时事分析 | 环境生态及能源 | 2019-07-01 | 《星岛日报》

摩天之城 玻璃有罪



中环、金钟一带的繁华商业区,摩天大楼林立,玻璃幕墙在阳光照射下闪耀生辉,犹如繁华城市的美学象征。但这种现代甚为常见的建筑物料,近年却被指会对环境构成伤害。这些指控有何理据?日后香港的摩天大厦,应否告别玻璃幕墙?

玻璃建筑的历史最早可以追溯至19世纪,研究玻璃建筑物历史发展的英国肯特大学(University of Kent)可持续建筑学系高级讲师Henrik Schoenefeldt,指出19世纪时欧洲的园艺家,已经利用玻璃兴建温室,收藏各类奇花异草。为了维持室内具外来植物所需的炎热环境,他们会将隔热物料彻夜覆盖在玻璃之上,又或在温室的南方使用玻璃,配合隔热墙,以吸收正午的阳光和保持温度。[1]

但谈到首个大量采用玻璃的大型建筑结构,作为专供人类使用的空间,当数英国1851年为举行「世界博览会(The Great Exhibition)」而于海德公园建造的水晶宫(The Crystal Palace)。[2]它全长约563米,阔124米,以密集的铁枝筑起整个建筑的支架,支撑大幅透明玻璃墙,合2,000人之力花八个月时间建成,被视为活用玻璃与铁的新兴建筑的原始象征。后来的国际博览会和展览受这座设计破格的玻璃宫殿影响,都纷纷在相仿的玻璃建筑内进行。[3]

水晶宫 The Crystal Palace
图片来源:Wikimedia Commons

玻璃幕墙摩天大厦 成繁华城市象征

后来,玻璃建材的运用由展览场地转移至人们日常生活的空间,在1880至1890年代之间,美国芝加哥的建筑商兴建出第一代的玻璃办公大楼。[4]渐渐地,建筑师们在不同的建筑设计加入更多玻璃元素,甚至用来实现个人的设计理念。例如著名现代主义建筑大师密斯.凡德罗(Ludwig Mies van der Rohe),出名爱在建筑中大量起用玻璃材料,其建筑作品强调钢铁结构加上玻璃围墙,比喻为「骨骼和皮肤」,令业界更认识玻璃这种当时新兴的建筑材料。[5]

凡德罗的设计哲学,强调建筑应该体现空间的连续流动,模糊内部和外部之间的界限,而采用玻璃正好助他将此想法变成现实,创造出革命性的开放空间。[6]他亦认为建筑师应尽力将自然、房屋和人类更加融为一体,他于1945年所设计的房屋Farnsworth House,便利用连续的落地大玻璃,将室内空间延伸至窗外的绿化景色。[7]

Farnsworth House
图片来源:Wikimedia Commons

凡德罗早在1921年大胆地推出全玻璃幕墙大楼的建筑设计方案,直到1958年西格兰姆大楼(Seagram Building)在纽约柏丽大道建成,其想法终于成真,而西格兰姆大楼也被视为世界上最早期以金属和玻璃幕墙构成的现代摩天大厦之一。[8]

凡德罗的建筑哲学影响深远,时至今日,矗立于全球繁华大都会的玻璃幕墙摩天大厦,设计意念皆受这位建筑大师影响。由于这些摩天大厦多数座落于发达城市[9],它们的聚集,令玻璃幕墙摩天大厦俨如繁华城市的象征。

刚去世的著名建筑大师贝聿铭,也擅长用几何形状和玻璃幕墙设计建筑物,最为港人熟悉的作品,无疑是中环的中银大厦。[10]中银大厦由四个不同高度结晶体般的三角柱身组成,呈多面棱形,好比璀璨生辉的水晶体,玻璃幕墙在阳光照射下呈现出不同色彩。[11]

温室效应虚耗能源 雀鸟撞玻璃惨死

除了设计上更为美观和有空间感,玻璃幕墙亦具备其他功能,例如将自然光引入室内空间,增加室内光线,改善大厦内企业员工的工作环境;有研究称,更多的自然光可以减轻员工的眼睛疲劳和头痛,并有助于提高他们的生产力。[12]

不过随着环保意识提高,近年建筑界开始思考应否继续复制玻璃之城,甚至有设计过不少著名玻璃摩天大楼的建筑师认为,玻璃是虚耗能源建筑的象征。[13]其长久以来面对的问题之一,是会令室内温度增加,前述的水晶宫,便因夏天室内过热,而令世博主办单位多次暂时拆除大部分玻璃,后来更将部分玻璃窗永久拆除,换成帆布窗帘,视乎炎热程度开关。[14]玻璃建筑室内变热,背后原理正是温室效应,太阳辐射可以穿透玻璃,令室内的空气变热,但室内的热能却只有很小部分可以穿透玻璃散到外面,故室内气温会比室外高。[15]在有冷气的现代,人们因此开大冷气,消耗大量能源。[16]

玻璃幕墙亦是雀鸟「杀手」,雀鸟日间觅食时,会误以为玻璃幕墙的树木倒影是真树,又或在夜间迁徙时,被灯火通明的大厦吸引,然后撞上玻璃致死。科学家估计,美国每年有至少一亿只雀鸟因此死亡。[17]

纽约市淘汰低效能玻璃幕墙

有外国地方政府更将气候变化的矛头,直指向玻璃幕墙摩天大厦。纽约市长白思豪(Bill de Blasio)近日宣布耗资140亿美元推行绿色新政,目标于2030年减少23%温室气体排放。[18]他在4月22日地球日出席活动时声言,纽约温室气体排放的头号来源是建筑物,而非汽车,批评用玻璃和钢铁建成的摩天大厦令全球暖化恶化。[19]

白思豪宣布,纽约市的新玻璃建筑,必须符合严格能源效能指引,或采取大量补偿措施去减少碳排放,才可获得建筑许可。[20]新法案料于今年底推出,需得到市议会通过。不过,纽约市早前已通过法案,要求现有建筑物的业主,要将建筑物的温室气体排放,在2030年前减少四成,否则将面临每年多达数百万美元的罚款。[21]

香港也有人提倡规管玻璃幕墙的使用,其中天文台前台长林超英称,当局应修改《建筑物条例》,遏止地产商采用玻璃幕墙,改用隔热物料,让用户可享用天然气流。[22]此外,去年强台风山竹袭港期间,不少大厦的外墙玻璃飞脱堕下,都惹起坊间讨论玻璃建材的潜在风险。[23]

玻璃要用得其所

值得留意的是,以上各种规管模式皆非意味要「斩脚趾避沙虫」,完全不准采用玻璃,而是探讨如何用得其所,更加节能。其实为符合日益严格的建筑物能源规管,业界已不断改进玻璃技术去减少能源消耗,如以双层玻璃外墙减少热能渗入,或为玻璃涂上高科技涂层,抵挡白天超过70%的太阳辐射。[24]这些高性能的玻璃可显著提高室内舒适度,在夏季减少热量的吸收,并降低使用冷气的需求;而在冬季冷空气被隔绝在外,因此可减少供暖。[25]

上面提及那位认为玻璃是虚耗能源建筑象征的建筑师亦指出,使用玻璃仍是有意义的,但要视乎日光照射方向,明智地选择在哪里用上玻璃外墙,如将玻璃放在日光有限的大厦底部便不是聪明的做法。更佳做法是结合使用玻璃与其他建筑材料,他以伦敦商厦5 Broadgate为例,外墙只用35%的玻璃,65%为实心隔热铁板,比全玻璃幕墙更切实地减少建筑物的碳排放。[26]

未来玻璃在建筑设计中相信依然担当重要角色,但如何在减少使用玻璃同时,令摩天之城不会失色,将会更考建筑师的工夫和心思。

1 Henrik Schoenefeldt, “Glass skyscrapers: a great environmental folly that could have been avoided,” The Conversation, https://theconversation.com/glass-skyscrapers-a-great-environmental-folly-that-could-have-been-avoided-116461, last modified May 14, 2019.
2 同1。
3 “Crystal Palace,” Encyclopaedia Britannica, https://www.britannica.com/topic/Crystal-Palace-building-London, last modified May 21, 2019; “Joseph Paxton(1803 - 1865),” BBC, http://www.bbc.co.uk/history/historic_figures/paxton_joseph.shtml, accessed May 22, 2019.
4 同1。
5 Evan Rawn, “Material Masters: Glass is More with Mies van der Rohe, ArchDaily, https://www.archdaily.com/574575/material-masters-glass-is-more-with-mies-van-der-rohe, last modified December 3, 2014.
6 同5。
7 同5。
8 “How Mies invented modern architecture,” Phaidon, https://uk.phaidon.com/agenda/architecture/articles/2014/march/19/how-mies-invented-modern-architecture/, accessed May 23, 2019;「『简约设计大师』Ludwig Mies van der Rohe密斯.凡德罗」。取自香港电台网站:http://rthk9.rthk.hk/elearning/architecturetour/ludwig_mies.htm,查询日期2019年5月23日。
9 “Cities with the most skyscrapers,” Emporis, https://www.emporis.com/statistics/most-skyscraper-cities-worldwide, accessed May 23, 2019.
10 何桂婵,「【Memories】贝聿铭逝世 一代华人建筑大师的高山低谷」。取自明周文化网站:https://www.mpweekly.com/culture/贝聿铭-建筑-建筑设计-111131,最后更新日期2019年5月18日。
11 「中银大厦」。取自新中物业管理有限公司网站:http://www.sunchunghk.com/tc/Bank_of_China_Tower.php,查询日期2019年5月23日。
12 Neasa MacErlean, “Why glass remains the top choice for today’s skyscrapers,” JLL Real Views, https://www.jllrealviews.com/trends/design/glass-remains-top-choice-todays-skyscrapers/, last modified April 24, 2018; 「可持续发展」。取自高银集团网站:http://www.goldingroup.com/zh-hant/sustainability/environment/,查询日期2019年5月23日。
13 Oscar Holland, “Are architects turning their backs on glass skyscrapers?,” CNN, January 25, 2018, https://edition.cnn.com/style/article/why-glass-architecture-is-bad-for-our-cities/index.html.
14 同1。
15 郑琇嬬,「温室效应」。取自台湾网路科教馆网站:https://www.ntsec.edu.tw/LiveSupply-Content.aspx?cat=6841&a=0&fld=&key=&isd=1&icop=10&p=1&lsid=6896,查询日期2019年5月23日。
16 何巨业,〈『绿色』建筑 不一定环保〉,《置业家居》,2016年8月27日,第32页。
17 Lauren Aratani, “Buildings are killing up to 1bn birds a year in US, scientists estimate,” The Guardian, April 7, 2019, https://www.theguardian.com/environment/2019/apr/07/how-many-birds-killed-by-skyscrapers-american-cities-report.
18 “Action on Global Warming: NYC's Green New Deal,” City of New York, https://www1.nyc.gov/office-of-the-mayor/news/209-19/action-global-warming-nyc-s-green-new-deal#/0, last modified April 22, 2019.
19 “Transcript: Mayor de Blasio Announces New York City's Green New Deal,” City of New York, https://www1.nyc.gov/office-of-the-mayor/news/211-19/transcript-mayor-de-blasio-new-york-city-s-green-new-deal, last modified April 22, 2019.
20 “Action on Global Warming: NYC's Green New Deal,” City of New York, https://www1.nyc.gov/office-of-the-mayor/news/209-19/action-global-warming-nyc-s-green-new-deal#/0, last modified April 22, 2019; “Transcript: Mayor de Blasio Announces New York City's Green New Deal,” City of New York, https://www1.nyc.gov/office-of-the-mayor/news/211-19/transcript-mayor-de-blasio-new-york-city-s-green-new-deal, last modified April 22, 2019.
21 Jeffery C. Mays, “De Blasio’s ‘Ban’ on Glass and Steel Skyscrapers Isn’t a Ban at All,” The New York Times, April 25, 2019, https://www.nytimes.com/2019/04/25/nyregion/glass-skyscraper-ban-nyc.html.
22 「林超英倡发展商减用玻璃外墙 免导致『人造温室效应』」。取自香港电台网站:https://news.rthk.hk/rthk/ch/component/k2/1442152-20190210.htm?fbclid=IwAR0GkB40r50_WLKLEW2mUR_xe0K4G73IdMsM4aypH8eelXLfuPZZVplmGPA,最后更新日期2019年2月10日;「【全球暖化】林超英倡少食巴西鸡翼减网购 买邻近地区生产食物」。取自明报新闻网网站:https://news.mingpao.com/ins/港闻/article/20190210/s00001/1549770837423/,最后更新日期2019年2月10日。
23 何巨业,「玻璃幕墙的潜在风险」。取自香港经济日报网站:https://paper.hket.com/article/2194619/,最后更新日期2018年10月27日。
24 Neasa MacErlean, “Why glass remains the top choice for today’s skyscrapers,” JLL Real Views, https://www.jllrealviews.com/trends/design/glass-remains-top-choice-todays-skyscrapers/, last modified April 24, 2018.
25 「香港办公室绿建指南」。取自香港绿色建筑议会网站:http://hkg-training.hkgbc.org.hk/green_office_guide/chi/files/assets/common/downloads/GOG_Booklet_Chinese_170324.pdf,查询日期2019年5月23日,第30及31页。
26 同13。