建筑與空間的低碳美學(xué)之“輕”、“近”、“讓”

九典聯(lián)合建筑師事務(wù)所 / Bio-architecture Formosana

圖2 公元前80年羅馬建筑師馬可·維特魯 威 的“Ten Books on Architecture”譯本之一封面

圖3 材料的使用來(lái)自對(duì)抗宇宙存在的自然力（臺(tái)灣北海岸常見(jiàn)的風(fēng)帆是世界出名的，材料設(shè)計(jì)來(lái)自海洋個(gè)性的研發(fā)）

1 輕（Lightness）：輕量化、簡(jiǎn)化、減少

用最少的資源做最多的利用一直是生物界生存競(jìng)爭(zhēng)的法則（圖1），例如：所有昆蟲(chóng)、鳥(niǎo)類為了減輕自己的重量以利空中行動(dòng)及保護(hù)自己，其身體構(gòu)造由輕量化而演化出許多值得學(xué)習(xí)的技術(shù)；由學(xué)習(xí)貝殼構(gòu)造所產(chǎn)生的大跨度薄殼建筑，創(chuàng)造出結(jié)構(gòu)減量的設(shè)計(jì)；模仿股骨結(jié)構(gòu)建造的立柱，既降低應(yīng)力特別集中的部位，又可用最少的材料承受最大的載荷；蜂巢版的設(shè)計(jì)，亦為仿生設(shè)計(jì)，從蜂巢獲得靈感，達(dá)爾文曾稱贊蜂巢為生物界的神奇建筑，這樣輕量化的構(gòu)造既輕且隔熱性好，并且用最少的材料創(chuàng)造出最大的力學(xué)剛性。

公元前80年，即距今2 000多年前，羅馬建筑師馬可·維特魯威（Marcus Vitruvius Pollio）寫的《建筑十書》（Ten Books on Architecture）以堅(jiān)固、實(shí)用、美觀為建筑的基本原則，其中“堅(jiān)固”兩字，所指的是建筑的安全（圖2），但有些設(shè)計(jì)誤以為用很多材料去鞏固結(jié)構(gòu)的安全即是堅(jiān)固，或是覺(jué)得“君子不重則不威”。重力一直是建筑不能避免討論的重點(diǎn)，建筑本為挑戰(zhàn)地心引力（gravity）而發(fā)展，在英國(guó)建筑師諾曼·福斯特（Norman Foster）的紀(jì)錄片中以“福斯特先生，您的建筑重幾何？”（How much does your building weigh，Mr. Foster？）為主題，描述了建筑師諾曼·福斯特參與的世界最大、最重、最高的建筑設(shè)計(jì)，展示了以設(shè)計(jì)改進(jìn)生活所做的努力，并以永續(xù)設(shè)計(jì)的原則與建筑界共勉，以期降低建筑對(duì)環(huán)境的污染與沖擊，這是必要的方向而非只是選擇（圖3～5）。

如現(xiàn)代建筑大師密斯·凡·德·羅（Mies van der Rohe）曾說(shuō)“Less is more”，剛好符合今日討論“輕”字成為未來(lái)永續(xù)發(fā)展的邏輯。在資源與能源日漸枯竭的未來(lái)，“輕”的設(shè)計(jì)原則，可列為低碳設(shè)計(jì)的最緊急的重點(diǎn)（圖6）。

使用被動(dòng)式（passive）設(shè)計(jì)的方法，主動(dòng)先降低能源的耗費(fèi)，減少使用不能回收的能源材料，并降低污染的可能，這不只是建筑的使命而且是全人類生存的使命，也是一個(gè)好的設(shè)計(jì)必須思考的方向。這些努力其實(shí)不再只是建筑師個(gè)人的設(shè)計(jì)目標(biāo)，其變成許多國(guó)家建筑法令修法方向，當(dāng)人類生存可能因能源枯竭而出問(wèn)題時(shí)，這些永續(xù)設(shè)計(jì)的方式就變成被動(dòng)式設(shè)計(jì)（圖7～9）。

圖4 建筑是動(dòng)產(chǎn)？因需要而存在

圖5 2010年出版描述建筑師福斯特的傳記影片封面

圖6 臺(tái)灣成大建筑系創(chuàng)意基地C-HUB入口使用最輕材料，顯示對(duì)未來(lái)永續(xù)經(jīng)營(yíng)之宣示

圖9 低耗能木門窗與輕量化維修廊道（青年公園太陽(yáng)圖書館）

圖7 淡水藝術(shù)中心立面遮陽(yáng)方式以當(dāng)?shù)睾?jiǎn)易輕材料達(dá)到彈性收放原則

圖8 自然材料隔熱以降低屋頂荷重（青年公園太陽(yáng)圖書館）

圖10 臺(tái)達(dá)文教基金會(huì)捐贈(zèng)高雄民權(quán)小學(xué)圖書館的輕量化屋頂形式概念來(lái)自當(dāng)?shù)刂参?/p>

圖11 臺(tái)北花博新生公園入口迎賓廣場(chǎng)臨時(shí)建筑的構(gòu)法：如何興建（左）及如何拆除（右）

圖12 生產(chǎn)加工時(shí)能源耗損最輕的材料——木構(gòu)造

圖14 臺(tái)灣“清華大學(xué)”李存敏綠色教學(xué)大樓輕量化外殼系統(tǒng)、鋁擴(kuò)張網(wǎng)帷幕遮陽(yáng)與明管

圖15 六甲工研院宿舍雙重屋頂反映當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言的輕架構(gòu)

圖16 青年段公營(yíng)住宅立面造型創(chuàng)造雙層墻概念，降低立面熱輻射

“輕”的設(shè)計(jì)策略如下文所述。

1.1 重新定義需求并降低使用材料的數(shù)量

設(shè)計(jì)界不論是產(chǎn)品、建筑或都市設(shè)計(jì)，要引領(lǐng)生活發(fā)展的方向，不只是從設(shè)計(jì)動(dòng)手才算開(kāi)始，更要從設(shè)計(jì)最源頭的需求（program）整合開(kāi)始，我們稱之為“reprogramming”。當(dāng)業(yè)主找建筑師表達(dá)他們的需求時(shí)，每個(gè)空間的內(nèi)容都是獨(dú)立的，好像空間只有固定的機(jī)能，其實(shí)空間是一種環(huán)境，設(shè)計(jì)就是要發(fā)掘環(huán)境可使用的彈性，空間不會(huì)動(dòng)，但人的活動(dòng)是可以改變的，經(jīng)過(guò)重新定義及組合需求，許多需求就可以開(kāi)始減量了。簡(jiǎn)而言之，“輕”的第一步是簡(jiǎn)化需求，其次為降低結(jié)構(gòu)體載重，進(jìn)而降低使用材料的重量（圖10～13）。

圖17 嘉義竹崎公園使用簡(jiǎn)易PVC材質(zhì)作為創(chuàng)意遮陽(yáng)

圖18 臺(tái)灣當(dāng)?shù)孛袼谆顒?dòng)搭建的輕構(gòu)架以遮陽(yáng)避雨

圖19 墾丁AMBA度假園區(qū)的設(shè)計(jì)靈感來(lái)自當(dāng)?shù)睾Ｑ笊汉鞯母拍?，立面采用輕質(zhì)法拉利膜設(shè)計(jì)

圖21 貨柜再利用的價(jià)值不光是延續(xù)材料使用壽命，更藉由“人”活化了“物”的空間

曾經(jīng)有一位業(yè)主委托我們?cè)O(shè)計(jì)辦公大樓，設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)因其單位很多，故每個(gè)單位都要求有自己的會(huì)議室、收發(fā)室，等等。當(dāng)經(jīng)過(guò)重新整合相似需求、說(shuō)服業(yè)主降低原來(lái)個(gè)別需求與其他單位共享一些資源后，未來(lái)空間的經(jīng)營(yíng)管理變得更有效率（圖14～16）。

1.2 讓空間更有彈性并做多用途利用

這是一個(gè)挑戰(zhàn)好設(shè)計(jì)的創(chuàng)意泉源，老子曾說(shuō)：“無(wú)用之用是為大用”，在建筑空間的元素中，通常是最無(wú)用的虛空間其用途可能最多且最有用，例如沒(méi)有特別用途的川堂、中庭、走廊、通道等，而這些虛空間是創(chuàng)造通風(fēng)采光最重要的元素。減少或降低隔間的使用也會(huì)讓空間使用更有彈性，因而節(jié)省空間的量。這個(gè)時(shí)代的建筑固然要反應(yīng)當(dāng)下的文化與生活，但也應(yīng)預(yù)留未來(lái)時(shí)代可能修正用途的彈性。在建筑結(jié)構(gòu)體必須堅(jiān)固、耐用的前提下，內(nèi)部空間包括尺寸、輕重、數(shù)量，可以計(jì)算的（量）、不能計(jì)算的（組構(gòu)方法），皆可減量，又可降低工程預(yù)算。想出一種聰明且容易的方法，解決設(shè)計(jì)的需求，能讓減肥之后的建筑變得更有活力（圖17、18）。

1.3 使用可回收再利用的材料

歷經(jīng)第一、二次工業(yè)革命之后，從手工進(jìn)入大量生產(chǎn)制造的時(shí)代，人類認(rèn)為自己真是宇宙無(wú)敵，科技不斷進(jìn)步，能源資源高度耗費(fèi)，劍拔弩張，充滿戰(zhàn)斗力。目前與未來(lái)工業(yè)革命的重點(diǎn)應(yīng)是應(yīng)用科技回到未來(lái)，人類的文明與發(fā)明可以是一體的，所有科技的發(fā)展應(yīng)是為了維持前代祖先所交給我們的當(dāng)時(shí)的地球資源，以留給后代子孫而做的努力，這樣的文明才是可敬的。如果3D打印技術(shù)（3D printer）可以降低過(guò)去機(jī)械制作時(shí)的能源耗損；大數(shù)據(jù)（Big Data）可以通過(guò)快速溝通交流而降低過(guò)去所使用的能源；虛擬的發(fā)明可以使整合資源被方便地利用，則這些革命所帶動(dòng)的輕量化文明是被認(rèn)可且可延續(xù)的，不像地球過(guò)去某些文明，因過(guò)度開(kāi)發(fā)而無(wú)法生存下來(lái)（圖19～21）。

圖22 高雄楠梓研發(fā)園區(qū)李長(zhǎng)榮集團(tuán)研發(fā)大樓以自行研發(fā)的聚丙烯PP管作為輕質(zhì)帷幕立面遮陽(yáng)，并兼顧未來(lái)明管維修的設(shè)計(jì)策略

圖25 使用有機(jī)化合物PP無(wú)毒可回收的材料，展現(xiàn)企業(yè)的理念，防紫外線抗輻射線納米自潔

圖23 企業(yè)總部自行研發(fā)PP管格柵作為遮陽(yáng)，減少太陽(yáng)輻射高達(dá)30%

圖24 計(jì)算機(jī)仿真格柵遮陽(yáng)率

圖26 臺(tái)北花博未來(lái)館的屋頂采光隔熱采用可回收的輕質(zhì)材料，降低大跨距的結(jié)構(gòu)用量

現(xiàn)今有許多利用廢棄材料的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并創(chuàng)造出令人驚艷的品牌，年輕一代利用信息平臺(tái)整合資源進(jìn)行再利用與交換，成就了空間設(shè)計(jì)的創(chuàng)意，故一人一千瓦的能源革命能夠帶動(dòng)小區(qū)自備能源并且自給自足。許多產(chǎn)業(yè)通過(guò)回收實(shí)現(xiàn)垃圾減量，將產(chǎn)生的垃圾通過(guò)創(chuàng)意方式回收再利用，已變成今日時(shí)代設(shè)計(jì)的使命，建筑產(chǎn)業(yè)應(yīng)更加努力才是（圖22～26）。

2 近（Locality）：就近取材、降低碳足跡

記得以前學(xué)校上課時(shí)有本書，是美國(guó)的拉普普（Rapoport）著的《住屋形式與文化》（House Form and Culture），以地方空間母語(yǔ)認(rèn)識(shí)地方文化，今日時(shí)代標(biāo)語(yǔ)“全球思維 本土行動(dòng)”（Think Globally Act Locally）在討論一切國(guó)際化的同時(shí)又重視在地文化（圖27）。人類的文化多樣性就如同生物多樣性一樣，都遵循永續(xù)生存的法則，地方文化風(fēng)格習(xí)慣顯現(xiàn)在住屋形式，住屋形式空間特色的表現(xiàn)來(lái)自材料造型語(yǔ)言，以及住屋如何響應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?、光線、溫濕度與通風(fēng)。就地取材在西方的建筑圣經(jīng)《建筑十書》中的第一本就提出“善于利用基地和材料”，節(jié)儉和善于控制工作的費(fèi)用是建筑師被人尊為專業(yè)的責(zé)任（圖28～32）。

圖27 “近”

“近”的設(shè)計(jì)策略可以如下文所述。

2.1 地方材料代表地方文化

人類文明史經(jīng)歷石器、青銅、鐵器等時(shí)代是根據(jù)材料來(lái)劃分的，如何發(fā)現(xiàn)、利用材料變成人類文明的段落，中國(guó)在2 000多年前的工藝書作《考工記》中即提出“天有時(shí)、地有氣、材有美、工有巧；合此四者然后可以為良”的工藝美學(xué)思想，就地取材、因材施藝是所有工藝文明的策略，也是地球所有生物筑巢棲居的方法（圖33、34）。

今日信息通流，人才流動(dòng)，許多文明舍近求遠(yuǎn)，覺(jué)得外來(lái)的文明新鮮，忽略自有文化的特色，全盤迎接外來(lái)文化，包括設(shè)計(jì)的方式、取材的方法，造成全世界都向同類建筑形式看齊，盡管他山之石可以攻玉，然而忽略文化的多樣性也讓自己的文明停滯不前（圖35）。

2.2 降低材料運(yùn)輸加工的能源耗損

九典有幾個(gè)設(shè)計(jì)案是由聘請(qǐng)的專家協(xié)助，從設(shè)計(jì)開(kāi)始便控制結(jié)構(gòu)

圖28 從被保留的金門傳統(tǒng)民居可看到從當(dāng)?shù)馗鞣N材料中隨手取材的外墻

圖29 從臺(tái)南安平傳統(tǒng)民居可看到沿海城市的材料

圖31宜蘭不老部落用當(dāng)?shù)亟ú募捌髂緲?gòu)造成具有特色的休閑旅游場(chǎng)所

圖30 臺(tái)灣70%的土地被森林覆蓋，當(dāng)?shù)啬静淖鳛榻ú墓烫?/p>

圖33 阿拉伯大公國(guó)利用當(dāng)?shù)刈貦盀榻ㄖ牧闲纬煽臻g特色

圖34 不只是建筑，臺(tái)灣新埔的柿子自然風(fēng)干方式形成當(dāng)?shù)赜^光特色

圖35 萬(wàn)華區(qū)青年段公營(yíng)住宅立面設(shè)計(jì)概念

圖36 嘉義產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)中心設(shè)計(jì)的碳足跡為375kg/m2

圖37 工研院臺(tái)南六甲分院中庭通過(guò)生態(tài)池降溫并以當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)植栽作為景觀

圖38 鋪面為當(dāng)?shù)馗G廠生產(chǎn)的磚材且由當(dāng)?shù)乩蠋煾狄援?dāng)?shù)毓しㄊ┳?/p>

圖41 臺(tái)南臺(tái)江游客中心以高腳屋立于魚(yú)塭濕地之上

圖39 利用數(shù)字軟件及BIM協(xié)助設(shè)計(jì)完成臺(tái)江游客中心中庭巷道的高低屋頂

圖40 臺(tái)南沿海城鄉(xiāng)的廟埕與巷道避風(fēng)及形成涼快陰影

圖32 新竹司馬庫(kù)斯高山上的民居以當(dāng)?shù)乜砂l(fā)現(xiàn)的材料施作系統(tǒng)工法、使用材料的碳足跡，直到施工現(xiàn)場(chǎng)、工地入口盤查建筑材料的來(lái)源及輸送里程并完成全案碳足跡的計(jì)算。建筑師除了面對(duì)需要解決與整合的設(shè)計(jì)問(wèn)題，更要面對(duì)嚴(yán)酷的能源審查（圖36）。

盡管全世界新材料的發(fā)現(xiàn)帶動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的不同，成就了在耐久性、經(jīng)濟(jì)性上的表現(xiàn)；世界工廠的趨勢(shì)使得全球物流、材流變得無(wú)國(guó)界，難以固守在地生產(chǎn)的可能，但面對(duì)未來(lái)，還是應(yīng)先審視在地材料來(lái)源的可及性及鼓舞在地生產(chǎn)加工，如此可以提升在地的技術(shù)研發(fā)，并為在地產(chǎn)業(yè)升級(jí)及工作機(jī)會(huì)增加提供可能（圖37、38）。

2.3 環(huán)境給建筑設(shè)計(jì)提供學(xué)習(xí)的養(yǎng)分

建筑像一棵大樹(shù)，種在不同土地，任風(fēng)吹雨打，考驗(yàn)其耐候性。在環(huán)境的規(guī)劃上，我們常說(shuō)要種原生植栽，從而使其所關(guān)聯(lián)的當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境不致因變動(dòng)太大而付出失衡的代價(jià)（圖39～41）。

并非所有設(shè)計(jì)都能取得當(dāng)?shù)亟ú?，就近取材的概念除了指尋找可以耐?dāng)?shù)貧夂虻慕ú耐猓褂闷渌牧蠒r(shí)也須考慮其易地時(shí)的用法，面對(duì)當(dāng)?shù)販亍?、氣而須修正可適應(yīng)氣候的組合工法，并且觀察與應(yīng)用在地工法，讓建筑的耐久性提高，易于未來(lái)使用的維護(hù)（圖42～44）。

3 讓（Accommodation）：禮貌的、敦親睦鄰、體貼的

最后這個(gè)字“讓”（圖45）是中國(guó)古老的傳統(tǒng)美德，從孔融“讓”梨、堯舜“讓”位到儒家提倡待人接物、溫良恭儉“讓”的美德，同理可知，當(dāng)仁不“讓”也是擇善固執(zhí)該有的堅(jiān)持。

建筑是環(huán)境的客體，尊重主人是做客禮貌的表現(xiàn)，環(huán)境中有水、火、土、氣、大樹(shù)與生物等，并非建筑一進(jìn)來(lái)，所有萬(wàn)物都要出去。建筑要學(xué)會(huì)與萬(wàn)物共存共榮，環(huán)境中建筑總是新新舊舊，新的建筑從進(jìn)到一塊基地時(shí)就要面對(duì)接受周圍現(xiàn)有建筑、現(xiàn)有大樹(shù)作為鄰居的事實(shí)。當(dāng)建筑物擋住別人的風(fēng)、擋了別人的光、擋了別人的視野，砍了樹(shù)，樹(shù)上蟲(chóng)鳥(niǎo)散，甚至引起鄰居的不滿，這并非后來(lái)者該有的態(tài)度。大師一向謙卑，才能使“讓”的美學(xué)體現(xiàn)于建筑之上，受人尊敬（圖46、47）。

“讓”的設(shè)計(jì)策略如下文所述。

3.1 尊重現(xiàn)有環(huán)境

建筑的過(guò)程不是創(chuàng)造出來(lái)的，而是由環(huán)境自然演化而來(lái)，建筑低碳美的體驗(yàn)來(lái)自了解環(huán)境演化的過(guò)程。環(huán)境的力量形塑建筑，讓風(fēng)過(guò)去，讓光進(jìn)來(lái)，皆是建筑面對(duì)自然的態(tài)度（圖48～50）。

各個(gè)時(shí)代都會(huì)留下一些老的事物，刻畫歷史的痕跡，倘若中國(guó)歷史在改朝換代時(shí)可以不燒掉前朝宮殿，相信時(shí)至今日，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的歷史留下的建筑資產(chǎn)當(dāng)不下于西方羅馬建筑。建筑師來(lái)到基地時(shí)保留歷史資產(chǎn)與現(xiàn)有大樹(shù)或自然遺跡等，自會(huì)豐富未來(lái)設(shè)計(jì)的內(nèi)涵，受益于現(xiàn)有資源，使基地內(nèi)新添加的設(shè)計(jì)更加豐富其內(nèi)涵。人文與自然的歷史不是創(chuàng)造出來(lái)，而是延續(xù)而來(lái)，故清點(diǎn)基地資源，找出其限制與潛力，應(yīng)是低碳設(shè)計(jì)的第一步（圖51、52）。

圖53 臺(tái)北健康社會(huì)住宅尊重都市天際線，讓出通風(fēng)采光空隙

圖54 臺(tái)北健康社會(huì)住宅配置群體與周圍關(guān)系

圖55 臺(tái)北萬(wàn)華青年社會(huì)住宅里讓鄰居通風(fēng)采光與視野的配置方式

圖56 臺(tái)北萬(wàn)華青年社會(huì)住宅配置群體空間考慮敦親睦鄰

圖57 臺(tái)北在四五十年前是水的城市，城市的開(kāi)發(fā)仍應(yīng)保留給自然更多生態(tài)多樣化的可能性，避免因過(guò)多人為堤防而趕走自然生物旅人共存的可能。

3.2 以人為尺，通用設(shè)計(jì)為規(guī)

只有低劣的建筑教育，教未來(lái)的建筑設(shè)計(jì)師只管成就他自己；相反的，唯有讓使用者舒適、公眾喜愛(ài)的建筑，才是可以理解的設(shè)計(jì)、受人喜愛(ài)的建筑，大眾社會(huì)將會(huì)共同維護(hù)它，讓建筑成為全民資產(chǎn)。通用設(shè)計(jì)考慮各種年齡層、行動(dòng)不方便者的使用，讓所有人都易于理解與使用（圖53、54）。

3.3 城市是由一群打太極拳的有機(jī)體形成的

城市有機(jī)體的互動(dòng)如同打太極拳，力量互相牽制，你來(lái)我往，也是一種動(dòng)感平衡，常?；刂車泥従颖г剐陆ㄖ趿怂耐L(fēng)權(quán)、日照權(quán)、觀見(jiàn)權(quán)，常常歷史古跡旁邊的新建筑被要求降低尺度、降低量體，協(xié)調(diào)原有形式元素等，都是建筑該“讓”的案例。再美善的都市設(shè)計(jì)法令也有顧不到全部環(huán)境的地方，而這也是建筑可以發(fā)揮其創(chuàng)意的地方（圖55～57）。

后記：本專欄從2014年夏季刊開(kāi)始，各期分別闡述“適、空、久、野、續(xù)、共、輕、近、讓”九字的設(shè)計(jì)策略，希望與讀者分享九典近年來(lái)對(duì)綠色建筑與環(huán)境規(guī)劃更深入的看法，而不只是停留在綠色標(biāo)識(shí)的滿足。希望透過(guò)這樣的設(shè)計(jì)策略，讓這帶給人類歡樂(lè)回憶的建筑產(chǎn)業(yè)，能在建設(shè)與環(huán)保的取舍下共生共榮。