跟著山崎亮去充電：探訪美西公益設計現場

讓孩子們平等學習的教室──鼠尾草教室

出野紀子



前言

鼠尾草（SAGE）是波特蘭州立大學塞吉歐・帕勒洛尼教授於校內成立的計畫名稱，主要與布雷澤工業公司（Blazer Industries）和太平洋移動式結構公司（Pacific Mobile Structures）合作，設計並推廣模組化教室（modular classroom，也就是所謂的「鼠尾草教室」）。

身為建築師的帕勒洛尼教授，於一九九五年和夥伴成立名為「基礎倡議」（Basic Initiative）的社會設計平臺，落實解決天災等社會問題的永續設計。二○○五年八月，大型颶風「卡崔娜」（Hurricane Katrina）襲擊美國東南部釀成災害時，參加家具計畫的非營利法人組織重建中心便為了災後復興而迅速搜集廢棄材料，負責設計家具的工作。

鼠尾草計畫成立的目的，也是希望透過設計的力量解決美國校園建築所面臨的問題。本文希望透過爬梳美國的建築設計背景，介紹為全美校園現狀投下一枚震撼彈的模組化教室。



美國校園建築的情況

鼠尾草教室的誕生，據說是參考與帕勒洛尼教授共同率領此計畫的瑪格麗特・萊特（Margarette Leite）副教授的考察研究而來。

說到在美國大量生產的模組化建築，許多人腦中可能浮現的都是住宅。由於造價便宜、建設容易，因此能大量提供給低收入階級。而這種低成本、重量不重質的建築方式，也被美國用來興建兩次世界大戰後的收容所。

在美國，這種模組化建築也被用來當作學校教室。二○○九年時全美有六百萬人，光是波特蘭就有數千名學生在模組化教室中上課。雖然一開始啟用這些建築只是作為臨時教室之用，但其中有許多就這樣沿用了六十至八十年之久。

實質上的常設學校裡之所以會出現模組化教室，與入學人數的變動及政府分配學校補助金的差別待遇有關。據說美國人平均每五年會搬一次家，而且由於大家都以評價為基準來選擇學校，許多家庭便會搬去好學校所在的地區。如此一來，有關當局很難預測學區內的學生人數，也難以決定學校該縮小或擴大規模，以及學校數量是否需要增減。再加上嬰兒潮之後，受教人口逐年減少的推波助瀾下，行政單位便遲遲難以增建學校，或將臨時教室改建為常設教室。

另一方面，模組化教室也有其好處。由於入學人數的變動，以磚瓦建造的校舍失去了因應的彈性，而模組化教室能隨需求遷移。此外，模組化教室的建設、建材調配、設置都很迅速，能夠配合學校營運的週期。新建常設教室費時較長，若是改建原有校舍又會影響學校和上課的行程；若是搭建臨時的模組化教室，從購買建材到組合、設置都能在暑假期間完工。然而，雖說費用便宜，組裝舊式模組化教室與添購家具的成本卻是出乎意料的高。

全美國約有三十萬間模組化教室，其中近三分之一、約九萬間教室都集中在加州地區，加州學童每三人中就有一人是在模組化教室上課。而根據調查結果，更發現這些學生出現了學習成果低落以及健康受到影響等問題。

萊特副教授認為，現在已經進入二十一世紀，如果還繼續使用與戰時收容所同樣的設施來讓孩子們受教育，簡直應該引以為恥。



室內環境的完備設計

鼠尾草計畫獨創的模組化教室，從設計時便已一併將室溫調整、空調、採光等面向納入考量。他們思考什麼是真正「活生生的建築」，希望減少環境負擔，提供學生舒適的學習環境，並追求合理的價格。為了實現這些理想，就要從建築素材與構造等技術層面下手，並活用自然環境想出解決之道。雖然現在不得已必須使用一部分例外的材料，但將來希望所有建材都不會造成環境的負擔。除此之外，鼠尾草教室還有以下幾項優點：



暖氣與空調

舊式模組化教室裡設置的暖氣、通風及空氣調節系統（heating, ventilation and air conditioning，簡稱暖通空調HVAC）機能不足，已知會導致學生罹患呼吸系統疾病。為了解決這個問題，鼠尾草教室便想出利用學生們的運動能量作為暖氣的創意。充滿朝氣的孩子們運動身體所發出的熱能，不用花多少時間就能讓室內暖和起來。而由於採用熱回收通風系統（Energy Recovery Ventilator System，簡稱ERVS）能提供較佳的空氣品質，換氣效果也比舊式暖通空調更好。

此外，柏克萊的研究機構發表了一項非常重要的調查報告，這項研究顯示出二氧化碳對學習效率的影響程度，以及教室內平均二氧化碳量達到某個標準後，對學習必要能力所造成的影響。舉例而言，室內平均二氧化碳量為600 ppm和2500 ppm的兩間教室，前者學生的基本思考能力、應用力與集中力仍能維持百分之九十五的水準，而後者則會降到百分之五十以下。由此可知室內二氧化碳濃度對學生學習有很大的影響。順帶一提，經過測量之後，波特蘭州立大學教室內的二氧化碳量平均為1200 ppm，波特蘭市內的學校教室平均為2000 ppm，全美平均則為2000至4000 ppm。而鼠尾草教室卻能將平均二氧化碳量抑制在450至600 ppm之間。



採光

在兒童學習環境的相關領域裡，鼠尾草教室設計團隊中的環境心理學者朱蒂斯・西爾瓦根（Judith Heerwagen）是世界知名的專家。據她所述，照射自然光以及眺望自然與屋外的景緻，對於提高學習成果及生產力而言十分重要，尤其對年輕人的精神與身體有很大的影響。她更表示，在自然光下學習也能維持心理健康。

波特蘭是座多雨的城市，晴朗的日子裡大家都會走出戶外享受陽光。鼠尾草計畫期望學生在學校教室裡也能充分享受陽光，因此著眼於窗戶的設計，在教室較高的位置裝設了採光的長窗（通風天窗，clearstory），以及能夠望向屋外的大片窗戶，即使在陰雨天也能引入戶外光線，極力避免依賴人工照明。運用這樣的設計，在白天也能節省電費。



成功壓低造價

在美國，教育預算是從學區內企業和居民所繳交的物業稅分配而來，因此不同地區有所落差。較多貧困家庭居住的地方，該區學校花在設施上的預算較少，品質也比較低落。無法落實稅收再分配，是地區之間出現教育不平等現象的原因之一。美國國內正在討論如何消弭這樣的地區落差，但若要改變孩子們在簡陋模組化教室內學習的現狀，讓更多學校採用鼠尾草的方案，就必須將價格壓到與舊式模組化教室同樣的等級。因此，提供校方願意採用的價格，便成了本計畫的首要任務。

計畫人員首先前往當地數間學校，詢問對方願意購入的金額高低，並將問來的目標價格作為考量進行開發。結果，鼠尾草教室的目標價格落在每平方公尺八百二十美元，相較於舊式教室的平均每平方公尺三千兩百美元，費用約只需四分之一，因此獲得了許多學校的採用。

加州大學柏克萊分校（UC Berkeley）也將模組化教室列為問題的解決方案。相對於鼠尾草計畫將重點放在學生的健康面，加州大學柏克萊分校則是基於科學根據，著眼於打造能源效率較高、對環境負擔較少的建築。雖然運用模組化教室的目標迥異，但都揭示了模組化教室是改善現有學習環境的解決之道。

只不過，加州大學柏克萊分校設計的模組化教室，費用為鼠尾草教室的五倍之多。此外，前者雖然對環境負擔較少，但興建上則可能比較耗時。其他單位也提出了許多非常優秀的模組化教室設計案例，但費用都要花上一至二百萬美元，很少能夠落實於預算較少的學區所能購入的價格。

鼠尾草計畫的目標是提供更多孩子舒適健康的學習環境，並希望鼠尾草教室成為美國學校中的典型建築。如果環境變得健康舒適，學生不願上學的問題應該也會減輕許多。

貧窮所造成的教育與健康差距，以及跨代貧窮的連鎖效應，在日本也是個嚴重的問題。鼠尾草教室的案例則彰顯了建築和設計解決此問題的可能性。

鼠尾草教室花了三年時間開發，其中學校的合併，以及智慧財產權等法律事務就花了兩年。此外，與本計畫相關的企業和團體為數眾多，和它們之間的契約流程、調查建材製造商等各種事項，也相當曠日費時。而且本計畫還必須與學校的使用者，也就是學童、家長、教師等人反覆進行無數次對話，才能打造出讓使用者感到方便的設計。



以大學為首推動社會變革

波特蘭州立大學教職員和學生發起的鼠尾草計畫，其最初目的為打造出實體大小的模組化教室原型。如此一來，除了能依據現實狀況從實踐中學習之外，也能讓學生明白建築師的角色不只是設計而已，還要考慮對社區與全體社會的影響和效果，並能成為解決社會問題的關鍵人物。大學可說是成功扮演了推動社會變革的平臺，以及提供研究開發資源的角色。

與過往的建築教育不同，本計畫讓學生參與其中成為設計團隊的夥伴。為了以調查研究成果為基礎完成建築原型，學生必須結合各種領域的專業技術，盡到社會責任，並打造一個成功的商業模式。如此一來，便有機會學習過去建築系學生所學不到的技能。因此本計畫不會在一般的學期時間內結束，相關的學生、教職員和系所必須花上好幾年從事調查、設計、開發、資金調度等工作。至於實體大小的建築原型，則由在地的模組化建材製造商布雷澤工業公司來協助共同製作。

現在的課題

因預算不足／註冊學生的流動性／工程日數不足／資源不足所造成的活動限制，導致教育單位無法進行長期規劃。

鼠尾草教室的創新之處

創造健全的學習環境／改革建築系學生的研究活動／維持室溫與舒適性的同時提升能源效率／友善環境的設計

組合式教室的優點

提升搭建效率的構造／將材料的浪費降到最低／使室溫保持二十二度的採光設計／確保建地的同時便能開始施工

建築的優點

空調設備（HVAC）的改善／自然空調的採用／良好的採光與風景／建築方位最佳化／能夠輕易移動／減少建地的基礎設施／活用自然素材



奧勒岡解方扮演的角色

據點設於波特蘭州立大學之中的奧勒岡解方（Oregon Solutions），為基於奧勒岡州永續法案（Oregon Sustainability Act）第二○○一條所設立的組織，協助鼠尾草教室的設計。他們的網站上寫著以下這段描述：

「奧勒岡解方是個為奧勒岡州提供解決（中略）問題之系統與程序的組織。所謂的協力治理（collaborative governance），指的是社區領袖們闡明問題、贊成解決之道後，與政府一同努力消弭問題的過程。奧勒岡解方集結企業、非營利組織與民間團體，決定各自該遵循的角色、責任與規則，互相活用彼此的資源，最終朝向解決問題的目標邁進。」

基於現在的建築法規（code），或許有些無法依照設計原型實現之處，屆時便去向訂定法規的議員，確認是否有變更的可能性。能夠達成此事，也是因為有奧勒岡解方這個中立第三方組織的參與，召集今後可能合作的夥伴，不論站在任何立場都能用中立的方法推行計畫。根據奧勒岡解方的網站所記載，鼠尾草教室計畫共有大學和小學等五個公部門團體、六個私部門團體、三個非營利部門團體，以及另外十個團體聯名協辦。光靠一所大學，無法整合這麼多相異部門團體共同推動此計畫。其中，時任奧勒岡州參議院議長的約翰・基茨哈伯（John Kitzhaber）對鼠尾草計畫頗有共鳴，據帕勒洛尼教授表示，他卓越的手腕對於實現模組化教室有著巨大的貢獻。

奧勒岡解方並非提出具體的問題解決辦法，而是在思考方案的程序上扮演相當重要的角色，負責分配由誰來指名組織委員會進行對話的領導人、由誰來統籌、由誰來與行政機關交涉，以及由誰落實到具體的方法上。另外，會議中若有不可或缺的人物與專家，則由基茨哈伯議長進行招聘。經過這樣的程序之後，最終便能產生解決問題的方法或計畫。在本程序中，每次會議結束後都會提出一個課題，由各單位在下次開會前處理完畢。

這樣的程序雖然費時十四個月，卻能在最後找來了工程師、製造商、科學家、建築設計事務所、醫療相關人員等多樣化領域的人們參與計畫。甚至召集了制定建築法規的成員，討論是否有必要修改州法條例，並歸納出需與州政府合作的一項首要任務。



公益性

當然，經歷上述複雜程序設計出建築的原型，都是為了讓更優良的模組化教室得以實現並加以普及。

二○一○年時，波特蘭州立大學與美國建築師學會（American Institute of Architects，簡稱AIA）波特蘭分會舉辦了兩天的研討會。會中講座介紹用建築實踐社會設計的個案，與會人士也交換了意見。第二天則以「打造嶄新的一棟式教室」為主題開設了設計小屋，請來學生、建築師、模組化建材製造商、學校相關人士、行為主義心理學者參加，討論創意、新的觀點與需要改善之處。

這場研討會結束後，學生同時也開始進行調查與開發的工作。他們訪問了實際使用模組化教室的學校，詢問學生與老師的意見，並向建材製造商搜集資訊。他們也前往當地各種場所，拿模型給居民們看並徵詢其意見，製造了提升對模組化教室關注的機會。改變在地民眾對模組化教室的想法到付諸實行之間，雖然需要花費很長的時間，但為了落實具公益性的設計，這是不可或缺的過程。



智慧財產權的持有及運用

帕勒洛尼教授表示，鼠尾草計畫沒有特定的客戶，必須從各種面向建議別人採用，是頗具風險的做法。相對的，他更希望透過展示這樣的「案例」來改變現狀。另一方面，由於沒有既定的客戶，本計畫得以在針對廣泛案例的調查後研擬發想設計的程序，頗有收穫。結果，目前已有一百所以上的學校採用了鼠尾草教室。此外，鼠尾草教室也在世界綠建築協會（World Green Building Council）先前於舊金山召開的會議中進行了展示，獲頒兩個獎項。由於本計畫為美國與先進國家中造價最低且對環境友善的建築方案，更獲得了雙白金的評價。

另外，大學持有鼠尾草教室的智慧財產權，授權他人使用時便能獲得權利收入。這點非常重要，表示政府認可了公益設計的智慧財產權，而且這份收入也能作為下次設計開發的資金，完全可以說是創造公益的一項事業。

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