台灣學生徒手打造的「台灣厝」，如何打敗80組國際團隊、奪下綠能建築首獎？
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今年6月，一群來自台灣的學生，在全球最頂級的綠能建築競賽「能源屋十項全能大賽歐洲盃」中奪得建築獎第1名。不畏新冠疫情，在又下冰雹又暴雨的德國烏帕塔，一磚一木，親手蓋出自己的房子。他們是如何辦到的？
「獲得首獎的是『台灣厝』！」大會主持人在台上一宣布，全場歡聲雷動，起立鼓掌。
來自陽明交通大學，打造「台灣厝」的學生們排成一列，感動致詞，有些成員還忍不住哭了。
歷經1000個日子，熬過新冠疫情的威脅、暴漲的物價、惡劣的天氣，在最後一刻施工完成的這間雙斜屋頂的小房，奪下了世界永續建築競賽「能源屋十項全能大賽歐洲盃」建築項目金獎，以及創新項目銅獎。
這項比賽共分為10個競賽項目，包括建築、創新技術、工程建造、能源效率、居住舒適度……等，所有積分加總，再得出年度總冠軍。台灣今年拿下了僅次於總冠軍、10個項目中最重要的建築獎第1名，是有史以來最好的成績。
事實上，直到宣布獲獎前，台灣隊沒有人覺得能夠得名。遠渡重洋，踏上領導全球綠能科技的歐洲，從施工到落成，看到的都是他國隊伍多麼優秀，五味雜陳的壓力，最後一刻才得以釋放。
「沒想到我們會拿建築的大獎，瞬間腦袋一片空白，直到其他隊伍呼喊要我們上台，」團員之一的張原榕回憶當時情景，仍不敢置信。
20年前由美國能源部創辦，後來歐盟跟進舉辦歐洲盃，由美國能源部授權荷蘭非營利組織能源企業基金會（Energy Endeavour Foundation）擔任歐洲盃的主責單位。由於歐盟在綠能建築科技中居於領導地位，歐洲盃又堅持入選隊伍必須齊聚一堂，在同一個賽場內蓋出建築、相互交流，因此又以歐洲盃最為國際化並具指標性。台灣過去由陽明交大率隊參與過2014年的歐洲盃、2018年的中東盃，這次回歸挑戰最困難的歐洲盃。
今年歐洲盃總冠軍由德國卡爾斯魯爾理工學院獲得。模擬在百年老建築上新增量體，使用大量回收材，並利用設計整合各種不同尺寸的窗戶、門柱的創新手法，獲得評審高度的肯定。
首座100%國產木構建築，邊建造邊吸碳
「能源屋十項全能大賽」是國際大專院校永續建築比賽，參賽者必須發揮創意，設計出符合時下需求的永續住宅，並且在指定時間內於大會現場實際蓋出成屋。難度高，每支隊伍都是帶著該國頂尖的產學技術來一拚高下。
台灣也不例外。2014年，交通大學建築研究所團隊，以台灣都會區常見的頂樓加蓋作發想，在巴黎凡爾賽宮造出一座擁有綠屋頂的「蘭花屋」，廣受好評。而這次，陽明交大跨領域設計科學中心（TDIS）帶領學生，打造出可視作蘭花屋進化版本的「台灣厝」，在全球80組投件的競爭中，2019年底獲選進入決賽，要親自飛往德國烏帕塔城蓋出成屋。
「台灣厝」，又名為「1 House for All」，意旨人人宜居的家屋。背後目的是建立一個永續的都市更新機制。以台北為例，不僅充斥頂樓加蓋，還有大量的老舊公寓。如何改造這些公寓，創造更好的生活，同時友善環境？團隊於是以台北市大同區建成公園旁一棟步登公寓為原型，發展出作品。
必須先思考的是建造。台灣林業曾一度興盛，為了讓木材再度走進當代建築，陽明交大跨領域設計科學中心和林務局以及台大實驗林攜手，利用南投的國產柳杉，做成集層材，打造樑柱結構，再以直交集成板工法做出牆體及樓板，讓「台灣厝」成為首棟國產的重木構建築，從建材生產到組裝皆為負的碳排放；換言之，建造這棟房子的過程等於在吸碳。
不必為了節能，在舒適度妥協
再來，蓋好以後，必須同時兼顧節能與舒適。從戶外的無障礙廊道走進室內，會先來到一條擁有透明屋頂的長廊，這個抬頭即見藍天白雲的走道，用意在於引入陽光，並利用特殊材質的燈具、窗簾，把熱能留下。走到底左轉，來到半開放式、擺滿植栽的深陽台，相對陰涼，能保留冷空氣。
再往內，抵達起居空間，這裡安裝了物聯網裝置，會自動感應溫度，適當引入在陽台和玻璃長廊儲存的冷、熱空氣，維持舒適的恆溫。如此一來，即能大幅降低冷暖氣的高額用電。再搭配屋頂的太陽能光電板和集熱管，讓房屋每日的發電量大於耗電量，能源自給自足。
由於大量使用木頭，起居空間的色調溫暖，還能聞到淡淡木香。衣櫥、衛浴、廚房、臥室集中於一側，另一側讓出完整的大客廳，能自由改變使用方式。灰色可組裝式家具由木粉壓製，褐色直條地板來自回收塑膠。處處能見環保巧思，又富有明亮溫和的家居感，是「台灣厝」最大的魅力。
「『台灣厝』是一間小巧、舒適、美麗的家屋。它讓你知道即使空間不大，依舊能被美麗的木頭建材所圍繞，也不用為了節能省碳，在生活舒適度上作出任何妥協，」能源屋十項全能大賽歐洲盃主責單位能源企業基金會共同創辦人羅素（Peter Russell）表示。
遭遇暴雨和冰雹，施工師傅還確診
不過，要蓋出這樣一棟別出心裁的房子並不簡單。2014年時還是蘭花屋的參與學員，如今是陽明交大跨領域設計科學中心副主任的曾聖凱表示，過程中會不斷經歷理想和現實的拉扯，例如原本想放入整體式衛浴，設計圖都畫好了，和衛浴廠商洽談時，才發現市面上根本沒有想像中的尺寸，「同學們開始理解，設計，重要的是先了解有沒有辦法製造出來。」
更大的挑戰還在後面。原本預計去年登場的賽事，因為疫情延了一年，緊接著運費大漲，海運報價比原先預估多了3、4倍，逼近千萬。只能調度後備資金、加開募款，再尋求企業贊助。另外兩支進入決賽的泰國隊伍，不敵高昂成本取消赴賽，「台灣厝」遂成為唯一飛往德國的亞洲團隊。
沒想到，到了烏帕塔，正要開工，卻遇上20年來少見的極端氣候，超大型暴雨、四處淹水，隔幾日又下冰雹，施工進度大幅延宕。再加上所有構件都是拆解到最細，才能塞進貨櫃寄到德國，正當團隊卯足了勁，一步步組裝，費勁把地基做好，卻看見隔壁的德國隊用幾輛卡車就把在工廠組裝完成的建材送來，三、兩下房屋就成型了，這下子更是壓力爆表。
特別是其他隊伍都採取四方盒造型，台灣厝為了最大化太陽能板的效率，刻意挑戰雙斜面屋頂，不但建造艱困，一起飛到德國指導的施工師傅還確診新冠肺炎、被迫隔離，學生們只能用手機視訊，徒手摸索，苦撐著在時限內把房子蓋完。所幸台灣的設計和創新沒有輸，太陽能板的發電效率測試是最好的。
曾聖凱指出，主辦單位要求嚴格，成屋驗收時，檢核人員拿著尺，到樓梯一階一階測量，某一階左右高度相差1公分，認為傾斜會危害安全，不通過。「光是為了修那1公分，我就花了17個小時。」
落成後比賽才開始。主辦單位會監測每棟房屋的耗能，也開放民眾參觀，「德國隊選手說這裡不像樣品屋，而是真的想住的房子，因為很有生活感，還問主辦單位可不可以住一晚？我覺得這是肯定，」曾聖凱說。
有望改變鋼筋水泥的都市風景
能源企業基金會董事長霍洛威（Louise Holloway）指出，使用台灣國產木材做出重木構住宅的成果令人驚艷。宣布建築首獎時，第一次看見所有隊伍起立替得獎者鼓掌，「從這麼遙遠的地方來到會場，遭遇這麼多挫折，台灣隊從不抱怨，始終保持微笑。」
意義不只在於得獎，而是透過實作驗證，台灣也有能力自產自製，做出宜居的重木構建築，未來導入在更多實際建造中，改變以鋼筋混凝土和鋼構建築為主的都市現況；屋內各種回收再製物件、產生能源的太陽能光電板也是，背後都串接著龐大的產業鏈，希望透過這次比賽，進一步推動國內永續建築的生成。
2014年獲獎的蘭花屋，後來入住台積電園區成為永久展示館，台灣厝也期盼之後有機會回台，成為永續建築的示範。
不過，比起願景，更直接的還是參與成員們因為得獎而湧上的成就感。大學生涯有一半時間都投入在台灣厝計劃的張原榕笑說，得到好成績，團員的精神都提振起來了，和全球頂尖的建築學院同場競爭、親手造房的過程中，大家相信，自己對都市現狀也有機會促成改變，「我們可以再對自己更有自信一點。」
關於「台灣厝」
台灣首棟國產重木構住宅，利用國產柳杉做成集層材，打造樑柱結構，並以直交集成板工法做出牆體及樓板，呈現與歐美木造屋截然不同的色澤。
屋頂鋪設太陽能光電板和集熱管，室內規劃一塊和戶外走道連通的玻璃屋儲存太陽熱能，再設計一個有遮蔭有植栽的深陽台收集較冷的空氣，利用物聯網裝置偵測溫度，從兩個地方抽取冷、熱空氣，保持室內恆溫。再搭配可移動式的家具，能自由調配空間的使用方式。
團隊和南亞塑膠等多家企業合作，活用回收塑膠做成乾式外掛系統，在外牆掛上1000多片親手灌注成形的特殊磚片，加入氣凝膠及感溫變色粉，溫度提高時會變白，反射掉熱能，冷卻後恢復原色，視覺上活潑又提供極佳的隔熱能力。
依據主辦單位規定，現場實際蓋出室內約15坪的樣品屋、可入住至少兩人。比賽後由主辦單位獲得使用權，在原地存放至少3年，持續測試房屋長期的發電和耗能表現，並舉辦與永續建築議題相關的講座和活動。