2008年02月
俞静静
二００七年十二月美国德州奥斯汀
奥斯汀（Austin）市是美国德克萨斯州（Texas）的首府，虽然就城市大小规模而论，在德州只排名第三、四位，但是在尊重自然与保护环境方面，却名列前矛。它是全美连锁健康超市Whole Food Market的总部与发源地，也是全美「绿建筑」（Green Building）密度最高的地方。琉璃光此次来到奥斯汀举办研习营，主要目的之一便是来此取经。
「绿建筑」课程的讲师乔治．史旺森（George Swanson）先生虽非建筑出身，但是早年却有因缘跟随两位美国知名的建筑师工作。据述他在一九八四年在爱荷华州（Iowa）盖了一栋自宅，根据当时建筑业流行的节能理论，他在墙内使用的泡棉隔热材厚达七吋，并且把整个房子包得密不透风。这栋房子果然十分省电，他也因此得了一项建筑奖；然而却因为住在里面的关系，令他的妻子生病，甚至小孩也因此丧命。遭此打击，他开始研究：问题出在那里？如果人生病是因为居住的房屋有病之故，那么如何才是不生病的建筑？
何谓绿建筑？
自古以来，人类用以筑居室、避风雨的材料不外是土、石、竹、木，皆取自大自然；人类在这种天然的环境中已生存了千万年，直到近一百多年，才有许多人工合成的材料问世，诸如塑胶、合板、胶着剂、塑胶漆、波特兰水泥等等，在不知不觉间，破坏了人与环境之间的平衡，逐渐伤害了人畜的健康。现代人一天之中大约有百分之九十的时间待在室内，呼吸着室内的空气，接收着室内的能量。诚如雷博士所说，我们以前探讨追求如何「吃得健康」，现在要知道如何「住得健康」，才能够得到完整真正的平衡。
「绿化」的建筑物，也就是健康自然的建筑物，其目标与标准可略归为以下几条：
- 建材本身与设备不致产生毒素，以及有害人体之辐射。
- 能够将户外毒素隔绝在外（例如空气中的化学污染，有害电磁波之类）。
- 能够将室内已有的污染排到室外。
- 防水、防潮并且不致引生鰴菌。
- 保温、给凉性能高，不用机械设备而能冬暖夏凉，维持宜人的温湿度。
- 能自动通风换气，维持良好室内空气品质。
- 利用天然能源，如太阳的光与热、风力或水力，尽量自给自足。
- 不致危害自然环境（例如排放二氧化碳等）。
符合这些条件的绿建筑，不但人住在里面十分健康舒服，还有几个好处：医疗保健开销减少、房屋的维护保养费用减低，而且房产的价值也大为增加。美国房地产协会有个初步统计，有环保措施的房子，价值比一般高个一成至两成，视其「绿化」程度与条件而定。
看了以上八项标准，我们不禁会想：能做到这样的话，那真是太理想了！真的做得到吗？现在有这样的房子吗？
有的。美国科罗拉多州那一带有一些，在欧洲更多，德国人在这方面已经研究了五十几年。有鉴于工业化以及战争所造成的生态浩劫，二次大战之后，德国致力重建环境与人民的健康，因而产生了生物建筑学（Bau-Biologie，德文），一点一滴的帮助了无数人康复，同时也将建筑业导向比较合乎自然的方向。一九八七年，德国建筑师海默．齐和（Helmut Ziehe）先生把这套学问带到佛罗里达的清水市（Clearwater），创立了国际生物生态建筑学会（International Institute for Bau-Biologie and Ecology），简称IBE，目的在为人类在这地球上创造比较整体、和谐与自给自足的居所。该学会以出版书籍通讯、举办讲习课程的方式，一直在努力推广理念，以教育一般大众与同业。笔者上其网站www.buildingbiology.net浏览，觉得这些内容实在是每个人都多少需要知道的知识，绝对不只是建筑专业的事。住屋与我们的关系何其密切，如果居住的人本身不明白、不要求，那么就很难期待建造的人为你改变；除非政府定下明智的政策，否则改善的时间会拖得非常长。德国政府早在五十年前就发现，人民的健保福利政策不能不考虑生活环境的因素；如果因环境因素而致病，那么只是一味的补贴、治疗，并不能根绝问题；只有从居处下手改善，社会的医疗保健成本才会减低，这是真正合乎经济效益的方法。
而反观美国政府，却一直在长期大量补贴塑胶与木材工业，致令建材木料的售价平均只有德国的八分之一，不但间接鼓励现行的木结构工法，肆意在全球大量伐木，也造成工地极度的浪费。据笔者经验估计，盖一间独栋住宅所丢掉的木料，可以再盖四分之一至三分之一栋。至于因居室不健康而招致人民健康的损失，更是难以估计。在世界卫生组织所列的排行榜上，美国人平均保健医疗开销名列世界第一，但是每人平均保健品质却位列第三十九；德国人的保健品质是世界第三，而保健开销只占第十七位；如此一比较，则何者方向较正确，已非常清楚。
那么，我们得先为现代建筑把个脉，看看是那里出了问题。
一、您的房子透气吗？
近年来，室内空气品质（Indoor Air Quality，简称IAQ）俨然已成为一个时髦的名词，上报的机会越来越多，从一九八○年代的氡气（Radon）危害到九○年代的鰴菌（Mold）事件，都根源于同一问题，就是房子不能透气。好在亚洲的居民没什么用暖气的习惯，也经常开窗，问题稍好一些。大多数美国人终年仰赖冷暖空调，因此常门窗紧闭；绝大多数的办公室在设计时，就不曾考虑开窗的问题。
自从一九七○年代因石油禁运而衍生第一次能源危机之后，美国建筑业就开始把房屋封得密密实实的，一点风都不漏，以为这样便可以节约能源。而事实上，这种用一层防水布（Vapor Barrier, 俗称Building Paper）把外墙包起来的作法（见附图一），只要施工有一点不确实，或在墙上钉钉子，户外的水气就会循管道进入墙内。更何况，由于一般小型建筑不需建筑师盖章监工，将防水布放错位置的情况所在多有。墙内空气一遇冷就凝结，令其中的木材及玻璃纤维隔热泡棉（Fiber Glass Batt Insulation）潮湿。而又由于防水布之故，水气闷在墙内不易散失；如果潮湿超过二十四至四十八小时还没有干的话，鰴菌或真菌类（Mold or Fungus）便开始滋长。根据生物建筑专家（Building Biologist）的观察，鰴菌的孢子随空气四处飘散，什么地方都可能有，只要条件适合，孢子就会开始发芽，长出菌丝，成熟后再随着密闭的空调系统吹送各处，人吸了易产生呼吸系统毛病。
近些年常在新闻中听到为了鰴菌致病大打官司的案例，我们不禁奇怪：为什么好像以前没有听说过这种事？因为在一九六○年代以前，美国建造住宅的材料与工法不太一样。如果是木构造屋，那么墙壁多是板条抹灰的灰泥墙（Lath and Plaster），也不用什么玻纤泡棉隔热，每一样都是取自大自然、本身能够「呼吸」的材料，能够挡住雨水，但是材料的孔隙能令空气与水气进出，湿了会干掉，不会留滞在墙内生霉。当然，所谓的水气自行进出，只是一种简易的概念，此间牵涉到各种材料的物理性质、孔隙及密度大小，从三方面来决定其透气的程度： 1. 水气在其中的渗透性及扩散性； 2. 吸水度与排水度； 3. 毛细作用之吸排水力。在此不细述。
密闭房屋的第二害是氡气。它是那儿来的呢？氡气乃由地下带有辐射成份的岩石分解之后释出，而进入土壤中的，无色无臭，是一种致癌物。久而久之，透过建物缝隙或基础或地下室外墙渗入室内，却因门窗常闭以及建筑本身换气不良，氡气浓度渐高而中毒。
第三害是由建材所挥发出的有毒化学成份，从墙上的漆到地毯，从木板中的胶到布料上的表面处理层，乃至各种胶合剂、填缝剂、润滑剂，都含有挥发性的化学物，一点一点释放到空气中。因此恳切提醒诸位，装修材料如果不能采用无毒产品，那么在新居落成之后一年半载之内，请务必时常开窗。现今在台湾要找无毒油漆已不是难事，价格略高，但是和健康与医药费比，仍是值得的。
第四害是玻璃纤维泡棉（Fiber Glass）。美国的建筑多以这种人造材料当隔热材（Insulation），以 R 值来代表其隔绝效果， R 值越大效能越高。然而，这只是一般人以为的假相，根据营建业者了解与制造业协会证实，玻纤泡棉有三个缺点：
- 在户外温度降到 20 度 F 以下时，玻纤的隔热性能损失可达 40％。也就是说，原来 R-19 的泡棉等于只有 R-9。
- 由于热传导作用（Thermal Bridging），与木材接触的玻纤的隔热性能都会因而减低。
- 玻纤泡棉如果受潮，其隔热性能便大大降低。它所含湿度每上升 1.5％，便会令其 R 值减少 50％之多。
很不幸的，住宅的外墙与天花板中，都塞着玻纤泡棉，与木材紧挨在一起，墙内水气常散不出去，也使泡棉受潮。
它本身的成份即对人体极为不利，在施工、处理之中极易扬起飞屑，若吸入会伤害呼吸系统。生物建筑专家建议，如果必须用隔热材，就以天然棉花来取代。此外，如果家中装设的是送风式冷暖系统（现今美国绝大多数为此种系统），那么建议天花板上就不要使用喷出式的玻纤泡棉（Blow-in），否则可能因风管施工不良令泡棉落入其中，而吹进了室内。
二、 何种调温系统有益健康
希望要有利于健康的室内空气，还有一项重要因素需要探讨，那就是您所用的室内温度调节系统。
靠机械运转的调温系统可约分为三类：水管系统（冰水管或热水管）、电热式，以及送风系统（Forced Air，即俗称之气冷式与气热式）。在美国，送风系统是近代最普遍的，几乎占据了九成以上的住宅及商业建筑市场，住在美国的人对它已太习以为常，以为讲到「中央空调」，就只有这种方式；即使是建筑师在设计的时候，也很少去想别的选择。那么，它的问题出在那里呢？
送风式空调设备含有压缩冷凝机、鼓风炉（Furnace）及风管（Air Duct）三个主要部分，冷媒经过压缩机内加压或减压的过程（原理与冰箱相同），再将所得之冷空气或热空气经由预埋在天花板中的风管，吹送到各个空间。
我们知道，冷热的传递有三种形式：传导（duction）、对流（Convection）与辐射（Radiation）。太阳送给地球的温暖，就是一种辐射热，不经由物体的直接接触（传导），也不靠空气的流动（对流），可以说是一种波的传递。由屋内出风口所吹出来的冷风或热风，直接吹在人体上，并不舒服，因为身体四周的空气被快速搅动，令空气温度一下子变得非常不均匀；再者，风会带走我们皮肤上的湿度，令皮肤过度干燥。等到运转一阵子之后，室内空气温度已比较均匀，并且达到了设定温度之后，系统才自动停止。但是这个系统所调节的，是空气的温度，空气的冷热只能到达皮肤的表皮层，所以我们可以很快的感觉冷或热，然而这并不合于人体自然调温系统的运作。
由辐射方式所发出的能量，是对人体比较安全的波长，直接为体内的分子振动频率所吸收。因此辐射能可以到达表皮下面的真皮层，乃至骨的表面；而真皮层是调节身体冷暖的器官之一，真皮层暖，我们就觉得暖。同时骨骼具有保温作用，可达数小时之久，俗话说「冷到骨子里去了」，还真有所本。我们可以体会一下，冬天晒在阳光下的感觉，以及由燃烧的壁炉所传出的暖意，是不是比较持久一点？是不是比较舒服？
送风系统还有两项缺点不利健康： 1. 会减少空气中的负离子； 2. 易搅动灰尘，散播鰴菌与病菌。 再就能源来说，由於辐射热给人体比较暖和的感觉，所以就给暖设备来比较，辐射式的舒适温度比气暖式的低 6 度F至 8F度，耗损能源较少。
谈到这里，不免插播一段，再次提醒诸位要留意电磁场的危害。史旺森先生的书中提到一件事，是笔者先前不曾想过的，就是在送风式空调设备运转的时候，冷媒在管中流动，产生极强的磁场；所以他们建议，床位至少要在冷媒管的六尺之外才算安全。然而依笔者体会，觉得至少保持十尺远比较好。
或许有人不清楚冷媒管在那里。您的室外主机（Compressor Unit）与室内鼓风炉之间，有几条管线相连通，其中一条外包隔热材的铜管，就是冷媒管。这些管线通常会走主机旁的墙内，上升至天花板，再水平连接到阁楼（Attic）上或室内的鼓风炉。其实在设备运转时，都最好不要太靠近。而为什么提到床位的距离呢？如以前在琉璃光杂志中所谈到的，人在睡眠之中由于活动力降低，气血平缓，最易受有害频率干扰，而影响细胞的修补与休息，长久下来易引起慢性病。然而笔者注意到，美国的独栋住宅建商往往把空调主机安置在卧房的墙外，鼓风炉也许就在床位上方的天花板上，在台湾则很可能床头外的墙上就挂着分离式主机。请观察一下，如果您府上有这种情况，请务必更动床位，以保安康。
如果送风式调温系统有这么多缺点的话，那么另两种如何呢？电热式释出的虽也是辐射热，但是由于其电阻生热原理，不但耗电而且电磁场强，不是个长期有效的方式。
就温调设备来说，比较理想的应属辐射式的水管系统（Hydronic）。其原理是在冰水机或热水机中将水冷却或加热，流经埋设在室内之水管，而将冷或热辐射出去。依据经验，如果将冰水管安置在天花板或墙内，将铸铁或铜制的热水管沿墙？预埋在踢脚板中，则因冷降热升之故，是比较理想的配置方式。
现今所用的送风系统之所以如此普遍，主要就是因为其初始安设成本便宜之故。水管系统的装置成本虽然高一些，但是其日后运转成本较低，再加以考虑到居住者的健康，以及节省下来的保健医疗费用，权衡之下怎么算都是划得来的。
冰水机或热水机所需的能源是电（生物建筑专家不太鼓励用瓦斯），而电的来源有两种，一种是向电力公司买电，一种就是自家以天然能源（太阳能、风力、水力）所生产的电。有时受天候影响，致使自家生产的电力不足，则可能两种都具备，随时辅助。太阳能是最干净、完全免费、不会给地球增加任何负担的能源。
冰水管及热水管既然埋设在天花板或墙内，那么这些建材的本身以及组合方式的保温性能是否良好，对於水管系统的效率就有很大的影响。下面一节就要来谈一谈绿建筑中很重要的一个元素：保温体（Thermal Mass）。
（待续）
参考资料：
- buildingbiology.net
- “breathing Walls”-Pre-Publication Draft, by George Swanson & Oram miller
- geoswan.com
- “Mechanical and Electrical Equipment for Buildings” , by William J. McGuinness, Benjamin Stein and John S. Reynolds
- cellulose.org
- greenbuildingsupply.com
BRICK VENEER 面砖
PAPER.BACKED 金属网
WIRE MESH
WOOD STUDS 木条筋
INSULATION 隔热材
INTERIOR FINISH 室内面板
VAPOR BARRIER 防水布
CONC.SLAB 混凝土基础版