Home 木構「現代重型木構的發展與未來」研習會(下) 台灣知名案例分享
新加坡諾雅公教中學(Eunoia Junior College)新校舍為木構造。(圖:台灣森科)

「現代重型木構的發展與未來」研習會(下) 台灣知名案例分享

by Nicole Hsieh
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長年在台推動木結構的台灣森科於2024年3月9日舉辦「現代重型木構的發展與未來」研習會,除歐洲大場齊聚一堂,投入木構多年的建築師如:洪育成、王銘顯、侯慶謀,與結構技師陳冠帆、新加坡WoodTek專案經理焦志綱都分享了多年在台推動木構造心得;最後則由臺灣科技大學建築系副教授蔡孟廷分析現行法規。

1996年,建築師洪育成回台開業,第一個木構造房設計案(2001)是位於南投的莊園農場。當時許多人勸他放棄,稱台灣有颱風、地震、白蟻、氣候潮濕,完全不適合木構造房,而他則反向思考,「在台灣做案子,整合了美國西海岸與南部的所有建築難題,一定會成為世界頂尖之作。」

他的「大願」在2003年更上層樓——台大實驗林管理機關委託他以國產材在「最潮濕的鹿谷」興建小屋,南投鹿谷多雨,濕度常為70-90%。洪育成以檜木做成2X工法(台灣稱框組壁工法)的材料,以其組成桁架系統,地板則為相思木,每年他都會去小住,查看有無問題。也因當年他對台灣白蟻、濕度的深度研究,功課做得紮實,這棟小屋至今仍溫馨適居。

台大實驗林鳳凰茶園之渡假旅館。(圖:考工記官網)
台大實驗林鳳凰茶園之渡假旅館。(圖:考工記官網)

從第一個案子開始,洪育成多採用Glulam(Glued-laminated Timber) 搭配 2X工法,作品分佈在嘉義、新竹、台南等地。

當他從陳啓仁口中聽到 CLT 時,不能理解其設計邏輯,但經台灣森科介紹,認為可以來試試看,可惜業主不願買單,而此也促成他與台灣森科以CLT設計該公司總部的契機。讓他想不到的是,除了出挑的設計難度,水電系統到各種管道的路徑配置都得重新學習。

該案完工後,他反而認為,歐洲CLT有許多作法值得借鑑,包括組裝、切割、五金配件,且其抗風性極佳。他也直言,接觸CLT後,已不想採用過往的木構工法,因為更有效率。

台灣森科公司內部(圖:台灣森科)

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他也提到,新竹某地方活動中心一案因業主經費有限,洪育成只好改以C型鋼取代CLT為天花板,僅保留Glulam為樑柱的設計。沒想到,疫情造成鋼價持續上漲,最後的價格竟追上CLT設計。他表示,雖然帳面上成本看來較低,但工地管理、介面處理的複雜度相當高,甚至還拖到工期。

許多業主習慣採價格標,以價格衡定一切,但這次慘痛教訓讓他體會,此不一定有利於標案,使用好的工法與建材,才能讓工作圓滿。

除了民宅,台灣也有不少新式木構的公共建築,從1999年完工的卑南遺址公園遊客中心、2021「台灣建築獎」首獎作品嘉義市立美術館(增改建工程2020完工)、以木構造為鋼構橋體支撐的台中「潭心鐵馬空橋」空橋(2021完工)等。

嘉義市立美術館由4棟建築組合而成,包括菸酒公賣局嘉義分局(梅澤捨次郎,市定古蹟)、菸酒成品倉庫、酒類倉庫、菸酒門市;四棟建築的完工時間不同,立面也相不同。

在增改建工程中,主館(菸酒成品倉庫)牆體改為CLT,以此連結前3棟建築立面,使其成為連續外觀。並在CLT外層加上玻璃帷幕,做為等壓空氣層,每三公尺就有一個透氣孔,內外空氣可以相互流通,永保CLT的乾燥。

嘉義市立美術館增改建工程施工中。(圖:台灣森科)

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建築師王銘顯解釋,建築物一般應有四層牆:結構層、防水層、空氣層、外牆層,「大家不要有迷思,做木構造就要展示出來。通常我們看到的木結構外牆是另一種木頭,但不是結構層CLT。」

參與該案的結構技師陳冠帆表示,該案利用城市修補產生新立面,在立面帷幕上另產生新構造,是相當有趣的結構設計;而透明玻璃能讓人直接透視內部的木結構,展現嘉義市身為「木都」的新舊面容交融。

嘉美館主館也因原外牆耐震度不足,建築師加上斜撐之外,並拆除外牆、改以CLT代之。CLT之隔熱效果為鋼筋混凝土的10倍,整體牆體也減重1/4,足以符合現代法規對建築耐震要求。

主館轉角處新增的三角區,則以木結構拉高至三樓高度,其上為內包鋼材的Glulam,稱為「魚腹樑」,也是許多民眾最喜愛取景之處。

位於台中潭子的「潭心鐵馬空橋」接點乾淨俐落,以鋼筋水泥橋墩為基礎,延伸出軸心偏傾式的鋼構、木構之大跨距(60公尺)橋樑,設計相當大膽,不只民眾好奇,與會者也關注混構橋身如何對抗熱脹冷縮?

台中潭子的「潭心鐵馬空橋」(圖:遊藝建築)
台中潭子的「潭心鐵馬空橋」(圖:遊藝建築)

擔任該橋結構設計的陳冠帆解釋,如做成固接,動力(如地震)來時,橋體會被破壞,因此橋頭橋尾各有一個插銷,以鉸支承(Pin support)設計抵抗熱脹冷縮,嘉美館設計亦是如此。

台灣普遍對新式木構仍停留在廟宇、日式民居的想像中,建築師以木構造投標,十之八九鎩羽而歸。建築師侯慶謀分享自己如何說服評委;一是將給水、排水設計在同一側,並以鋼筋混凝土施作,其二,將木材層高度自地面層拉高至1公尺,「因為只拉高15公分、20公分,對方都會心存疑慮,乾脆一次做足。」

而台灣公共建築預算一向不高,他表示,從設計上可以降低成本,例如凹凸面越多,浪費的材積越多,「這些在工廠內被裁掉的部分,還是要付錢。」而其順紋、逆紋關係到之後的分割方法、運輸量多寡,也要特別留心。

他讚賞CLT木構工地乾淨、組裝具邏輯性,但也提醒與會者,其精準度更勝鋼筋混凝土,事先一定要進行充分檢討,尤其是節點,否則之後有改不完的圖。

台灣森科自2010年開始與奧地利KLH合作,2013年完工亞洲最高企業總部,之後遠征北京、新加坡與印尼。2019年,接下預算達40億台幣的南洋理工大學新建大樓案,為普立茲克獎得主伊東豊雄、新加坡RSP建築事務所聯合設計作品,讓他們聲名大噪。

與會者詢問新加坡WoodTek專案經理焦志綱,規模如此龐大的重型木構營建案,真能控制精準度?「能,如果柱子不精準,樓版卡不上去。」

焦志綱表示,2017 年,該公司開始在新加坡執行較具規模的案子,如45天完成淨零建築、5天完成空橋施工、3天完成一間馬爾地夫海上別墅(共78間),「牆面為弧形,每片板子都獨一無二,我們可以做到 5mm 施工誤差。」

新加坡南洋理工大學-1(圖:台灣森科)

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馬爾地夫海上別墅內部(圖:台灣森科)

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陳冠帆表示,即使不講碳權交易,木材就是最好的居家建材,高樓層、小型住宅皆可適用,大跨距也沒問題,60年後還可回收、加工,形成材料生命的正循環,「台灣可以蓋木構造房嗎?當然可以,它比鋼筋混凝土更輕,承受的地震力越小。」

但風氣未開,投入木構造房的建築師幾乎人人都能講出一、二個爆青筋的故事。

例如:王銘顯曾在公共工程比圖中,以木構設計拿到最後一名。他計算過,自己以木構設計投標80個比圖,僅獲選5案,而以鋼筋混凝土設計投標的40個案子中,則獲選20案。

陳冠帆則遇過已開工的公共工程,業主方的新主管竟勒令他們停工,「木樑不能成為鋼樑的支撐」,為此延誤工期超過一年。

「滿紙荒唐言,一把辛酸淚,都云作者痴,誰解其中味。」侯慶謀乾脆以「信徒聚會」來稱呼該日研討會,並開玩笑表示,如果不是對木構造的熱愛,誰會在假日出席研習會?

洪育成(前)、王銘顯(後)回答與會者問題。(圖:遊藝建築)
洪育成(左)、王銘顯(右)回答與會者問題。(圖:遊藝建築)

洪育成表示,台灣民眾對木構造的最大疑慮就是氣候潮濕、白蟻造成的問題,「台灣是福爾摩沙白蟻,與美國的白蟻特性不同。」但他也感到奇怪,台灣對白蟻的相關研究卻非常少,當初他參考的是美國白蟻與住宅的研究,最後自己還養起白蟻做實驗。

他發現白蟻喜食快腐爛的木材,無法啃食已乾燥木材,這也是為何木構造房多採用預鑄衛浴的原因。

陳冠帆指出,木構造材質需100%乾燥,讓細胞壁呈現「空」的狀態,才足以抵抗濕氣與白蟻。此外,木構造為自然材料,需要經常維護,如:5年塗一次護木油。

焦志綱表示,南洋理工大學即設有濕度監控,校方在該建築完工2年後,通知他們報價維護費用,可說是相當了解木構造建築的業主。

全球多國預計在2050年達到淨零排碳,與會的台灣建築師有認為此乃「遠大夢想」,也有人認為,若台灣現在開始動起來,或許20年內就能建立木構造產業鏈,讓國產材展露頭角。

「現代重型木構的發展與未來」研習會(上) 全球知名案例分享

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投稿|architw01@protonmail.com

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