環境永續及創新

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綠色工程

就建築工程部分導入BIM技術分析以達優質綠建築工程;以沙崙綠能科學城核心區-C區開發工程(第一、二期)規劃設計及監造案為例

一、鑽石級綠建築計畫

取得鑽石級綠建築標章認證,打造一座符合生態永續,節能減碳的綠色科技園區。從基地微環境氣候分析到主被動節能設計,替使用者創造一個更舒適健康的室內環境,同時兼顧環境保護與節能減碳。以綠建築(EEWH-BC 2015)九大指標項目進行認證評估。

特色說明:
  1. 一. 複層綠化設計
  2. 二. 基地保水設計
  3. 三. 外殼節能設計
  4. 四. 使用再生能源
  5. 五. 自然採光設計
  6. 六. 自然通風設計
  7. 七. 建築結構合理
  8. 八. 採用省水設備
  9. 九. 減少廢棄物
圖 綠建築規劃示意圖
二、前期規劃導入 Green BIM
(1)建築外殼節能

夏季建築外殼耗能是冷房負荷主要因素。為減少室內空調冷房負荷,我們在前期規劃階段導入Green BIM能源模擬系統,來模擬建築外殼耗能情況,藉此改善建築開口遮陽,以達到最佳建築外殼節能效果。

圖 建築外殼耗能分析
(2)自然通風規劃

基地微氣候分析,本案透過Green BIM的Autodesk Flow Design (C.F.D模擬軟體),進行室內外風場環境模擬。透過分析結果來進行建築整體配置優化與建築外部開口優化。建築南向可增加通風開口,夏季時可將南風導入室內,藉以提高換氣量,降低室內溫度。冬季時,北向關閉通風百葉,減少北側開窗,以降低北風侵襲干擾。室內通風環境,以二樓平面進行模擬說明,經多次修正配置後,在室內可行成風廊(風速在1.5m/s以下)提高室內換氣量,以提高室內環境舒適度。

圖 建築風場模擬分析
(3)自然採光規劃

室內採光分析,模擬辦公室室內採晝光情況,減少居室空間產生暗房或採光不足情況發生。一般而言,建築空調耗能與室內人工照明耗能,兩者佔了建築物總耗能量的絕大部分,因此如何提高室內晝光的利用率,降低人工照明耗能可以有效減少建築耗能量。本案利用Green BIM軟體模擬二樓辦公空間,室內晝光照度可達舒適範圍。

圖 室內晝光採光分析

節能減碳

一、混凝土添加爐石、飛灰以取代部份水泥用量以減少水泥製造產生之CO2排放量。

  • 每使用1噸爐石可減少CO2排放量880-98.3=781.7Kg
  • 水泥生產時CO2排放量880Kg/ton
  • 爐石研磨時CO2排放量98.3Kg/ton
  • 飛灰無需研磨CO2排放量0Kg/ton

二、工地範圍內既有植栽以移植代替砍伐

三、工地廢棄混凝土回收利用

四、符合綠建築銀級標章之捷運地下車站建築首例

  1. 利用植物的光合作用來固定空氣中的二氧化碳,進而可減緩地球氣候高溫化之基地綠化施工
  2. 車植草磚鋪面,並採全區花園土壤採雨水截留之保水設計施工以促進大地之水循環能力、改善生態環境、調節微氣候、緩和都市氣候高溫化現象。
  3. 量採自然採光設計及利用自動晝光節約照明控制系統之日常節能
  4. 減少室內裝修量,並盡量採用具有綠建材標章之健康建材,以減低有害空氣污染物之逸散

五、使用可回收使用的鋼材做永久或臨時結構以減少混凝土用量降低CO2排放。


工程碳足跡管理

因應氣候變遷地球暖化,推動工程全生命週期碳足跡盤查

依據聯合國氣候變化綱要公約(UNFCCC),辦理工程全生命週期碳足跡盤查

以全生命週期碳足跡方法,盤查、管制、減排工程溫室氣體,尋找具體減碳措施,同為2015年巴黎氣候協議「於21世紀前將地球暖化程度控制在攝氏2度內(目標1.5度內)」努力。

配合政府政策,推動溫室氣體減量
工程建設為產業界火車頭,使用多項高碳排放量產品(例如:鋼筋、水泥、型鋼等),藉由工程溫室氣體減量,達到台灣2050年溫室氣體排放量降至2005年2.45億噸的50%以下目標,正式邁入低碳時代。
碳足跡經驗傳承,訓練工程師第二專長
自民國100年起即選派工程師參加ISO14064溫室氣體查證員訓練,之後並每年於公司內部辦理ISO14067或PAS2050碳足跡查證訓練專班(請合格查證單位開班),培養同仁節能減碳觀念及全生命週期碳足跡盤查專業,目前本公司合格之查證員達100人以上。另外,多次協助工程機關業主及工程學(協)會辦理工程碳足跡研討會、座談會、教育訓練等。
工程碳盤查計畫,尋找有效減碳策略
辦理施工階段工程碳排放量盤查計算,鑑別出工程碳排放熱點,並評估可能之減碳潛力與碳管制措施,作為可行之減碳方案;並回饋至未來其他工程之規劃設計階段,於上游端即有效控制碳排放量,全面推動工程碳管理成效;本公司目前執行碳足跡計畫如右圖。
建構碳管理資訊平台,碳排量計算自動化
建置「碳管理資訊整合平台」,依計畫進度,有系統的收存施工活動數據,並透過碳排放係數資料庫,自動完成碳排放量計算。碳管理資訊系統涵蓋:活動數據管理、碳排放係數管理、碳足跡計算及統計報表產出等功能。
藉由擴大盤查,建置本土化碳排放係數資料庫
為強化施工階段實際盤查結果之準確度,經由擴大至工程材料商之工廠盤查,以提高一級數據占比。本公司目前已完成數家鋼筋廠、水泥廠、鋼構廠、預拌混凝土廠、瀝青混凝土廠之實際工廠盤查,並且建立本土化工程材料碳足跡(即碳排放係數)資料庫且逐年擴充中。
取得查證聲明,接軌全球低碳工法
完整之工程碳足跡盤查報告書,將經由國際認證論壇(IAF)認證之第三者查證機構,依據ISO 14067或PAS 2050標準辦理查證,取得查證聲明書;並與世界先進國家類似工程進行排碳量比較,冀希與全球低碳工法接軌。目前已協助業主取得台9南迴公路金崙大鳥段改善工程之產品碳足跡查證聲明書(如圖)等。

注重生態平衡

工程考量自然環境生態,以相關研發計畫為前導,落實永續規劃設計。

一、研發計畫:

道路推動生命週期運用快速生態評估法(REA)調查技術之研究;

道路沿線景觀生態結構之評估模式及生態設計準則;

生態工法在橋樑工程應用;綠色基盤應用於城鎮永續規劃;

台灣地區都市與城鄉生態集、排水系統與高透水、低熱、低反射鋪面規劃設計與施工規範準則;

公路工程工項單位排碳係數建立;

公路工程減碳手法效益評估;

以低衝擊開發技術建構海綿城市;

產業園區更新之綠色休閒空間規劃與經營。

二、落實工程案例:

(1) 五楊高架工程-國際道路協會(IRF)年度設計類首獎全球道路成就獎、亞洲土木工程聯盟(ACECC)傑出土木工程大獎

—沿中山高二側採高架橋拓寬40公里,面臨建設時程緊迫、用地受限、須維持中山高交通及環境保護等多項挑戰。

1.路線迴避地質敏感區,減輕環境影響衝擊

中山高泰山林口路段北上線側為地質敏感區,依環評承諾路線須迴避,故北上線於泰山採「泰山跨越橋」跨越中山高後,與南下線合為雙向上下交疊之「泰山林口雙層橋」,續於林口以「林口跨越橋」跨越中山高回歸北上線側,以減輕對環境影響衝擊。

圖 泰山跨越橋-泰山林口雙層橋-林口跨越橋位置圖及現況

2.克服侷限空間及保護環境,採世界首創之F型橋墩

泰山林口雙層橋沿中山高南下線與其西側大窠坑溪間狹窄廊帶布設,空間侷限;另依環評承諾橋面不得侵入中山高車道,且不得於溪中落墩,考量環評承諾、用地範圍、水理需求、日照及維持河川風貌等因素,採用世界首創樹狀式單柱大偏心F型橋墩支撐雙層橋面。

世界首創大偏心F型橋墩

3.與環境和諧共融的橋梁之美,首都門戶的榮耀地標

泰山及林口跨越橋路段道路二側青山翠綠,為避免影響地域景觀及造成駕駛人分心,最終採簡約樸實的梁橋設計;另配合迴避地質敏感區及路線線形設計需求,造就出二座跨越橋以優美的梁深及雙曲線線形跨越中山高之「飛越之美」。

泰山林口雙層橋二側為優質山谷綠幕景觀,採F型橋墩搭配曲線線形,使橋梁整體造型可與地域景觀相融合,創造出與週遭緩丘綠林融合之「疊翠之美」。

首都門戶的榮耀地標 泰山跨越橋-泰山林口雙層橋-林口跨越橋

4.維護區域地景與生態景觀,讓工程與環境共生

工程擾動最小化,保留現地植被

擾動範圍進行樹籍調查、移植,延續既有生命,就近移植至鄰近空曠交流道;具生態潛勢小苗上盆假植,完工後回植,加速生態復原。

架設棧橋施工,保護生態種源庫

邊坡施工區架設施工棧橋施工,保留臨國道第一排樹及避免施工便道對當地動植物、土壤孔隙保水力造成影響,俾利景觀生態在完工後快速回復原有風貌。

樹木移植

架設棧橋施工減少擾動


表土回填及綠資材利用

保留邊坡具豐富動植物種源庫之生態表土,完工後回鋪,加速邊坡生態復原。工程擾動區內之植物經清除與掘除後,保留部份樹形不良或存活率差之樹木綠資材再利用,枝葉絞碎混入表土增加孔隙度、保水度、土壤肥力。


鋪設透水鋪面,增進行車安全與減噪

道路鋪面採多孔隙瀝青混凝土鋪面(PAC),具降低雨天時行車濺起的水花及車頭燈光造成的路面反射、提高雨天時路面之抗滑性、駕駛辨識能力、標線與標誌的清晰度及降低行車噪音約3~5dB等優點。


設置自然排水系統,提升地下水源涵養

於不妨害路基、溝體安全的前提下,採取自然排水系統,搭配雨水庭園設計。減低對下游造成的負擔,提升地下水源涵養效益,並考慮生物坡道設置的必要性。


設置多孔隙護岸及蝙蝠箱,友善生物棲地

於既有溪流必須改道施工時,以多孔隙生態護岸形塑並綠化,友善生物棲地。

橋下雨水庭園設計 生態鋪石溝排水路 橋下設置蝙蝠巢箱

竹削型結構物開挖工法、保護環境

傳統邊坡上基礎開挖工法開挖面積大、挖方量多,對環境景觀、生態影響大;採用「竹削型結構物開挖工法」可減少開挖、穩定邊坡及維護環境等。

竹削型結構物構造示意圖


5.輝煌紀錄-揚名國際、讓世界看見臺灣

榮獲2015年國際道路協會(IRF)年度設計類首獎全球道路成就獎。

榮獲2016年亞洲土木工程聯盟(ACECC)傑出土木工程大獎。

2015年IRF GRAA設計大獎 2016年ACECC傑出土木工程獎 2012年工程會金質獎特優獎

(2)旗津海岸再生-全球宜居城市獎

降低自然環境威脅,延續旗津觀光風華

旗津觀光資源豐富,過往高雄八景中即佔有「旗山夕照」、「江村漁歌」、「江港歸帆」、「鼓彎濤聲」四景,為高雄市中最具有歷史人文之觀光遊憩亮點。

旗津海岸地形遭受波浪侵蝕,海岸線逐年退縮,進而威脅人民財產生命安全及人文特色,為增加海水浴場遊客休閒安全性,並同時達到降低景觀衝擊及海岸保護之成效,本計畫採人工灣澳潛堤、離岸潛堤與人工養灘方式,以達到安全、生態、遊憩與景觀共存共榮。


開創海岸保護工法先河,重現自然海灘意象

傳統的海岸保護工程於岸邊直接設置海堤並拋放消波塊,對景觀、生態及親水遊憩均有不利的影響。新工法以回復沙灘自然景象為本,重現寬廣、遼闊之整體海洋意象,為國內首例採用序列離岸潛堤+人工養灘複合工法之海岸保護工程,以潛沒式構造物削減波浪,使海灘得以保護且具整體連續性。

規劃理念以營造美質海岸景觀、休憩親水環境及創造豐富生物多樣性之海岸生態,以達到環境教育之功能。

潛堤構造不但可降低堤後波浪及海流,且堤後形成靜穩水域,有利海藻生長,達到淨化海水之功能,同時,潛堤具有岩礁之功能,為海洋生物著生之遮蔽基質,並為魚介貝類棲息、育成、隱蔽及產卵場所,使岩礁性魚類在此存在,有效提高海域生物之多樣性,是一種結合生態之設計。

潛堤構造物營造生物多樣性生態

輝煌紀錄-讓世界看見臺灣在海岸環境營造之創新與實力

旗津海岸北鄰旗后山,南有貝殼館及風車公園等景點,沿岸設有自行車道,周邊交通便利,本計畫透過沙灘營造之創新工法,重新型塑旗津失落已久的風光,引領大量遊客前來享受旗津自然風貌,也讓旗津海岸依然保有─椰林、沙灘、夕照等南方特有的海洋風情。

榮獲2012年國家卓越建設獎-最佳規劃設計類公共建設類「優質獎」

榮獲2013年聯合國環境規劃署舉辦的「全球國際宜居城市大賽」,自然環境組金牌獎

榮獲2015年中國土木水利工程學會舉辦「工程美化暨環境景觀獎-工程生態與環境類」優勝獎


創新研發

※創新研發—關於環境永續本公司近年來陸續投入多項研發計畫,例如「以近自然工法建置低衝擊開發社區之本土化設計參數及水環境效益評估技術」、「以低衝擊開發技術建構海綿城市之研究」 、「極端降雨事件對都市韌性影響之研究」等皆展現出本公司對於環境永續的研究積極投入。

本公司並將研發成果實際運用在五楊拓寬工程兼顧環境保護與景觀生態-大窠坑溪半月彎草澤棲地池延伸水陸生態重要棲地復育區,設置草澤棲地池。