高層木建築就要來了嗎?

過去幾年中,因為永續設計,我們看到了越來越多在建築材料上的嘗試,其中一股潮流就是木造建築!義大利知名建築雜誌Domus ,在2019年,特別邀請建築鬼才MVRDV主持建築師Winy Maas擔任一整年的客座總編,提問對於未來城市的想像,而在2019年11月號的其中一個主題” Wood is coming”中,就一針見血點出高層木建築的重要性!

然而,木建築真的防震嗎?它能克服台灣潮濕的氣候環境嗎?最重要的,它真的永續嗎?跟著我們,一起了解這股未來建築新趨勢!
環保意識抬頭的年代,建築界當然也不例外。

現在最主流的鋼筋水泥房在建造過程中會產生大量碳排,目前已開發國家如歐美各國的總碳排放量中,竟有超過1/3是來自建築營造業!其中混凝土中的原料之一「水泥」,光是水泥本身的製程就產生了大量碳排放,除了因為高溫製程需要大量化石燃料加熱,在加熱石灰岩(水泥的原料)過程中,更會釋出儲存於其中千年的碳,產生大量二氧化碳!

過去幾年,我們看到了越來越多在建築材料上的嘗試,其中一股潮流你或許也注意到了,就是木造建築!近期最具代表性的,就屬不久前剛完工的2020東京奧運場館「新國立競技場」,日本建築師隈研吾採用了他擅長的木構,更使用了來自日本各地的木材來建造。不讓日本專美於前,Zaha Hadid Architects 也在英國設計了一棟全木造體育館,雖然還沒開工,不過已經令人萬分期待了!

左圖:Zaha Hadid Architects 設計的「格洛斯特郡體育館」(未動工)。(Photo Credit:mir)
右圖:隈研吾設計的「新國立競技場」(完工)。(Photo Credit:Tokyo 2020)
 
不過,除了公共建設之外,其實各地需求最蓬勃的還是住宅建築了。

知名義大利建築雜誌Domus ,在2019年,特別邀請建築鬼才MVRDV主持建築師Winy Maas擔任一整年的客座總編,提問對於未來城市的想像,而在2019年11月號的其中一篇專文” Wood is coming”中,就一針見血點出高層木建築的重要性!面對2030 年前高達30 億人的住宅需求,其中大部分又集中增長在土地有限的城市,垂直成長成為歐美必須面對的必然(但台灣就不一定了,可見MOT TIMES 2019年度專題「重回地方,望向明日城市」),木造建築在其中能扮演什麼角色?

2015年在芬蘭完工的八層樓木造公寓「Puukuokka 」可說預示了未來的趨勢,建造時所使用的「縱橫多層次實木結構積材工法」(Cross laminated timber, CLT)技術,就是讓木造房可以越蓋越高的關鍵。
 
讓木造建築更為安全的技術是什麼?
CLT 是多層黏合的木板,每層的方向彼此垂直,比起一般木板來得更為堅固;此外, Puukuokka 所使用的 CLT 更採事先預鑄,建造時間比起一般的水泥工程更節省了一半。


位於芬蘭的 Puukuokka 可說是高層木造建築先驅。(Photo Credit:Mikko Auerniitty)

許多人對木造建築的疑慮都是考量到火災的可能,先前在芬蘭其實也因此禁止木造建築蓋到八層樓高,但在CLT的新技術成熟之後,只要木板經過塗層、將自動灑水器系統納入設計中,高層木造建築也能有良好的防火性,芬蘭的法律規定也因此在2010年鬆綁。

與我們既有的認知十分不同,CLT 的防火效果事實上比鋼筋水泥還好,可以達到2小時的防火時效,因為鋼構遇火強度容易軟掉、倒垮,但木構會形成碳化層保護內部;而木構在燃燒時也不會釋放有害氣體。

目前的世界第一木造高樓「Mjøstårnet」位於挪威,在2019年3月完工,「Mjøstårnet」有18層樓、高達85.4公尺。除了使用跨層積材之外,柱子也使用了防潮耐用的「多層膠合木料」(Glulam),多層膠合木料可以用來取代水泥和鋼鐵等材料。


挪威的 Mjøstårnet 目前是世界第一木造高樓。(Photo Credit:Moelven)
 
木造建築明明砍樹,為何可以節能減碳?
Mjøstårnet 所在地的 Brumunddal 是挪威一處主要林業與木材加工業區,因此建材多半來自當地,想必加工過程也多半可以在當地完成,木造可說是最適合這裡的建築方式。

當然,木造建築的潮流最主要還是因為它的節能減碳,樹木在生長過程中所吸收的碳會保存在木材中,而在這些木材最終無法使用、成為生質燃料而釋出二氧化碳前,它可以重複利用、經歷多次回收。


目前在許多城市都有興建高層木建築的計畫進行中,圖為倫敦的首座木造摩天大樓預想圖。(Photo Credit:PLP Architecture)
 
然而,整個循環利用的過程其實需要許多產業的共同努力,林業的森林管理與林地復育就是重要的起點,確保永續的木材來源後,才能達成後續木材使用的良好循環;此外,建築界的專家要思考、設計的也不再只有建造,更要在一開始就為拆除做好規劃,才能讓木材得以再利用。

木造「垂直農場」會成真嗎?最熱門的未來木造建築是它!

建築事務所Percht的共同創辦人Chris Precht,去年在全球知名的城市論壇“ reSITE“中就提及,當我們在思考未來時,不該總是思考獲利,而該思考可能性!充滿創意的想像更得到知名雜誌《MONOCLE》的青睞,而特別採訪他們的理念!

由Precht所提案的「Farmhouse」就回應了這樣的可能性!不僅是木造建築,更進一步提出了貼近自然與食物來源的都會生活方式,未來的都會居民再也不用「吃米不知米價」,而是可以「自己食物自己種」,而且農地就在自家旁邊!

Precht 的提案也得益於 CLT,預鑄的 CLT 木板搭起一個個相連的三角形、穩穩向上延伸,每一單位的住宅都分為三個隔層:最內層是電力與水管線路,中間是隔熱隔音層,最外層則是農場與灌溉系統。

Precht 表示,現代都市人和食物與自然的距離都太遙遠,許多人不知道每天吃的東西是怎麼來的,而食物的運輸也對環境造成越來越多負擔,因此才有了 Farmhouse 的提案。


Precht 提案的垂直農場住宅(Photo Credit:Precht)

木造建築在台灣:台灣森科總部
雖然木造建築目前在台灣雖然仍未普及,但其實有許多業界人士默默在推動。早在 2014 年,台灣第一棟 CLT 工法的高層木建築在台中完工,也就是台灣森科(WoodTek)的總部大樓。

台灣森科總部大樓由「考工記」工程顧問公司設計,並獲得了 IAI(亞太建築師與室內設計師聯盟)設計大獎。為了適應台灣的潮濕氣候,考工記不只將一樓抬高,更在建築外層設計了「等壓擋雨層系統」(Pressure Equalized Rainscreen System),來防止雨水滲入建築牆體中;此外,承重牆及無樑板取代了傳統的柱樑系統,營造出另一種空間感。

 
台灣森科總部大樓(Photo Credit:Figure x Lee Kuo-Min Studio)

目前在台灣及各國對木造建築還有許多法規上的限制,除了產業界的努力之外、也需要積極修法,更要改變一般人對木造建築的刻板印象,才能讓木造建築真正成為未來的生活型態選擇。

編輯/王若堯、彭永翔

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