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2020年8月5日 何周禮 專家評論

生物建築

建築學有課必修的科目稱為環保建築,較早期建築學必修科稱為Climate Responsive Design(氣候設計)或Vernacular Architecture(本土建築);時代不同,科技發展及人類發展日新月異,今天業界重視發展的更為廣泛及宏觀,因此稱為環保建築科技,一個非常專業及科學化的名字。

早期的建築學在環保設計方面着重建築本身的智慧,以及在極地天氣地區如冰川或亞熱帶等地,人類與生俱來的本能如何以簡單的本土物料透過設計與大自然在氣溫上對抗。例如在沙漠區的建築設計會採用較小的窗,較厚的牆,避免風沙及大量吸入陽光及熱能;在東南亞暴雨區則選用大尖斜頂,方便瀉走雨水,同時建築物亦會升高約1米,避免水浸。這樣的建築設計可利用風力將建築室內降溫,尖頂內部亦能存儲一層熱空氣,反而造成室內地面降溫等。

以上都是概念性的科目,主旨是科技環保建築的序幕,反映人類的本能在絕對氣候與建築設計結合,作為今天環保設計的起點……

至於現代建築科技,環保建築則採取以上概念,但以技術解決問題。其中一種環保建築科技就是雙層環保建築……

雙層環保建築內層通常是玻璃幕牆,玻璃幕牆是指建築物不承重的外牆護圍,通常由面板(玻璃、金屬板、石板、陶瓷板等)和後面的支承結構(鋁橫樑立柱、鋼結構、玻璃肋等等)組成。玻璃幕牆極具安全性,容許裝飾性的線條,玻璃本身亦可抵擋不理想的紫外光。

多年來,先進的材料科技、結構分析技術等發展,擴展到玻璃幕牆的建築技術,令建築幕牆結構設計更加輕巧及與科學合倂發展,日本及德國等先進國家早已令玻璃幕牆通電後造出影象,然後將大範圍面積展示影片。其後建築幕牆的發展依重在環保科技及節能方面,在全球性的能源危機提供「可持續發展」的新理念,帶引出生態建築的概念,生態幕牆從此應運而生。

生態幕牆技術重點放在建築外皮的使用性能和能源策略上,無論在結構技術、機電、節能、智能、材料等整合而形成的科技,成為建築師炙手可熱的素材。

幕牆的創新首先是幕牆材料的創新,設計者在選擇材料時需要考慮材料的遮蔽系數、傳熱系數及陽光熱力吸收率等。熱能反射鍍膜在玻璃幕牆中被廣泛應用,這種玻璃的最大特點是運用鍍膜阻隔光線,將紅外線反射至室內,而玻璃所吸收的熱量則被隔離,令熱量無法進入室內,在夏季室內保持涼爽的效果。鍍膜能吸收太陽光40%的輻射,能發揮遮陰效果,同時也能調節室內光線的柔和度。

在長期寒冷的地區,則可使用保溫鍍膜玻璃,其優點就是高度保留光線透入達80%進入室內,以降低能源消耗,在冬季還可以將陽光光缐作選擇性的滲透,並將熱量保留在室內,達至極保暖的效果,因此深受許多大學及公共建築歡迎。

另外,許多具創意的建築師更會靈活創意運用以上技術及理論,以人體生物的「皮膚」及「表皮」作喻意,創造出與別不同的雙層外層建築,除善用玻璃幕牆的技術及可持續性外,更自由發揮具創意的外層從而在外立面表達設計理念。因此說明,科技、科學及技術並不需要盲目跟從;相反,創意是建基於基礎科學及技術,設計者則可以用創意借題發揮,創意無限!

何周禮
何周禮建築設計事務所創辦人及董事

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