編譯／潘楠慕

「被動式住宅」（passive house）是近年興起的建築設計趨勢，隨著氣候變遷加劇以及各界日益重視環保節能，這種建築概念在紐約及一些大都市愈來愈受歡迎。

被動式節能住宅的標準最初來自德國，其宗旨是提升能源使用效率、生活空間的舒適性以及環保；為了有效的保暖和降溫，這種建築採用氣密絕緣材料密封，原理類似保溫瓶，藉此產生冬暖夏涼的效果。建築物的供暖、通風和空調系統，也採用熱回收通風系統（Energy Recovery Ventilation System），能把熱能排出或保留在室內回收再利用，並透過風扇吸入乾淨、新鮮及過濾後的空氣，排出室內廢氣。

非營利組織RiseBoro指出，被動式住宅的絕緣材料，能阻擋外界的髒空氣或異味，並可隔絕噪音，兼具節能、環保優點。

入住紐約一棟被動式住宅的席爾瓦（Stephanie Silva）表示，新的住所位於喧囂的街道旁，但室內異常安靜。她說：「一關上窗戶，熙熙攘攘的噪音就消失了，我的過敏症狀也改善許多。﹂

除了健康方面的好處，被動式住宅也能為住戶節省開支，尤其是電費。被動式建築開發商布朗克斯專業集團（Bronx Pro Group）的資深副總裁史坦（Justin Stein）表示，這種房屋的能源需求，約比傳統隔熱建築少六至七成。

以三口之家估算，被動式住宅每月所需繳納的電費為五十美元，傳統建築則為一百三十五美元。

史坦指出，被動式住宅有三大訴求，首先是舒適性；符合被動式住宅標準的房屋，能在冬季及夏季提供最大的舒適性，並且價格合理。

第二項訴求是品質，包括杜絕房屋的冷、熱能流失點，並防止溼度過高。第三項要求是環保永續性，除了材質的選擇，更重要的是大幅減少能源消耗。

史坦表示，由於氣候不同，各地的被動式建築將有不同的特點。以紐約市為例，當地傳統建築的設計以供暖、保暖為主，但夏季降溫的選擇多為空調，不僅消耗大量能源，也產生大量溫室氣體；被動式建築則能在氣溫上升時，以高效方式降溫。

紐約市目前已有三十多座被動式住宅，另有數十項被動式房屋翻新及新建計畫正在進行中。史坦表示，紐約市的房屋占當地溫室氣體排放量的百分之七十一，建築物若能廣泛採用被動式設計，將有助紐約市實現二○三○時減少建築物溫室氣體排放量四成的目標。

史坦指出，無論是金錢、健康、環保等領域，被動式建築都有長遠的好處；目前的被動式建築以住宅為主，史坦預期，未來將有愈來愈多非住宅類的建築物採用被動式建築的概念，例如政府機關或學校。



新款二維片材 輕如塑膠比鋼堅固

美國麻省理工學院（MIT）的化學工程師已研發創新的聚合工藝，創造一種比鋼更堅固、和塑膠一樣輕的材料，並且能大量生產。

這種利用創新製程生產的新材料是一種二維聚合物（Polymer），稱為聚芳醯胺（polyaramide），研究團隊將其命名為2DPA-1。這種材料能夠自行組合成薄片，這個特點也是新材料與其他聚合物的最大差別。

聚合物是指具有龐大分子量的化合物，由稱為單體（monomer）的結構單元鏈組成。

傳統的聚合物會形成類似義大利麵的鏈狀結構，這些鏈狀結構形成後，在其末端添加新分子即可聚合成三維物體，並透過多種方式進行成型，包括塑膠成型、橡膠成型等，並製作成各種產品，如寶特瓶。

多年來，研究聚合物的科學家們一直假設，如果可以誘導聚合物形成二維片材，它們應該會形成極其堅固、輕質的材料。然而，數十年來這個領域的多項研究產生的結論是，不可能創造這種材料，原因是二維片材和三維結構在動力學上存在巨大差異。

不過，MIT的最新研究突破技術瓶頸，也讓聚合物的應用範圍大幅擴張。主持這項研究的麻省理工學院化學工程教授史特拉諾（Michael Strano）表示，這種創新材料可以用來製作汽車零件或手機的輕質耐用塗層，也可以用於製作橋梁或其他建築結構。

測試結果顯示，2DPA-1的密度只有鋼的六分之一，但彈性模量（讓材料變形所需的力量）比防彈玻璃高約六倍，重量則比塑膠還輕，可用於製造建築物的支撐結構。

此外，這種材料另一個特性是不透氣、不透水，因此可製成完全防水或防氣體通過的超薄塗層，保護汽車或手機零件。

研究團隊已把這項成果發表於《自然》（Nature）期刊，並就相關技術申請兩項專利；史特拉諾表示：「在傳統的觀念中，塑膠無法用來支撐建築物，但使用這種材料，我們能創造新事物；這種新材料的特性非常特別，我們對它的前景充滿期待。」



繽紛鋼浪板 蓋出冰島鐵甲屋

鋼浪板（corrugated sheet metal）通常用於倉庫或農場建築，但在冰島首都雷克雅維克，許多住宅都是以這種材料建造的鐵皮屋，反映冰島是世界上率先擁抱實用的創新建築方式的國家。

冰島是全球最寒冷的國家之一，冬季平均溫度低於攝氏零度；隨著地球暖化讓氣候趨於極端，居民開始使用鋼浪板覆蓋房舍，抵禦強風和雨水鏽蝕，應對嚴峻的氣候環境。這種房屋，被稱為「冰島鐵甲」（Icelandic ironclads）。

冰島電視主持人、前市議員和活動家波德森（Gísli Marteinn Baldursson）表示，冰島缺乏木材等自然資源，被迫捨棄傳統建材。過去，多數冰島人都住在以草皮覆蓋的房屋裡，但這種屋舍的環境潮溼陰暗，外牆則需要定期修理或重建，以保持堅固和防水。波德森說：「在草皮屋裡生活，幾乎就像住在洞穴。」

十九世紀後期，冰島開始與英國進行貿易，人們發現了更耐用的鋼浪板。雷克雅維克的城市規畫師古德蒙斯多提爾（Gunnthora Gudmundsdottir）表示：「鋼浪板非常適合遮風擋雨，雷克雅維克和冰島其他地方隨即廣泛採用。一九一五年雷克雅維克經歷一場大火，但以鋼浪板包覆的房屋大多安然無恙，市政府決定把這個趨勢變成法律，要求所有相連的新房屋需覆蓋鋼浪板。」

然而，一九二○年代混凝土建築興起後，許多人捨棄鐵皮屋。一九六○年代，更興起一股掃除鐵皮屋的風潮。不過，鐵皮屋的舒適性仍受到喜愛，當地居民表示，鐵皮屋比混凝土房屋舒適，因為這種建築並非完全密封，可讓空氣流通，不會潮溼或發霉。此外，這種房屋通常只有兩層，不會遮擋日照，有助保持屋舍溫暖。鋼浪板的色彩繽紛，也讓這些房子產生獨特的魅力。

波德森表示：「『冰島鐵甲』象徵冰島在擁抱新技術之際並未放棄國家獨有的魅力，以及對生活型態的關懷，我很喜歡這種建築營造的友好氛圍，這是雷克雅維克的標誌性建築。」