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建築設計、都市開發,怎麼在規劃階段就導入碳影響評估?碳良知Carbon Conscience是什麼?

聯合國統計,建築跟營建部門所產生的二氧化碳排放量占全球38%,其中26%來自建材以及營造階段的碳排放。這些碳排放又可分為營運碳排(operational emission,即建築使用期間的碳排,如空調照明水電等)及隱含碳排(embodied emission,即興建過程、建材、運輸、廢棄的碳排)。

在過去的綠建築碳排計算中,建築的隱含碳排通常被忽視。

介入設計早期,掌握碳排影響的關鍵時刻

「作為空間規劃設計專業者,我們相對深刻、急切的危機意識閱讀每一份 IPCC 氣候變遷報告。我們清楚,從選用的建築與基礎設施材料開始,再包含施工過程,以及後續的營運維護,全球超過一半的碳排放來自於建成環境(2018 全球建築與建材碳排放報告,EIA美國能源資訊管理局)。這是這個世代設計師們的挑戰,卻也是不可多得的機會。」負責設計碳良知(Carbon Conscience)評估工具的美國知名跨學科設計公司 Sasaki說。

碳良知,一款專為空間規劃設計初期碳影響評估而設計的免費網頁應用程式,融合來自設計專業者、開源社群與學術界的使用回饋,是目前唯一一套適用各區域尺度、包含景觀與建築資料的全週期碳評估工具。

Sasaki清楚,在絕大多數的都市設計案子與大尺度規劃設計中,規劃階段就已決定該專案將產生的碳排。因此,如果要模擬設計案可能造成的環境影響,調整或改變設計決策,必須在設計早期就積極導入排碳計算的工具。

 


規劃階段對專案將產生的碳排量產生關鍵影響。圖片來源/Sasaki公司提供

在該程式中,使用者能完整評估設計可能產生的隱含碳排與指認固碳潛力的工具,協助使用者進行不同設計模擬與方案比較。使用者透過簡易的繪圖介面,輸入土地使用類型與面積,選擇建材與植栽配置,系統便能估算每種設計配置下的隱含碳排放、碳儲存與碳封存量。

此外,工具以「每單位土地使用」為計算單位,讓設計師能夠精確比較不同規劃配置的碳影響,進行快速、直觀的設計調整。不管是校園、區域規劃等大範圍設計專案,還是基地小尺度的概念設計,「碳良知」都能填補過往碳排計算工具難以早期介入的缺口。

 


在過去的綠建築碳排計算中,建築的隱含碳排通常被忽視。圖片來源/Shutterstock

從材料到地景,建構可量化的減碳設計語言

減碳排放的實踐,離不開精準的材料與精確的系統記錄。

「碳良知」2.0,進一步建立148種常見景觀場景與建材組合資料庫,包含硬鋪面、立面材料、建築結構與形式等。設計師可依據場地實況輸入:「保留原有樹木或鋪面」、「拆除與再利用的比例」、「新增材料的類型與範圍」等資訊,模擬各方案下的碳排放差異。

舉例而言,設計師可以設定某區域為草坪、原生草原或濕地生態系統,選擇鋼筋混凝土或交錯層壓木(CLT)作為結構系統,再指定地上與地下樓層數,系統即能提供不同組合下的高低估算值,讓設計師在設計草圖階段就可掌握可能的碳影響。

這不僅建立了可視化的碳評估機制,也幫助設計師在空間語言轉化為實體建構前,就已擁有「碳良知」的設計意識。

設計師亦能透過設定「基準方案」,以比較功能進行方案調整與替代配置。例如:從混凝土人行道改為透水磚、從草坪轉為原生植物草原、增加樹蔭覆蓋率等設計提案,系統將即時反映各項選擇對碳排的具體影響,使永續設計決策得以在概念發想之初即被落實。

 


碳良知操作介面。圖片來源/Sasaki公司提供

碳良知輔助設計的希臘Ellinikon 大都會公園

位於希臘雅典的 Ellinikon 大都會公園,是歐洲最大的河濱公園,也是近年來備受矚目的都市再生與永續設計案例。其前身為舊雅典國際機場、面積超過600公頃,設計團隊於規劃設計案初期即導入「碳良知」APP,輔助設計方案的碳影響分析與策略規劃,促使其成功轉型為一整合生態、公園、住宅與商業功能的大型都市地景。

在規劃設計案初期,設計團隊首先利用工具分析各區土地用途(如林地、草原、濕地等)對碳儲存與碳封存的貢獻,並將高固碳潛力區塊納入主要生態骨幹配置,實質提升基地的碳平衡能力。

接著,設計師模擬鋼構與木構、混凝土與再生磚材等選項的碳差異,逐步優化設計配置以降低建築整體隱含碳負擔。

最後,在整體地景設計方面,景觀師結合原生物種、平均樹冠覆蓋率與植栽生長週期模擬,在提升生物多樣性的同時,兼顧碳封存與微氣候調節功能。

 


導入「碳良知」APP輔助設計。圖片來源/Sasaki公司提供

藉由「碳良知」APP輔助設計,設計團隊預估Ellinikon 大都會公園可於30年內達成碳中和,並於50年內實現碳淨正效益(Carbon positive),成為具代表性的碳永續設計典範。

每一位地球公民都需要一個「碳良知」

對開發免費、開源碳良知的Sasaki公司而言,碳影響評估工具不只是一個工具,更是一份社會責任,一種轉化思維的設計方法論。它將碳排計算民主化、平民化,讓每位使用者—不論身處企業、機構或學界—都能於自己的專案中進行具意義的碳決策。

面對全球暖化,碳意識的建立,不該只是專家學者的語彙,而應是我們每一位地球公民的基本常識。唯有讓「碳良知」積極介入、成為空間規劃設計概念的一部分,我們才能真正為下一代創造一個永續、健康、氣候正義的環境。

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