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那福忠,知名電子出版專家、網路作家。
   
  用木頭蓋摩天大樓
  那福忠 March 23, 2013
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   加拿大建築師 Michael Green,以採用木材結構著名,除了住宅,大型建築也用木材建造,像屋太滑國際機場,北溫哥華市政府,高檔時裝店,木材的光澤把設計襯托得美輪美奐。去年他向溫哥華市政府申請要蓋一座二十層的木製摩天樓,藍圖都設計好了,只等核准開始建造。用木材蓋摩天樓?能蓋起來嗎?不怕失火嗎?月前他在TED2013發表會上說,木造摩天樓是概念問題,不是工程問題。


(圖片取自 Inhabitat 網站)

   他說他非常喜歡木頭,色澤的美觀、觸摸的感受,鋼筋水泥永遠趕不上。除了喜好,他說更是為了環保,我們製造光伏面板,吸取陽光轉為電能,減少化石燃料排放的二氧化碳,但我們忘了大自然的光合作用,不必花錢,樹木就把二氧化碳吸收存儲,與其讓每年數以百萬株的樹木枯竭腐爛、釋放出二氧化碳,何不有計畫的栽種、收成,作為建材?一立方米的木材,可以儲存一噸二氧化碳。

   北美洲溫室氣體的排放,很多人沒想到第一是建築業,占 47%,其次為交通占 33%,工業占 19%。建築用的能源非常龐大,製造鋼鐵用掉了全球能源的 3%,製造水泥用掉了全球能源的 5%。全球的人口正向城市集中,二十年後,全球 40% 的 30 億人需要住屋,2040 年 70% 的人將集中城市,需要更多的住屋與活動空間,如果還是用鋼鐵水泥做修建,環境的污染將不堪設想。

   木製的摩天樓怎麼蓋呢?這位建築師說如同小時候玩的樂高積木,用一塊一塊的木料組合起來(下圖)。木料並不需要大樹,可以用許多小樹壓縮處理,成為大尺寸的堅固建材,像是木板、木條、支柱。但為了建材的永續循環,樹木的種植與砍伐必需要有效的管控,這要政府出面規劃,而加拿大正好有這樣的環境。如果規劃得好,他估算每 13 分鐘收成的木材,就可以搭蓋一座 20 層的大樓。


(圖片取自 Strombo 網站)

   木製平房全球各地都有,木製的高樓並不多見,目前最高的是倫敦的一棟九層公寓(下圖),非但完全由木材建構,而且僅由四個人在九個月搭建完工,可見搭建並不困難。幾年以前挪威要建一座十三層的木製高樓,最近澳洲要建造一座十層的高樓,Michael Green 的二十層高樓如果核准完工,可以算是木製的摩天樓了,不過他志在更高的三十層摩天樓。


(圖片取自 Treehugger 網站)

   木頭是易燃物,失火怎麼辦?這是我們的想像,但實際上堅硬的木質材料並不容易燃燒,因為木頭燒焦表層之後,有保護裡層的作用,何況木料在壓縮製造的時候,會加防火處理,所以安全無虞。鋼鐵水泥的大樓,反而在鋼樑銜接的地方脆弱。這位建築師這麼解釋,來排除大家對木質安全的疑慮。

   除了房子,木材還有更高的效用,德國建造了一台木製發電風車(下圖),100 米高、風車旋轉半徑是 77 米,重 100 噸,發電 1500 千瓦。在材料上不但節省了 300 噸鋼,在製造上花耗的能源也減少了 400 噸的二氧化碳排放。

   更重要的是每一零件都很小,運送方便,到現場才組合裝配。傳統的風車,因為風車柱要先做好運到現場,直徑不能超過 4.2 米,否則路不夠寬,所以最粗風車柱也只能有 4.2 米,但高度也因此受限到 110 米。木製的風車就沒有這個限制,另一台 140 米高的正在規劃,完成後可以增加 30-40% 的輸出,成本反而可以減少 20%。


(圖片取自 Zmescience 網站)

   下面是 Michael Green 在 TED2013 發表的 8 分鐘影片,其中用圖解展示了摩天樓的設計,有興趣的讀者不妨觀看。






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