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三、保溫體（Thermal Mass） 現在，我們已大致了解了現代建築工法之所以造出「生病的建築物」的幾個主要原因。那麼應如何避免與改善呢？其實，翻開世界建築史，再放眼亞、歐、非的一般民居，我們的祖先早已給了我們很好的答案：厚牆與實地。 在四季分明，溫差大的區域，寒帶、溫帶以及乾熱帶，建築物多以土、石、草或灰泥築成厚牆，利用這些天然材料比熱較大的物理特性，形成很好的保溫體（Thermal Mass）；也就是說，比熱大的材質其吸熱與散熱比較慢，貯存熱能的時間就比較久。如果體積大，那麼吸的熱也多一些。因此，在需要取暖的冷天，厚牆（保溫體）在白天所吸收的太陽的輻射熱，到了夜晚溫度下降後，便會慢慢散發出來，而成為完全天然、不假機械的調溫機制。反之在夏日，經過了夜晚冷卻的土、石，仍舊能提供白日一絲清涼。所以台灣鄉下早期土牆泥地的老屋，總是冬暖夏涼。在美國科羅拉多州有許多以麥桿包（Straw Bale）或用黏土混合麥桿（Straw-Clay）築出的草泥牆；新墨西哥州、亞歷桑那州一帶也四處可見中美洲傳統的土坯屋（Adobe）。可別小看這些「土」房子，其保暖與省能性一流，如果略加用心設計建造，往往可以達到全年不必使用人工空調的程度（Zero Energy）。即使冬天戶外為冰雪所封，只要白天有太陽，室內也可保持華氏六、七十度（約攝氏二十度）的舒適溫度。 您知道世上最佳的隔熱材是什麼嗎？答案是「空氣」。正是因為此一物理性質，使得保溫材質低密度、孔隙多的特性，將熱空氣或冷空氣貯存其中，需經很長時間才會逐漸釋出。以保溫材砌一堵厚牆，那麼在牆這一邊的溫度，需經過數小時才會漸漸傳到另一邊去。它的厚度，造成一種延遲傳導的特性。換言之，也就是其阻隔性能佳之意。不僅如此，我們回到上一期所談到的建材是否透氣的問題，若材料本身孔隙多，密度低，就意謂著空氣分子可以自由出入；那麼只需將此種材質的牆加厚，使得傳遞路徑加長，則室內外的空氣會自然而緩慢的交流，達到換氣的效果，濕氣也不會留滯在屋內或牆內，能夠自然排出。而室外的污染，則在隨著空氣穿越很長的路徑之後，大部分也都被細微的孔隙過濾了，無法進入室內。所以，天然保溫體同時具有保溫、隔熱與透氣三項優點。 反觀美國現行的木構造住宅，為了造價低廉而且工期很短（三個月就可蓋一棟），其外牆既輕且薄，只有六至七吋厚（可參考前期之標準牆剖面），其保溫時效只有十分鐘。也就是說，耗費了寶貴的能源來運轉機械設備、好不容易才得來的室內溫暖，只能保持十分鐘，就又散失了。這也就是為什麼在很冷及很熱的天氣裡，家中的冷暖氣差不多十分鐘就要啟動一次，才能維持室內的恆溫，這是多麼不經濟又不合理的事！ 地球的石化能源已逐漸枯竭，火力發電還會造成極大空氣污染。不論是用燃油還是電力還是天然氣，大家都應想想：如果有一天沒有了怎麼辦？不必仰賴機械而能維持室內環境的舒適與平衡，實在是個根本解決之道，也是人類必然要走的方向。至於在照明、電器等其他方面所需使用的電力，也應以太陽能、火力、風力等乾淨的「綠動力」為主。 談到這裡，我們就能明白，如果室內需要裝置水管式調溫系統輔助的話，最好配合保溫厚牆，如此一方面牆內水管的溫度不易散失，一方面水管輻射式能源也與厚牆相輔相成，成為效能極高的調溫設備。與送風系統比較，以輻射能供暖或取涼有以下幾項優點： 1.室內空氣品質良好。 2.室內溫度穩定舒適。 3.濕度自然平衡，不生黴菌。 4.安靜。 5.耐久、維修少。 6.能源耗損少。 7.電磁平衡。 在這樣的屋子裡生活，身體當然容易健康。 上述幾項優點的第七項，提到電磁平衡。材料也有電磁平衡的問題嗎？是的，建材本身的電磁場是否平衡，大大影響人體的健康。每一種物質都由原子組成，每個原子都帶著正電或負電，這是種極細微的能量（Subtle Energy），其平衡與否，決定了該材質適應外界能量場的能力。簡言之，天然材質（未加以不當處理）的電磁是平衡的，而人造材料的電磁則不盡然。所以就隔熱材來說，天然棉花若打濕了很快就會乾，而玻璃纖維泡棉乾的速度就比棉花慢許多，這與電磁平衡有關。因此之故，身上若穿著人造纖維的衣服，會覺得比較燥熱、不透氣；若蓋的是人造纖維的被子，會影響睡眠，不易安穩；可想而知，如果居住的房子其牆、地、頂的電磁不平衡的話，會怎麼樣呢？ 別忽視這微小正負電之間所產生的一收一放的作用力，它在自然界中擔負著很重要的功用。以人體為例，骨骼帶著正電，肌肉組織帶負電，人體內細胞的維護、汰舊與更新、循環運輸等等，很大部份需藉助這個力量。曾有科學家換算過，如果人類的心臟只是個單純的泵（幫浦），那麼為了要能把血液在總長六萬多英里的大小血管中推動，這心臟必須要大到如一間小房子那樣才夠。而我們的心臟，只比拳頭大一些。 接下來，要來探討一樣電磁不平衡，但是在現代用得最普遍的建材│水泥。 四、水泥與混凝土 水泥（Cement，亦可稱灰泥）在近代建築中佔了很重要的地位，木造住宅、金屬房屋多半仍以它作基礎與地坪，道路橋樑、大型公共建築少不了它；在台灣，更是普遍的以混凝土作為一般建築的方式。（在此可能需要說明一下定義：水泥是原料，水泥混合了水及沙或石就稱之為混凝土；水泥加水加骨材與鋼筋一同澆灌，便是鋼筋混凝土。）其實水泥並不是什麼新材料，自古以來所採用的灰泥，便是取自氧化鎂礦土與石灰岩；但是自從十九世紀前葉波特蘭水泥（Portland Cement）發明之後，就逐漸取代了原本天然的灰泥。所以當今一般若提起水泥，大都是指波特蘭水泥而言。 一八二四年，一位英國約克夏的石匠偶然發現將白堊（Chalk）及黏土（Clay）放到窯裡烘烤後磨碎，再加入硅（音霍）酸鈣（Calcium Silicate）的灰粉，加水攪拌後，就會凝結成堅硬如石的東西。他稱之為「人造石的大進步」，並申請了專利。由於用波特蘭水泥所鑄成的混凝土其強度確實比老式灰泥大，而且能用模板澆灌成各種形狀，便宜且又易於設計施工，所以很快的就席捲了全世界，成為最通用的建材，往昔的鎂灰泥已被人遺忘。然而，一百多年後的今天，水泥盒子已在世界各地林立，在這個地球環境被逐漸腐蝕的時候，在人類因為房屋生病而跟著生病的時候，我們才又開始覺醒，回頭重拾古老的智慧。 波特蘭水泥究竟有什麼不好？是我們需要探討的第一步。現在全世界每年要生產約十七億公噸的波特蘭水泥，幾乎等於每六個人就有四分之一公噸。煉水泥的窯中的溫度必須達到1,450?（約2,700?），因而產生極大量的二氧化碳，一部分由燃料產生，一部分由製造過程中的化學反應而來。生產一公噸的波特蘭水泥，就會製造出一公噸的二氧化碳，散向大氣中。以全球平均計，水泥工業所產生的二氧化碳佔人類所製造二氧化碳的百分之七，而在蓬勃發展的國家（如中國大陸），這數字更上達百分之十。在今日大氣污染、臭氧層破壞、氣候暖化情況如此危急的時候，我們應該要有具體行動來改善。 至於波特蘭水泥本身，由於經過華氏近三千度的高溫燒製，令原本所含的天然結晶水消失，生產出的水泥原料已經失去了原有的「生命力」（Life Force or Subtle Energy），其分子之間不再具有微細的推、拉力量，使其電磁呈不穩定狀態。如果以波特蘭水泥澆灌混凝土，更會由於其所含水分高，而具高導電性，人如果光腳直接站在這種水泥地上，則細胞內的電子會被水泥吸去，使人的電磁場不正常。德國一位生物建築專家龐赫柏（Hubert Palm）根據他的觀察，認為波特蘭水泥鑄出的混凝土有以下壞處： 1. 會干擾人類生存所需的一些有益的宇宙輻射線與大地輻射線，而有損人的氣（能量），使人容易疲累。 2. 本身無生命力，或曰微細能量，而導致生活在其間的人產生種種症狀，稱為混凝土病（Concrete Sickness）。 而如果再加上鋼筋，則更嚴重，會： 3. 干擾人類賴以生存的天然電磁場，使人體失衡。 4. 會將建築物內機電設備所帶的人工有害電磁輻射擴大效應。 5. 鋼筋甚至帶有有害輻射。 於是，有人開始注意、觀察，發現古早的土牆泥地用的是含鎂的材料，古老的智慧一點一點揭露出來。 鎂（Magnesium），存在海水鹽鹵中，存在百分之八的地殼裡，無處不在，伴著人類在這個地球上生存與進化，如果體內缺鎂，就算補充多少鈣，身體也不能吸收利用。將氧化鎂（Magnesium Oxide, Mgo, or Magnesia）與磷或氯化鎂混合起來，就是最好的建材，歐洲、亞洲、拉丁美洲乃至紐西蘭，處處都是這種建材的蹤跡。中國的古長城，印度的塔（浮屠），經數千年迄今仍屹立，其灰泥中便含有鎂。近者即便在美國，一九三○年以前的磨石子地坪也都含氧化鎂或氯氧化鎂（Magnisium Chloride）；在波特蘭水泥興起之前，美國所用的便是含鎂灰泥，它的好處可歸納為以下幾點： 1.它與疏質（多孔隙）材料的結合力強。而波特蘭水泥就需要介質，這些介質又令波特蘭水泥更加不能透氣。 2.能夠自然呼吸，保留了原本平衡的電磁場，不會引生室內的黴菌。 3.抗壓力強，達 9,000psi 至 45,000psi，抗拉力亦可達 800psi。 4.生產氧化鎂只需650?，所需溫度不及生產波特蘭水泥一半；生產鎂土灰泥所需能源只有生產波特蘭水泥的20％到40％。 5.含鎂水泥不導電，高度絕緣，而且保溫、隔熱性能都很高。 6.若將氧化鎂與黏土及疏質材混合使用，則有互補作用，黏土可幫助吸收水分，不致過潮，而鎂則助快乾。 7.施工時，鎂灰泥加水在凝固的過程中不僅會吸收二氧化碳，在乾了以後還會繼續緩慢的吸收。一噸這種「生態混凝土」（Eco-Concrete）可吸收0.4噸的二氧化碳，有助減低溫室效應。因此之故，東尼．史密斯（Tony Smith）在其「混凝土雨林」（Concrete Rainforest）一文中，稱讚其為生態水泥（Eco-Cement），可以把混凝土的建築物改造成吸收二氧化碳的「人造雨林」。 目前只有一個缺點，就是碳酸鎂的主要來源菱鎂礦（Magnesite）或白雲石（Dolomite）的開採費用比波特蘭水泥的原料碳酸鈣高，但是相信日後開採量大以後價格便會下降，能夠更加有競爭力。 （待續） 參考資料： 1."Homes That Heal ( And Those That Don't ) : How Your Home May Be Harming Your Family's Health" , by Athena Thompson, New Society Publishers 2."Prescriptions for A Healthy House: A Practical Guide for Architects, Builders and Homeowners, by Paula-Baker Laporte and John Banta, New Society Publishers 3."Breathing Walls"-Pre-Publication Draft, by George Swanson & Oram Miller 4.www.geoswan.com |
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