控制冷卻速度 熔岩變身永續建材

編譯/潘楠慕 |2025.10.05
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冷卻速度影響熔岩建材特性。圖/法新社
建築師提出熔岩鑄形當建材的構想。圖/美聯社
火山噴發後形成的熔岩平原。圖/法新社
熔岩經天然冷卻後形成火成岩。圖/法新社
火山噴出的熔岩或許是現成的建材。圖/法新社

編譯/潘楠慕

火山爆發湧出的熔岩,向來被視為摧毀城鎮的毀滅力量,不過,冰島建築師提出新構想,適度引導、控制這股力量,使滾燙的熔岩經人工控制冷卻後,直接成為建築結構元件,甚至進一步用熔岩,就地打造出新聚落。

累積在火山內部的岩漿,在火山爆發時湧出成為熔岩,經過天然冷卻的熔岩,成為火成岩,例如玄武岩。不過,冰島建築師帕瑪多蒂爾(Arnhildur Pálmadóttir)和她兒子斯卡爾費辛松(Arnar Skarphéð insson),在今年威尼斯建築雙年展(Venice Architecture Biennale)提出名為「熔岩鑄形」(Lavaforming)的計畫,要讓熔岩以受控制的方式冷卻、鑄形,成為牆體、柱子或者其他建築結構體。

此構想緣由是2014年冰島胡勒漢火山(Holuhraun)爆發,帕瑪多蒂爾看到龐大熔岩流,意識到「這是從地底下湧出的大量建材」。她說:「若能善用這個材料,我們一周內就能打造完成一座城市。」

數年後,這項構想化為實際行動,帕瑪多蒂爾主持的建築師事務所,已在進行研究和測試,探索如何將原本被視為威脅的熔岩,轉化成具有環境永續的資源,打造出建築物。

帕瑪多蒂爾指出,熔岩具有混凝土有的物質特性,若迅速冷卻就會變得堅硬,形成如玻璃般的黑曜岩,冷卻速度緩慢,則更有可能結晶,適合製作柱體和結構元件;若冷卻時同時混入空氣,會形成輕質浮石(pumice),是具高度隔熱性的建材,「熔岩能與混凝土競爭,但是更永續」。

她的建築團隊提出三種以熔岩打造建築物的方式。第一種,在火山山腳挖出經過仔細規畫的渠道,引導熔岩流向設定的冷卻地點,冷卻後直接成為牆基,或導入工廠製成磚材,這些渠道網也可在火山爆發時,保護周邊社區。

第二種是利用3D列印機器人在熔岩地形上,直接用熔岩「列印」建築元件,但是這種列印技術尚待開發。第三種是鑽取地底岩漿,導入特製冷卻室形成預鑄構件,該團隊認為,能夠以類似開發地熱能的方式取得岩漿,不過鑽取岩漿的地質安全性仍未知。團隊坦言,這項計畫尚須仰賴未來的科技發展,不過,他們已與科學家合作,進行熔岩流模擬和冷卻測試,製作建材原型。

帕瑪多蒂爾表示,「熔岩鑄形」計畫,同時也是對建築業對混凝土之依賴的批判。水泥製程產生的二氧化碳,估計占全球碳排量8%,相比之下,火山氣體本就會釋放,若能直接利用熔岩,可避免造成額外的碳排量。她說,在全球氣候緊急狀態下,建築領域必須找到不同的回應方式,「我們希望這項計畫能帶來啟發」。

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