木頭竟能蓋高樓?水泥叢林之外的低碳選擇 好處顛覆想像

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在台灣常見的建築原料,莫過於鋼筋水泥,但放眼國際,木構作為綠建築的運用已是風潮,像是2014年,在加拿大打造了8層樓高、29.56公尺的木構造辦公大樓,2018年,加拿大的英屬哥倫比亞大學(UBC)也以木構造蓋了18層樓高的學生宿舍;澳洲雪梨、波斯則在2024年分別建造了高達180公尺及191.2公尺的木構大樓,是目前為止最高的木構建築。

加拿大英屬哥倫比亞大學(UBC)以木構造興建一棟18層樓高的學生宿舍,可容納超過1000人。 圖/取自UBC官網
加拿大英屬哥倫比亞大學(UBC)以木構造興建一棟18層樓高的學生宿舍,可容納超過1000人。 圖/取自UBC官網

由於樹木生長具有碳吸存、碳保存及碳替代等調適功能,木材成為綠色建築裡重要的永續建材。不過,木構建築在防火、防震上,安全性能否堪比鋼筋水泥興建的大樓,也是社會大眾心中的疑問。

木構建築碳排低、減少汙染

中興大學森林學系教授楊德新專長是木製建築材料,他表示木構造、鋼骨構造和鋼筋混泥土的碳排放量,有很大的差異。「當木構造碳排放量指數為1,鋼構則為2至3以上,鋼筋混凝土(RC)建物則為4以上。」

木構建築要砍伐樹木,但從種植、砍伐到運送累積的汙染,比興建一個水泥房帶來的汙染還要少。

「蓋一棟水泥房之前,從水泥材料源頭的挖掘、製造到運送,以及建物地面的挖掘處理,都造成很多廢物與污染」香港建築師、現任東海大學建築學系助理教授馮國安接著說,當建物老舊須汰除,鋼筋、水泥就必須另外想辦法回收處理。

楊德新指出,木構造有分為純木構造及工程木材,當代木構高樓使用的是分級後的工程木材,因為每一棵大樹的不同部位木材有強有弱,做好分級就能平均建物需要的強度等級。像是集層材可作為梁柱結構、直交式集成板材(CLT)做樓面或牆面板,這種複合式為主的現代木構造,量體較大,也提升固碳性與減碳效益。

木構建築不夠安全? 導熱性能破除流言 

楊德新表示,當地震來臨時,不論是台灣常見的鋼筋混凝土(RC)、鋼骨構造建物、或是木構建築物,只要防震系數有做好,都一定能有基本的耐震衝擊,而當代木構高樓建築,大多使用木材包覆五金構件。

「一般大眾會認為木材會燒所以很危險,但是可以重新思考一下,露營時做為營火的木材,燒了一整晚到隔天都還在。」楊德新解釋,木材是熱的不良導體,當發生火災時,木材在一個小時內碳化深度不到5公分,燒過的木材強度能維持75%以上,而金屬是熱的傳導性材料,鋼骨鋼筋建材受熱會軟化,只要燒半小時,強度就衰減90%,因此木材反而能做為包覆五金的隔熱層,讓溫度不要進入金屬物件。

在台灣推動木構建築的難處

「木頭是會呼吸的材料,能讓屋內屋外的空氣交換,而且木構建物對於人體的輻射傷害是很小的,這是木構建物的優勢。」馮國安表示,唯一的缺點則是目前的木材成本比較高,在台灣若要使用國產材,加上高昂的人力費用,是台灣推動木構建物的挑戰。

因此有系統性的政策安排,包括人工林的種植計畫、人才培育到生活面的教育推廣,在未來才有機會推行成功。

推廣木構建築成日常 產業與政策引領前進

楊德新說明,目前台灣在木構造為主的建物規定,最高只能以地面上4層樓為限,未來即使放寬樓層,距離國際趨勢仍有一大段距離。

木材雖非萬能,進步的科技與工法都能補強與改善木構造建物,降低許多風險。然而,國人對於木建材做為日常居住的認知,還須持續推廣,而木建材做為公共場域如公園、遊憩空間的固碳建材,是目前較容易去推行的方向。

「竹子成長速度快,取得也較為容易,不過它的堅韌程度不比木頭,不能做為主結構,但仍能做為地板舖面或其他屋內輕型結構的材料。」馮國安說,竹子做為綠建築部份的替代材料。

楊德新也說,不可能叫民眾一下子就熟悉、喜愛木材,唯有政策引導,有木造建築的營建工作,就會吸引建築師、設計師、工程人員的參與、熟悉木材材料,有了經驗,未來才會更進一步使用木材,降低未知的不安全感,木建築才會越來越普及。

楊德新認為,過去碳排放量不受重視,如今則是一定要重視的事情,只要結構設計符合安全要求,建築部門推動使用木材,這類型的固碳材料,才有辦法創造低碳社會。加上足夠的資源投入到市場,推動產業的行動力,「同時需要公部門投入研究、推出與時俱進的法規政策,市場需求與產業結構能相互並濟,產業經濟永續循環,綠建築的理念才有機會落實。」


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