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生態設計學
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內容簡介

前瞻《世界又熱又平又擠》十年的經典!

一場最具投資效益、各行各業爭相投入的設計革新
正在世界各地如火如荼蔓延中……
讓人類與自然一起恢復健康
生態設計學
讓地球永續的創意法則
中文版新增台灣生態組織名單 台灣生態設計人訪談
減少污染、創造長遠發展的環境,這一次,將大自然做為我們永遠的夥伴!

你相信嗎?
◆堆肥廁所裡,竟然藏著最先進的設計概念,一年還可以省下一萬五千加侖的水。
◆擁有一棵樹,相當於擁有一台足以冷卻十個房間、全天候運作的冷氣機;種植五十萬棵樹,一年可節省約新台幣一億五千萬元的電費。
◆如果美國人都採用現有最高效率的冰箱,節省的能源足以讓二十幾座核能發電廠關閉。
◆看似不起眼的布袋蓮,竟然可以解決有毒銀廢料的污染危機!

一場最具投資效益、各行各業爭相投入的設計革新
正在世界各地如火如荼蔓延中……

生態設計五大法則

十年來,生態設計促成了什麼?

  近十年來,生態設計領域的理論與技術都突飛猛進。然而,無論是生物多樣性的喪失,到全球氣候變遷的影響日漸擴增,我們的星球面臨的挑戰急遽增加。

  目前大家已凝聚共識,從目前生態災難與悲慘的社會不平等情況,轉變為再生能源、穩定的生態系服務及符合人類基本需求的時間,僅剩一個世代。

  這樣的轉變需要堅定不移的政治意志、大規模經濟、社會與價值轉換,並整備大批生態設計指標、工具、個案研究與實務人才。撰寫《生態設計》是希望即便政治經濟情勢吸納永續性概念有如牛步,建築師、地景設計師、都市規畫者、產品設計師、化工工程師及類似領域的專業人員等都能發展出一套全面整合且關照文化的設計架構。

法則一:適合當地的設計方案

  今天:當今全球化且高度流動的經濟體,仍不利於地方的知識與保護,世界各地的地方團體仍必須積極保護自己的文化與自然遺產。

  案例:亞洲、非洲及北美洲平原的游牧族群,則演進出可攜式居所,由質輕的木材框架以及獸皮所做成的兩層防護外罩組成。到了二十世紀,這些經由在地環境不斷試驗而發展出來的設計卻被拋棄,反而偏向採用標準化模式,以便在任何地方、任何環境都能搭建。前面提過,這類模式需要耗費大量能源與材料、也徹底摧毀了地景,同時破壞了地方與區域的差異性。

法則二:生態會計廣為應用

  今天:這套系統成為營建的一大主流。該系統於設計過程中,將基地、水、能源、材料、室內空氣品質等社會環境因子及財務指標一併考量進去。

  案例:生態會計從小心挑選帳目出發。一項設計裡常見的帳目,涵蓋能源、水、物料、有毒物、廢棄物、及土地使用等類型及數量。生態設計的目的是在合理的預算下,改善生態帳目,減少使用能源與材料,並降低毒性與其他衝擊。通常一組環保設計決定所省下的大幅成本,可以抵銷另一組決定的額外費用。例如,高效能的被動太陽能設計所節省下來的中央暖氣與空調費用,就足以負擔建置成本。

法則三:向大自然學設計

  今天:工業設計已開始運用此類原則。首要的概念是,將廢棄物轉成資源,取代對原物料的需求。其次,避免將廢棄物變成污染。工業生態確保我們在材料、過程、排放物以及回收廢物的選擇,不致於破壞生物圈的完整性。廢棄物透過設計,便能等同於食物。它要不就循環回工業生態系,要不就以無毒的形式,在能被妥善吸收的水平下,回到自然生態系。

  案例:幾年前,中國無錫一個製片廠遭遇污染難關:片廠產生大量的銀污染廢水。廢水含有百萬分之一的銀積澱,濃度相對的低,以致於無法用傳統化學方式還原。但是在另一方面,對許多水生有機物而言,這些沈澱物非常致命。片廠決定建造一系列的生物過濾過程來因應。經過兩三天的處理時間,廢水蜿蜒流過種滿布袋蓮以及其他水生植物的池塘;布袋蓮的根毛系統是優良的銀過濾器,能「開採」高達三萬五千倍的銀元素廢水。接著將布袋蓮的根部焚燒後,銀會留存在灰燼中。這些灰燼蘊藏了4%以上的銀,是高等級的銀礦。依照標準程序,從灰燼中萃取出銀,整體的萃取率可達95%到99%。以傳統的處理系統而言,流出物的銀成分仍然很高。在此同時,片廠還是不得不向外界購買更多的銀,造成更進一步的環境災難。相反的,生態廢水處理系統產生淨水,並有效回收銀元素。布袋蓮機巧的把廢物變成「食物」。

法則四:人人都是設計師

  今天:生態設計的設計師是培育者,需全程參與;人人都是自己社區的設計師。

  案例:今日的設計師重視與利害關係人的合作,並以此為設計核心。這個原則同時把握了開放源碼運動的基本概念,也就是讓使用者共同設計軟體,共同撰寫文件(維基系統)或共同設計產品。

法則五:彰顯大自然

  今日:有效的設計讓我們知道自己在大自然裡的位置。傻瓜設計為我們設下複雜的認識論陷阱。大多數人居住在城市,但都市裡的生態過程與技術過程卻與我們的日常意識脫離。人工設計的環境並未向我們揭露,這些支持日常生活的技術如何運作,又如何與大自然有所關連。我們在遮蔽大自然元素的現代建築裡工作,有時甚至想要開個窗戶也不可得。這類設計讓我們無從得知建築的座向、氣候、太陽的位置與季節變化。我們看不到傳輸燃料、電力與水的管線。到了晚上,食物來了,垃圾被收集,我們看不到其中的過程。我們不知道一輛車一年排放多少二氧化碳,也對食物與水裡的「有毒雞尾酒」食而不知。

  案例:我們中心的一端有一條淤積受損的河流,正準備復育,呈現原本的水岸風光。沖積平原上有人工溼地、池塘與花園。景觀設計則模擬原先當地的植物群聚樣貌。由於植物依季節規畫種植,也提供了如太陽每日行徑與季節歷程的座向指引。從巨大水池所回收的水,是中心設計最主要的元素。水池在夏天提供了戶外空間的涼爽,使背景聲音柔和,並成為訪客可循線走訪的生動路徑。地基規劃成不同的群落交錯區,複雜的交錯在一起,應當會是植物、動物與人類喜愛的棲息地。

作者簡介

辛.凡得來恩

  為生態設計營造社(Eco-Design Collaborative)、非營利的生態設計學院、以及馬林社區大學(College of Marin)再生設計中心(Center for Regenerative Design)的創辦人;曾擔任加州州政府總建築師,創辦加州大學柏克萊分校的生態設計課程,並在柏克萊擔任建築系教授三十五年。出版七本著作,近著為《為生命設計》(Design for Life)。

史都華.考文

  為自生事務所(Autopoiesis LLC)的合夥人,該事務所提供大型永續計畫的設計、開發與融資服務。他曾擔任波特蘭家庭基金(Portland Family of Funds)交易經理,該基金為社區投資銀行,投身於綠土地開發計畫及永續性企業。先前曾擔任生態信託的研究主任。

譯者簡介

郭彥銘

  密西根大學資訊科學碩士。專長為資訊設計、組織設計與科技政策。曾任職科技政策及國際合作等相關基金會與政府單位、美商公司軟體開發團隊主管,現於外商公司擔任研究員。

 

目錄

序言
致謝

十年回顧

第一部:生活化設計
永續性與設計
生態設計簡介
大自然的幾何學

第二部:生態設計過程
簡介:堆肥廁所的故事
第一原則:在地尋求解決方案
第二原則:生態會計充實設計
第三原則:設計道法自然
第四原則:人人都是設計師
第五原則:彰顯大自然

附錄1:歐美版生態設計資源指南
附錄2:台灣生態設計的過去?現在?未來
附錄3:台灣生態設計資源指南
參考書目

 

李鎨翰(國立成功大學建築系教授、德國柏林工業大學建築工學博士、聯邦德國註冊建築師)

  為什麼我們需要生態設計學? 相信經由本書的概念引介,台灣能摸索出適合我們本身的道路。

  當經濟發展趨緩時,我們終於有時間、有機會去思考生活環境的永續經營。在城市景觀之中,人們要如何創造永續環境呢?人為的空間裡,要創造類似自然的景觀,講究的不是片斷式的種植單一植物,而是多樣化植栽,才能讓環境生生不息,達致真正的「景觀多樣性」,也就是生態綠化的成果。

  歐美各國的生態概念已發展了數十年,建立了檢驗生態永續的標準,台灣的生態設計正在起步,也開始有了成果,相信經由本書的概念引介,台灣能摸索出適合我們本身的道路,讓生態設計吻合本地的人文與自然條件,呼應「向大自然學習」、「人人都是自然設計師」的生態法則。

周美惠(財團法人戴炎輝文教基金會執行長)
 
  「生態設計」已成為企業、執政者、居民共同的目標、執行策略與普世價值。

  美國聯邦政府公布一項都市能源消耗調查報告,指出建築耗能量占百分之四十九,工業耗能量百分之二十三,汽車耗能量百分之八,由此可見水泥建築是溫室效應的禍首。台灣水泥百分之八十仰賴進口,消耗量占全球第一,由建物到地面、高山水壩、水庫、攔砂壩、橋樑、邊坡、溝渠、河川,水泥無所不在。

  2005年,強烈颶風卡崔娜席捲美國產油重鎮墨西哥海灣與南部路易斯安那州大城,紐奧良百分之八十成為水鄉澤國,市區水高近三公尺,全市二十二座抽水站受損與淹沒,完全失去功能,必須花上一至三個月才抽乾,紐奧良幾成煉獄。

  自十九世紀工業發展以來,濫採煤炭、石油、天然氣,乃至二次大戰後核燃料濫用,導致核災不斷,禍及無數無辜,所幸由歐洲德國、英國、法國、荷蘭等從事田野工作者的努力,不斷呼籲,終於引出「永續經營、回歸自然」的行動,可見,「生態設計」已成為企業、執政者、居民共同的目標、執行策略與普世價值。

胡湘玲(《太陽房子》作者、德國汗得學社社長)

  這本書用很直接的語言與案例告訴我們,許多的努力與實踐已經在我們的生活圈中發生,生態設計彰顯大自然,也改變人們的意識。

  問題始終是複雜的。但是,我們不必因為無法解決所有的問題而失望。

  雖然我們早已經明瞭,「生態設計不僅有願景,充滿希望,更擁有實務的工具。」但是「生態設計」的確需要「工業設計師與生化學家、下水道工程師與溼地生物學家、建築師與物理學家、農人與生態學家攜手合作」,才能真正的實踐與成形。「大家的努力」說來容易,卻也充滿阻力。改變,需要勇氣與耐力。

  這本書用很直接的語言與案例告訴我們,許多的努力與實踐已經在我們的生活圈中發生,生態設計彰顯大自然,也改變人們的意識。如果,我們張開眼睛、敏感知覺、願意爭取共同的未來,那就以生活為基礎,從改變一個小角落開始,以不輕易失望與妥協來勉勵自己。的確,事情並不容易,文化社會價值很難改造。但是,我們的工作早已經開始。不是嗎?

張楊乾(台達電子文教基金會低碳生活部落格主編)

  我們建設之前,首重的不是人為建設的「科技」,而是生態平衡之「觀念」。

  「生態設計」是順應自然環境的人工產物,就像人有身分證一樣,土地也要有它的身分證,也就是說,我們得去了解土地的地理位置及特性如緯度、位置、地形、土質、土壤性質等等,從而思考如何順應大自然及土地特性,建造能與土地特性、自然環境平衡的人工物。

  一個完美的環境設計,應當是考慮土地及環境涵容力,能承受人工建設破壞的產物。除自然環境平衡之外,亦應考量當地文化、人文特性之永續發展,例如親善、安全的生活社區環境等軟體營造,我們建設之前,首重的不是人為建設的「科技」,而是生態平衡之「觀念」。 本書內容充實,範圍寬廣,台灣應更加強建立全民生態「觀念」,徹底了解基地開發的環境條件後,將生態觀念融入所有開發過程與行動計畫,這才是「生態設計」最終要追求的目標。 ─陳宗鵠(淡江大學建築研究所兼任教授、中華技術學院建築工程與環境設計研究所所長、美國加州∕台灣開業建築師)

  過去生態設計對大多數人而言,是道德問題、是政治正確的議題,但在今日,則已成為急迫的經濟問題,更是人類能否繼續生存的議題。

  商品碳足跡的概念,隨著暖化議題為世人重視,已逐漸成為衡量綠色商品的指標之一。足跡大小代表著原料開採、產品製造、包裝運送、上架販賣等所有的碳排計算,對部分商品如汽車等,甚至還應包括生命周期的能源消耗,一直到商品進入回收體系前的那一刻。

  但碳足跡的大小,其實與生態設計是息息相關的;任何一個減廢、再生、循環的元素,都能讓商品碳足跡進一步減少。當然,若是在材料的選用上,能逐步引進「搖籃到搖籃」的概念;能源使用上,開始去思考低碳能源與碳中和的可能,都能讓每件商品如同大自然的產物般,在空氣與土壤間生生不息。

  《生態設計學》已出版十年,但過去生態設計對大多數人而言,是道德問題、是政治正確的議題,但在今日,則已成為急迫的經濟問題,更是人類能否繼續生存的議題。

  如同有遠見的政治人物所說,經濟蕭條幾年後終會過去,但暖化的危機卻不會這麼快就解除。我們絕對需要更好的設計、更佳的解決方案,讓人類的文化可以繼續傳承下去。我雖然是個設計門外漢,卻和大多數人一樣,是擁有商品生殺權的消費者。也盼大家一起厚實綠色消費的力量,讓生態設計的理念,可以成為後代傳頌的綠色革命。

蔡仁惠(台北科技大學建築系暨建築與都市設計研究所副教授、日本東京大學工學博士)

  從客人的角度以極小的設計來介入自然界,讓自然界可以自行資源循環。

  人觀察世界常受限於人自身之認知結構,而外在世界所存在之訊息量永遠超過人的觀察量。任何一部分物理世界之巨觀或微觀皆無法代表此物理世界之本身,一個1:1之對象描述更無法代表該對象於1:0. 5時之真實,因此,當人類進行大規模事件包含都市規劃時,1:100、1:1000或1:5000 圖面所能代表之真實又有多少? 一條1:100之直線變成1:1時它包含了無數的變化在裡面。人類處理大問題時,慣以巨觀看待之,但我們要面對的是超越我們知識的未知,世界不是我們所看到的那樣,就如同本書所談到的碎形概念,從微觀的角度去觀察世界,可以讓我們更接近真實的世界,但真實的世界永遠是在距離的一端。

  因此當要設計一個人為的生物多樣性環境時,應從生物地理學的角度出發,從客人的角度以極小的設計來介入自然界,讓自然界可以自行資源循環,本書中的許多觀念能讓台灣的讀者重新審視台灣的生態環境,建立健康的生態倫理觀。

 

詳細資料

  • ISBN:9789867247858
  • 叢書系列:Act
  • 規格:平裝 / 224頁 / 15 x 21 x 1.12 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

◆簡介:堆肥廁所的故事   
本書第二部的各章節介紹生態設計的五大原則。第一項原則主張設計奠基於在地細節。借用溫達爾.貝瑞的話,我們必須詰問:「這裡有什麼?大自然允許我們在這裡做什麼?大自然在這裡如何幫助我們?」第二項原則提供了一些準則,以便評估一項設計所帶來的生態衝擊。第三項原則主張,若與大自然為伴,將能降低生態衝擊。第四項原則顯示著生態設計不僅需要專家投入,也需要整個社區的參與。第五項原則告訴我們,有效的設計會提供我們持續學習及參與的機會,進而改變我們的看法。

總歸來說,這五大原則有助於思考生態與設計的整合。這裡可以舉個看似不起眼的例子──堆肥廁所,來說明這五項原則。

六○年代末期到七○年代初期,許多年輕人搬離城市,在偏遠的鄉野落腳,追求親近大自然以及獨立生活的夢想。在這群回歸鄉土的人群裡,辛跟他的家人也是其中之一。辛身兼農場主人及建築師雙重身分,常接到偏遠地區住戶的求助,處理蓋房子、開鑿水井與化糞池、應付建築法規及地方官僚等相關問題。這裡最常見的問題,除了缺錢之外,就是水源供應,以及淨化廢水地點所需的優質土壤及適當坡度難以取得。許多農場主人想盡辦法,好不容易才從季節性地下水搾出了一點點水,可不願意拿來沖馬桶。
  
辛之所以皈依在生態意識之下,是其來有自的。幾年前,跟辛分租公寓地下室的研究生華特有一次找他喝咖啡。當時辛把咖啡渣倒到垃圾桶裡,垃圾桶裝滿了食物包裝、罐頭、瓶子、香蕉皮、牛排骨和吃剩的燕麥片。華特皺了皺鼻子,帶點厭惡的望著辛,問他:「你不知道怎麼做堆肥嗎?」於是他們兩個人翻遍垃圾,找出有機垃圾,帶到庭院裡,在有機垃圾上覆蓋枯葉、草坪割下來的草,以及鬆軟的土壤。每隔幾天,辛就會繼續添加更多有機垃圾、泥土以及庭園廢棄物,直到那座堆肥有3尺高為止。最初幾個月,華特協助指導辛,直到結業日那天,他們把那堆廢土翻開。廢土堆底部變成了豐富、鬆散、帶有泥土芬芳的堆肥。 後來,辛協助翻修了柏克萊的一棟老房子,成為都市生態環境典範,這棟房子叫做「整合都市住宅」。房子裡有兩個推肥箱,每個箱子長寬各3尺。如果能善加運用這些箱子,效果十分驚人。房子裡另配有「堆肥廁所」的雛形—一座「瑞典混合式廁所」,這是某位工程師為了瑞典極地湖區一棟夏季木屋所發明的無水無臭堆肥廁所。由於瑞典當地的土被(soil mantle)很薄,而且木屋鄰近湖泊,無法安裝透過管道將污水由排水口孔洞濾淨的標準化糞池與瀝濾場。整合都市住宅所裝設的瑞典混合式廁所,是一座玻璃纖維材質的笨拙裝置。這個安裝在地下室裡的箱子,長10尺,寬4尺,延伸出一條大管線,連接樓上廁所的底部,另外還有根較小的管子連接廚房,以便接收有機垃圾。堆肥箱底部鋪了泥煤苔,廢棄物從頂端管子掉進來後,就會像冰河般緩慢的往堆肥箱前端門板推移,而在移動過程中,漸漸分解,最後打開門板時,就可取得堆肥成品。
  
瑞典混合式廁所的規模與造價並不適合農莊主人,但是堆肥箱的模式卻可以沿用。這個點子的概念基礎是:如果家庭廢棄物能夠成功化為堆肥,人類排泄物當然也可以。於是辛以堆肥箱的設計為基礎,採用水泥與石板,取代一般常見的木框及可卸式木板,設計了堆肥廁所。第一個堆肥廁所蓋在綠峽谷農莊,這是一座位於馬林郡的佛教靜修所。很快的,辛的鄰居也蓋了一座,人們紛紛打電話給辛要設計圖。這個系統的優點在於,可以省下每年浪費在傳統廁所1萬到1萬5,000千加侖左右的水,瀝濾場的規模也可以縮小,而且這等於是讓人們為自己的排泄物負責。為自己排泄物負責的點子,對自由主義者、有機主義者、想擺脫傳統的營建業者,以及每天檢視與設計自己生活每個層面的人們而言,相當具有吸引力。
  
堆肥廁所在許多鄉下城鎮如同野火燎原般的被廣為採用,但地方衛生當局卻持保留態度。歷來人口調查局所做的抽水馬桶數字調查,是美國物質生活進步的指標。原先穩定持續進展的指標,現在卻受到有機室內廁所的威脅!更何況這項新設計還威脅了現行法規。一些環保份子依據傳統化糞池/瀝濾場標準所需要的水量,來限制新的開發案。營建法規將適合居住的住所定義為配備了抽水馬桶,且每12英尺就設有電源插頭。規範廢棄物處理的法規允許其他的替代方案,但卻沒有人過問有哪些方案。

過了一陣子,辛擔任加州總建築師及加州合宜科技辦公室主任,因而有機會檢討不合時宜的法規。他開始推動一項大型研究,探討堆肥廁所帶來的健康災害;研究發現,堆肥廁所並未帶來任何健康危害,而且在本次研究中,即使許多堆肥廁所沒有達到最佳堆肥條件,仍能安全的收集並儲存廢棄物質。這些年來,世界各地逐漸採用堆肥廁所。人們針對寒冷氣候及其他特別條件,改變堆肥廁所的設計,開發了濕度控制的新方法,還進行了不少其他方面的改良。

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