蓋一座太陽房子─循環城事專題課程
撰稿人 : 黃茵
本學期的「循環城事專題」課程，在秋高氣爽的11月底正式開課。本課透過為期兩天（11/21、11/22）的密集工作坊，邀請專家介紹「太陽光電」及節能建築在臺灣的發展情形，刺激同學思考臺大的永續模式。課程的最後，同學們必須動手提出改造校園的方案，將循環經濟的理想落實到校園裡。
工作坊的第一天，同學們來到了位於萬華青年公園的「太陽圖書館暨節能展示館」。位於二樓的節能展示館既是今天的上課地點，本身也是綠建築的示範教材─如果從展示館的上方俯瞰，可以看到屋頂上安裝著一大片深藍色的太陽能光電板，利用日照的發電來分擔館內所需的耗能。正是在這片鋪滿太陽能板的屋頂下，同學們開始了一整天的課程。
早上請到的講師是於「微電能源」公司任職的工程師Arnold，要為同學分享太陽光電的業界現況。Arnold很快切入重點：臺灣究竟適不適合太陽光電？
圖1 : 「微電能源」公司工程師Arnold介紹太陽能板的結構與設計
臺灣位於緯度23.5度，單論日照角度而言，顯然比不上赤道附近的國家。有一種說法就指出，如果在非洲赤道地帶鋪滿太陽能板，其發電的總量便足以供應全球的用電。但Arnold談到，這種說法忽略了電力運輸當中的耗損，而這些輸電的成本也必須納入考量。況且如果沒有完善的輸電系統，產生的能量再多都無法充分利用。在這方面，臺灣擁有相當高的電網密度，其實具有一定的優勢。
事實上，臺灣政府為了推動太陽能，也提出了新的相關政策。國內目前的綠電政策採用的是「躉售制度」──不同於政府出錢贊助的補貼制度，躉售制度是由民間自行購買綠電設備，而政府保證在一段時間內收購所生產的能源。以太陽光電而言，台電會保證收購20年的太陽能，藉此提供安裝太陽能板的誘因。
但就算有政府的保證，太陽能的風險依然令人卻步。Arnold打了比方：如果是賣排骨便當，從早上進行料理到中午賣出去，成本的回收頂多只要三、四個小時；但太陽光電的成本回收卻要等上整整二十年，期間要面臨颱風、地震、天氣等不穩定的因素。因此，儘管太陽能的投報率可以高達200%以上，依然是個高風險的投資。
圖3 : 裝設在屋頂的太陽能板主動生產屋內需要的能量
為了消除投資人的不安，Arnold所任職的「微電能源」嘗試結合最新的技術，將金融與資訊工程帶進綠能產業。例如，他們在網路上公開全國各地太陽能板的發電量，將這些資料彙集成一目了然的線上地圖，好讓投資人能夠即時監看；而這些資料更透過區塊鏈的技術加以記錄，以防遭到竄改。此外，為了收集臺灣不同地點的日照量，公司更向NASA太空總署購買資料，以便預估一地安裝太陽能板能夠帶來的效益。凡此種種，都是為了改善這項產業，提高太陽能的普及程度。
藉著業界人士的分享，同學們得以認識國內太陽光電的最新進展，進而反思臺大校園內的可行方案。
下午的課程則是由汗得學社的校長、被稱為「韋工頭」的韋仁正先生講授。汗得學社是臺灣與德國合作的非營利組織，長期耕耘建築相關的議題。作為今天教室的這座節能展示館，便是汗得學社曾經參與的建造計劃。
圖3 : 在「冬暖夏涼」的太陽房子內上課，汗得學社機構校長韋工頭在與同學分享太陽能圖書館之設計
韋工頭提起這棟建築的設計，其實來自他在德國習得的經驗，師法的是在當地風行已久的「太陽房子」。所謂的「太陽房子」，是一種能夠主動與被動利用太陽能的建築型態。在主動的層面上，展示館的屋頂裝置了大片太陽能板，能夠主動生產屋內電燈、空調所需的電能；在被動的層面上，建築的設計也特別重視隔熱、通風與採光，足以達到冬暖夏涼的節能效果。「主動產能」與「被動節能」雙管齊下，甚至能夠企及產能高於耗能的正結果。
這些建築設計的特點，待在館裡的同學都能親身體會。比如說，室內的環境非比尋常地安靜，跟外頭喧鬧的假日公園似乎是兩個世界。這種隔音的效果，其實是因為館內採用了嚴格的氣密設計：館內不僅大量採用氣密窗，出入口更設置雙層門作為緩衝區域，以便減少進出館內造成的空調負荷。種種措施都是為了防止夏天空調流失以及冬天冷風竄入，用最節能的方式維持室內恆溫。而這種氣密的設計不只達到了節能，同時也帶來了絕佳的隔音效果，在嘈雜的公園裡保留了圖書館的靜謐空間。
圖4 :太陽能圖書館的建築設計是師法德國的「太陽房子」來建造的
又或者情況正好相反：舒適性其實才是設計的主要考量，而節能不過是追求舒適的額外效果。課堂上，韋工頭正是這麼說的──他指出這棟建築的重點是打造舒適的環境，而節能只是當中附加的價值。因此，韋工頭的課程反倒比較少提到太陽能板的設備，更多時候是聚焦在這棟太陽房子的宜居設計，像是如何將濕度、溫度維持在體感最舒適的狀態。不同於一般人的想像，節能的設計非但沒有犧牲舒適性，反而更加體貼使用者的感受。
韋工頭告誡同學「太陽能不是太陽神」，不能作為解決一切問題的萬靈丹。這棟太陽房子的設計巧思，也示範了建築的節能策略可以有許多辦法。上、下午兩堂課聚焦在太陽光電的不同方面，課程內容正好能夠互補。經過一整天的學習，相信同學們在知識上也充飽了電，帶著滿滿的能量準備付諸隔天的企劃。
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【課程側寫】循環城事專題課程 : https://ntuplus.ntu.edu.tw/?p=1435
