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開放建築和減碳節能營造之相關性-以組合屋為例

Open building and that energy-conservation build to reduce carbon relevance - regard making the room up as the example

賀珩偉* 楊裕富**

國立雲林科技大學建築與室內設計所碩士班研究生*

國立雲林科技大學建築與室內設計所副教授**

中文摘要

傳統上磚造、混凝土構造所營造的建物，當面臨老舊、毀損或使用者和空間屬性改變時，往往要先拆除再重建。且即便是只需拆除部份牆面或樓板也會因原建材之不可重組性，需整面拆除。敲打下的不可循環之廢料變成了一種污染，這種做法無疑對我們的環境是種傷害。有見於此，故近年來許多人投入開發環保建材，然即便是減碳節能的建材，依如從前需向以逐漸枯竭的自然中討取原料，因此不只是建材本身，建物本身構築之方式也須符合再生，再利用的永續建築理念降低對資源的消耗。

源於1965年代的開放建築，是一種對人造環境的探討，最早的用意在面對使用者生活、喜好的不同時，如何提供滿足需求之住宅空間。因應上述問題，提出了用構架及填充系統來設計可變動空間的想法，填充系統是指讓空間中的次系統從建築結構體中獨立出來，構架和填充物之間以可拆解重組的方式結合。其所含之可拆組原則即和永續建築的重複使用精神相符。

本研究將以台灣常見的開放建築，組合屋為對象。如：工地宿舍、警衛室或臨時住宅等...分析其拆組方式以及重複使用的特性，探討開放建築和減碳節能營造之間的相關性。

最後希望能透過開放建築中填充系統的特性，因應再生、再利用的減碳節能概念，為未來之營造及民眾提供一參考方向。

關鍵詞：節能減碳營造、開放建築、組合屋

Abstract

Brick build traditionally, concrete what structure build build thing, face old, damage or user and space attribute change, face to face, will often remove first and then rebuild. And even if it is it can remove some wall or floor because the building materialses original one can't recombinating, need whole to be removed. Having beaten the waste material that can't be circulated put and become a kind of pollution, undoubtedly the environment to us is a kind of injury for this kind of method. See herein, so a lot of people put into and develop the environmental protection building materials, but even if reduce the energy-conserving building materials of carbon in recent years, to with demanding, fetching raw materials are so not only building materials itself naturally exhausted gradually in accordance with need in the past, build thing way that itself construct must accord with, regenerate too, utilize, build idea reduce consumption in resource continuously forever and then.

Ones that come from 1965 times opening building,it is for discussions of environment artificial, purpose initially in the face of user life, the taste one been here of every one with when, how to offer the house space which meets the demand. Because should described above problem, put forward spend framework and pack system come, design variable idea to work up space, pack system mean, let second-class system of space seperate from building of the structural body, the framework is combined with filler in a manner to can be disassembled and recombinated. Its removable group's principles included agree with repeated use spirit built continuously forever promptly.

This research will make the room up as the target with the common open building of Taiwan. For instance: Building site dormitory, the guardroom or temporary house,etc. It is analyzed that it dismantles way of group and characteristic reused, probe into the open building and relevance of reducing the energy-conservation of carbon while building.

Hope, can pack the systematic characteristic of open building finally, because the one that should regenerate, utilize reduces the energy-conserving concept of carbon, offer a reference direction to future construction and the people.

Keywords: Energy-conservation reduces carbon building, open building, association room

一、導論

為了滿足工業化的需求，人們開始大量的消耗自然資源，隨著資源的生產帶來了大量的污染，其中二氧化碳的排放，更進一步的造成了人為的溫室效應。而這些元兇當中也包括了新建築物的激增，和舊建物的拆除，在過去的營造方式上磚造、混凝土構造等...所造之建物，因建材之不可重組性，當面臨老舊、毀損或使用者和空間使用者改變時，通常都需先拆除後再重建，即便是只需移除部份也要整面拆除。而敲打下的不可循環之廢料亦是一種污染，這無疑對我們的環境是種傷害。

有見於此，故近年來許多人開始投入新的建築形式，以及開發新的環保建材，然而減碳節能的建材，或多或少還是需向以逐漸枯竭的大自然中討取原料，因此不只是建材本身的減量、再利用，建物本身構築之方式也須符合低污染，可回收再利用的減炭節能理念，藉此降低建築物對資源的消耗以及對環境的衝擊。

源於1965年代的開放建築，是一種對人造環境的探討，最早的用意在面對使用者生活、喜好的不同時，如何提供滿足需求之住宅空間。因應上述問題，提出了用構架及填充系統來設計可變動空間的想法，填充系統是指讓空間中的次系統從建築結構體中獨立出來，構架和填充物之間以可拆解重組的方式結合。其所含之可拆組原則即和減炭節能中低污染、可回收使用的精神相符。

最後希望能透過開放建築中填充系統的特性，因應低污染、可回收的減碳節能概念，為未來之營造方式提供一參考方向。

二、文獻回顧

在文獻上探討開放建築和減碳節能營造之間的相關性。

2-1.建築對環境的危害

過去的建築大多是用自然建材，但現代建築卻是高污染高耗能。

1.建材排放二氧化碳:

根據產業耗能統計，台灣每生產1公斤水泥，就排放0.4公斤的二氧化碳; 1公斤鋼筋排放0.9公斤的二氧化碳。

2.施工拆除造成的污染:

在施工階段每平方米樓板面積，施工階段會產生1.8公斤的粉塵;0.31立方米的建築廢棄物和0.24立方米的剩餘土方;在拆除階段會產生1.2公斤的固體廢棄物。(我愛綠建築，2004)

2-2.開放系統一些普通原則:

1.盡量使次系統獨立-

次系統愈能彼此獨立，住宅愈能進步，將較壞的換成較好的而不影響其他次系統。如:隔間系統標準化，廚具模矩化。

2.區分層級-

各種次系統的更換都不必影響到建築結構體。建築體兩個層級的關係:

a.填充層級

b.支架層級

3.兩個層級的供應系統-

建築支架體層級的管線與室內填充層級的管線，兩者必須可以接合，又可以分離。

4.各個層級各自的次系統-

填充層級包含一些各自獨立的次系統；

支架體的層級也有其次系統。

5.獨立製造-

開放式營建的想法鼓吹自由市場的系統化，才能鼓勵採用市場上已有的各種次系統。不論填充或支架體系統，都不主張發明許多新構件而主張盡量利用市場已經存在的個次系統。

6.開放營建的方法-

利用各種次系統，其工作的主要目標建立各次系統之間更好的組織與協調關係。

(Habraken，2000)

2-3. 開放系統營建及永續營建的範疇:

開放式界面之建築構造理論。重點有:(一)構造具可逆性;構造可回收再用，但非再生之方式。(二)構造具開放性;構造的設計是為了可變動的，不是固定的。(林麗珠，2002)

三、研究方法

分析其拆組方式以及重複使用的特性，探討開放建築和減碳節能營造之間的相關性。再以台灣常見的開放建築，組合屋為對象說明。

(圖一) (林麗珠，2002)

上表為界面物耗損之判斷，說明接合及拆解方式和構造物的耗損關係，圈為無耗損、三角形為可回收、叉是全部耗損，由上表可得知，用螺栓、釘子等等...可拆解的外加構件物對構造本身傷害較少，而用水泥沙漿則無法再利用。

組合屋中以經濟型組合屋為主要型式，故以此為例介紹說明結構：

(圖二)

構造-使用輕量型鋼為架，預先在工廠內依標準規格來製造加工，再運至

現場崁入組合。

主要有下列幾個組件：

鋼結構、屋頂樑、屋面、牆板、拉捍。

鋼結構
以C型鋼焊接構成基礎、柱、樑、邊樑。

「基礎」包含以下幾種：

15cm厚碎石級配，需平均鋪散及夯實。
鋪8mm＠20I20cm點焊鋼絲網，其下放置混凝土墊塊。
20cm厚3000 Psi混凝土，其上須做整體粉光。
C型鋼以設計所需面積構成。

水、電預埋管線配管施作。（除地面預埋部份外，其餘以明管施作）

(圖三)基礎 (圖四)

「柱」區分為四種型式
角柱：高260cm，於側邊底端有一螺栓孔，距離邊緣為15cm。
短棲柱：高303cm，位於長側柱與角柱之間，凸筍位於上端內側。
中棲柱：高349cm，位4K側邊之中間。
立柱：高254cm，於正面內側有一連接板與屋架樑以3-＃17螺栓連結。

(圖五) (圖六)

「樑」區分為兩種型式

屋頂樑：為單一之A架型式，水平寬度

728cm(視跨距)，外凸屋簷110cm(視客戶

需要調整)，於屋內側與單孔柱連接。

屋邊樑：以單邊兩支架設於側柱上構

成，於角柱下以2-＃17號螺栓連結，中側柱上以鬆緊器連結於鉚釘，於中棲柱上則是將兩邊樑以#17螺栓鬆緊器連結。

(圖七) (圖八)

屋頂樑
屋頂樑以C型鋼焊接而成，再以角鐵配合鋼架樑施作。

屋面
採用三合一烤漆鋼浪板厚0.4mm＋OPP泡綿(隔熱材) ＋錫鉑封底。用自攻螺絲鑽入角鐵表面，並塗抹矽利康防水。

(圖九) (圖十)

牆板
內外壁用0.27mm雙面烤漆鋼板，採用一體成型PU發泡牆板、隔熱、隔音、防火效果佳，可重覆使用。

(圖十一)

拉捍
以3分圓鐵配合鬆緊器加強固定。
短拉桿：長230cm，戶外牆面用，以確保及調整柱垂直度。
長拉桿：長310cm，室內屋架用，以確保及調整房屋不發生剪力變形。
鬆緊器：最長34cm、最短24cm，用以調整拉桿鬆緊度，至於邊樑與柱的連結亦是如此。

(圖十二)

四、結論與建議

由上述所見組合屋的組構方式有，焊接構成、螺栓連結、角鐵施作、牆板拆組等等...多是可以讓構造重複使用的組合方式。從(圖一)中所列的例子來看用螺栓、釘子等等...可拆解的外加構件物對構造本身傷害較少。相對的對構造的傷害降低，再利用的可能性增加，對新建材的需求也就降低了，因此組合屋藉由可拆組不必現場施工的營造方式，達到了，減量、再利用的減碳節能概念。組合屋在台灣被廣泛的使用著，如: 工地宿舍、警衛室或臨時住宅等...但多是臨時性的使用空間，或許以目前來說組合屋的這種做法還無法進入一般的住宅，或長期使用之建物，但其營造方式是我們未來在面對減碳節能營造時可參考之方向。

參考文獻：

林麗珠(2002)〈開放式界面之建築構造理論〉

Habraken，N.J.(2000)〈開放建築的取向:案例與原則〉《開放建築論文選輯:邁向居民參與及友善之房屋產業》，王明蘅譯，中華建築學會，台北。Pp.3-10。

Habraken，N.J.(2008)《衍異-開放住宅的系統設計》，王明蘅編譯，建築與文化出版社，台北。

(2004)《我愛綠建築》，計畫主持人，林憲德，新自然主義股份有限公司、高雄市政府環境保護局共同出版

江哲銘(2004)《永續建築導論》，建築情報季刊

(2005)《BIG and GREEN-邁向二十世紀的永續建築》，David Gissen 編，呂亦欣議，木馬文化事業股份有限公司

(圖一) 林麗珠(2002)〈開放式界面之建築構造理論〉AP4-C2

(圖二)

http://www.boyman.tw/htm/002-002.html

(圖三)、(四)、(五)、(六)、(七)

http://www.boyman.tw/htm/002-1.html