財經週報

二氧化碳吸力是木頭6倍、比中國的強韌 台灣竹變環保建築新浪潮

談到環保建材,很多人會先想到木頭,但台灣其實有豐富的竹資源,不但質地堅韌,吸收二氧化碳的能力也優於樹木。竹子也能蓋建築嗎?跟著台灣竹建築專家甘銘源的腳步,看見台灣竹構之美,以及面臨的挑戰。

環保建材-環境永續-建築-碳足跡-綠建築-淨零碳排-甘銘源-台灣竹會-永續台灣夢 甘銘源是全台最痴迷研究竹子的建築師。圖片來源:王建棟攝
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雲林縣斗六糖廠荒廢的一角,有一處拖曳車維修廠改造成的竹工廠「常民居」,成堆的竹子,在這裡清洗、預組,變成各種造型。

「很難得在離市區不遠處,有這麼野的地方,」常民居的主人,同時也是大藏聯合建築師事務所主持建築師甘銘源說。他的身材精瘦,膚色如同乾燥後的竹表皮一樣,有著均勻的茶褐色,整個人的氣息完全融入這片充滿野草野樹的土地。

甘銘源的作品橫掃農博、花博、生態村,他說:沒錢也能打造五星級空間。(王建棟攝)

在台灣,講到竹建築的實踐者,甘銘源是最具代表性的人物。


大藏聯合建築師事務所

  • 成立:2000年
  • 主持建築師:甘銘源、李綠枝
  • 主要業務:建築設計
  • 淨零成效:環保建材竹構築推手,獲台灣建築獎、國家卓越建設獎

淨零心法

  1. 取材自然:原竹建材搭配溪石、稻殼,減少建材開發與運輸的碳排
  2. 與時俱進:結合現代化工法,節省人力和時間,加強耐用度

他和妻子建築師李綠枝,2013年在雲林農博就地取材,以古坑石壁原生的孟宗竹,搭建出一座跨距24公尺、當時台灣跨距最大的竹構造屋頂,往後十年持續研究並做出各種竹構築。在大部份建築師對如何使用木頭都未必熟悉的情況下,甘銘源投身更少人關注的竹領域,身兼台灣竹會理事長,推廣相關文化和教育。

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竹建築-甘銘源-環境永續雲林農博入口的竹棚架。甘銘源打趣說,做完後兩年接不到案子,結果2015年颱風一吹,屋頂毫髮未傷,才開始有人找他做竹建築。(大藏聯合建築師事務所提供)

竹子為何如此吸引他?

理由很簡單:建築產業佔了全球碳排放將近4成的比例,其中建材的開發、運輸、興建等,又是加劇碳排放的主要兇手。找尋自然、低碳足跡的建材,成為迫在眉睫的任務。

「去年聯合國氣候峰會,有一點各國都有共識,就是2030年全世界的天然林都要禁伐,包括亞馬遜雨林和非洲剛果雨林,而這些都是過去台灣進口木材的大宗。那之後什麼會是替代材料?竹子是一個重要選項,」甘銘源指出。不再一味使用對環境產生負擔的建築材料,也不要濫用他國的天然林木,那麼最好的辦法,便是回頭檢視在地有哪些自然資源可運用。

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台灣原本就有豐沛的竹資源,而且不像中國這樣的產竹大國,多長在平緩的丘陵,台灣竹子多生在海拔較高的稜線上,經受日曬風吹,質地更加堅韌,品質絕佳。

此外,根據林務局的資料,竹子消耗二氧化碳的能力,是木材的3到6倍,而且生長4年就能砍伐利用,相較於樹木至少得培育20、30年,時間和人力成本低了許多。

「比起木頭,竹子更不受控,每一根都有個性,」甘銘源補充。竹子有竹節、纖維硬,處理起來更挑戰,但也是像人一樣有脾氣的特質,才能做出有人味的空間,而這令他深深著迷。

竹建築-甘銘源-環境永續台灣竹子多生在海拔較高的稜線上,經受日曬風吹,比起中國竹子,質地更加堅韌,品質絕佳。(王建棟攝)

結合現代化工法,讓竹建築與時俱進

雲林農博的竹構屋頂是一項初步的實驗。在那之後,甘銘源嘗試在各種案子裡運用竹材,打破一般人想起竹建築,只會聯想到原住民傳統竹屋的刻板印象。

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2017年,台中華德福大地實驗教育學校正是一例,利用竹子,打造一座圓頂的半戶外教室,以及所有二樓教室。此案當時經費拮据,於是他做了兩個重要決定,先是開發出簡易標準化的竹架構形式,能在工廠預鑄,再至現場快速組裝,重複排列後還能產生一種韻律感,解決傳統竹建築費時耗力、造價昂貴的問題。

竹建築-甘銘源-環境永續台中華德福學校的圓頂半開放戶外教室。落成後老師很滿意,說竹子各有特性,其實就和孩子一樣,每個人都不同。(大藏聯合建築師事務所提供)

其次,大量使用自然材料,像圓頂半戶外教室,不用灌注鋼筋混凝土,而是選擇便宜的溪石做底座,把竹子固定其上。二樓教室的牆體,採用黏土混合稻殼製作,透氣性更好;外側再鋪設柳杉雨林板,呈現自然樸素的氛圍。

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這樣的處理手法,在2018年的台中花博「食在滿竹歇腳亭」也能看見。同樣以溪石作為底座,並延續標準化的策略,做了3座形式重複的高挑竹棚,一方面連綿起伏的屋頂對應周圍的淺山地形,另一方面交錯成蔭的竹子,篩落了陽光,冬暖夏涼,不論何時都很舒適。

竹建築-甘銘源-環境永續台中花博食在滿竹歇腳亭。重複的竹衍架搭配大甲的溪石做底座,美觀又環保。(大藏聯合建築師事務所提供)

「五星級也可以是「有省錢」(台語),」他笑道,引述了今年甫獲普立茲克建築獎的非裔建築師弗朗西斯.凱雷(Diébédo Francis Kéré)的話,「有錢的人不應該因為富有而浪費資源,沒錢的人也不應該因為貧困而放棄追求生活品質。」

出生於布吉納法索的凱雷,利用在地常用的黏土作為主要材料,導入現代化的工法結合水泥做成磚牆,再搭配高架的金屬板屋頂,替貧困的家鄉興建了一座既防雨又通風的甘多小學(Gando Primary School),獲得高度肯定。

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同樣擅用自然素材,同樣取之當地,甘銘源不斷嘗試,把竹子與現代化的工法結合,才有辦法創造現代化的空間,吸引人們親近。除了結構形式以外,他最具突破性的研發,是開發出竹構的接頭系統:例如以不鏽鋼繩索纏繞,加上螺桿固定。這種細節處的「加工」,能大幅提升整體的強度。

「甘銘源開發出特殊的竹子接頭做法,受過認證,可以做結構計算,因此才能請建照。全台灣真的也只有他這麼認真在面對竹子,能做到這件事,」陽明交大建築研究所專任副教授許倍銜說道。

除了環保,也能幫助人們靜心

目前放眼世界,發展竹建築最出色的地區是東南亞。泰國建築師事務所Chiangmai Life Construction(簡稱CLC),在清邁用竹子做出容納300位學生的體育館,或享譽全球的越南建築師武仲義(Vo Trong Nghia),以巨型竹棚容納餐廳、渡假屋等休閒空間,不但造型現代,還蘊含當地工藝技術,在國際備受矚目。

台灣則有許多限制,例如高海拔的竹子採收不易,以常見的桂竹來說,每枝竹子含運費的生產成本要30元,和中國每枝3到6元的進口價格難以競爭;竹產業過去30年也幾乎停擺,人才缺乏,人工也昂貴。

林務局2017年喊出「國產材元年」的口號,其中一環便是振興竹產業。「台灣有責任生產自己要用的竹木,」林務局局長林華慶認為。他盤點並鼓勵人工造林,輔導民間運用新式的集材機提升採收效率,發展剩餘竹材經由高溫分解產生熱能發電的技術,支持將竹子切塊相疊膠合後,做成更堅硬的材料,製作家具或成為建材。

甘銘源坦言,短期內,要以竹子完全取代鋼構和鋼筋混凝土不太可能,但讓竹子與時俱進,和現下的建築結合,是值得努力的方向。

「建築的本質,是追求讓人安身立命的所在。『安住』這件事,透過自然材料比較容易達到,因為能創造自然的氛圍,使人有家的感覺,」他說,自己在山上的家,也是用土、竹等材料搭建,外面還圍繞樹木,「我就是喜歡這樣的生活。」

2019年在南投桃米生態村製作的竹亭,就是一件能沉澱思緒的作品。

竹建築-甘銘源-環境永續桃米生態村的竹亭,造型是來自於大葉馬兜鈴的葉子。甘銘源會透過撿到的果實或樹葉得到靈感,繪製素描,變成作品。(大藏聯合建築師事務所提供)

兩座亭子,以竹為骨架,竹葉為天頂,從空中俯視分別呈現心臟和狹長葉片的形狀,身在其中彷彿被竹林圍繞,和大地十分貼近。接下來,甘銘源會帶更多竹作品前往桃園、新竹一帶,「比起在產地推行,去到最快速工業化、都會化的地區,展現這種連結土地的力量,更有意義。」

讓被生活壓得喘不過氣來的人們,親身感受竹子的力量。為了守護環境,也為了調劑心靈。這一波竹的新浪潮,才剛要開始而已。


【同場加映1:環保建材為何重要?】

根據聯合國環境規劃署的報告,現今的建築產業,消耗了全球50%的能源和材料,產生38%的碳排放,比例高得驚人。此外,截至2050年,新建築在正式開始營運之前──也就是材料的開採、運輸、施工等,將佔新建築一半的碳足跡。這也是為何比起越洋開採他國的資源,反求諸己、更好地利用在地資源,會是比較好的做法。

過往總認為伐木是消耗資源,事實上,不論樹木或竹林,都必須適當疏伐,維持生長空間,才能更有效率地消耗二氧化碳。日本過去竹產業曾繁盛一時,後來因人為竹林棄置,缺乏管理,導致生態失衡,整個產業陷入低迷。由此可見台灣要振興竹業,竹區的維護是不可忽視的一環。

倘若能持續生產品質良好的竹材,根據台灣竹會資料顯示,每單位的竹構造碳排要比木構造更低,也更便宜。再考量目前鋼筋混凝土的造價節節攀升,未來竹建築還有很大的發展空間。

竹建築-甘銘源-環境永續甘銘源開發出特殊的竹子接頭做法,受過認證,可以做結構計算,不怕地震颱風,因此才能請建照。(王建棟攝)

【同場加映2:竹建築足夠穩固嗎?】

竹子作為建材具備種種優點,卻在近十年才在國際被看見,主要原因之一是竹子多生長在熱帶、亞熱帶,不像樹木遍及各緯度,在歐美很早就被研究,並運用在現代建築上。

東南亞作為竹建築最發達的地區,建築法規其實相對寬鬆,反觀台灣雖然建築規範嚴謹,但目前沒有針對竹材用於建築的相關法規,這也是為何大藏聯合建築師事務所必須大力投入開發竹構接頭;缺乏可遵循的規範時,每一處結構的穩定度就必須自己一一證明。

例如雲林農博製作的竹屋頂,每處固定端皆經測試,可承受10噸以上的拉力,日後歷經多次颱風、地震都屹立不搖。辛苦自有收穫,這些獨到的技術,也成就了甘銘源日後一系列獨具特色的竹建築作品。

(責任編輯:吳廷勻)

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