時事分析 | 環境生態及能源 | 2019-07-01 | 《星島日報》

摩天之城 玻璃有罪



中環、金鐘一帶的繁華商業區,摩天大樓林立,玻璃幕牆在陽光照射下閃耀生輝,猶如繁華城市的美學象徵。但這種現代甚為常見的建築物料,近年卻被指會對環境構成傷害。這些指控有何理據?日後香港的摩天大廈,應否告別玻璃幕牆?

玻璃建築的歷史最早可以追溯至19世紀,研究玻璃建築物歷史發展的英國肯特大學(University of Kent)可持續建築學系高級講師Henrik Schoenefeldt,指出19世紀時歐洲的園藝家,已經利用玻璃興建溫室,收藏各類奇花異草。為了維持室內具外來植物所需的炎熱環境,他們會將隔熱物料徹夜覆蓋在玻璃之上,又或在溫室的南方使用玻璃,配合隔熱牆,以吸收正午的陽光和保持溫度。[1]

但談到首個大量採用玻璃的大型建築結構,作為專供人類使用的空間,當數英國1851年為舉行「世界博覽會(The Great Exhibition)」而於海德公園建造的水晶宮(The Crystal Palace)。[2]它全長約563米,闊124米,以密集的鐵枝築起整個建築的支架,支撐大幅透明玻璃牆,合2,000人之力花八個月時間建成,被視為活用玻璃與鐵的新興建築的原始象徵。後來的國際博覽會和展覽受這座設計破格的玻璃宮殿影響,都紛紛在相仿的玻璃建築內進行。[3]

水晶宮 The Crystal Palace
圖片來源:Wikimedia Commons

玻璃幕牆摩天大廈 成繁華城市象徵

後來,玻璃建材的運用由展覽場地轉移至人們日常生活的空間,在1880至1890年代之間,美國芝加哥的建築商興建出第一代的玻璃辦公大樓。[4]漸漸地,建築師們在不同的建築設計加入更多玻璃元素,甚至用來實現個人的設計理念。例如著名現代主義建築大師密斯.凡德羅(Ludwig Mies van der Rohe),出名愛在建築中大量起用玻璃材料,其建築作品強調鋼鐵結構加上玻璃圍牆,比喻為「骨骼和皮膚」,令業界更認識玻璃這種當時新興的建築材料。[5]

凡德羅的設計哲學,強調建築應該體現空間的連續流動,模糊內部和外部之間的界限,而採用玻璃正好助他將此想法變成現實,創造出革命性的開放空間。[6]他亦認為建築師應盡力將自然、房屋和人類更加融為一體,他於1945年所設計的房屋Farnsworth House,便利用連續的落地大玻璃,將室內空間延伸至窗外的綠化景色。[7]

Farnsworth House
圖片來源:Wikimedia Commons

凡德羅早在1921年大膽地推出全玻璃幕牆大樓的建築設計方案,直到1958年西格蘭姆大樓(Seagram Building)在紐約柏麗大道建成,其想法終於成真,而西格蘭姆大樓也被視為世界上最早期以金屬和玻璃幕牆構成的現代摩天大廈之一。[8]

凡德羅的建築哲學影響深遠,時至今日,矗立於全球繁華大都會的玻璃幕牆摩天大廈,設計意念皆受這位建築大師影響。由於這些摩天大廈多數座落於發達城市[9],它們的聚集,令玻璃幕牆摩天大廈儼如繁華城市的象徵。

剛去世的著名建築大師貝聿銘,也擅長用幾何形狀和玻璃幕牆設計建築物,最為港人熟悉的作品,無疑是中環的中銀大廈。[10]中銀大廈由四個不同高度結晶體般的三角柱身組成,呈多面稜形,好比璀璨生輝的水晶體,玻璃幕牆在陽光照射下呈現出不同色彩。[11]

溫室效應虛耗能源 雀鳥撞玻璃慘死

除了設計上更為美觀和有空間感,玻璃幕牆亦具備其他功能,例如將自然光引入室內空間,增加室內光線,改善大廈內企業員工的工作環境;有研究稱,更多的自然光可以減輕員工的眼睛疲勞和頭痛,並有助於提高他們的生產力。[12]

不過隨着環保意識提高,近年建築界開始思考應否繼續複製玻璃之城,甚至有設計過不少著名玻璃摩天大樓的建築師認為,玻璃是虛耗能源建築的象徵。[13]其長久以來面對的問題之一,是會令室內溫度增加,前述的水晶宮,便因夏天室內過熱,而令世博主辦單位多次暫時拆除大部分玻璃,後來更將部分玻璃窗永久拆除,換成帆布窗簾,視乎炎熱程度開關。[14]玻璃建築室內變熱,背後原理正是溫室效應,太陽輻射可以穿透玻璃,令室內的空氣變熱,但室內的熱能卻只有很小部分可以穿透玻璃散到外面,故室內氣溫會比室外高。[15]在有冷氣的現代,人們因此開大冷氣,消耗大量能源。[16]

玻璃幕牆亦是雀鳥「殺手」,雀鳥日間覓食時,會誤以為玻璃幕牆的樹木倒影是真樹,又或在夜間遷徙時,被燈火通明的大廈吸引,然後撞上玻璃致死。科學家估計,美國每年有至少一億隻雀鳥因此死亡。[17]

紐約市淘汰低效能玻璃幕牆

有外國地方政府更將氣候變化的矛頭,直指向玻璃幕牆摩天大廈。紐約市長白思豪(Bill de Blasio)近日宣布耗資140億美元推行綠色新政,目標於2030年減少23%溫室氣體排放。[18]他在4月22日地球日出席活動時聲言,紐約溫室氣體排放的頭號來源是建築物,而非汽車,批評用玻璃和鋼鐵建成的摩天大廈令全球暖化惡化。[19]

白思豪宣布,紐約市的新玻璃建築,必須符合嚴格能源效能指引,或採取大量補償措施去減少碳排放,才可獲得建築許可。[20]新法案料於今年底推出,需得到市議會通過。不過,紐約市早前已通過法案,要求現有建築物的業主,要將建築物的溫室氣體排放,在2030年前減少四成,否則將面臨每年多達數百萬美元的罰款。[21]

香港也有人提倡規管玻璃幕牆的使用,其中天文台前台長林超英稱,當局應修改《建築物條例》,遏止地產商採用玻璃幕牆,改用隔熱物料,讓用戶可享用天然氣流。[22]此外,去年強颱風山竹襲港期間,不少大廈的外牆玻璃飛脫墮下,都惹起坊間討論玻璃建材的潛在風險。[23]

玻璃要用得其所

值得留意的是,以上各種規管模式皆非意味要「斬腳趾避沙蟲」,完全不准採用玻璃,而是探討如何用得其所,更加節能。其實為符合日益嚴格的建築物能源規管,業界已不斷改進玻璃技術去減少能源消耗,如以雙層玻璃外牆減少熱能滲入,或為玻璃塗上高科技塗層,抵擋白天超過70%的太陽輻射。[24]這些高性能的玻璃可顯著提高室內舒適度,在夏季減少熱量的吸收,並降低使用冷氣的需求;而在冬季冷空氣被隔絕在外,因此可減少供暖。[25]

上面提及那位認為玻璃是虛耗能源建築象徵的建築師亦指出,使用玻璃仍是有意義的,但要視乎日光照射方向,明智地選擇在哪裏用上玻璃外牆,如將玻璃放在日光有限的大廈底部便不是聰明的做法。更佳做法是結合使用玻璃與其他建築材料,他以倫敦商廈5 Broadgate為例,外牆只用35%的玻璃,65%為實心隔熱鐵板,比全玻璃幕牆更切實地減少建築物的碳排放。[26]

未來玻璃在建築設計中相信依然擔當重要角色,但如何在減少使用玻璃同時,令摩天之城不會失色,將會更考建築師的工夫和心思。

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;「『簡約設計大師』Ludwig Mies van der Rohe密斯.凡德羅」。取自香港電台網站:http://rthk9.rthk.hk/elearning/architecturetour/ludwig_mies.htm,查詢日期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 何桂嬋,「【Memories】貝聿銘逝世 一代華人建築大師的高山低谷」。取自明周文化網站:https://www.mpweekly.com/culture/貝聿銘-建築-建築設計-111131,最後更新日期2019年5月18日。
11 「中銀大廈」。取自新中物業管理有限公司網站:http://www.sunchunghk.com/tc/Bank_of_China_Tower.php,查詢日期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; 「可持續發展」。取自高銀集團網站:http://www.goldingroup.com/zh-hant/sustainability/environment/,查詢日期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 鄭琇嬬,「溫室效應」。取自臺灣網路科教館網站:https://www.ntsec.edu.tw/LiveSupply-Content.aspx?cat=6841&a=0&fld=&key=&isd=1&icop=10&p=1&lsid=6896,查詢日期2019年5月23日。
16 何鉅業,〈『綠色』建築 不一定環保〉,《置業家居》,2016年8月27日,第32頁。
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 「林超英倡發展商減用玻璃外牆 免導致『人造溫室效應』」。取自香港電台網站:https://news.rthk.hk/rthk/ch/component/k2/1442152-20190210.htm?fbclid=IwAR0GkB40r50_WLKLEW2mUR_xe0K4G73IdMsM4aypH8eelXLfuPZZVplmGPA,最後更新日期2019年2月10日;「【全球暖化】林超英倡少食巴西雞翼減網購 買鄰近地區生產食物」。取自明報新聞網網站:https://news.mingpao.com/ins/港聞/article/20190210/s00001/1549770837423/,最後更新日期2019年2月10日。
23 何鉅業,「玻璃幕牆的潛在風險」。取自香港經濟日報網站:https://paper.hket.com/article/2194619/,最後更新日期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 「香港辦公室綠建指南」。取自香港綠色建築議會網站:http://hkg-training.hkgbc.org.hk/green_office_guide/chi/files/assets/common/downloads/GOG_Booklet_Chinese_170324.pdf,查詢日期2019年5月23日,第30及31頁。
26 同13。