從實驗室到城市：歐盟推動建材創新打造永續城市藍圖

圖、文／永續新聞網

建築業目前約占全球碳排放的37%，其中傳統建材如水泥、鋼鐵與磚材所造成的碳足跡佔比超過七成，尤以水泥生產最為嚴重。為因應此挑戰，研究人員正積極研發一系列創新建材與建築技術，從能產生太陽能的牆面，到可自行修復的細菌混凝土，這些原本看似科幻的智慧材料正逐步進入現實應用階段。

▲面對建築碳排高達37%的挑戰，歐盟透過政策、資金與平台支持創新建材從實驗室走向工地，加速智慧城市與淨零建設實現。（圖／永續新聞網）

歐盟多項政策計畫亦正加速這些尖端技術的實際部署，期望將其轉化為可負擔、可複製且永續的解決方案。民間企業也積極參與，如Dyson Holdings與Monodraught等公司過去20年來已申請超過40項關於建材熱效能、耐用性與環境影響的先進材料專利。

原型到工地：創新材料的驗證之路

任何創新材料從實驗室走向實際建築工地，必須經過一連串嚴格的測試與法規核可流程。開發通常始於對一項技術或環境問題的辨識，例如提升隔熱效果或降低能源消耗，接著製作功能性原型，並在受控條件下測試其壓縮強度、吸水率、防火性、熱傳導率與隔音效果等物理與化學性質。

若原型表現良好，便會進入試量產階段，以驗證產品的穩定性、一致性與量產可行性，同時撰寫完整技術文件。

在歐盟境內，創新建材必須遵循《建築產品規章》（EU No. 305/2011），其中包括取得CE合格標誌、提交性能聲明（DoP），並符合由歐洲標準化委員會（CEN）制定的歐盟統一標準（EN），確保其符合結構安全、熱能效率、防潮性與防火性能等基本要求。

此外，研發者必須進行「產品生命週期評估」（LCA），評估材料從原料採集、生產、使用到最終回收或處理的全過程環境影響。這不僅有助於對齊歐洲政策要求，也攸關能否取得BREEAM與LEED等綠建築認證。

完成技術核准後，還須發展包括生產規劃、包裝設計、物流配送與行銷策略等商業部署方案，並透過「建築資訊建模」（BIM）系統模擬材料在實際建築中的表現，協助建築師與設計師直接整合於設計流程中。

創新不易，更需制度支持

這整套流程意味著建材創新極具門檻與成本風險。許多創新構想難以走出實驗室，常因面對昂貴的測試、冗長的法規程序與技術文件準備，而止步於原型階段。此外，許多研發團隊欠缺產業連結、法規知識或商業資源，也使得潛力材料無法商品化。

為解決此問題，歐盟陸續推出多項支持方案，包括：
1.Horizon Europe：資助永續建築與能源效率相關研究開發。
2.New European Bauhaus：推動包容、永續與美學兼具的城市空間。
3.LIFE Programme：支援環境與氣候行動計畫。
4.歐盟綠色新政（Green Deal）與建築翻新浪潮（Renovation Wave）：加速建築脫碳與循環經濟轉型。

Exploit4InnoMat：永續建材的一站式創新平台

歐盟旗下的Exploit4InnoMat平台，提供中小企業、創業者與研究中心一站式資源整合，協助創新材料從研發走向市場。其提供的服務涵蓋：
1.技術驗證與認證支援：提供符合歐盟標準的試產與測試場域，包括CE標誌與性能聲明流程。
2.專業技術與科學諮詢：協助材料特性優化與規模化路徑設計。
3.數位模擬工具：利用模擬模型預測材料在熱傳導、強度與環境行為上的表現，並轉化為可整合至BIM設計的數位元件。
4.法規與智慧財產支援：協助完成專利註冊與法規合規。

透過該平台的支持，已成功推進數種具代表性的創新建材進入市場，包括：
1.相變陶瓷面板（PCM）：能吸收與釋放熱能，有效穩定室溫、降低冷暖氣需求。
2.奈米抗菌與反射塗層：提升衛生環境與熱效能，特別適用於學校與醫院。
3.工業廢料再製水泥面板：減少原生原料使用與製造碳排。
4.奈米強化磚瓦元件：提升保溫性與透氣性，並納入回收材料，實現建材循環利用。

永續城市從建材開始

Exploit4InnoMat等平台整合了從實驗室到工地的完整鏈條，協助創新材料克服驗證、法規、商業化等障礙，加速進入實際建設場域。這不僅促進建築效率與環境友善，更為未來城市永續建設奠定關鍵基礎。隨著智慧建材與政策支持並進，城市的淨零轉型之路正變得更具可行性與韌性。