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「看不見的空調」 漢堡環境能源署大樓 降溫三大良方

2019/01/31 陳文姿

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"搭配這套系統的是德國建築很重視的外牆隔熱與氣密，如此才能留住冷空氣。夏天可以開窗，但在寒冷的冬天或是沒有對外窗戶的空間就需要靠通風系統。頂樓的熱交換系統可以讓室、內外空氣交換，同時讓暖（冷）溫度保留在室內。"

漢堡邦都市發展暨住宅署、環境與能源署行政大樓。不同於紅色外觀，內部中庭是以黃綠色系為主色調。攝影：陳文姿。

文／環境資訊中心 陳文姿

　從漢堡中央火車站出發，捷運三站的距離就可以抵達Wilhelmsburg站。漢堡邦政府「都市發展暨住宅署」（BSW）與「環境與能源署」（BUE）合署辦公的大樓就在眼前，紅色的曲線建築在藍色天際舞動，為這塊新城區帶來年輕的活力。 
 

　這棟大樓在漢堡邦組織改造前，是規劃作為「都市發展暨環境署」（BSU）辦公大樓[註1]，也以BSU大樓之名成為漢堡國際建築博覽會（IBA）最大規模的高樓建築。BSU大樓佔地2.3萬平方公尺，不僅外型耀眼，更企圖在能效與永續指標上，成為未來都市建築的新典範。大樓每年每平方公尺初級能源耗能僅70度，約一般房屋的1/4，這包含了熱水、冷暖氣、電燈、甚至從電廠到建築傳送過程中流失的電力。

　漢堡夏季白天平均20-22度，高溫達30度。曾有台灣官員到德訪問，表示幾乎看不到冷氣，也有人認為德國並不需要冷氣，事實真是如此？在sol·id·ar 規劃事務所建築師、BSU計畫的專案管理勒納爾特（Günter Löhnert）與BSW技術工程師威瑟（Sören Wieser）帶領下，筆者深入地下室與頂樓機房，一窺這棟大樓空調與節能的秘密。

三重空調手段 兼顧節能與極端氣候

 

　第一站是地下室，威瑟從拿出一組示範管線，藍色是能源管線，外面是一般建築鋼筋。他表示，隨著大樓的建造，約800根能源管線跟著鋼筋結構一同埋入地底，直到23公尺深。

藍色是地熱管線，外面是一般建築鋼筋，以這樣的型式埋入地下，讓大樓的空氣與地底的恆溫做溫度調節。攝影：陳文姿。

　勒納爾特解釋，一般來說，地底10公尺終年維持與該地區的年均溫相當的恆溫，漢堡是6度。夏天的時候，大樓的熱氣[註2]隨著管線流經地底後就會變涼，就像大樓的天然冷氣。冬天則相反，地底恆溫會讓大樓「溫暖」一點。

　「地底恆溫無法提供大樓足夠的冷暖氣，卻可以大幅降低額外需要的能源」，勒納爾特說。大樓需要第二道空調，秘密就在天花板裡。

　跟許多大樓一樣，BSU是利用分布在天花板的冷熱水管線來提供冷暖氣。這種方式提供的空調，沒有強勁的出風口，溫度和緩且均勻，外觀也看不出來。事實上，為了應付極端氣候，BSU還準備第三道備援系統，但使用機會並不多。

　台灣也能利用這樣的地熱技術嗎？勒納爾特提醒，在設計地熱空調系統時，不能永無止境的從地底擷取熱源，也不能一直把熱源送到地底，必須維持平衡。以台灣為例，如果只想在夏天藉著地底低溫來降溫，這是行不通的。

BSU一樓大廳展示的漢堡市城市建築模型，常有學生戶外教學或是IBA參訪團來此。攝影：陳文姿

 

引用夜晚冷風降溫 窗戶增加對流

 

　參訪BSU大樓的時間是六月，白天28度，夜晚降至13度，巨大的溫差變成對抗高溫的武器。只要在夜晚打開窗戶，就可以為大樓降溫，減少白天所需的空調，簡單的原理背後也有細節。

　勒納爾特表示，由於夜晚工作人員都已經下班，一般都採用自動化控制。但基於成本考量，BSU大樓採手動控制，由電腦系統取得天氣預報資料。在炎熱的天氣到來前一天，員工桌上的電腦會顯示訊息，提醒下班前打開特定窗戶。

　搭配這套系統的是德國建築很重視的外牆隔熱與氣密，如此才能留住冷空氣。夏天可以開窗，但在寒冷的冬天或是沒有對外窗戶的空間就需要靠通風系統。頂樓的熱交換系統可以讓室、內外空氣交換，同時讓暖（冷）溫度保留在室內。
 

BSU大樓沒有對外窗戶的地方仍能自然採光。攝影：陳文姿

 

基本節能加創新 IBA引入新理念

 

　德國藉由IBA建築博覽會，不斷的引入新的建築理念，創新與實際兼具才能成為IBA建築。BSU大樓由德國建築師赫頓（Sauerbruch Hutton）設計，無論是材料、採光、減噪、工作與公共空間均有用心之處，也是德國永續建築指標DGNB認證白金級的建築。

　筆者在威瑟辦公室發現BSU大樓的使用者手冊。威瑟解釋，新進員工都會被提醒，良好的使用者習慣也是節能的一部分。

　BSU大樓節能的技術適用在台灣嗎？曾經來過台灣的勒納爾特指出，有些原則是共通的，例如氣密門窗可以減少冷氣外洩，這一點對台灣一樣重要，但有些技術未必適合台灣，例如利用夜間冷空氣降溫比較適合溫差大的地區，台灣應找尋適合在地特性的節能方式。

（繼續閱讀「節能『好宅』 德國進行式」系列報導）

BSU專案管理勒納爾特（Günter Löhnert）解釋大樓溫度調節的設計。攝影：陳文姿

 

※ 註1：BSU大樓於2013年完工，為當時的漢堡邦政府都市發展暨環境署（BSU）所設計。2015年BSU分為城市發展暨住宅署（BSW）與環境與能源署（BUE），兩個署均位在此大樓。漢堡國際建築博覽會資料仍稱之為BSU。

※ 註2：這是密閉迴路的設計，實際管內流動的是液體，並非氣體。

※ 本文與「環境資訊中心」共同刊登

 

 

陳文姿

環境資訊中心編輯。理工科系畢業的打字人~

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