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  就是希望大家一切都健康！！                                        

                --美式木結構建築&「剪力牆版工法」介紹                                                                           

                               名輝營造有限公司   辜晉安  

      在知識經濟時代，資訊往往成為決定成敗的一個關鍵因素。而生活內容要精彩，也須賴資訊精確、社會脈動親切才左右逢源；以居住環境為例，在歐美，近代建築的設計上，透過建築的空間規劃以及適當建材的搭配使用，使人們在日常生活之中可以節省下很多的能源；另一種所謂「生態建築」，則是房子的建造方法、取材必須符合環保、永續並兼顧生態平衡共存。此二理念近年引進台灣地區後，被統稱為綠建築。「綠建築」在台灣漸為國民所熟悉，內政部營建署於數年前，即積極推動了綠建築規範。即知綠建築理念的推動與實踐，已刻不容緩的事實與行動。
    「綠建築」的定義，依照台灣內政部建築研究所的解釋，係指從建材生產到建築物規劃設計、施工、使用、管理、拆除的過程中，消耗最少地球資源、使用最少能源、製造最少廢棄物的建築物。爰世人逐漸認知「地球暖化為人類帶來生存的震撼與威脅」，是以；「綠建築」已成為全球建築物設計或施工的普世原則，台灣木建築研究學者陳啟仁表示，木結構建築是最契合綠建築理念的構築方式，並已漸漸成為歐美日最普遍的房屋選項，它將會是人們追求的理想住居環境。
     諸君應該可掌握到，所謂的〝小木屋旅館〞，近年在台灣大受歡迎，其原因之一是木造建築有益身心健康。台灣大學森林系教授王松永即曾經表示過，木質環境給人寧靜、溫馨的舒適感，尤其〝木構造房屋〞可調節溫濕度，可吸收紫外光、斷熱、抗燃、防震、吸音、調節磁氣，減少慢性病發生等效能，日本學者中尾哲也就直接指出「木構造房屋比鋼筋混凝土房屋適合居住，長期居住木構造房屋者的平均壽命較高」。事實上，日本及歐洲均有研究--哺乳類動物在木質構造環境中的生理及心理反應，都比鋼筋混凝土或鋼骨的環境為佳，關鍵在於木材能夠「呼吸」，如同人類的皮膚，對細微環境中的水分及溫溼度等有調節的作用，其觸感及質感能明顯的緩和試驗動物的焦慮不安；尤其木材釋放出的芬多精及陰離子，也有助於人體的健康，歐洲曾研究以木構建築作為身心障礙療養場所或醫院的主構造，使用後的結果都很正面^註1。
      木材之所以是「綠建築」的理想建材，乃是因為它具有節約建築物能源、釋碳量、基地保水、廢棄土及廢棄物減量、縮短工期及經費、高回收等優點，能減少對環境造成的衝擊。以基地保水為例，木構造建築的自重輕，且綠建築的基地保水，主要是設置透水舖面，當輕質建築構造不需以混凝土「深耕」於地面時，建築基地的透水及保水能力，自然較鋼筋混凝土構造為佳。殊值一提的是，一般認為木材不耐燃性也不耐久，其實不然，法國木材與傢俱科技中心（Centre technique du bois et de l'ameublement）1991年的研究指出，大尺度的木材在燃燒時，表層會形成一道碳化層，能有效遮燄，阻絕燃燒直至火焰熄滅。尤有進者，以樑柱結構為例，木構材在耐火時效後的殘餘斷面，是必須合乎結構安全上所要求之最小斷面。加諸木材由於「熱傳導性不佳」，加大斷面的尺寸就能得到較高的耐火時效，甚至當大斷面的木材受燃時，表面形成的碳化層就可阻絕燃燒的延續。至於木構建築的耐久性，木構建築能有長期的壽命不會為人們所懷疑，在美國各地，一百年以上的木構建築物幾乎是到處可見的^註2，已屹立一千四百多年的日本奈良的法隆寺、中國建於隋代的山西省應縣釋迦木塔，即為明証。
     一般僉認為，台灣溼氣重、地震頻、人口稠密、氣候燥熱，是木構建築在台灣不易發展的原因，然而這些都是錯誤的成見。主要理由已如上陳述，事實上，真正難正向、永續成長的成因，是材料的選擇不當、施工者的經驗與程度、工班的工法與技術不良、廉價商品有關，在在都影響到將來的使用年限及效能，其實木構建築只要結構精算、技法正確，不但耐震抗壓、防火功能遠優於其他建材；且因它是最天然的再生材料--以淨化空氣的功能來看，一顆進入老年期的樹木其淨化空氣的能力已不及成長中青壯期的樹木；因此適度的砍伐利用經營森林資源，將有助於地球CO2含量的減少。因此，木構建築具有節能、環保、益於人體健康等優點，完全符合「綠建築」、「生態建築」的永續精神。
      本公司於南投縣鹿谷鄉興建了台灣第一所融合「社會人文、建築科技藝術、生態保育」，而且具綠色建築概念的學校--內湖國小，是國內到目前為止「最大木構造建築群」(如圖一)，該學校在93年6月舉行落成典禮^註3，歷經民國93年多次颱風及七二水災，已明確證明安全無虞，普獲肯定。至今(民98)年6月份也已五年，風采更盛；現仍是最夯最熱門的觀光景點。又921大地震發生，本公司所建造於豐原高爾夫球場上的連耀亭絲毫無損(如圖二)，而同一球場上其他建築物卻崩壞甚倒塌，此一例。又如澎湖縣的離島姑婆嶼，本公司所建造的姑婆嶼旅客活動中心(如圖三)位於無遮蔽物空間，且長年受強勁東北風肆虐(東北風的風力風速甚至於颱風)，自民87年迄今仍屹立不搖，此第二例。再者，如埔里守城社區活動中心(如圖四)，本公司在建物第一層採膠合積層材設計，營造寬敞(整層中間無支撐柱材)無障礙空間(如圖五)，第二樓層則採灌漿，並鋪設平埔族擇選的紅磚地磚，至望高寮(瞭望台)亦採美式的結構精算方式，所建造而成(如圖六)，堅固耐用，普獲好評，此第三例。事實上，木結構建築物若選擇有經驗且有信譽的廠商，其抗震、抗風、防火、防蟲甚至防腐、無壁癌的能力，是遠勝於其他〝建築結構系統〞的^註4，在1989年舊金山灣區的芮氏7.1級的大地震中已經讓一座五層樓高（第二層樓板為預力混凝土）的木構建築證明其防震度的可靠性，當然，位於多地震帶、強震區的居民，木構建築「剪力牆版工法」之建築構架應是〝建築結構系統〞中最佳的選擇^註5。日本的阪神大地震，傳統樑柱工法建築幾乎全倒，但剪力牆版工法之建築則未曾遭受到損傷。蓋剪力牆版工法之木結構建築，是所有的結構系統裏最具耐震性；「牆版式木結構建築系統」，是比〝木板屋〞在施工上更嚴謹，比〝原木屋〞在效果上更穩定，是一種很講究建築功能並能同時將其充分發揮的現代化精密建築施工系統，乃屬於〝全氣候型〞建築系統，能防潮抗熱。
      尤有進者，真正美式「剪力牆版工法」木結構房屋所使用的木材，是隨著用途和所需規格的不同作不同的運用。故每木材上頭也會印有分類的記號，告知人們這根木材經過處理的程度；例如地下室專用的木材，其木材上即印有( foundation )大字，讓你知道以這款木材來當地基，便不必擔心有潮溼、蟲害之虞。聰明的施工人員，自然也不可能將原本該拿來當隔間牆用的建材，拿來當樓地板使用，----除非為了省錢，但如此一來，功能不彰的後果就值得擔憂。茲逐一介紹正統美式「剪力牆版工法」木結構房屋施作如次^註6：
     在接合方面，木結構房屋主架構的相連，是利用〝鍍鋅〞的鐵件，在各處做適當的接合(而不是台灣現在「小木屋」所用的普通鐵釘)，以造就一個牢固無聲的環境。更不像台灣早期一般的木屋，必須經過精確丈量後，再利用「卡榫」才能完成接合工作。因此在人才的養成上，建蓋美式樓房的施工人員也較快進入狀況，加速完工時間。
     在地基建構方面，一棟蓋在山坡上的標準美式建築的木結構房屋，並「不需要在施工以前，先行在山坡大肆整地」，不但對水土保持的危害最小，且更能增加室內空間及外觀造型的變化。而且木結構整個的空調系統，相對於鋼筋水泥屋透過中央空調系統來循環空氣的效果，也大相逕庭，這種將冷暖氣系統皆計算在結構裡的科學化建築，實在是日前最健康的一種選擇。
     在內部隔間方面，美式樓房的隔間牆除了它本身應有的效果外，經過結構的計算，它還具備了分散外力(地震、颱風 ……)的承載功能。不管是內牆、外牆，在施工中也自然地具備防火防潮措施，一層又一層不同的材料組合，如結構材、合板、石膏板、吸音棉、防潮紙……等所組合成的內外牆體，就耐火性而言，想要由這一面破壞到另一面都必須花費相當的時間，因此較不會發生像台灣鋼筋水泥屋內的木蕊板隔間一旦遭受到火災，便輕易奪走幾十條人命的事故。這種彈性化的設計，並能按照建築消防法令對不同用途的房屋(百貨公司、住家……)所訂定的防火時效，為房屋建造不同的防火功能，可稱得上是極富安全性的一種建築施工。
     當然屋頂橫樑也不容忽視，除了就力學上的考量，採取工形托樑、斜撐托樑．…的施工方法外，經過類似一層又一層的隔熱處理，絕對是台灣地區只知道使用瀝青瓦來防水的「木屋蒸籠」所無法比擬的。
     至於維修方面，既方便且實用美觀，蓋正統美式「剪力牆版工法」木結構房屋，供應水電所需用到的管線，也都在建蓋時技巧地配置在木構牆內。將來若要維修，只消掀開牆面處理，完畢後再釘上復原即可。光看美國地區百分之95以上木構屋的佔有率，便可知道在處處講求實用性的美國人民心中，木結構房屋確實是一種永久性的建築了。
     本公司「剪力牆版工法」備齊上述那麼多的優勢，主因「剪力牆版工法」，已被持續採用並研究改進達世紀多之久，從各種材料及其零配件的規格尺寸，均能符合現代建築功能的要求，且達到綠建築的目標。    
     我必須強調的是；本公司木結構建築是創造性地貌，永續地球長榮的建物。

圖一圖二

圖三圖四 圖五 圖六 圖七
註釋
註1(1)趙曉慧，「木建築 學者評為21世紀理想的住居環境」，大紀元1月27日訊 

     (2)陳啟仁，是台灣高雄大學都市發展及建築設計研究所助理教授，為瑞士洛
        桑聯邦理工學院（EPFL）工學博士，旅居瑞士11年，專攻木建築，曾是
        歐洲木建築權威德籍教授Julius Natterer及法國著名建築教授Roland
        Schweitzer的學生

註2(1)江振東，對建築結構與設計之管見--現階段木質材料已適合廣泛應用於現
         代各類建築；

     (2) 台灣建築，南投縣內湖國民小學九二一震災校園重建工程，頁104-111

註3(1)劉良蓉，「學校有樹屋耶」，中央社，中華民國九十三年六月十日。

     (2)劉良蓉，「第一所公立森林小學投縣啟用」，中央社，中華民國九十三年
        六月二十四日。

     (3)史鎮康，「六星級身森林小學，學童沐浴芬多精下」，TVBS，中華民國

         九十三年六月二十四日。

註4   美國住宅建材簡訊 電子期刊，第四期，南投縣（鹿谷鄉）內湖國民小學

註5   江振東，對建築結構與設計之管見---現階段木質材料已適合廣泛應用於現
        代各類建築；

註6 「林產世界」第三期，民八十二年九月三十日