【環保建築 ‧ 一】各國爭用木材起樓 防火防震又環保?

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香港的房屋問題嚴重,港人為每一塊階磚費煞思量。同一時間,房屋的建造也一直困擾着環保人士,但他們惆悵的是如何減少污染及紓緩氣候變化,包括製造鋼筋水泥的巨大碳排放。

或曰:除非回歸原始生活,否則房屋一定不環保,一定不能滿足「環保塔利班」的理想。尚幸,毋須太過極端,只須返璞歸真,重新採用木材建屋,就已大大有利地球健康。

撰文:李道

位於挪威布魯蒙德爾、樓高86米的Mjøsa Tower是現時已落成的最高木造建築。(Metsä Wood / Voll Arkitekter)

鬥高大賽 由18層到80層

一場競賽,正在悄悄進行中—鬥快興建最高的木造大廈(plyscraper)!

發電幾乎做到零排放的挪威,在這場建築革命中亦暫時領導群雄。本月初,一棟樓高86米、由木材建造的18層大廈,於挪威布魯蒙德爾(Brumunddal)落成啟用。這座集酒店、商住於一身的新時代環保建築Mjøstårnet (Mjøsa Tower),僅花費不足一年半時間興建,比一般水泥建築節省約一半時間,而且木材更易在地修整,運輸起來亦更加輕便,故成本大為降低,堪稱是又快速又方便又廉宜。不過,誠如項目經理Erik Tveit所言:「我希望這個(世界)紀錄不要保持太久。」因為,很多國家均料在這場競賽中後來居上。

木材較鋼筋水泥輕,亦更具韌性。圖為挪威Treet建築所使用的木材。(Artec AS)

過往幾年,不少木造建築已在各地「樹」立起來。早於2012年,澳洲墨爾本的Forté  Building便以30餘米高,成為當時最高的木造建築。到2015年,英國倫敦一座與Forté  Building差不多高的The Cube創下全歐木造建築最高紀錄。但很快,挪威卑爾根(Bergen)的Treet於同年底以約50米及14層高刷新紀錄。2017年,加拿大溫哥華的學生宿舍Brock Commons Tallwood House,則以53米高的輕微優勢執了世界牛耳。

然而,十幾層高的木造建築只算「小兒科」,相關競賽正愈演愈烈。目前如火如荼興建中的好幾棟,譬如瑞典斯德哥爾摩的Trätoppen (英文為「Treetop」)、正在發售的荷蘭阿姆斯特丹的HAUT,以至經已落成、僅矮Mjøsa Tower大約兩米的奧地利維也納HoHo雙子塔,樓高均突破20層,有的甚至達到40層了。

挪威Treet建築內的橫樑及斜撐支柱亦為木材。(Artec AS)

另外,計劃中的木造建築,由美國芝加哥的River Beech Tower,到英國倫敦的Oakwood Tower,兩棟同樣有80層高的摩天大廈,便預計分別高達228米和300米。相對而言,旺角以傳統方法建造的朗豪坊,則高約255米。值得留意的是,此兩座龐然巨物均非甲級商廈,而是作為住宅用途。參與項目的劍橋大學負責人Michael Ramage說,倫敦若要繼續在競爭激烈的國際環境中保持優勢,就須要提高建築密度,而興建更高的木建築正是答案之一;他相信,未來人們會更熱衷採用自然物料而非鋼筋水泥來建造摩天大廈。

歐美國家正你爭我奪,日本東京的W350 Project也不讓西方專美。這座預料於2041年落成的巨無霸,雖然只有70層樓,但預計高度卻達350米,不單將成為全世界最高的木造建築,更超越了現時全日本最高的大廈,藉以慶祝負責的建築公司住友林業屆時成立350周年。住友林業的發言人表示,目標是創建友善環境、利用木材的城市,並透過增設高樓層的木造建築,讓城市變為森林。

當然,相比高逾800米的全球第一高樓阿聯酋杜拜哈里發塔(Burj Khalifa),又或以415米高度傲視香港的國際金融中心(IFC)二期,這棟集商住及酒店於一身的W350 Project仍然是位「矮個子」,但其背後的概念對建築界造成的衝擊是毫無疑問的。事實上,日本政府已立法要求三層以下的公共建築必須以木材建造,就連2020年東京奧運會的主場館亦以木材興建。

日本東京的W350 Project大部分由木材構成,鋼材只佔整體的10%。(Sumitomo Forestry Co)

耐震耐火 可封存二氧化碳

一聽木造建築,條件反射難免是質疑其安全性,尤其看到日本之類的地震高發地區竟然也要建造木製摩天大樓!必須釐清,木造建築不單環保,而且比鋼筋水泥安全;其之所以風行世界,並非純粹出於經濟考慮。

就以W350 Project為例,建材90%採用木材,鋼材只佔10%,整體結構便足以抵禦地震及颱風。首先,木材較鋼筋水泥為輕,能夠減輕地基上的負荷,而且亦更具韌性,因此,能更有效扭曲、吸收和消散劇烈的側向力,抵禦外壓的能力甚至比鋼筋水泥強幾倍。此外,項目亦運用了木材與鋼筋混合的斜撐支柱、框架及橫樑等,都可以提高建築物的耐用性和抗震能力。

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另一安全考慮是防火。常識告訴我們,木材是一種生火燃料,歷史上也不乏因木材着火而引起的大規模城市火災。惟今時不同往日,新興木造建築多採用「工程木(engineered wood)」,譬如主要用作地板和牆板的「交叉層壓木材」(cross-laminated timber,CLT),以及主要用作柱、樑及斜撐結構的「膠合層壓木材」(glue-laminated timber或簡寫glulam),特性之一正是耐火性能比鋼材為佳(當然,黏合劑都是無毒和環保的)。對比鋼材會被燒熔,導致整個建築倒塌帶來的嚴重傷亡與破壞,這些木材則不會持續燃燒,當外層燒至焦黑,更會反過來成為內層的保護膜—有工程師便打趣說:「任誰都不會拿粗木頭生火!」美國維珍尼亞州一所國家級實驗室就曾對一間由「工程木」建造的兩房單位作焚燒測試,結果單位內的傢俬全部化為灰燼,惟木造結構卻仍保持完整,僅稍稍燒焦,火焰還在最後「燒無可燒」之下自行熄滅。

好了,解答過安全憂慮之後,是時候進入木造建築的核心優勢—環保。

木造建築不單環保,而且比鋼筋水泥安全;其之所以風行世界,並非純粹出於經濟考慮。(Artec AS)

有人或會質疑:斬樹建屋,何言環保?其實,樹木是地球的「肺」,除了呼出氧氣,同時間亦會將二氧化碳封存於體內—使用木材建屋,等於將大量的碳鎖死在建築結構裏,充當地球的「碳儲存庫」。

當愈來愈多的樹木用作建屋,即意味愈來愈多的碳被封存在城市的建築物裏;在新的樹木栽種的同時,又有更多的二氧化碳被鎖在樹木內。而當木造建築物拆卸後,木材又可循環再用,用於興建新的房屋或其他用途。一個新的「碳循環」就此形成—於此循環中,地球上的二氧化碳將愈來愈少!

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上文節錄自第153期《香港01》周報(2019年3月11日)《返璞歸真 廣樹木屋 環保建築新時代》。

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