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文／Louis Wei 圖／達志影像
在全球永續環保意識逐漸抬頭下，建築領域是時常被檢視的「碳排大戶」之一。建築物的生命週期，從建材生產到建築物落成後的每日運作，都會產生大量二氧化碳排放。聯合國指出，建材如鋼鐵、混凝土和玻璃等製造過程所產生的二氧化碳排放量，即占全球能源相關排放量的10%。其中，人類使用數千年的古老建材——木材，被視為唯一可被種植出又能減少二氧化碳的建材，重回人們的視野，成為建築領域的減碳「新」解方，這股趨勢甚至被稱為「木構建築的復興」。
非營利組織「世界綠色建築委員會」(World Green Building Council) 報告顯示，全球能源相關碳排放量中，建築物占39%。其中，28%來自日常運作所需的電力，剩下的11% 來自建造和建材生產過程。
來自人工林，無需砍伐天然森林
大型木構增加碳匯，減少碳排成關鍵
能夠達到減碳目標的，並非單純的木板或木條，而是「大型木構」(Mass Timber)。大型英國劍橋大學建築工程系教授拉馬奇表示，木材是唯一可被種植出又能減少二氧化碳的建材，因為森林可以吸收大氣中的二氧化碳，是環境中很重要的碳匯。木構使用先進技術，以黏合劑、釘子或榫釘等多種方式，將木板層層結合，製作成非常堅固的木材，成品用途廣泛。例如，梁柱、地板、屋頂、牆板、支撐屋頂的椽子都能使用。
網路刊物《Knowable Magazine》報導，用木頭蓋大型建築物並非全新創舉。18、19世紀工業革命，建造大型工廠和倉庫的需求大增，當時使用「磚梁」(Brick and Beam) 建法，以粗重的木梁支撐建物外部的磚牆。隨著建築物愈蓋愈高，單純的木材不足以支撐，混凝土和鋼筋因而興起，木材只用於小型建築。
大約30年前，德國和奧地利的建造商，開始嘗試將裁好的木板，黏合成堅固強韌的大型木構。大型木構使用來自人工林的樹木，無需砍伐天然森林，樹圍粗壯的古樹和原始森林，得以躲開被砍伐的命運。
英國劍橋大學建築工程系教授拉馬奇(Michael Ramage) 指出，混凝土沒有永續性，木材是唯一可被種植出又能減少二氧化碳的建材，因森林可以吸收大氣中的二氧化碳，是環境中很重要的碳匯(Carbon Sink)。
拉馬奇表示，歐洲的永續森林，只需7秒就能長出可蓋一間3 房公寓的木材、4小時就能長出可蓋一棟300公尺高的大樓木材，而每公噸的木頭，可以消除大氣中1.8公噸的二氧化碳。他估計英國未來12年，因應人口成長每年需要34萬個住宅，若這些房子都用木材建造，可捕捉和抵銷約85萬人在十年間的碳足跡。
和生產過程能源密集的鋼筋及混凝土相比，大型木構生產過程使用較少能源且成品重量較輕，使運輸和安裝的能量消耗較少，降低總碳排放量。
大型木構，被認為是大型建物營建過程中，唯一低「蘊含碳排」(Embodied Carbon, EC) 的材料。
跨國專業服務公司「特納唐遜」(Turner & Townsend) 指出，和混凝土建物相比，大型木構建物的碳排放量減少30%，和鋼筋建物相比少了50%。
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圖說：大型木構被認為是大型建物營建過程中唯一低「蘊含碳排」(Embodied Carbon) 的材料。
2025建築永續材料之一
科技巨頭帶動下，大型木構列永續建築潮流
加拿大Belnor Engineering 將大型木構列為今年(2025)的建築永續材料趨勢之一。Belnor Engineering認為，建築材料持續發展演進，除了要減少對環境的影響，同時還要增強功能性和使用壽命，可自行產生防水層和修護裂痕能力的自癒混凝土(Self-Healing Concrete)、直交集成板、再生及生物基材料都是今年的趨勢。
大型木構最常見的材料分別為「集成材」(Glue Laminated Timber, GLT or Glulam)和「直交集成板」(Cross Laminated Timber, CLT)，前者是將原木削切為2 ∼ 3公分厚的角材或板材後，將木纖維以平行順紋方式膠合，這種木板在單一方向展現強度，可取代鋼筋；後者是將同樣大小的材料，讓木纖維以縱橫的方向排列膠合成實木板材，可在兩個方向展現強度，能取代混凝土作為牆和地板。
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Google 科技巨擘Google 於2024 年底，啟用位於美國加州森尼韋爾(Sunnyvale)最新的一棟辦公室「1265 Borregas」，這是Google首座使用大型木構建造的辦公室，歷時四年左右完工。大樓共五層樓，面積為18萬平方英尺，有著裸露的木梁、天花板及混凝土地板。Google 表示，這棟辦公室旨在支持其淨零碳排和達成「24/7 全時無碳電力」（24/7 Carbon-Free Energy）的承諾，也反映Google對永續、員工福祉和社區參與的承諾。 根據ESG News報導，1265 Borregas和相同規模的鋼筋混凝土建物相比，「蘊含碳排」排放量少了96%。其使用的木材，均來自非營利組織「森林管理委員會」(Forest Stewardship Council) 認證的「負責任森林」(Responsibly Managed Forests)。1265 Borregas整棟建築以電力運作，屋頂裝設太陽能板產生電力。室內採親自然設計(Biophilic Design) 元素，隨處可見裸露木材、大量自然採光，百葉窗簾也是實木，隨太陽位置調整減少眩光問題，Google 並在大樓周邊，種植三英畝的原生植物。 Google 副總裁佛斯特(Scott Foster)表示，使用大型木構的優點之一，是預先安裝的建築元件加速結構組裝，減少營建產生的廢棄物、運輸和施工噪音，1265 Borregas展現將建造效率和永續結合於一棟辦公大樓的可能性。 |
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Microsoft 另一科技巨頭Microsoft，在2024年底宣布，將於美國維吉尼亞州北部興建兩座資料中心(Data Center)。建築雜誌《Dezeen》報導，Microsoft新的資料中心為兩層樓，建材將納入直交集成板，木板會在其他地方先完成後再運送至施工現場。和傳統建材相比，直交集成板更輕、更防火，預製再送到工地能縮短施工時程，減少人力預算。 這是Microsoft 首次將大型木構作為資料中心建材，不過兩座資料中心仍以鋼筋和混凝土為主，直交集成板將取代部分地板和天花板的混凝土，之後再上塗一層薄薄的混凝土，以增加木板的耐用性和防水性。Microsoft表示，資料中心混合使用大型木構和鋼筋及混凝土，此建法和傳統鋼構建築相比，可減少35% 蘊含碳排足跡，和預鑄混凝土相比，蘊含碳排足跡更可大減65%；Microsoft正多方嘗試以實踐2030 年達到負碳排(Carbon Negative) 的目標，從興建首座納入木材的資料中心到投資低碳建材，和供應商努力實現永續目標。 |
大型木構面臨的三大挑戰
使用大型木構有許多好處，也有待克服的挑戰和難題。美國建築工程公司CannonDesign 指出，業者正努力將大型木構的使用標準化。標準化涉及供應商之間達成一致性，以及改善採購流程，這是大多數使用大型木構的建案面臨最具挑戰性的問題之一。
工程顧問公司奧雅納(ARUP)表示，「預算」是大型木構建案在美國常見的問題之一。目前美國的供應商數量有限，大型木構的成本比傳統建材高，客戶需支付高價，才能從有限的貨源購得商品。所幸，隨著市場需求增加，愈來愈多供應商願意投入，已在生產的供應商也願意增加產量。在西雅圖、丹佛和波特蘭等地，愈來愈多的建商願意負擔大型木構建案前期的高額成本，他們發現願意為大型木構的建築之美和永續性付出高價的客戶愈來愈多。
奧雅納公司指出，聯邦、州和地方缺乏鼓勵使用木材的政策是另一個難題。在歐洲，政府的支持性政策和商業投資，對大型木構規模化的發展起了關鍵作用。例如，奧地利、瑞典和芬蘭等林業部門較為健全的國家，是首批取消法規限制、推出使用大型木構獎勵措施的國家。他們的成功，讓法國、英國和芬蘭等其他國家紛紛仿效，大型木構產業在這些國家因而得以蓬勃發展。
美國也有使用大型木構的獎勵措施，但若要推動全國更廣泛地使用大型木構，需要在供需雙方擴大聯邦、州和地方的激勵措施。例如，將資金誘因擴大至美國東南部木材資源豐富的地區，可以進一步增加木材的大規模生產，並協助確保大型木構使用的木材是透過適當的森林管理實踐生產。擬定著重減少建築物碳排的政策，也會讓大型木構等低碳材料成為更具吸引力的選擇，並可能增加市場對大型木構產品的需求。
