建築實務

目前世界上越來越多的結構採用消能減震或基礎隔震技術進行耐震抗風設計，採用這些技術的大樓也經歷了不同颱風考驗和大地震考驗，本篇主要介紹高層建築中採用阻尼器抗風應用實例。

桁架的英文truss源自約1200年前的古法文trousse，意思是「許多連結在一起東西的集合」。現今，桁架結構已經發展起多種多樣的形式，不僅侷限於屋架，在一些大跨度結構、高層建築、橋樑中都有非常廣泛的應用。

荷蘭The Ocean Cleanup設計的攔截器和Recycled Island Foundation在鹿特丹河上建立的環保公園，展示了如何用塑膠垃圾來解決全球問題。美國ByFusion公司則將這些垃圾轉化為ByBlock磚塊，該材料在建築應用中表現出色，不但能夠減少白色污染，也可以加速綠色建築的推動，這些創新技術已在鹿特丹、洛杉磯等城市開始實施。

一棟結構安全的建築物，除了必須符合耐震規範，最重要是建築結構安全中的「優良的結構系統規劃設計」及「精準確實的施工品質」這兩大要點同時做到，才是耐震安全的根本；做好了這兩點，這些「制震」、「隔震」設備才能更完整的發揮它應有的功效。

想像一下，一座20層樓的混凝土建築可以像一個巨大的電池一樣儲存能量。瑞典查爾默斯理工大學的一項研究顯示，這樣的願景有一天可能成為現實。瑞典查爾默斯工業大學建築與土木工程系的研究人員最近發表了一篇文章，概述了可充電電池的新概念——由水泥製成。 綠建築材料：可充電水泥電池 對綠建築材料的不斷增長需求，為此領域的研究人員帶來了巨大的刺激，曾在瑞典查爾默斯理工大學（Chalmers University of Technology）工作的Emma Zhang博士，幾年前加入了Luping Tang教授的研究團隊，尋找未來的建築材料，他們一起成功地開發出了世界上第一個可充電水泥電池的概念。 這個概念首先涉及水泥基混合物，添加少量短碳纖維以增加導電性和彎曲韌性。然後，在混合物中嵌入一層金屬塗層的碳纖維網——鐵作陽極，鎳作陰極。經過多次試驗，這就是研究人員現在展示的原型。 「早期研究表明混凝土電池技術的性能非常低，所以我們意識到我們必須打破常規，想出另一種方法來生產電極。我們開發的這個特殊想法，也是可充電的，以前從未被探索過。現在我們有了實驗室規模的概念證明，」Emma Zhang解釋道。 研究團隊生產出了一種可充電水泥電池，其平均能量密度為每平方米7瓦特時（或每升0.8瓦特時）。能量密度用來表示電池的容量，一個適度的估計是，新電池的性能可能是以前嘗試的混凝土電池的10倍以上。 與商用電池相比，這種電池的能量密度仍然很低，但由於電池在建築物中使用時體積巨大，這一限制可以被克服。 解決儲能問題的潛在關鍵  電池可充電是其最重要的品質，如果這一概念進一步發展和商業化，其使用的可能性幾乎是驚人的。能量儲存是一種明顯的可能性，監測是另一種可能性。研究人員認為，該技術的應用範圍可能包括為Led供電、在偏遠地區提供4G連接，或在混凝土基礎設施中提供陰極保護以防止腐蝕。 「例如，它還可以與太陽能電池板結合，為高速公路或橋樑的監控系統提供電力，由混凝土電池操作的傳感器可以檢測到裂縫或腐蝕，」Emma Zhang說。 以這種方式使用結構和建築的概念可能是革命性的，因為它提供了一個替代的解決能源危機的方案——通過提供大量的能源存儲。 混凝土是由水泥和其他成分混合而成的，是世界上最常用的建築材料。從可持續發展的角度來看，它還遠遠不夠理想，但增加功能的潛力可以提供一個新的維度。 Emma Zhang表示，「我們有一個願景，在未來，這項技術可以讓多層建築的整個部分由功能混凝土製成。考慮到任何混凝土表面都可能嵌入一層這種電極，我們談論的是體積巨大的功能性混凝土。」  服務壽命方面仍存在挑戰  這個想法仍處於非常早期的階段。延長電池的使用壽命和發展回收技術是該技術商業化前尚待解決的技術問題。 研究人員表示，「由於混凝土基礎設施通常可以使用50年甚至100年，所以電池需要改進以匹配這一標準，或者在使用壽命結束時更容易更換和回收。目前，從技術角度來看，這是一個重大挑戰。」 但研究人員希望他們的創新能提供很多東西。「我們相信，這一概念將為未來的建築材料提供更多的功能，如可再生能源，做出巨大貢獻，」他們補充道。

減少建築對能源的消耗 降低建築生命週期中產生的碳足跡 以及創新使用可再生能源 將能源系統和建築美學有機的結合在一起 是21世紀建築行業的必然趨勢之一 本文介紹五種再生能源融入建築的案例 可再生能源在建築中的應用 太陽能建築 目前，以太陽能板和熱集熱器形式出現的 太陽能技術在價格上有相對優勢 然而，它們的使用並沒有達到預期 主要原因是缺乏良好的建築品質 無法滿足預期的設計考慮 ENDESA太陽能示範屋 | 設計：IAAC 外皮層的形式收集太陽能 控制遮陰和實現保溫 自然通風和自然照明 庭院家 | 設計：MAD MAD與太陽設備生產商（Hanergy）合作 由木條和鋼構成的開放網格 形成了起伏的屋頂 其開口裝有透明的玻璃板 巧妙地放置在屋頂上的太陽能電池板系統 能夠隨著太陽能光線調整傾斜角度 實現高效發電...

來自澳洲的 Solatube （索樂圖），發明了一個黑科技，能夠把陽光引進室內，讓你整天沐浴在溫暖的太陽下！

TECLA，靈感來自義大利作家伊塔羅‧卡爾維諾的作品，不僅僅是對現代技術和傳統精神的融合，更是呼應未來和過去的連結。位於義大利拉韋納省的馬薩倫巴達，這所房屋不但能夠體現Mario Cucinella建立的SOS永續發展學院和WASP 3D列印技術公司的共同研究，也可以稱為首個完全由在地土壤3D列印而成的生態住宅。它更是兩大公司在設計與施工方面探索的開拓性建築。

獲獎無數的大藏聯合建築師事務所（簡稱大藏）主持建築師甘銘源，早期專注在木構造建築，有感於臺灣木材來源高度依賴進口，碳足跡高，且多從非洲、南美洲的熱帶雨林砍伐，轉身投入在地原料的使用，與妻子李綠枝建築師一頭栽進竹構築的世界。 身兼臺灣竹會理事長的甘銘源，也從「永續」與「文化」兩個層面著手，致力將竹材推廣給更多專業者認識與接觸，期盼未來能重塑臺灣社會運用竹子的DNA。 從木構到竹構 以竹子構築雲林農博生態園區 從木材轉向竹材，甘銘源細說重頭，年輕的時候就對木構造很有興趣的他，中原大學建築學系畢業後，在宜蘭投入建築與景觀設計，2000年他與同為建築師的妻子李綠枝攜手合組大藏聯合建築師事務所，也是落腳在宜蘭。「羅東原本就是以木產業聞名，材料、加工、製作、人才都在那個地方，我們自然而然吸取當地的養分，有段時間專注在對木構的想像。」 隨著與木材的接觸越深，甘銘源觀察到木材供應鏈上的問題，除了東南亞之外，非洲或南美洲都是砍伐雨林擷取木材，而臺灣所使用的木材原料，有高達99.5%都是進口而來；一直以來都追求自然永續的甘銘源，開始思索使用其他在地原料的可能。   在這樣的考量下，臺灣滿山遍野的竹子成了甘銘源的選擇。「與動輒就要二、三十年才能長成的木材相比，竹子只要4年左右就能成材，過去臺灣社會經常使用竹子來製作傢俱或民居。」甘銘源說，竹子取得方便、價格便宜，是先民慣用的材料，而目前臺灣的竹子使用量不到千分之一，加上成長速度快，「可說是取之不盡、用之不竭的自然資源。」   2008年，大藏因緣際會搬到雲林，藉由雲林鄰近竹產業重鎮南投竹山的地利之便，甘銘源捲起袖子，開始挑戰已被臺灣遺忘數十年的竹構建築。2013年農業博覽會移師雲林，甘銘源與李綠枝承接農博生態園區的規畫設計，決定以中部地區的孟宗竹作為主要建材，其中大門入口棚架，跨距最大達14公尺，是當時臺灣最大竹構跨距的紀錄，也是在甘銘源手上第一件誕生的竹構建築。     高溫乾燥降低含水量 才能將竹子作為建材使用   大藏一舉完成雲林農博生態園區的設計，成果令人驚艷，但是過程並不容易。甘銘源說，以竹子作為建材，許多人第一個浮現的憂慮，就是竹子的耐久性。「木材因為生長較久，中間成材部分會分泌防腐、防蟲的物質，像檜木就是含有精油，這是它自我防衛的機制。但竹子成長期短，內部中空，加上澱粉質、糖分與水分的含量高，容易發生蟲蛀或開裂的問題。」臺灣竹會祕書林雋雅說明。   在耐久性的考量上，砍伐下的生竹必須經過處理，才能作為建築材料使用。臺灣過去曾使用過的傳統技術，除了在每節竹子中灌注煤油來防蟲，泰雅族所建造的竹屋中，也透過日常生活中生火所產生的溫度與煙來燻烤竹子、產生焦油，避免蚊蟲靠近。   從建築的角度出發，甘銘源指出，為了讓竹子的狀態穩定，必須降低含水率，避免直徑因溼度而膨脹或收縮，進而導致開裂；臺灣目前主要以高溫乾燥的方式進行處理，這是來自行政院農業委員會林業試驗所的技術，目前也已技轉給數家竹山的工廠業者，以110℃的高溫將竹子的含水率乾燥至10%左右，不僅能穩定竹子尺寸，內含的澱粉也質變為竹醋液散發出來，避免蟲蛀。       研發接頭組裝竹材 竹構在颱風侵襲下依舊穩固 解決耐久性的問題後，如何將材料組裝，讓它具有結構強度與穩定性？這是竹子作為建材的第二個挑戰。「竹子由單向纖維組成，只要縱向輕輕一剖就裂開，製作銜接頭的目的，是要避免竹子爆裂、或是從側向塌陷。」林雋雅深入淺出指出，組裝的關鍵就是要從竹子的纖維特性著手。接下雲林農博生態園區規畫的甘銘源，花了兩、三年時間開發各式各樣的竹接頭及構架系統，在不斷地嘗試、並送實驗室檢驗後，現今已發展出鋼管外套接頭、螺桿鎖固模組等系統，在符合建築結構的前提下，成功克服竹子的組裝關卡。 雖然當年順利完成任務，以竹材打造農博生態園區，但甘銘源笑說，後續兩年並沒有因此接到其他案子，直到一場颱風，讓竹構建築再次被市場看到。「2015年有個颱風經過雲林，那晚我有點睡不著，不知道隔天一早醒來，農博的建築物還在不在？」面對臺灣常見的自然災害，甘銘源坦言心底其實也沒把握，所幸颱風過後，一旁的鋼棚都被吹翻，但甘銘源設計的竹構建築卻依然安在，才讓甘銘源有了後續以竹材構築其他建築物的機會。 「建材不論使用的是竹子或木頭，關鍵還是在於結構的設計是否扎實。」甘銘源認真地說，「在竹材的應用上我們還是比較保守，是以較高的安全係數在做設計，只要在專業上仔細去面對結構設計、組裝這些環節，不論是鋼構、木構或是竹構，其實只是材料間的轉換而已。」         出版書籍、與阿里山林鐵合作 讓更多人認識竹建材   在甘銘源的主持下，大藏成為臺灣目前少數以竹子作為建材的事務所，2013年，甘銘源更與臺灣大學森林系教授吳順昭等多名有志之士，共同組成臺灣竹會；他知道在竹材的運用上絕非單打獨鬥就能成事，得讓更多的專業者加入行列才行。臺灣竹會努力推廣竹材運用，也極力爭取讓臺灣成為2020年「世界竹論壇」的主辦國，這是一個與世界各國竹產業交流的絕佳機會，可惜受到COVID-19疫情影響，相關活動在順延一年後確定取消。但甘銘源並不氣餒，除了去年就邀請業界建築師以竹子為材料，發想作品參展桃園地景藝術節，今年也在林務局的支持下，以阿里山森林鐵路沿線車站作為基地，邀請6組建築師團隊與6組學校團體，預計創作出12件竹構作品，並且在10月時將開放民眾到場參觀。   「其實這是一系列的計畫，包含在2020年底出版的《從竹子到竹房子：給所有人的竹構築指南》，從竹子特性、竹材處理到竹構的施作，書中說明了竹子如何作為建材變成房子的過程，也有國內外竹建築的作品介紹；另外專業版的竹構築指南與個案圖面，我們則上傳到網路雲端，供業界人士下載使用。」林雋雅表示，為推廣竹建材，臺灣竹會多管齊下，努力讓更多人認識這項材料。 誠懇面對技術的挑戰 挖掘臺灣的竹子DNA   與竹子相處多年，甘銘源信心十足地指出，發展竹構建築的時機點已然成熟。「這一兩年營建市場波動相當大，傳統營建工班的人力嚴重老化、缺乏，鋼筋混凝土的造價飆漲，與木構造、竹構造間的價差明顯變小。」市場上的人力與原物料價格變化，是甘銘源眼中竹構崛起的契機。   他進一步說明，已可預見未來的建築方式有一部分會轉向在工廠內做好結構，再移至現地組裝，而鋼筋混凝土與竹構1坪的造價拉近至1、2萬，更讓竹構在市場上有競合的空間。   做為臺灣從事竹構的先驅者，甘銘源認為，竹子的「永續層面」與「文化層面」，是未來發展竹子此項材料的兩大關鍵因素。竹子的永續性不在話下，自始就是甘銘源轉而投入竹構的堅持與初衷。而在文化層面，甘銘源語重心長表示，過去臺灣原有的竹材使用方式，目前僅保留在少數的工藝品製作上，「的確得思考怎麼面對過去我們曾使用竹子的文化DNA，讓它再一次顯現？甚至是用新的方式去詮釋這樣的文化底蘊。」   當然，在竹子的運用上，甘銘源不忘強調，最基礎的還是技術層面。「說了這麼多，還是希望大眾相信竹子能作為建材、使用在我們的生活空間中，那就勢必得誠實地面對技術的挑戰。」甘銘源十分謙虛，提及當年在農博生態園區所使用的接頭，仍舊有許多不成熟之處，現在都得逐一維修、改進。   誠如甘銘源所言，不論是看中竹子的永續性，抑或是文化性，始終得匯集更多人的力量，這當中有來自民眾的信任，也有包含建築界專業者對竹材的熟悉，才能讓竹子在臺灣的發展邁向下一個階段，「這需要時間的累積與醞釀，但我相信，當大家都對竹構有集體的印象與想像，漸漸地就會形成竹構的未來。」

新冠病毒暴發之前的建築設計，通常是藉由設計方(建築、結構、電氣、機械)與發包方、承包方及製造商等各相關方進行深入的面對面溝通達成共識的。然而在新冠疫情期間及後新冠時期，面對面交流的機會減少，網路會議的頻次卻日漸增長，由此可見在這種情況下利用Building Information Modeling(BIM)達成共識是一種行之有效的方法。

太魯閣號事故肇事嫌疑人李義祥違法兼任其他工地主任，內政部長徐國勇2021年4月12日說，內政部已著手開發工地主任資料自動勾稽功能，若有兼任工地主任等情形將提出示警，預計一個月內完成。

竹間聯合建築師事務所主持人簡學義先生於民國110年3月8日投書聯合報民意論壇《公共工程對建築師 可以更粗暴》一文，以營建署代辦「文化部華山2.0文化內容產業聚落新建工程」委託規劃設計及監造技術服務採購公開評選案為例，對機關執行建築規劃設計及監造採購案之評選程序，長久以來屢因評選委員良窳不齊、評審過程品質低落等情，提出政府應嚴正面對並加以改革之沉痛呼籲。