荷蘭銀行(ABN AMRO)的循環大業:循環建築之永續展館CIRCL(上)

荷蘭銀行 ABN-AMRO 的循環展館 CIRCL 外觀(圖片來源:Spirit News)。
反映著全球性的資源困乏、環境破壞等問題,作為永續發展的新思潮—「循環經濟」(Circular Economy)一詞近年來在世界各地興起潮流。而和台灣相似、地狹人稠、資源有限的荷蘭,可謂這股潮流的領頭羊,率先在2016年公布了「2050年荷蘭循環經濟願景」(A Circular Economy in the Netherlands by 2050),訂下至2050年達到「零廢棄物」、全面性資源循環的遠大目標。其中,消耗大量原材料的營建產業,也被列入該國發展循環經濟的重點產業之一。(延伸閱讀:荷蘭要邁向2050年全面循環經濟 今先鎖定五大領域
然而,早在這份循環經濟政策白皮書以前,荷蘭已有許多知名的循環建築案例,像是位於德伊芬(Duiven)荷蘭能源電網公司阿利安德(Alliander)的總部建築(延伸閱讀:不再「擁有」─荷蘭建築師托馬斯.勞的循環設計思維(下))、鄰近史基浦機場的Park 2020園區(延伸閱讀:荷蘭未來城市 把廢物變寶物),以及芬洛(Venlo)的市政廳(延伸閱讀:荷蘭芬洛市-全球第一座「搖籃到搖籃」市政廳),讓全世界看見循環建築的可能。本系列文章要介紹給讀者的,是荷蘭近期相當著名的循環建築案例:位於阿姆斯特丹南邊商業區(Zuidas)的荷蘭銀行( ABN AMRO)的循環展館(CIRCL)。筆者將先介紹CIRCL的發展緣由並討論其如何連結到循環經濟涉及的商業模式。在上篇中,筆者討論五項循環建築具有之商業模式的前三項:循環材料、週期延續、價值復原。在下篇中,筆者將討論後兩項商業模式:產品服務、共享平台,並比較荷蘭與台灣走向循環建築的現況與挑戰。
發展緣由:荷蘭銀行的循環大業
歷史悠久的荷蘭銀行(ABN AMRO)是荷蘭第三大銀行,每年皆經手可觀的房地產及營建產業的融資。由於意識到自身對荷蘭環境和社會的影響力,該銀行早在十多年便前將永續發展列為其核心價值,不僅致力降低自身營運帶來的環境負荷,更幫助了荷蘭許多綠色產業的發展。因此,荷蘭銀行也在2007年獲得了英國《金融時報》的《年度永續銀行》(Sustainable Bank of the Year)大獎。
隨著「循環經濟」逐漸受到荷蘭社會的重視與討論,荷蘭銀行很快地將此概念引進其永續發展策略,其營建與房產部門亦在2014年公布了「循環營建:創新部門的基礎」報告(Circulaire bouwen: het fundament onder een vernieuwde sector)。2015年夏天,荷蘭銀行決定將循環經濟的概念引入其正在規劃和設計的新展館。經過兩年嘗試和努力,這個循環展館CIRCL終於在2017年秋天完工並正式啟用。荷蘭銀行也將這一連串的過程和心得記錄在其官網(網站連結:Circl)以及與循環經濟基金會合作的研究報告裡面—「一個適應未來的建成環境」(A Future-Proof Built Environment )。
荷蘭銀行與其循環展館 CIRCL的研究報告。(圖片來源:CE
五種循環建築商業模式
簡言之,循環經濟的核心理念為:將現有「取用、製造、廢棄」的線性經濟轉變成循環的模式。藉此一來,產品壽命可以延長,材料可被不斷地利用,且既有資產(建築和機械等)也可以發揮其最大效用,繼而打造一個「零廢棄物」、韌性的經濟和社會系統。要能達到這樣的轉變,便需要新的商業模式。在本文討論的案例中,荷蘭銀行的循環展館(CIRCL)採取了五種循環建築的商業模式。
1. 循環材料(Circular Inputs)
使用可重複使用或再生的無毒、高度回收、生物基或可生物降解之原材料。
2. 週期延續(Lifetime Extension)
透過智慧維護、維修、更新和翻修,以維護和延長建築物之生命週期。
3. 價值復原(Value Recovery)
利用舊有產品和製造過程所產生之廢棄物作為新的原材料。
4. 產品服務(Product-Service Systems)
提供產品服務而不是產品本身,並保留所有權;監控並保有對原材料的控制;減輕客戶的負擔並確保他們的長期合作。
5. 共享平台(Sharing Platforms)
透過產品或資產的共享以及其使用率的優化,減少低度利用或產能過剩之問題。
CIRCL所採取的五種循環商業模式。(圖片來源:CE
而在整個循環經濟過程中,有三個重要的促成因素,可以使五個循環建築的商業模式成為可能:
未來設計(Design for the Future)
在設計建築材料、構件、整體以及服務時,達到未來高效率的維護、維修、拆卸、更新、調適、改造、翻修和高價值回收。善用模組化設計和預製元素,以方便組裝拆卸。
數位技術(Use Digital Technology)
使用建築資訊模型(Building Information Modeling, BIM)、物聯網(Internet of Things, IoT)和區塊鍊(blockchain)等數位技術,存儲、追蹤和監控有關建築材料和產品的大數據。利用3D列印和增材製造等技術。
價值共創(Collaborate on Value Creation)
與同部門及其他合作夥伴展開對話,以帶來基於信任、透明度和績效的新價值主張。
接下來,筆者進一步以荷蘭銀行的CIRCL為例,分析該棟建築如何表現出前述五種商業模式。
1. 循環材料(Circular Inputs)
(1) 循環模式
這個循環建築的商業模式強調建築物使用的材料必須是可循環的,並須以最經濟有效的方式利用。這些材料必須源自於自然循環(如竹子、木材),或高價值回收材料(金屬、混凝土),並且避免使用有毒物質和不可回收材料,以確保建築材料的可循環性。另外,設計師必須同時考量這些材料對於建築室內外環境的影響,以確保使用者的健康,並降低建築能源消耗。
此外,建築物營運維護和拆除階段的知識,亦須在一開始的規劃設計階段加入考量,以確保建築整體生命週期的可循環性。因此,設計師、建築師、開發商、營造廠和營運單位必須一起討論,並且改變他們對於建築物的觀點:它不再僅是材料的剩餘價值,而是豐富的原材料銀行。建築產業的各方角色將有所轉變:例如,回收業者將成為原材料供應商和建築顧問。
再者,近年來新興的數位技術和工具有助於此循環模式的發展。例如,將建築材料護照與建築資訊模型(BIM)連結一起,有助於材料資訊的儲存與管理。還有,物聯網(IoT)與區塊鍊能夠幫助原材料和產品性能的追蹤,進而全面掌握建築生命週期的資訊。
循環展館 CIRCL 室內由剩餘木材製成的鑲木地板(圖片來源:Inhabitat
(2) 金融模式
銀行業者通常根據既有的交易紀錄和已驗證的商業模式進行融資。至於「循環材料」的融資方式,也應與銀行業當前創新事業的融資方式相近:對於銷售成本、收入和確定性的合理估算非常重要,而擁有多種不同風險接受度的獨立基金,也成為另一種可能的方式。
(3) 核心價值
循環材料之循環模式有三個核心價值:
(a) 有助於減少廢棄物問題,為完整的循環經濟體系鋪路
(b) 供應商和客戶能夠更加了解資源流向和剩餘價值
(c) 成為未來新的建築規範
(4) 預期挑戰
此種循環模式有六個預期挑戰:
(a) 新的材料開發所需要的投資
(b) 對於產品規格、性能和客戶接受程度的不確定性
(c) 尚不穩定的供應量
(d) 與現有或替代原材料和產品的競爭
(e) 跨部門合作夥伴之間的高度依賴性
(f) 當前法規對於廢棄物再利用為原材料的阻礙
(5) CIRCL案例
從荷蘭銀行建造的循環展館 CIRCL,我們可以看到幾個運用「循環材料」作為循環建築模式的案例:
循環材料和構件
建築外牆可以重新安裝(De Groot & Visser),並由C2C認證的植栽模組覆蓋(Donkergroen
鑲木地板由剩餘木材製成(New Horizon),熱塑性地板鋪面則擁有C2C認證(Tarkett iQ One
塗灰泥牆壁和毛氈由舊工作服製成(Denimtex),而天花板上的絕緣材料由舊牛仔褲製成(VRK Accoustics / Metisse
循環系統
再生能源來自太陽能電板(Exasun)以及實驗性的太陽能鍋爐(De Groot&Visser)。另外,為了盡量減少能源損失,幾乎所有的照明設施(Fagerhult)和其他設備使用直流電(DC)
屋頂花園和地面花園設有儲水設施和永久性植栽(Donkergroen),而附設的餐廳(Vermaat)僅購買當地時令食材
循環展館 CIRCL 室外可重新安裝的建築外牆。(圖片來源:De Groot & Visser
(6) 其他案例
除了CIRCL的經驗,研究報告也提到荷蘭或世界各地運用「循環材料」作為循環建築模式的其他案例:
竹子製成的牆版(BamCore)、木造摩天大樓(HAUT
回收材料製成的磚塊(Stonecycle)、磁磚(Mosa)、地毯(Interface
無瀝青之屋頂塗料(Derbipure)、完全再生製成的HPDE管(The Green Pipe
2. 週期延續(Lifetime Extension)
(1) 循環模式
延長產品的使用壽命可能會使製造商在短期減少營收,但卻可在長期創造額外的價值。隨著翻新和再製造,電子產品和家具等產品的使用壽命增加,為客戶提供了更佳的成本優勢以及更好的產品,而供應商亦可藉此了解產品在使用階段的相關資訊,並且與客戶保持較長久的合作關係。
為此,產品的維修、風險轉移、維護成本和能源成本在綜合的長期觀點中發揮重要作用。而產品的所有者、用戶以及供應商可以利用物聯網(IoT)和大數據(Big Data)等技術來改善對產品的監控、規劃更為智慧的維護方式(預防性維護),以節省成本。此外,人工智慧的演進可以在未來帶來更進一步的性能最佳化。
另外,為要延長建築物的使用壽命,首要的是瞭解客戶完整的需求,並且考量到建物日後可能的替代功能、結合不受時間限制的結構系統,達到良好的規劃設計。與此相關的設計原則有:尺寸和材料的標準化、構件的模組化、「樂高化」、可拆卸性、適應性等。最後,在盡可能的情況下,修復、翻修或改造既有建築。
循環展館 CIRCL 室內可移動重組的模組隔間。(圖片來源:Inhabitat
(2) 金融模式
此循環模式是假定延長產品使用壽命的投資,會隨著加長的使用時間回收,因此,整體投資的現金流向和投資回收期的估算變得十分重要。延長產品使用壽命的公司可以從上述原則的融資方案受益,類似於提高房地產永續性和使用壽命的投資方案。此外,當廢舊材料被視為新產品的原材料,價值的概念超越回收本身,這為此循環模式引入了更多細微差別和複雜性。因此,定義並涵括週期延續的契約框架是最佳化融資方案的先決條件。
(3)核心價值
週期延續之循環模式有三個核心價值:
(a) 產品的維護提供了降低營運成本的機會
(b) 製造商能夠根據客戶使用的性能資訊,改進和升級產品
(c) 便於維護、翻新或功能變更的彈性建築將有利於融資
(4) 預期挑戰
此種循環模式有四個預期挑戰:
(a) 長期融資意味著更多的不確定性
(b) 找尋延長產品生命週期、同時確保營收的正確動機
(c) 回收產品並再翻新和製造的挑戰
(d) 由於缺乏數據,剩餘價值的估算不易
(5) CIRCL案例
從荷蘭銀行建造的循環展館 CIRCL,我們可以看到幾個運用「週期延續」作為循環建築模式的案例:
由自然材料所製成的PCM(Phase Changing Materials)面板作為蓄熱電池,安裝於Circl的地板和天花板,作為建築物的採暖和供冷系統,可節省一半的能源消耗,並拆解再利用(Global-E- systems
建築物屋頂上的高效率、耐久太陽能電板(Exasun
建築物室外的模組植栽外牆(Donkergroen
循環展館 CIRCL 所使用的 PCM 恆溫地板。(圖片來源:Global-E- systems
其他案例
除了CIRCL的經驗,研究報告也提到荷蘭或世界各地運用「週期延續」作為循環建築模式的其他案例:
自行修復的混凝土(TU Delft)(延伸閱讀:荷蘭發明-自行修復的生物混凝土
金屬的智慧修復(Adapt Laser
建築物的模組化設計(Finch Buildings
物聯網(IoT)技術的預防性維護(IBM
3. 價值復原(Value Recovery)
(1) 循環模式
目前房地產的價值,主要取決於地價以及租金收入和運營成本間的差異,而建築原材料的價值僅是其次。這使得在傳統商業模式中,拆除(demolish)通常比拆解(dismantle)更為有利可圖。然而,這種觀點在循環經濟中將發生根本改變。隨著相關法規和政策的制定,對於「循環材料」的需求將會增加,連帶使從事建築回收和復原的產業得以獲利。
雖然現今高效率的再利用產品、構件和原材料已更為普及,既有建築的再利用仍舊是一個繁複困難的任務。因此,建築物在最初的招標過程中便應考慮到最後的拆遷階段,將解構(Deconstruction)這個新的階段,加入到目前常見的建築流程 DBFMO(Design-Build-Finance-Maintain-Operate)模型之後,成為DBFMO-D。另外,一些創新的循環模式還可加入供應商的招標過程,例如:循環經濟基金會發展的「快速循環承包」(Rapid Circular Contracting)模式。
循環展館 CIRCL 所使用之尺寸較大的木造構件(圖片來源:Inhabitat
(2) 金融模式
在產品生命週期結束時,所產生的剩餘產品看似毫無價值,但在循環經濟中卻可能相反。因此,致力於「價值復原之循環模式的公司,需要透過將「輸入」與「輸出」兩個端點相連接,以發現和利用新的機會。目前有許多新創致力於「高價值循環利用」(high-value recycling) 。但是,這些解決方案往往極具創新性,需要使用新的(幾乎未經證實的)技術。因此,當銀行給予貸款或作擔保時,需要重視客戶投入的資本,並與之簽訂長期合約。
(3) 核心價值
此種循環模式有三個核心價值:
(a) 免去廢棄物清除的成本;相反地,獲得新原材料輸出的營收
(b) 因使用現場既有之材料和部件,降低運輸成本
(c) 為未來可能的原材料短缺做好準備
(4) 預期挑戰
此種循環模式有四個預期挑戰:
(a) 需要新的技術開發
(b) 關於規格的品質差異和不確定性
(c) 對於產品和材料的剩餘價值難以鑑定
(d) 拆除產品的規模和數量決定了數量和價格
(5) CIRCL案例
從荷蘭銀行建造的循環展館 CIRCL,我們可以看到幾個運用「價值復原」作為循環建築模式案例:
尺寸較大的木造構件,取自於在地質地較佳的落葉松木材,以利未來循環再利用。(Derix)(延伸閱讀:不再「擁有」─荷蘭建築師托馬斯.勞的循環設計思維(下)
鑲木地板由剩餘木材製成(New Horizon
電纜管道取自其他建築(Rexel
舊前院的路面磚重新作為太陽能電池板和花園家具的乘載物(Donkergroen
(6) 其他案例
除了CIRCL的經驗,研究報告也提到荷蘭或世界各地運用「價值復原」作為循環建築模式的其他案例:
高品質回收混凝土(Smart Crusher
販售重複使用或回收利用之建築材料的線上市集(Oogstkaart
在依序討論了「循環材料」、「週期延續」和「價值復原」等三種循環建築之商業模式後,下篇將繼續介紹另外兩種商業模式:「產品服務」和「共享平台」,並比較荷蘭和台灣兩國的循環建築現狀和未來挑戰。
繼續閱讀 荷蘭銀行(ABN AMRO)的循環大業:循環建築之永續展館CIRCL(下)

 

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