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德國建築材料大資料上線!推動永續營建的關鍵一步

營建業堪稱全球汙染大戶,不僅消耗大量自然資源,更排放巨量溫室氣體,同時產生數百萬噸營建廢棄物。要扭轉這種情況,必須提高建材回收率與構件再利用比例。如今,德國生態都市與區域發展研究院(IOER)推出的「德國建材登記系統」,為營建業迴圈經濟奠定重要基礎——首度完整揭露全德建築物的材料組成與分佈狀況,這項突破性研究已發表於《IOP Conference Series: Earth and Environmental Science》期刊。

驚人的資料顯示,全球近45%資源消耗來自營建產業,該產業更是二氧化碳等溫室氣體的排放大戶。這些排放不僅來自建築物冷暖氣運作,更源自建材生產、運輸與施工過程。這類「隱含碳排」佔全球溫室氣體排放的比例正持續攀升,正是德國等國家在營建領域始終無法達成《巴黎氣候協定》目標的主因之一。

與此同時,拆除建築物時產生的營建廢棄物數量驚人。光是2022年,德國就產生超過2億噸營建廢棄物,佔全國廢棄物總量逾半數。IOER人為與自然資源研究組長Georg Schiller指出:「若能延長建材使用週期,並在建築拆除後有效回收,透過迴圈營建模式,營建業將能大幅減緩氣候變遷、節約資源並降低汙染。」

然而,過去始終缺乏關鍵基礎資料,例如建築物使用哪些建材、用量多寡及其分佈情形。IOER最新發布的建材登記系統,首度建立涵蓋德國各市鎮的中央資料庫。2022年資料顯示,全德5,160萬棟建築物共含有約208億噸建材,其中混凝土佔比高達46%,成為「材料倉庫」中的主角;砂石灰磚與紅磚各佔近10%,而木材、蘆葦或稻草等可再生建材僅佔總量1%。

這套系統還能計算建材生產過程的碳排量。若以2022年全德建築存量推算,建材隱含碳排達28.6億噸二氧化碳當量——相當於德國四年的總排放量。結合各地拆除與新建活動資料,這套登記系統可預測既有建築拆除後的可用回收建材,以及新建與翻修工程的潛在材料需求,甚至能估算未來營建廢棄物的產生量。

系統基礎來自德國聯邦測繪局提供的3D建築模型,研究團隊透過建築型別學方法進行資料強化。主要研究者Reinhard Schinke說明:「我們能精確掌握每棟建築的體積與型別,無論是住宅或廠房、獨棟住宅或公寓大樓,進而推斷其建材組成與用量。」這項技術奠基於IOER多年研究成果,他們針對44種建材類別,分析不同建築型別的典型構造方式。

目前系統採用逐棟建築分析模式,雖無法反映單一建築的實際材料組成,但已能提供同型別建築的參考值。Georg Schiller舉例說明應用潛力:「地方政府可評估拆除混凝土的回收量,如何滿足當地原料需求,並據此制定政策工具。」這套資料庫對建築事務所、物業持有者、迴圈營建新創公司極具價值,可作為開發建築護照、永續拆除計畫等商業模式的基礎。

研究團隊持續最佳化方法論與資料精度,未來將納入建築年代等變數。Schiller強調:「威廉時期(19世紀末)的公寓建材,與1950年代戰後建築截然不同,年齡分層將提升分析準確度,還能進一步評估汙染物風險。」IOER將持續與產官學界合作,擴大這套系統的應用範疇,為迴圈經濟時代的營建業轉型提供科學基礎。