環境能源管理

認識韌性城市(下)

認識韌性城市(下)(Resilient City)
國立臺灣大學土木工程學系 宋爾軒

連結:認識韌性城市(上)(Resilient City)

認識韌性城市(上)中指出,傳統「生態平衡」的觀念在現在已遭遇挑戰,過去人類視暴風雨、洪水氾濫、山崩、土石流、野火等自然現象為「干擾」(Disturbance),因此利用各種手段防止這些現象發生,但根據近期的研究成果證實,這些原本被稱為干擾的現象其實是系統維持功能及運作的一種機制,純屬自然現象,且並沒有所謂的理想原點,而系統一旦受到摧毀性的擾動,便無法復原,這樣的說法推翻過去生態平衡之理念,主張「生態不平衡」(Non-equilibrium Paradigm)之說。

認識韌性城市(上)

認識韌性城市(上)(Resilient City)
國立臺灣大學土木工程學系 宋爾軒

永續發展自西元 1972 年由「聯合國人類環境會議」提出後,至今已有許多國家具體落實永續發展的理念。然而,近十年來摧毀性的災難(例如:2004 年南亞海嘯、2011 年日本 311 大地震)頻繁發生,人類在落實永續發展時,必須將環境風險也納入發展的考量,因此近幾年「韌性城市」的概念萌芽。依據 reslientcity.org 網站的定義,韌性城市在社會、經濟、技術體系及基礎建設等層面必須能夠抵抗未來衝擊及壓力,以維持相同功能、結構、系統與身分。本文將介紹韌性城市之概念及韌性城市治理的原則。

現今地球有過半數的人口生活在城市中,隨著人口持續成長,都市面積也跟著擴張,雖然都市匯集了人口,因而發展出許多帶領人類進步的新觀念與技術,卻也因為人類的活動對生態環境造成衝擊,因此國際上許多組織開始提倡城市永續發展的概念,並發展永續城市所需要的技術。 

土壤鹽化

土壤鹽化 soil salination
國立臺灣大學土木所 葉承翰

什麼是土壤鹽化?

鹽份主要為硫酸根離子 (SO42-)、鈉離子 (Na+) 和氯離子 (Cl)、鎂離子 (Mg2+)、鈣離子 (Ca2+) 等離子所構成,結晶後會形成氯化鈉、氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉、硫酸鎂與硫酸鈣等鹽類,而土壤鹽化則是一種土壤中含有的鹽份過高的現象。土壤中的鹽份會隨著降雨溶於水後往土壤深處移動,而蒸散及毛細作用則會將這些含有鹽份的水拉向地面,當蒸散量遠大於水分的補充量時,會將大量鹽份帶至地表,水分蒸發後,則會在地表形成結晶,使植物難以生長。

防災與工程生命週期

防災與工程生命週期 Construction Project Life Cycle for Disaster Prevention
國立臺灣大學氣候天氣災害研究中心博士後研究員 李孟學

人類的文明是對抗災害的歷程,台灣是全世界災害潛勢非常高的國家,同時面臨地震、風災、水災三種天然災害,其中 90% 的人口面對二種災害,73% 的人口面對三種災害 (The World Bank, 2005),防災工程之執行成果直接影響人們的生命財產。

常見的防災工程如擋土牆、堤防、攔砂壩、攔河堰、水庫等工程構造物,然這些工程設施並非由魔術師經過一段咒語幻化而成,而是經過一群工程專業人員,藉由管理的手段在有限的預算金額、有限的執行期程與有效的工程品質,於工程生命週期各階段逐步執行之成果。

以擋土牆為例,若山坡道路的擋土牆因天災損壞,由於其主要功能是防止土石落下,保護行人、保護附近建築物的安全,因此短期之解決辦法是先由搶災搶險的工程快速復原,以達到安全通車的狀況。然而,長期之山坡地防護解決辦法,需要經由規劃階段、設計階段、招標發包階段、施工階段、營運維護階段等逐步執行,以下以擋土牆工程為例簡要說明工程生命週期各階段之內容。

幫建築穿綠衣

幫建築穿綠衣 (Green building)
華夏科技大學室內設計系 張玉連

綠牆面又稱植栽牆。在寸土寸金的都市中,可以透過「牆面綠化、室內綠化、屋頂綠化、陽台綠化」於建築物垂直面進行綠化,不僅可使建築物達到隔熱、降溫及和緩熱島效應,且可提升城市整體的綠美化、淨化空氣、降低噪音進而改善都市生態環境品質、促進市容景觀及豐富建築物意象之附加價值。

以往傳統牆面綠化工法主要採用攀枝或蔓藤植物,將植物種於建築物之地表面或陽台,讓植物的蔓性莖葉直接或間接攀附在外殼的方式,如圖一,此現象會產生根腐蝕牆面,經常讓人產生是否會破壞建築物的疑慮,經年累月之後,滿佈枝葉也成為建築物外牆檢修的困擾。此外,為了符合攀藤性質,可供選擇的植物種類也相當受限。傳統方式的綠化僅止於建物的外牆部分,室內就無法進行這樣的工程。這種方式的起始造價與維護管理費用雖較新式工法便宜許多,然而其缺點也顯而易見,難以滿足現代景觀美化之需求。

綠建築-日常節能指標

綠建築-日常節能指標 (Daily Energy Saving)
國立成功大學都市計畫所碩士 呂正中

隨著經濟的蓬勃發展,自然環境的破壞、能源的急速消耗、大氣層破壞與溫室效應的產生等問題越來越嚴重,使得世界各國也開始關注相關的環境議題。從 1972 年在瑞典斯德哥爾摩會議開始,一連串討論地球環境問題如何解決與改善的重要會議接續展開。而 1988 年在加拿大召開與地球環保相關的國際建築學術會議中,已使用「綠建築的挑戰 (Green Building Challenge)」做為會議標題,顯示在此時,綠建築已成為一個廣泛的觀念。

我國在 1995 年時,將建築節能設計納入「建築技術規則」中,又於 1998 年初全面擴大適用範圍,而綠建築評估體系正式於 1999 年啟動,成為全世界第四個實行綠建築評估標準的國家。我國所推動綠建築評估系統,歸納為生態 Ecology(含生物多樣性、綠化量、基地保水三項指標)、節能 Energy Saving(日常節能指標)、減廢 Waste Reduction(含 CO2 及廢棄物減量兩項指標)、健康 Healthy(含室內環境、水資源、污水及垃圾三項指標)等,四大範疇、九大評估指標。

臺灣再生能源發展現況 – 以屏東縣為例

臺灣再生能源發展現況 – 以屏東縣為例 (The Status of Renewable Energy Development in Taiwan – A Case Study of Pingtung County)
國立虎尾科技大學光電與材料科技研究所碩士 陳旆漢

能源發展提供人類舒適便利的生活環境,更與人類文明的進步過程息息相關,也促使人類越來越倚賴能源生活,從最早利用自然資源產生熱能烹煮食物或取暖,到現今利用各種發電方式,製造許多現代化商品及提供動力驅動載具等,皆是能源發展帶來的益處,但是過度使用能源的結果,就是造成環境不可逆之破壞情形,及生態平衡嚴重遭受打擊,其中溫室效應是顯為人知的失衡現象之一,發生主要原因乃空調冷煤、噴霧劑、滅火劑、發泡劑等人造物質,於使用後會產生氟氯碳化合物 (CFCs),此物質不容易被分解,當它飄移至平流層接觸紫外線後,兩者會產生光解作用(圖一)形成氯,氯又跟臭氧結合,使臭氧還原成氧,進而造成南極臭氧層漸漸稀薄,堪稱地球暖化及溫室效應之殺手。

生態村概述

生態村概述 (Ecovillage)
國立臺灣科技大學營建工程系碩士 劉羽書

「永續發展」(sustainable development) 是全球環境相關議題都在追求的目標,在科技進展與繁忙的都市生活中,要如何實踐永續發展是人類面臨的一大課題,「生態村(或稱生態社區)」之概念即為人類與自然和諧共生的其中一種良好示範。

「生態村」顧名思義為一個結合生態與社區的複合性概念,全球生態村網絡 (Global Ecovillage Network) 針對生態村 (Ecovillage) 的定義為:「生態村是透過當地居民一同參與規劃,以永續發展的理念來綜合考量生態 (ecological)、經濟 (economic)、社會 (social)、文化 (cultural) 等層面,去重整社會與自然環境之新關係5。」

實踐之方式可由社區居民透過生態設計、生態建築、永續栽培、綠色產品、替代能源及社區建築實務等各種不同層面之方式,竭力降低人類對周遭環境衝擊之生活方式,盡可能達到自給自足與永續發展之目標,圖一為蘇格蘭芬德霍恩某生態村的環保屋6,其屋頂是草坪與太陽能電池板所構成。

水庫清淤

水庫清淤 (Reservoir Dredging)
國立臺灣大學土木工程系電腦輔助工程組碩士林庭輝

臺灣水庫淤積嚴重,目前平均淤積量約為29.5%,為了延長水庫壽命,只能從「開源、節流」方面來著手,隨著臺灣環境保護意識的逐漸抬頭,新建水庫這個方案已漸漸不被列入考慮,而對於水庫淤滿這項全球都面臨的難題,前內政部長、水利專家李鴻源說過:「開源不可能,只能節流了。」

目前唯一的辦法就是清淤,但清淤數量仍遠不及淤積數量,主要是因為臺灣地區地形陡峭,地質較為破碎,地震頻繁,且近年全球暖化與氣候變遷造成降雨集中,造成水庫淤積加劇,另水庫地點多屬偏遠山區,受限交通因素,全面清淤更加困難。

何謂順向坡?

何謂順向坡? (What is Dip Slope?)
國立臺灣大學土木工程研究所電腦輔助工程組碩士林庭輝

弱面位態(Attitude):走向(Strike)、傾向(Dip Direction)、傾角(Dip Angle)

什麼是順向坡呢?在介紹順向坡之前必須先了解在工程地質上是如何描述弱面,也就是一般所說的坡面,工程上通常藉由三個方向來描述一個弱面在三度空間中的狀態,走向(Strike)、傾向(Dip Direction)、傾角(Dip Angle)。

d1

圖一 弱面走向、傾向、傾角示意圖。(本文作者林庭輝繪)

走向(Strike):弱面與水平面相交的直線方向,如圖中的 a b 線段。

Pages