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台積電的綠色典範
2014/2/1 作家:專案經理雜誌
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當國內,甚至國外都沒有前例可循的時候,台積電員工如何從無到有,突破限制,最後達到世界頂尖的標準?
建廠團隊如何突破傳統的思維,勇於創新,並與利害關係人有效地溝通,綠建築可以帶來什麼效益?蓋一間綠色廠房很貴嗎?
繼一年一座綠廠房的目標之後,台積電的下一步又是什麼?

從2008年開始,台積電南科14廠與竹科12廠,先後取得美國綠建築協會LEED黄金級認證以及台灣綠建築EEWH鑽石級認證。這不僅是首間在美國境外獲得認證的半導體廠房,也是台灣地區最先取得雙認證的「綠色廠房」。之後,台積電以一年完成一座綠廠房的目標,到今年(2013年),台積電共有八座廠房或辦公大樓(包括總部大樓)獲得國內以及國際綠建築認證。台積電不但成為國內企業實際投入環保志業的領頭羊,更是企業持續創新的典範。

專案的起啟,從無到有
早在2005年台積電就投入綠色廠房的研究,負責新廠建設工程的台積電新廠工程處處長莊子壽回憶說:「張忠謀董事長在主管會議中分享了一則有關德州儀器綠建築的簡報,當時董事長只是分享了綠色概念。」莊子壽特別強調,雖然張董事長當時並沒有下達任何指示,但台積電後來會持續推動綠色志業,與勇於創新的企業文化以及員工自動自發使命必達的精神有密切關係。

2006年初, 台積電綠建築專案小組成立,這時南科的晶圓14廠第三期規劃設計已進行了三分之一。「剛接到綠建築的任務,因為在台灣並沒有前例,我們完全不知道怎麼做。」現任台積電新廠工程處新廠設計部孫旭輝經理回憶說:「剛開始,因為沒有經驗,我們要把美國、台灣綠建築認證標準與精神弄清楚,所以我們的作法是先成立研究團隊,並舉辦讀書會。」

在經過研究評估後,台積電決定朝向申請美國綠建築協會制定的能源與環境先導設計(Leadership in Energy and Environmental Design)簡稱LEED認證,以及台灣內政部制定的綠建築評估系統EEWH,作為新建廠房的的基本標準。(註1)

LEED是目前國際間最被廣泛採用的綠建築認證系統,LEED包含六大評估項目:「基地永續發展」、「水資源效率」、「能源與大氣」、「建材與資源」、「室內環境品質」以及「創新設計」,最高總分為69分,評比標準依序為26~32分的合格級、33~38的銀級、39~51黃金級,以及52~69為白金級。

孫旭輝說:「為了充分了解LEED的遊戲規則,我們必須去研讀美國綠建築規範,並研究出台灣與美國間的差異,分析哪些選項對我們最有利。」機械背景的孫旭輝經理1966年進台積電,負責運轉廠房的維護與保養,2007年加入新工處團隊。因為孫旭輝有工廠操作經驗,參與建廠,能與實務結合。他目前所負責的新廠設計部-業務包括:綠建築相關設計,蒐集研究工廠節能的作法以及相關資訊,(建廠還有建廠設計的部門)建議,並提供教育訓練。

充份的溝通是成功的關鍵
台積電的綠建築研究團隊除了內部的員工之外,還有外部的顧問,包括建築師潘冀、北科大李魁鵬老師領導的團隊,此外也邀請前美國綠建協會築副會長、LEED院士凱斯.威廉斯博士(Dr. Kath Williams)擔任顧問。

在台積電內部與興建廠房有關的部門包括:設計、建造、品質、時程成本控制部門(依照PDCA原則)。設計部門又細分電機電子、空調、水、氣體、化學、安全,各種專業領域的專家。

面對內部與外部的利害關係人,孫旭輝扮演著溝通的橋樑,他說:「台積電建廠的設計部門比較偏重以整個系統,機台的角度來設計,並不是以綠建築為主要考量,我的任務就是要求他們,如果方向偏了,要把他們糾正回來。」

畢竟綠建築的概念與作法都是新的,許多地方甚至必須有革新的作法,會不會遭到阻力?孫旭輝說:「傳統的設計部門,對於新的事務,多少會有一些質疑,對於改變會有一些排拒。畢竟大家對綠建築不是那麼了解,我們要多與各方溝通。」孫旭輝的位階沒有比其他部門主管高,但他認為各部門在同一個辦公室很好溝通。如果有不同的意見,設計部的主管就會評估、酙酌,如果無法達成共識就交由更高主管定奪。孫旭輝認為:「台積電的綠建築專案會成功,關鍵就在於老闆(主管)全力支持。」

就以多數廠房都有設置的鍋爐設備為例,當初提議廢掉鍋爐就遇到很多的執質與阻力。
以往各晶圓廠中的鍋爐設備,主要的功能是控制廠房中潔淨室的溫度,這項作法在歐美延用多年。台積綠建築團隊提出一個創新構想:取消鍋爐。這項設計的構想是:利用冰水主機產生的熱,回收再利用把水加熱,取代原本鍋爐的功能。
這個構想一提出當然面臨到運轉單位的質疑。畢竟全世界沒有一座廠房有這種先例,沒人知道取消鍋爐後,對生產線會有什麼影響。(當時14廠是全世界第二個導入綠建築的廠,美國也不認為廢掉鍋爐的構想可行。)

為了證實取消鍋爐是可行的,建廠團隊讓數字說話,提出嚴謹的報告。最後檢視取消鍋爐方案不但省下5600萬元初設費用,每年還可以省下8000萬元電費,此外,原本鍋爐的空間有效分配給設備機房,提高空間規劃的效率。

人力資源與才培育
「台灣最缺乏的就是專業人才。」 在整個綠建築專案執行過程中,除了有形的廠房建設之外,莊子壽認為人才的培育是最重要的課題。他舉LEED為例,美國在這方面培養了一群專業的人才,所以他們有能力把全世界好的東西都拿去審查研究。台灣沒有這方面的人才,所以都是被別人審查。他有感而發地說:「我當初看這個專案,我最喜歡的就是第三方(Third party)的功能驗證。因為這樣的制度可訓練出一群專業的人才,以及綠建築的專家。」

一群通過LEED認證的技術顧問,具備專業知識與素養,用專業的知識、儀器,科學的測量,得到數字,知道問題在哪裡。莊子壽認為,知道問題才有辦法改善,台灣最大的問題是不知道問題在哪裡。「就像專業的醫生加電腦斷層,可以確切知道你的身體哪裡出了問題。我曾向政府建言,我們需要建立制度,有了好制度才能培養出一批專業的人才。建築是活的,不能只靠公式來計算,被公式限制死了,就無法有創意。LEED制度最好的地方就是可以培養大量的人才。培養出經過認證的專家,專案合不合格由專家來判定而非用公式計算,才能知道問題根源進而解決。至於人才操守,有嚴格的審核機制,一有舞弊就開除其資格,建立這樣的制度台灣才會有真正的進步。」

綠建築效益 vs 成本如何估算
許多人認為蓋綠建築比一般建築需要更多成本。綠建築的付出與回收到底是賺還是賠?
孫旭輝表示,綠建築的效益是顯而易見的,舉例來說,廢除廠房的鍋爐,改以回收冰水主機排出的熱回收再利用,節省上億元的設備與運轉費用。冰水系統在溫度上的改革節省初期成本300萬元,每年節省960萬度電,總計節省2700萬元。此外,讓不同溫度的冰水主機共用備機,又為公司省下2000萬元。

90﹪製程廢水回收率,全球最高。(新舊廠合併計算,全公司廠區回收平均可達86.5%,自來水使用量也減少了55﹪)孫旭輝估算製程水節水設施加上雨水回收用於澆灌系統,每年可為公司節省4.7億元水費,園區污水處理費2.8億元,總計省下7.5億的成本。

在建廠的總成本方面,莊子壽認為,在做綠建築的過程中,必定會增加成本,但可以在其它地方減回來,加加減減,總成本大約增加1﹪。雖然綠建築的專案總成本看似有增加,但莊子壽表示,若放在專案中來討論。成本不會增加,因為建廠的總預算是一直在往下降的,每個廠的目標是要比上一個案子省5﹪。他說:「工程的預算的執行是有彈性的,這裡增加了,那裡就減少一點,我們會用很多方法,譬如找新的廠商,換新的技術,或在設計上調整一下。最後,達到平衡,我們是這樣在看成本。客戶也是一樣,每年要求我們價錢要下修。今天增加綠建築,下次會有新的東西增加,譬如,我們每年都會增加新的製程技術,我們不會因為增加新的製程技術,就把價錢往上調。新的製程技術比綠建築多太多了,但總預算卻是一直在往下調整。中間怎麼做呢,有非常多降低成本的方法。我們從來就不認為綠建築比較貴,因為總預算是往下降的。」

下一步:綠色園區、綠色城市
雖然台積電已經是全球擁有綠建築認證最多的半導體公司,但台積電並不以此為滿足,除了綠色廠房之外,台積電更積極朝向綠色園區、綠色社區,乃至綠色城市的目標邁進。

目前台積電有三大綠園區,分別為竹科園區、中科(台中晶圓15廠)以及南科(台南晶園14廠)。台積電定三個目標,在台中自然科學博物館的專家協助輔導下,台中園區以生態復育為主。台南的腹地很大,偏向具生活機能、具社區功能的綠園區。新竹園區人多,規劃成為教育園區。希望打造生態、生活、生產永續發展的綠園區,不僅提供員工舒適生活環境,更期望藉由志工行動,綠化人心,勾勒出人們未來生活的共同願景。

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