台灣「新建」及「既有」建築數量比例約為3:97,在「新建建築物」部分,目前正透過建築法令(例如,建築技術規則-綠建築專章)及綠建築標章等方式,以預防設計的概念,有效解決新建建築的節能與健康問題。而佔有97%龐大數量的「既有建築物」,未來可以透過「都市更新與再活化」、「室內環境改善技術」及「綠建築更新診斷與改造」等方式,解決大量既有建築的問題,重新以「重建、改建或修建」的方式進行,並可成為一項新興的服務產業,應用於發展「生態城市及社區」之基礎。然而,根據世界衛生組織(WHO)及台灣相關研究調查發現,病態建築症候群(SBS)的發生,大多是在「新建或改建、修建、重新裝修」等階段,台灣目前為數眾多的既有建築倘若大規模的更新改建,並繼續沿用老舊傳統方式執行,勢必影響室內環境健康品質,造成更多的問題,如病建築症候群(SBS)、病住宅症候(SHS)、建築關連症(BRI)及多重化學過敏症(MCS)等疾病的發生,嚴重影響使用者的健康,間接增加醫療支出與能源資源消耗,因此,「室內環境品質」(Indoor Environment Quality ,IEQ)的重要性,在國際相關建築議題已受到高度重視。
建築預防醫學-綠建築室內環境評估指標
為建構永續之綠建築及塑造健康之室內環境,內政部建築研究所長期推動「綠建築標章制度」及「室內環境品質改善補助計畫」,在新建建築設計上,透過「建築預防醫學」之預防設計方式,建立「綠建築室內環境指標」的設計評估準則,有效預防及管制建築室內環境品質。另一方面,針對台灣地區數量龐大之既有建築物,則以「建築治療醫學」之專業診斷改善方式,提升既有老舊建築之室內環境健康性能,以「預防及治療」的方法,改善建築室內環境品質,維護居住者之健康。以下為「綠建築室內環境指標」之內容說明:
綠建築室內環境評估指標
綠建築評估系統之室內環境評估指標,主要考量室內環境的健康品質,參考國際上重要的「室內環境指標」及內政部建築研究所研究計畫「建築室內環境保健控制綜合指標之研究」,建立於綠建築評估體系中,室內環境評估指標包括:「室內音環境」、「室內光環境」、「室內通風換氣環境」及「室內建材裝修」等因子,以保障居住安寧,鼓勵自然採光與通風,並使用適宜之綠建材裝修於室內環境,提供給規劃者及設計者參考。
室內環境指標由音環境、光環境、通風環境及室內裝修等四部份綜合而成,其評估以音、光、通風、室內裝修四部分之加權計算,其合格判斷公式如下:
IE = ΣXi×Yi ≧ 60 -------------------------------------------(式1)
其中,Xi:各部分評估得分,無單位
Yi:各部分評估加權係數,無單位
對於音、光、通風、室內裝修四部分之加權係數分別訂於0.2、0.2、0.2、0.4乃是依各部分之重要度與困難度由專家認定的比重,其總分大於60分即可。室內環境指標乃是針對居室而言,因此對於變電所、倉庫等無人居住之建築空間則免予評估,本評估方法乃以簡單的定性評估完成(如表1),對於一般建築從業者可簡易自我評估。
室內音環境評估
音環境之評估主要包括空氣傳音、固體傳音兩個部分。空氣傳音的控制方法以隔絕噪音為主,其評估在於選擇隔音性能良好的牆板及開口部構材,固體傳音的控制則以樓版結構體之剛性設計及增設緩衝材、空氣層來對應。
外牆及分界牆評估
增加建築物牆板之質量面密度將有助於隔音性能之提升,在傳統RC牆、磚牆構造部分,牆面厚度與隔音性能上明顯相關;在帷幕牆、輕量牆板構造部分(雙層牆),隔音性能則受到板材、間距、玻璃棉填充厚度及整體面積密度之影響。目前在建築節能之要求下,住宅外牆均要有15cm以上RC外牆,帷幕牆也必須有相當之隔熱要求,一般節能合格之外牆構造均能得到較佳之隔音評分。
外牆開窗構造評估
建築物外殼之隔音性能受到整體建築物氣密性之影響甚巨,尤其開窗部之質量與氣密性更是整體建築物隔音性能之關鍵。推開式之氣密窗在隔音性能上有較佳之效果,一般玻璃5mm厚以上的推開窗已能達到合格之評估,另外建築物較常使用之橫拉窗可採用較厚之玻璃來增加其隔音性能,一般最常使用的玻璃8mm厚以上的橫拉窗均已能達到合格之評估,而雙層窗對於隔音性能上當然很有利,只要5mm玻璃之雙層窗間距大於20cm就可獲得最佳之隔音設計。
樓版構造 目前建築物在樓版構造部分,主要採用RC構造、鋼構複合樓版及木造樓版為最多,而樓版衝擊音對室內環境之干擾現象受到樓版構造剛性之影響,所以增加樓版混凝土厚度以加強建築物整體樓版剛性,或於樓版構造上加設緩衝材、空氣層皆有助於減少垂直向樓版衝擊音之干擾,即可降低固體傳音之振動及噪音問題。
室內光環境評估
光環境評估分自然採光與人工照明兩部分來評估。在自然採光部分首先評估玻璃對可見光的透光性,在此鼓勵採用明亮的清玻璃或low-E玻璃,而對高反射玻璃予以最低之評價(因容易造成室內陰暗與反光公害)。對於辦公廳舍、住宿類建築、飯店客房、醫院病房等一般居室空間,儘量鼓勵其善盡自然採光開窗之設計以提昇室內環境品質,然而對於商場、宴會廳、展示館、音樂廳、錄音室、學校視聽教室等較不需自然採光之空間,則不予自然採光之評估。在此對於有效自然採光空間之評估,要求採光開窗面之採光深度不得大於3.0倍。在人工照明部分,一般人工照明環境評估必須針對室內照度品質與眩光公害進行評估,以格柵、燈罩或具有類似設施等照明燈具之眩光防護設施作為評估依據,目的在於確保視覺健康與舒適。
室內通風換氣環境評估
室內通風環境評估主要分為:自然通風型建築之自然通風評估、外氣引入型建築之機械通風換氣評估。
自然通風型
自然通風型主要針對住宅類、學校類、無中央空調之辦公類等具備自然通風潛力的建築物進行評估。所謂可自然通風型建築,不光只是開窗,除了開窗面積符合建築技術規則的規定外,並需是在真正利用自然通風時,能達到有效的「換氣效果」,故需考量其「通風路徑」及「室內深度」,如圖3所示,通風路徑可簡單分成(a)單側開窗、(b)相鄰側開窗、(c)相對側開窗及(d)多側開窗方式,居室若是(a)單側開窗或(b)相鄰側開窗,則室內淨深不能太長;相對側開窗及多側開窗方式也有一定淨深限制,並與室內淨高相關,以確保室內無通風之「死域地帶(dead zone)」。因此,下列方法為室內自然通風之評估基準:
a.使用單側或相鄰側通風路徑開窗之空間深度,需在2.5倍室內淨高以內。
b.使用相對側或多側通風路徑開窗之空間,至少有一向度深度在5倍室內淨高以內。 c.使用通風塔、通風道系統、送風管或其他通風器輔助(圖4)而達成自然通風效果。
引入通風型(機械通風評估)
引入通風型(機械通風評估)主要以中央空調之建築物為主,針對其機械通風新鮮外氣供應之有無進行評估,檢核其是否有專用的新鮮外氣供應系統或其他外氣引入方式。目前國內許多採用FCU系統或大型分離式空調機系統,常無外氣系統,甚至有些AHU空調之大樓為了減少外氣空調負荷,而將外氣路徑完全被關閉,對室內人員之健康與工作效率產生嚴重傷害。
室內建材裝修評估
室內建材裝修評估只針對建築物中主要居室空間評估,主要分為二部分進行,一為減少整體室內裝修量以節約地球資源;二為獎勵使用綠建材標章之建材,減少甲醛及揮發性有機物質等室內空氣污染源,藉以維護居住者之健康及提升居住環境品質。室內建材裝修評估依下述「整體裝修量」及「表面裝修建材」等兩部分來評估。
整體裝修量
本部分主要針對一般主要居室空間來評估,對於展示、商場、劇院、遊樂場、演藝廳等特殊裝修需求之空間則不予評估。其評估只要在於減少不必要之裝潢量以提倡儉樸高雅的生活,其認定方式依天花、牆面之裝潢面積多寡來分為基本裝修、小量、中等及大量裝修等四等級給分。
表面裝修建材
室內裝修之表面裝修建材主要在於獎勵採用「綠建材(Green Building Material)」。所謂綠建材就是「在原料採取、產品製造、應用過程和使用後的再生循環過程中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的材料,稱為綠建材。」,2004年起內政部建築研究所推動的「綠建材標章」(圖5),主要將綠建材標章分為「生態、健康、高性能及再生」綠建材等項目,並透過「綠建築標章」及「建築技術規則」(綠建築專章-設計施工編第321條)廣泛應用於新建或改建、裝修等建築物之室內裝修使用(圖6)。
(a)生態綠建材(Ecolgical GBM):亦即無匱乏危機且低人工處理之天然材料製建材(例如永續林業經營之木材或竹、草纖維壁紙、棉麻窗簾、亞麻仁油漆、硅藻土塗料等天然材製之建材)。
(b)健康綠建材(Healthy GBM):亦即低逸散性、低污染、低臭氣、低生理危害性之建材(如低甲醛(HCHO)、低TVOC逸散之合板、夾板石膏板…等板材、水性及油性塗料、填縫劑…等)。
(c)高性能綠建材(High-performance GBM):亦即能克服傳統建材缺陷、高度發揮性能特性,其中具有包含隔音或吸音性能的高性能防音綠建材(如隔音門、窗、樓板緩衝材、吸音天花板等)、具高透水性且品質穩定的高性能透水的建材(如單元透水磚透水鋪面或其他透水建材及鋪面),及高性能節能玻璃的評估。
(d)再生綠建材(Recycling GBM),即回收國內廢棄物再利用之建材(如廢棄物再生製造之石膏板、纖維水泥板、高壓混凝地磚、碎石級配料、陶瓷面磚等)。
對於使用生態綠建材等天然生態建材特別予以獎勵,由於這些建材目前是較為難得的生態建材,因此這些項目是在 100滿分以外的特別獎勵分數。
建築治療醫學-室內環境品質改善技術
建築室內專業診斷與量測
透過內政部建築研究所「室內環境品質改善補助計畫」(2003-2008年),建構「室內環境品質改善技術」,針對「既有建築物」之室內環境性能進行定量分析,並進一步找出問題點,猶如「建築醫生」對症下藥,以改善建築室內環境品質,確保室內人員之健康與舒適需求。過程內容包括使用者發現問題、初步診斷、利用精密儀器進行詳細診斷,並於診斷過程中,結合空調專業技師、業者與建築師三方面同時檢討,研判問題所在,並透過智慧式低科技(Hybrid Ventilation、Passive Cooling…等建築設計手法),及傻瓜式高科技(即時無線感測系統監控調變…等),在符合經濟效應的前提下,讓建築物在建築生命週期過程中保持最佳的服務性能,作為推動「生態城市」及「永續都市再活化」(S.U.R)之科學方法,其診斷流程(圖7)如下:
(1) 主訴自體檢查(發現問題)
當居住者或使用者之抱怨或有明顯室內環境品質問題不良之案例發生時,透過「問卷調查」與「訪談」方式,讓居住者主訴自體檢查,以瞭解建築之問題點及發生原因。
(2) 初勘(尋找病源)
整合建築專業顧問,進行建築構造體訪查、設備系統訪查、使用維護訪查及簡易之儀器偵測。
(3) 建築健檢(專業診斷)
以精密型檢測儀器,進行綜合環境的檢測,在檢測項目上可分為音、光、溫熱、空氣、電磁等五個環境進行實際檢測,其檢測的因子參考國外文獻與國內建築室內環境保健控制綜合指標(Indoor Environmental Index,IEI)所探討之室內環境因子為主,包括:
(a) 音環境:室內噪音級、餘響時間(吸音性)、振動之固體傳音及空氣傳音。
(b) 光環境:室內照度、均齊度、晝光率、輝度比。
(c) 溫熱環境:室內溫度(傳導及輻射熱)、相對濕度、PMV-PPD指標。
(d) 空氣環境:懸浮微粒PM2.5、PM10、CO、CO2、TVOC、甲醛、細菌、真菌、臭氧、通風量、風速等。
(e) 電磁環境:極低頻電場強度、極低頻磁通量密度等。
(4) 設計規劃與評估分析
針對所選出欲改善的室內環境項目,參考國內外在環境控制上具備優良成效的案例,同時考慮改善案例的特殊性,因地制宜地提出改善設計之建議。
(5) 使用後改善追蹤與評估 改善完成後進行該項目之複檢工作,檢測是否達到健康之室內環境品質之要求,並檢討原因,此經驗可作為日後改善案例之借鏡。