時間內也跟上了以永續發展為目標的政策方向,1994 年行政院成立「行政院全球變遷政策指導小組」至 1997 年擴編為「行政院國家永續發展委員會」;1998 年起,教育部開始推動以永續發展為題的教研計畫;2003 年「永續臺灣 2011」研究計畫,以跨領域的研究者團隊組成,訂定「海島永續發展指標」(Island Sustainable Development Indicators) 作為評估各項國家計畫的重要依據。

迄今行政院永續會已持續推出「永續發展政策綱領」、「永續發展指標系統」,以及「臺灣永續發展目標」。使我國在政策與研究的永續發展進程,在東南亞國家均名列前茅,更陸續培育東南亞諸多國家推動永續發展的高階政策人才。

永續發展的唐獎

在國內外對永續發展的殷切需求之下,對永續發展有卓越貢獻者也應得到充分的支持與獎助。

唐獎所設置的「永續發展獎」,即是致力於表彰對永續發展有開創性及卓越貢獻者,強調邁向永續發展的科技基礎成就,但也不僅限於傳統學術獎項著墨的科技突破,更標榜能同時兼顧環境保護、經濟發展與社會公義三大永續面向的貢獻。

唐獎的永續發展獎,兼顧「環境保護、經濟發展與社會公義」三大永續面向。圖/envato elements

永續發展雖然重要,但標榜永續的獎項卻較少為國際知名獎項所關注,如諾貝爾獎等獎項多聚焦於學術研究上的突破,並非表彰對真實社會的具體改善。唐獎永續發展獎召集人劉兆漢院士認為,落實永續發展問題的解決常非單一科技的突破,也不見得僅是學術上的成就,仰賴跨領域到跨科際的知識運用。落實於真實社會議題的改善,也不能僅止於科學,更需要有對社會人文的理解與作為。

歷任永續發展獎的得主也非單純學術成就卓越者,第一屆得獎者布倫特蘭夫人,正是在 1987 年時主持世界環境與開發委員,提出永續發展定義的關鍵創始者。

第二屆得獎者羅森費爾德(Arthur H. Rosenfeld)原為粒子物理學家,但經歷 1970 年代石油危機後,開始致力於提升能源效率,開發節能技術並制定能效標準,他與加州州政府合作,制定環境與能源相關的制度,而使加州擁有全世界最嚴苛的能耗標準,是一種基於科技專業,進而領導團隊,最終促成政策實踐的典範。

羅森費爾德與加州州政府合作,制定環境與能源相關的制度,而使加州擁有全世界最嚴苛的能耗標準。圖/envato elements

第三屆得獎者維拉布哈德蘭.拉馬納森(Veerabhadran Ramanathan)和詹姆士.漢森(James E. Hansen)發現氣候變遷的關鍵理論與證據,漢森更曾因積極倡議氣候變遷而多次被捕。2018 年唐獎頒獎期間,漢森根據臺灣歷年能源配比變化,提出與我國能源政策相反的建言,他認為再生能源無法取代化石能源,而需考慮核能與再生能源並用,作為臺灣挽救氣候變遷的解法,並在授獎期間親自參與臺灣在地的相關活動,知行合一地推動面對氣候變遷的主張。

第四屆得獎者珍古德(Jane Goodall)在靈長類的研究中首次觀測到黑猩猩也有使用工具、建立社交的技能,重新定義了人類與動物的關係,她更持續投入世界各地的生態保育與環境教育行動,並透過社區發展計畫,使貧困地區居民能在改善生活的同時,維護森林植被與生物多樣性。

歷屆永續發展獎得主,都在永續議題有基礎研究的關鍵突破,更能知行合一地運用知識,付諸行動帶來改變,強調知識與行動的並重,也突顯了唐獎與其他獎項在看待典範本質的差異。

地球的永續發展缺臺灣不可,面向世界的永續發展獎也非臺灣不可

唐獎既標榜面對是全世界,有為全世界發掘卓越貢獻者的使命。但永續發展處理的也是全世界,不只是科學技術,似乎也需要更宏觀的理念作為評判受獎者的指引。

劉兆漢院士認為,當代因各種過度開發導致的負面問題,與當代生活方式深受資本主義影響,仰賴大量製造、大量消費作為發展與維持經濟的方式。這意味著我們可能需要另一種不倡導消費的經濟模式,需要能強調惜物愛人,有節制的運用自然資源的發展方式。

我們可能需要另一種不倡導消費的經濟模式,來應對大量製造、大量消費造成的負面問題。圖/envato elements

以臺灣的文化底蘊來看,我們的文化與信仰早有永續發展的精神深植其中,從孟子《梁惠王上》以「不違農時,穀不可勝食也;數罟不入洿池,魚鼈不可勝食也;斧斤以時入山林,材木不可勝用也。」做為執政者看待自然環境開發應有節制的建言;悠久俗諺強調飲水思源的「食果子拜樹頭;食米飯拜田頭。」到慈濟多年持守的「敬天愛地惜物命」;近年也有以王道精神,強調「仁政、反霸、民本、生生不息、同理心」的永續發展觀點。

推動永續發展需要不同價值觀的刺激,評判永續發展貢獻者的知行,也需要文化底蘊作為指引。植基於東方哲理的唐獎,或許能以相對於西方治理哲學不一樣的觀點,鼓舞卓越貢獻者,揭示永續發展方向,使人類行於至善之路,邁向永續未來。

圖/envato elements
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唐獎面對當前社會發展,以中華文化數千年的涵養,從新視野與新思維注入實際的行動與思考。有感於全球化的進步與發展,在人類享受文明的豐厚果實與科技所帶來的便利之時,人類亦面臨氣候變遷、新傳染疫病、貧富差距、社會道德式微等等之考驗。 為鼓勵世人重新省思永續發展的中庸之道,尹衍樑博士於2012年12月成立唐獎,設置永續發展、生技醫藥、漢學及法治四大獎項,考究二十一世紀人類所需要的智慧,不分種族、國籍、性別及宗教,遴選出對世界具有創新實質貢獻及影響力的成就者,勉勵時代先驅者以其學說易天下,以天下為己任,共同為世界文明而努力。

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好木材不用嗎?幫地球減碳的「木建築」正夯——《一生必修的科學思辨課》
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・2021/08/19 ・2332字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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  • 作者 / 江才健

自 2000 年左右,在加拿大等幾個國家,開始建造一些高樓層的木造建築,這些建築反映了近代建築技術的進展,也反映出人類面對宇宙環境的思維改變,支持木建築的這些「思維先行者」,一方面強調木建築在建築結構上的優勢,同時搭上近年流行成風的全球暖化現象,大力宣揚木建築在抑制碳排放方面的貢獻。

最古老的木建築

目前世界上一些比較著名的高樓層木建築,除了 2014 年在加拿大喬治王子市,高 30 公尺的八層木建築,還有 2015 年挪威蓋的 52.8 公尺高層木樓,2016 年加拿大英屬哥倫比亞大學蓋了 53 公尺高的木造學生宿舍,2019 年奧地利在維也納建成高達 84 公尺,包括飯店、公寓以及辦公室的木造高樓,美國則是 2016 年在明尼阿波里市開始,陸續還要在波特蘭以及紐約市建造木質高樓。

木質高樓並不是近代產物,到目前為止,世界上最古老的木造建築是山西應縣木塔,這個木塔始建於遼代,有一千年歷史,67 公尺的高度也還是目前最高的古木造建築。這個稱為「佛宮寺釋迦塔」的木塔,在山西北部靠近北嶽恆山的應縣,1992 年頭一次去中國大陸,有機會到山西參遊,曾經登臨應縣木塔,當時站在塔上,見四野低矮房舍,遠眺沃野平沙的北國景色,至今記憶猶深。

佛宮寺釋迦塔 。圖/維基百科

其實中國的木建築素有傳統,那回在山西的五台山,也看到更早建於唐代的佛光寺,佛光寺是目前保存最完整也最大的木造建築,這種木建築的建造技術,歷代累積,到北宋由李誡彙編成《營造法式》一書,成為木建築工藝智慧集大成的經典著作。《營造法式》總結了木造建築工藝的實作經驗,雖說對木造結構的施作提出規範,卻依然保留極大的隨意性。

在《營造法式》中討論的木造建築工藝,對於檐梁斗拱,頂柱結構的施作,都有其規範,特別的是利用木質材料的特質。木結構的結合,不用外加釘粘,是以榫卯接合,保持木質材料的彈性特質,充分利用自然巧力,也使木建築具有對抗如地震外力的彈性,展現中國木建築的豐富創造力,以及其背後的一種宇宙思維傳統。

會呼吸的木建築比鋼筋水泥更環保

近代的木造高層建築,雖說材料是採用了木材,但是其技術則是沿襲著近代建築科技的思維。工程師主要以特殊膠合方式開發出強應力的層板,這些交叉層壓板應力強,重量輕,可以準確切割,用於建造木建築的不同結構,以技術理論來說,這些木結構建造建築可以達到的高度,應該沒有局限。

木建築本來的一個弱點,是容易燃燒,歷史上也曾經在倫敦、紐約等城市發生大火,現代的木材質建築,比起不可燃材質的建築,遭火焚的損害容易預見,而且木質外層炭化後能保護內層免於祝融,不會有鋼材熔化和混凝土脆化問題,更能夠保持結構完整。

木質材料易燃,是作為建材的一大弱點。圖/Pixabay

木質建築近年受到重視的一個原因,與全球暖化的碳排放問題有關。木材本來可以蓄存碳,如用於燃燒,其中所蓄存的碳就回到大氣之中,木材如用於建築,碳就一直蓄積其中。目前人類使用的木材,只占森林增長的 20%,推廣木建築並不會造成大的問題,而且生產鋼材與混凝土所造成的大量碳排放,更不利於控制暖化問題,會呼吸的木建築,正是目前當令的綠建築,冷卻與加熱需要的能量,比起混凝土鋼材建築都更為節省。

推動木造建築目前主要是在美國與歐洲,美國的鄉間住宅 80% 已是木造,開採木材大約是每年森林增長的三分之一,歐洲多數建築使用的還是鋼材與混凝土,根據一份芬蘭政府的報告,歐洲利用木材於建築到 2010 年只增加了 4%,還有不少增長空間。

傳統思維與現代科學的揉捻

在這些技術性的問題背後,其實有一個更為根本的自然思維問題。中國長久以來的木建築傳統,孕生自文化傳統對於宇宙的思維,那就是「厚生利用」,建築房舍木材的供取講究平衡,所謂「斧斤以時入山林」,對於木材的使用,也是因勢採擷,在木造結構中也充分利用各種木質材料,所謂的榫卯接合正是出於此一思維。

這樣的宇宙自然思維,其實與西方科學思維大為不同。近代科學講究的,是究簡近因果以達立竿見影之效,由物質宇宙的觀察入手,到理論模型的建構,莫不如此,在建築技術方面,也是以加大建材抗應力安全係數方式,完成建築物的建構,其結果是建築物完成快速,卻沒有講究所謂的結構最佳化。我們可以看 20 世紀大蓋的河川水壩,那正是近代鋼材混凝土建構技術的產物,這些大量構築的水壩,確實很快發揮蓄水防洪以及發電的多重效果,但是卻也很快出現負面後果,譬如河流生態的巨變,而蓄集水庫的淤積情況,甚至危及水壩安全到不得不拆除的地步。光以美國為例,在全國的大約八萬五千座水壩中,半數已不能發揮原來的預期功效,自 21 世紀以降,拆除的水壩已經超過一千一百多座。我們可以舉一個不同的例子,那就是在四川成都平原的都江堰,這個攔截利用岷江河水的水利設施,並沒有採行強力的攔蓄,而是因勢利導的順應自然之力,達到分洪和灌溉目的,雖說近代都江堰也增加了小的水壩,但整體上依然維持原本順水利導的思維。這個戰國時代由李冰父子修築的水利設施,竟能歷兩千年持續發揮功效。

如何由《營造法式》和都江堰的自然思維,看到傳統文化的木建築智慧,超越當前木建築新趨勢所依循簡近因果、立竿見影的近代工程科學思維模式,是很值得我們思考的。

——本文摘自《一生必修的科學思辨課》,2021 年 6 月,天下文化出版
天下文化_96
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