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更新於 2021/07/01閱讀時間約 13 分鐘

正能量空間｜我們對未來住居的想像：智慧城市還不夠，永續城市才是解答

    智能居家聽起來很酷，透過 5G 與物聯網，你可以輕易地操控一切居家設備；還有大數據的運用，也能讓生活增添不少便利。然而，在充分享受科技帶來好處的同時，無形中也消耗了更多資源，增加更多的溫室氣體排放。建築與空間作為當代人的生活重心，舉凡工作、娛樂、日常作息……超過 7 成的時間我們其實都在「室內」度過，自然也承載著絕大部分的碳足跡。
    你說這跟我們有什麼關係？我們先看看幾個數字：「30」、「80」與「6」，來自於聯合國體系下（UNDP、ADB、UN-Habitat 等）的機構研究指出，全球在 2050 年以前至少會有 30 億人口進入到中產階級的行列，以及可能會有 80%的人居住在城市之中；再者，若生產消費行為不改變，即 business as usual，那本世紀末，全球均溫在較糟的狀態下，可能上升 6 度，遠超過巴黎氣候協議強烈呼籲，須控制在 2 度以內的目標。

    都市快速成長，建築與營造的能源使用佔全球 40% 碳排

    大量地人口群居於都會地區以及暴增的中產階級與消費力，不難推估所需的資源與能源消耗，也會跟著經濟發展一同成長；自然、製造產業的碳排放，也是造成暖化與其引發日益頻繁的氣候災難的推手。早在 2006 年，前世界銀行首席經濟學家史登爵士所寫的史登報告（Stern Review）就警告，全球增溫如果按當前的狀況持續下去，在短期的未來，人類至少要付出 3.68 兆英鎊（折合台幣 232 兆）的代價，疲於應付各種災害導致的損失；更有甚者，暖化的破壞力也可能使全球經濟規模萎縮 20%，近一步讓本就脆弱（vulnerable）的地區，遭受更為嚴重的影響。
    既然城市逐漸成為人類活動的主場，自然也是對抗氣候變遷的主戰場。先撇開同樣高居碳足跡排行榜的電力產業、能源密集製造業與重工業，究竟在一座城市之中，什麼樣的場域其實默默地貢獻了不少 CO2？答案是建築。
    根據 2017 年聯合國環境署（UNEP）的報告，若以能源使用相關的碳排放（energy related carbon dioxide emission）來看，建築與營造佔據全球近 40% 的碳排，更糟糕的是，這之中有 82% 的終端能源使用（final energy consumption）都是仰賴石化燃料所提供。也因此，如何讓城市與建築空間不只變得更「智慧」，還要能更「永續」與「環保」，實則為城市規劃與治理的重任。
    世界領先的大都市如紐約、倫敦、巴黎等，除了要求相關業主加入碳揭露專案（CDP）之外，以城市為單位執行的「地方自願檢視報告」（Voluntary Local Review ，簡稱 VLR），也如火如荼地席捲各國。透過對城市建築、交通運輸等進行改進，增加再生能源的使用率，以落實 2050 年甚至更早達成「碳中和」的目標。從個別城市倡議與力行開始，進一步推廣到全國與其他地區。

    為何要城市自主倡議減碳目標？因為要國家動起來效率太慢

    為什麼要從城市？因為建築與空間規劃，多半屬於地方層級的權限，且能透過危老都更、重劃區、城市再造、地方創生等方式，依據不同的區塊快速調整方案。相比以「國家」為單位的執行效率，動輒牽涉修法與更全面的考量與溝通，政策推動較為費時。舉例來說，雖然根據巴黎協議的要求，截至 2017 年已有 193 個國家遞交了「國家自訂貢獻」（Nationally Determined Contribution，NDC）的減碳目標，但之中只有 49 國提到了要在建築與空間方面落實節能減碳；而各國政策在建築相關的碳排量測與規範上，更是僅約莫涵蓋了 47%的總碳排量。
    聯合國估計，若各國自主提交的 NDC 要能完整落實，則政策在城市與建築的碳排覆蓋率方面，至少要提升到 60% 以上，否則根本無法有效減碳；或應該說，目前根本沒有適當的法源規劃相應的近零耗能建築（near-zero energy building），遑論淨零碳排建築（net-zero emission building）。

    除了建築與營造產業，人類對「空間」的要求也成為排碳大宗

    根據統計，從 2010 到 2016 年期間，因建築或營建產生的二氧化碳排放量，以每年 1% 的左右的比例成長，總共釋放了 76 兆噸的 CO2 到大氣中。當然，在建築的碳排方面，人為因素（human factor）也佔十分重要的部分。由於人類活動超過四分之三的時間都在廣義的「室內」，因此很大部分的能源被消耗在「維持環境的特定條件」，例如溫度濕度、空氣品質、外氣循環、或其他與產出相關的耗能方面。科技進步，引入「智慧化」的能源管理或節能系統，可以大幅提高能源的使用效率。反過來說，環境整體的舒適度，亦會對裡面的人類活動造成影響。
    環境如何影響人類活動？若以商辦來看，根據世界綠建築協會（World Green Building Council），在一篇「Building the Business Case: Health, Wellbeing and Productivity in Green Offices」的報告中，便指出了永續工作環境，可以增進員工的幸福度，並進一步提升工作效率與產出。例如，該報告就透過科學與量化分析，提出了若溫度太熱，整體工作效率會下降 6%；反之，溫度過低導致的效率降低則是 4%。此外，會議室裡的綠色植栽或造景，都能平均節省 7-12% 的溝通時間。
    人們對環境的要求越來越高，既要舒適，又要能有效率（工作場所），還要節能減碳，不加劇暖化以及熱島效應的影響…隨著人口成長且都市化（urbanization）的發展，對各級政府來說，這無疑是相當大的挑戰，卻也不得不為之。畢竟，解決氣候議題，早已不是「nice to do」，而是「must to do」的任務了。

    如何打造永續城市？科學化測量、因地制宜低碳標準成關鍵

    比爾蓋茲在其 2021 年的新書「如何避免氣候災難」中，提到 510 億和 0 兩個數字，分別表示全球目前每年約產生 510 億噸的二氧化碳排放，而人類應將這個數字降至 0。沒錯，是零，沒有、也不該有任何妥協的餘地。
    延伸閱讀：解決氣候問題一定要懂的概念，讓比爾蓋茲解釋「綠色溢價」是什麼？
    這也急迫地讓城市必須制定出永續策略，以及如何用科學方式測量，進而針對不同場域訂定低碳/零碳標準。舉例來說，每平方公尺的能源密集度（energy intensity per square meter），就是一項可量測的參考指標。若想要達成巴黎氣候協議 2 度 C 的要求，建築產業得在 2030 年以前，把能源效率提高至少 30%。因此，打造高效能源（energy-efficient）和低碳（low-carbon）的新型態建築標準就變得至關重要。否則根據目前的城市化速度，大量人口移居城市的結果，勢必導致要蓋出更多的建築，提供更多的空間，才能「容納」這些新居民。
    以印度為例，若以當前全國規劃或興建中的建築來看，全國的樓地板面積在 2035 年時將增加約 1 倍；而若從全球角度觀之，最慢到 2060 年，建築的樓地板面積將倍數成長，增加至少 2030 億平方公尺的面積。其中大部分將來自於開發中國家的高速發展，以及各地大城市不斷挑戰更高聳的摩天大樓，導致我們看似擁有了越來越多的「空間」，但隨之而來的耗能與碳排，也勢必相當可觀。

    廢氣廢熱、交叉感染，建築的「空氣污染」也是一大問題

    建築帶來的影響不只是高碳排與氣候變遷問題，建築的「耗能」其實也產生了相當的污染，其中最為嚴重的便是空氣品質惡化。在人口稠密的都會區中，建築與室內空間因能源使用而排放的廢氣與廢熱（heat），都會直接造成城市空氣品質不佳，若是室內二氧化碳濃度過高。此外，若無法擁有足夠的換氣率，在疫情爆發的時候，也會進一步增加空氣交叉感染的風險。根據統計，每年全球有超過 400 萬人死亡，因為家戶單位的空氣污染（household air pollution）所導致的疾病，這在開發中國家尤為嚴重。
    為了長遠上避免氣候變遷的威脅，中短期內減緩因爲耗能、空氣污染所導致的生命與經濟損失，我們需努力控制地球可以在所謂「2 度 C 的場景」（2°C Scenario，又稱 2DC）、或「低於 2 度 C 的場景」（below 2°C Scenario，又稱 B2DC）下，讓社會發展得以穩定，人類的生活可以永續。也因此全球都需要在各自的範圍內，致力讓建築可以在能源使用方面更高效，且盡快達到淨零碳排（net-Zero）建築、或近零耗能建築（near-Zero energy buildings，nZEBs），更重要的，是避免終端的能源使用仰賴來自石化燃料的發電供給。

    把永續理念變成行動：企業自主減碳、政府政策引導、金融體系提前部署

    無論是 net-Zero 或 nZEBs，都可以透過設計、科技置入、與系統整合等方式有效降低碳排放。像是從建築外皮（building envelope）的隔熱與產能設計、全外氣循環技術、製冷製熱的改良、更換節能電器（如 LED 燈）、安裝智能控制設備（例如智慧電表，smart meter）、以及透過冷熱在地平衡，達到能源最佳效率的使用。當然，這些需有政策的引導、區域型的基礎建設更新（例如：智慧電網），以及適當的量測標準與機制，像是 GABC-Global Roadmap、德國政府制定的 Individual Building Renovation Roadmap 和建築「能源護照」、或其他相關的建築能源規章與認證（building energy code/certification）等，方能讓成果經得起檢驗，乃至能夠量化認列到 NDC 之中。
    以荷蘭阿姆斯特丹為例，當地政府與 EDGE 組織合作，於市區打造零耗能建築（zero energy building），他們透過設計大量引自然光到室內，減少人造光源的使用，同時搭配太陽能產能、儲能系統，就能完全供應建築內活動所需。此外，利用 AI 驅動的感應器與控制中心，結合智能通風系統（intelligent ventilation）、LED 照明系統等，便能獲得即時的數據整合去調配整棟大樓不同區域的用能需求，並平衡溫度、濕度、換氣率等，營造最宜人居的生活與工作空間，避免不必要的浪費。
    而除了私部門的自主減碳、公部門的政策引導，金融與投資界的投入也一樣重要。與建築空間相關的節能產品與服務，在 2016 年就已超過 4060 億美金的市場規模；此外，各個城市的危老都更、都市規劃與再造、新興的重劃區等開發案（如印尼雅加達遷都的案子），都絕對超過數兆的經濟價值，可以吸引大量投資機構與資金，進一步投入低碳建築、甚至是零碳建築的領域。至於金融產品像是氣候債券，綠建築基金等，在投入地產開發或綠建築/節能建築的項目時，多半也會由國際上具公信力的第三方機構，如 LEED 和 BREEAM 提供認證，除了計算財務報酬之外，也會將可能的社會影響力、社會投資回報率（SROI）等列入評估。
    編按：關注 ESG 的投資部門，近年來也對綠建築、低碳/零碳排建築感興趣，像是 Investor Confidence Project 就與綠建築認證協會共同開發投資相關標的的準則；Transformative Actions Program（TAP）則是致力將私人資本引入城市與地區，導向更符合永續發展的基礎建設；歐洲的提升能源效率的房貸計畫倡議，又稱 Energy-efficient Mortgages Action Plan (EeMAP) initiative，顧名思義提供更為優惠的貸款條件，給予低碳談、低耗能的抵押品；至於為數眾多的氣候債券（climate bonds）也都有達到數千億美金的規模，針對相關的標的進行投放。
    引述馬克吐溫（Mark Twain）的一句名言，作為總結：「Plan for the future, because that is where you are going to spend the rest of your life」。地球暖化造成的危機步步逼近，在科技帶來便利生活的同時，我們也應該思考：想要有一個什麼樣的未來，方能讓經濟、社會發展、乃至人與地球，都能夠永續共存。
    參考資料
    Towards a zero-emission, efficient, and resilient buildings and construction sector, GLOBAL STATUS REPORT 2017, UNEP：https://www.worldgbc.org/sites/default/files/UNEP%20188_GABC_en%20%28web%29.pdf
    （首圖來源：Photo by ZQ Lee on Unsplash）
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