中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

一、研究緣起
營建及建築產業每年耗費大量資源及原生材料，面臨地球資源耗竭、氣候變遷、生態破壞及環境污染等問題，近年先進國家積極摸索將循環經濟發展的理念導入於建築之規劃設計中，尤其歐盟包括荷蘭等國家近年來提倡"建材銀行"、"建材履歷"等概念，將建築物當作建材物資的倉庫 (Building as a material bank, BAMB)，希望將建築構件重複使用以減少天然建材資源之耗用，並帶動循環經濟的發展。荷蘭甚至訂定目標，到2050年建築物的新建物將不再使用任何新的天然材料(virgin materials)，故未來建築應用各類回收資源循環再利用作為建材，將在建築領域循環經濟的發展扮演關鍵的重要角色。本研究嘗試針對國內建築產業環境，研擬建築循環設計構件材料循環度評估方法，作為國內發展建築循環設計，未來訂定應用各類回收資源循環再利用作為建材的政策之有效評估與管理工具，逐步引導及提升國內建築構件與材料之循環度。
二、研究方法與過程
本研究藉由蒐集國內外文獻進行歸納、整理及分析比較，協助本研究瞭解建築構件材料循環度之計算方法、適用之評估範疇、方法限制，以及資料類型等；另輔以個案研究法，以實際數據驗證所研擬建築構件材料循環度評估方式之正確性。此外，藉由諮詢專家學者進一步探討評估方法之合理性與適用性，研擬客觀有效的評估分析方法，作為國內發展建築循環設計，未來應用各類回收資源循環再利用作為建材的評估工具。
（一）文獻回顧法：蒐集國內外建築構件材料循環度計算評估之相關文獻資料與案例，如中英文專書、期刊論文、研究報告等資料，分析與歸納材料循環度的計算方法，以研擬國內建築構件材料循環度評估方式，包括評估範疇、計算方式、資料來源等。
（二）個案研究法：針對國內建築案例進行試算，依據相關事實資料驗證所研擬建築構件材料循環度評估方式之正確性。
（三）專家座談法：邀集相關領域專家／建築師舉辦專家會，獲取專家們專業的實務意見及觀點，協助本研究檢視所研擬建築構件材料循環度評估方式之合理性與適用性。
三、研究成果
（一）蒐集國內外建築構件材料循環度評估方法
本研究蒐集2項國家層級之資源循環使用率評估方式，及4項系統(產品)層級之材料循環度評估系統，涵蓋範疇包含國家材料物質流、各類生產製造的產品材料、建築物或營建工程相關領域，依評估方式及計算，需取得繁多資訊，始能評估。就我國推動建築構件材料循環度評估，尚多材料資訊仍未完備，鑒於建材使用回收材料經第三方認證制度已行之多年，結合現有認證制度能作為評估建築構件材料循環度之參考。
（二）研擬建築構件材料循環度之評估方法
本研究建立完整版與簡易版公式以利建築循環設計構件材料循環度之評估，不但考量建築材料使用回收材料多寡，並結合國內綠建材標章(再生及生態)、環保標章、資源再生綠色產品等第三方認證機制，和參考國內市場已有認證回收材料之建材，代表建築設計能考量選定具回收材料之建材，以建築常使用回收材料之「結構」、「裝修」及「敷地景觀」為評估項目，並評估使用回收材料比例，作為建築構件材料循環度之評估方法。
（三）蒐集案例試算結果
本次研究中五棟建築案例試算均採用簡易版公式操作，完整版公式因目前所需帶入參數的現有資料不足，仍有待進一步資料蒐集，因此只先採用面磚作為示範案例。
本研究蒐集興建階段之辦公(2案)、集合住宅(2案)及學校(1案)等類型建築，共計試算5個案例。我國法規無規定建築設計需使用具回收材料之建材比例，因此本研究所取得建築工程材料預算書所含材料預算沒有詳列是否使用具綠建材標章(再生及生態)、環保標章、資源再生綠色產品等建材，故本研究計算分別模擬建築已使用30%、50%、100%具有標章之建材情境下，所能獲得的建築構件材料循環度，並且將計算結果區分為「結構」、「裝修」及「敷地景觀」此三個評估項目。
經試算後建築構件材料循環度結果為，辦公24.2%及28%、集合住宅16.09%及22.4%、學校23.55%。
（四）評估方法正確性判讀
本研究已研擬出簡易版與完整版兩種建築循環設計構件材料循環度之評估公式，簡易版公式經案例試算結果可見能被應用至現行建築設計中，且大致上能夠正確性判讀建築循環度。而完整版公式如欲達成完整建築循環度計算仍有賴資料近一步蒐集，但本研究已呈現其所能夠被應用在計算面磚這類材料的可用性。
四、重要發現
本研究提出此兩個版本的公式，簡易版計算方式較為簡便，完整版除了可以對建築整體循環度進行評估外，也同時考量再生建材的使用壽命與使用性能等因子，具有通盤考量的優勢。透過本研究四個案例試算的過程可以發現，簡易版建築構件材料循環公式有效顯現出三大工程大項中，材料循環度的占比。完整版公式目前資料上尚缺建材產品的實際平均生命週期，其他公式上所需的項目資料則並非所有建材廠商都對外提供完善資訊。
五、主要建議事項
建議一：
延續循環議題朝可逆式工法進行相關議題研究；立即可行建議
主管機關: 內政部建築研究所
協辦機關: 財團法人台灣建築中心
本研究已研擬建築物採用構件與建材之循環度評估方法，即能評估建築設計至完工裝修階段皆能評估。目前國外於建築循環利用提出「可逆式建築設計」概念，其對建材完整拆卸與重覆使用之相關工法，有利於提升設計階段導入建築循環度，但能否適用於我國氣候環境特性、建築預鑄化及模組化成為可逆式設計潛力，藉由技術面、法規面及市場面初步探討可逆式建築設計於國內推廣應用的可行性與後續發展必要的配套措施，作為國家建築循環設計與永續城市發展政策策略訂定之參考。
建議二：
後續簡化公式之應用；中長期建議
主管機關: 內政部建築研究所
協辦機關: 財團法人台灣建築中心
簡易版循環度評估方法透過案例試算後，能簡易計算建築構件材料循環度，為推廣建築構件材料循環度，逐步提升建材產品使用回收材料程度，需訂定相關政策管理，始能達成，因此對後續未來應用方向，提出三種建議可行的方案，分別為1.納入綠建築標章之二氧化碳減量及廢棄物減量指標之評估項目、2.建立建築構件材料循環度之推動方案、3.訂定建築構件材料循環度相關規範，此三種規範都各有其優缺，並有待更進一步的研究來研擬相關細節策略。
建議三：
推廣建築構件與材料取得循環相關認證；中長期建議
主管機關: 內政部建築研究所
協辦機關: 財團法人台灣建築中心
為增加工程材料循環度，未來環保標章與再生、永續綠建材仍有再擴大的空間，期許增加可涵蓋的範圍，也進一步推廣並協助建材廠商取得相關認證，讓建築相關設計工作者可以在早期設計階段就可以有更佳豐富的循環建材可供選擇，進而達成循環經濟永續發展的理念。
建議四：
持續建立相關基本資料；中長期建議
主管機關: 內政部建築研究所
協辦機關: 財團法人台灣建築中心
為達成更嚴謹的操作規則讓循環度指標不單只是檢視循環材的使用率，且可以將材料的耐久性等其他性能都納入評估標準範圍中，因此有必要持續建立再生與循環構件材料的相關基本資料，未來朝完整版計算公式方向推動。

According to statistics, as much as one third of the natural material resources of the earth was consumed by the building construction sector every year. But facing the problem of earth resource depletion, advanced countries have actively explored in recent years to introduce the concept of circular economy development into the planning and design of buildings. The idea is to use as much as possible the recycled materials in building design and construction so that the consumption of natural material resources can be reduced. The Netherlands and other countries in European Union have even set a goal that by 2050 construction of new buildings will no longer use any new natural materials (virgin materials)!
This study develops an operable method for assessing the material circularity of a building design and construction. A thorough literature review and workshop discussions with local architects and experts are conducted to formulate the assessment method. In the method, only those building materials as well as products certified by the local official authorities with labels can be recognized as circular ones. A simplified version of the developed method is then tested out on five building cases in Taiwan to calculate the material circularity of each of them. The five test cases including 2 office, 2 residential and 1 school cases. The resulted material circularity indexes range from 16.09% to 28.0%. Further comparison of the five cases and analysis are reported.
Once the developed method is tested out operable and feasible, three possible approaches to implement the method in regulations to enhance the material circularity of buildings are suggested. According to those approaches, the developed assessing method can be employed in a building’s design and construction phases to calculate its material circularity in order to meet the requirement. Thus, the use of circular building materials as well as products can be facilitated. The ultimate goal is to reduce the consumption of natural material resources in building construction.
The overall research recommendations mainly include the following four points:
Suggestion 1
Study on reversible building design. (short-term (immediate) actions)
Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior
Co-organizer: Taiwan Architecture & Building Center
At present, foreign countries put forward the concept of "reversible architectural design" in the recycling of buildings. Its related construction methods for the complete disassembly and reuse of building materials are conducive to improving the introduction of building recycling in the design stage.
Suggestion 2
Application of subsequent simple formula (medium and long-term actions)
Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior
Co-organizer: Taiwan Architecture & Building Center
Three possible proposals are proposed, which are 1. Include the evaluation items of carbon dioxide reduction and waste reduction indicators in the green building label, 2. Establish a promotion plan for the recycling degree of building component materials, and 3. Establish the relevant parameters for the recycling degree of building component materials These three specifications have their own advantages and disadvantages, and further research is needed to develop relevant detailed strategies.
Suggestion 3
Promote building components and materials to obtain circular-related certification (medium and long-term actions)
Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior
Co-organizer: Taiwan Architecture & Building Center
Increase the recycling of engineering materials. It is expected to increase the scope of coverage, and further promote and assist building material manufacturers to obtain relevant certifications.
Suggestion 4
Continue to establish relevant basic information (medium and long-term actions)
Organizer: Architecture and Building Research Institute, Ministry of the Interior
Co-organizer: Taiwan Architecture & Building Center
It is necessary to continue to establish relevant basic information on recycled and recycled component materials, and push toward the full version of the calculation formula in the future.