落實減碳政策,日本打造純木造高層建築,助林業資源循環成趨勢
落實減碳政策,日本打造純木造高層建築,助林業資源循環成趨勢

節能減排成各行各業發展的重要議題,不止有在製造業上,就連建築業也大量導入其中,打造「有助於減碳的大樓」在日本建築業中成為熱門的議題,不同於過去使用大量水泥與鋼骨結構的建物,目前純木造建築工地也開始出現。

日本純木造大樓
碳排量比鋼骨建築少1700噸、比鋼筋水泥建築少6000噸,對於降低環境負擔有相當貢獻的純木造大樓Port Plus
圖/ 大林組

現今日本施行的純木造建築工地,不需水泥灌漿、不會產生粉塵,工程噪音低,不僅可實現良好的建築作業環境,也能夠降低對周邊環境的負擔,加上可減少鋼筋、模版、水泥等框體工程工種,可削減工種協調、檢查程序,有助於省力化、效率化,再配合藉由「種植」、「培育」、「使用」的林業資源循環,將有助於實現減碳、推進永續發展社會。

目前木造高層建築的計畫越來越常見,建築公司大林組與竹中工務店不斷接到客戶的詢問與下訂,住友林業等著手整備材料製造據點,建材加工機製造商也開始準備大型對應機種,木造高層建築除了以「有助於減碳的大樓」受到矚目外,也具有能夠減輕現場作業負擔的優點。

碳排量僅有1/4,高成本問題難以克服

曾經打造大阪港、東京車站、晴空塔的大林組,最新力作就是位於橫濱作為公司進修設施使用,所有地上構造(樑柱、地板、牆)全以木材打造、日本最高的11層樓高純木造大樓Port Plus,木材使用量達1990立方公尺,固碳量1652噸,據大林組表示從原料調集、施工到解體所排出的二氧化碳量,可抑制至同規模鋼骨建造大樓的6成,「若算入光合作用的固碳量,可以抑制至1/4」。

然而木造高層建築,首先需要克服的課題就在於耐火性能與結構強度,據《日本經濟新聞》報導,大林組以泛用建材的LVL(單板層積材)為基底,研發出可滿足建築法規中高層建築可耐火2小時以上之基準的建材,並在樑柱接合部使用獨家研發的剛接合榫單元來確保高剛性、高耐性、高韌性,牆壁與地板使用CLT(直交合成板),藉此便不需要水泥的「養護作業」,而有助於減輕現場負擔與節省人力。

木造木質化建築計畫小組中村光利被問到成本時,表示:「與相同規模的鋼骨建築要高3~4成」,但仍不斷接到客戶詢問關於大樓的木造化,顯示有許多企業正在考慮興建作為彰顯減碳決心的大樓。

木材聯合工廠
藉由設立木材聯合工廠,以求實現減碳、木材附加價值提升、增加雇用林業人員、日本產木材穩定供應、強化價格競爭力
圖/ 住友林業

木造高層建築需求高,推行「木材聯合工廠」

考量到成本與耐火性等,融合鋼骨或鋼筋水泥建築的「混合式工法」也在成長當中。竹中工務店與三井不動產正計畫在東京日本橋打造木造與鋼骨建造的混合式17層樓高大樓。

木造木質建築主管松崎裕之参表示:「預定在2022年中實現可適用於所有高層建築的小時耐火性能」,並說明採取的方針是構成材料2~3成使用木材,藉此便可將成本抑制到與鋼筋水泥建造相比僅增加10~15%的程度。

建築物大型化的話,建材也會隨著變大,木材加工機製造商也正在準備能夠對應大截面的新機種,德國HUNDEGGER最大截面從300mmX1300mm擴大至610mmX1300mm的機種已開始在日本販售,而日本大廠宮川工機也已推出可對應450mmX1250mm的機種,且已售出3台。

然而要普及木造高層建築,耐火性能高的構造材料自是不可或缺,但能夠製作作為材料之LVL與CLT的建材製造商卻相當有限,依據農林水產省的木材統計,2021年LVL的日本工廠有15處、CLT工廠為11處,再考慮到要符合耐火基準等技術門檻,供應能力便顯得更加有限。

在如此背景下,各林業公司與建材製造商看準木造高層建築的未來需求,已經著手整備所需之建材的供給系統,其中計畫在2041年打造350公尺木造建築來紀念創業350週年的,預計將在日本整備3~4處可生產從圓木、合板到木片等複數木材製品的「木材聯合工廠」。

預計在2024年前投入200億日圓,並附設生質能發電廠作為電力來源,目前已於鹿兒島縣取得8萬8千平方公尺的土地,將於2025年運轉。

住友林業社長光吉敏郎表示:「由於日圓貶值導致買不起海外木材,競爭力正在下降當中」,並強調提高日本產木材供給能力的必要,也預計在2030年前統整出每年可加工100萬立方公尺圓木的體制。

4層樓以上高層建築幾乎都非木造,具有普及潛力

根據日本林野廳表示2020年所動工的公共建築有13.9%為木造,低層建築物約佔3%,而從包含企業大樓等在內的建築物整體來看,2020年動工的4層樓以上中高層建築幾乎都是非木造,因此林野廳木材利用課長小島裕章表示:「尤其在中高層建築與非住宅建築中,木材相當具有普及的潛力」。

東京海上控股在8月時也發表新總部大樓將採木造等混合式建築,標榜將為世界最高級別的木材用量,將進一步推廣木造高層大樓,而若要推進木材使用,便需要增加建材供給能力並降低建築成本,以及更提高耐震耐火性能。

若是能從支援林業的角度來看,未來將需要統包業者、建材製造商、官方攜手合作來解決這些課題。

參考資料:日經大林組竹中工務店住友林業

責任編輯:吳秀樺

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〈脈動彰化〉以光雕技術生動演繹「一軸一環雙樞紐四引擎」的整體建設願景。
圖/ 彰化縣政府

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圖/ 彰化縣政府

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圖/ 彰化縣政府

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圖/ 彰化縣政府

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圖/ 彰化縣政府

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圖/ 彰化縣政府

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〈未來城市共創基地〉可透過平板互動生成多種建築,邀請民眾一同建設未來的理想城市。
圖/ 彰化縣政府

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【圓未來之行】戶外展區中的展品:〈魚的肚子是我們的生活〉,呼籲大眾綠色環保、永續循環的重要性。
圖/ 彰化縣政府

採訪・撰文/楊喻婷
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