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為什麼婚戒要戴在無名指?什麼是腕隧道症候群?——《我的十堂大體解剖課》

八旗文化_96
・2016/07/31 ・3628字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 482 ・五年級

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蜜月手、電腦手與媽媽手

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臂神經分成四條神經來到上肢,為肌皮神經(Musculocutaneous nerve)、正中神經(Median nerve)、橈神經(Radial nerve)與尺神經(Ulnar nerve)。圖/wikipedia(點擊看大圖)

臂神經叢出了腋下以後,會形成四條主要神經來到上肢:分別是肌皮神經、正中神經、橈神經以及尺神經。要找到這四條主要神經並不困難,問題是大體老師的手可能會有些彎曲,加上皮膚僵硬,手掌可能緊握等,使翻皮進度較慢,所以在實驗室經常看到學生努力在按摩大體老師的手部,好增加一點延展性。肌皮神經主要支配上臂屈肌,大家熟知的肱二頭肌即是其中之一。當我們在顯示自己肌肉發達時,經常比出像大力水手卜派的姿勢,在上臂鼓起的肌肉就是肱二頭肌,而這動作能完成,就是藉由肌皮神經的支配。

正中神經支配前臂大部分屈肌及手掌大拇指側的肌肉,掌管像是彎屈手腕及手指等動作;也負責手掌、大拇指、食指、中指及一半的無名指這三指半部位的皮膚感覺。

我們常聽到的「電腦手」、「腕隧道症候群」,就是正中神經受到壓迫造成的。之所以會稱為「腕隧道」,是因為當手掌朝上時,腕骨的排列是凹狀的,凹口兩端由橫腕韌帶圍住,看起來像是隧道一般的結構,所以叫做腕隧道

我們彎屈手指的肌腱,包括正中神經及血管均通過腕隧道由前臂進到手掌,當這部分的結締組織因為過度使用或壓迫而發炎,就會腫脹增厚,擠壓到正中神經,產生疼痛。因為正中神經支配部份手掌和手指的皮膚感覺[註1],會造成大拇指側三指半邊手掌及手指的酸麻或疼痛感,另外因為正中神經也支配大拇指基部的魚際肌,因此也有可能造成大拇指有使不上力的現象。

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正中神經支配拇指掌側、食指和中指,無名指的一半以及手指甲床的皮膚,手掌外側的部分有正中神經掌側皮支支配,於手腕處發出。掌側皮支穿行在橈側腕屈肌旁單獨分割的筋膜間隙內,然後進入屈肌支持帶淺層。(如圖)(wikipedia, 正中神經

此句原文為「因為正中神經支配手掌三又二分之一的皮膚感覺」

source:Henry Vandyke Carter - Henry Gray
source:Henry Vandyke Carter – Henry Gray

橈神經走在我們上臂的後面,位在肱三頭肌跟肱骨之間,大約在肱骨中下段時,會呈螺旋狀從內側往外側轉,之後就會往前臂大拇指側走。主要支配上臂的肱三頭肌以及前臂所有伸肌。

有些男子會罹患所謂的「蜜月手」,理由是因為女伴徹夜枕著他的手臂睡覺,橈神經長時間被壓迫而酸麻無力,因為這種情況常發生在兩情繾綣的新婚階段,才會有「蜜月手」的別名。雖然被當枕頭的部位是上臂,但酸痛會延伸至前臂的背側跟手背,導致手腕無法伸直,那是因為橈神經受壓迫時,影響到前臂背側的伸肌。若罹患了「蜜月手」,不嚴重的情況,只要別再枕著手睡覺去壓迫神經,過陣子也就自然好了,但若情況嚴重,就得尋求專業治療。

Loving couple lying in bed gazing into each others eyes as they lie back on the pillows
另一半甜蜜地躺在你上臂時,同時也在重壓的你橈神經。圖/Richard @ flickr

關於橈神經,還有一種常見的病症叫做「橈骨莖突部狹窄性腱鞘炎」,也就是俗稱的「媽媽手」。通常是因為經常反覆做大拇指伸直及外展的動作,影響到大拇指側手腕部位的外展拇長肌及伸拇短肌。在姿勢不當或過度使用下,容易使這兩條肌腱的腱鞘(即肌腱周圍用來保護潤滑的囊狀構造)發炎腫脹增厚甚至沾粘,當運用這部位時,肌腱在狹窄的腱鞘中一移動,就壓迫到橈神經,導致疼痛。許多母親為了抱孩子,長時間撐大手掌,過度使用外展肌跟伸拇短肌,導致肌腱腱鞘發炎,因故得名,但這可不是媽媽的專利,凡是需要大量使用大拇指的人,都有可能遇到這種問題。

至於尺神經,則是支配前臂及手掌靠小指側的部分肌肉,及小指、無名指靠近小指這一側二分之一部位的皮膚感覺。有時候我們不小心敲到手肘內側,會立刻產生一陣刺痛酸麻,俗話說這是「敲到麻筋」了,就醫學上來說,其實是刺激到尺神經了。因為尺神經由上臂往前臂延伸時,在手肘內側走得很淺,只是繞在肱骨旁邊而已,只要敲到,就會立刻有酸麻反應。

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「執子之手,與子偕老」的科學解釋?

除了神經,當然也會讓學生觀察肌肉。在上肢部分,手臂的肌肉算是蠻單純的,上臂後方只有一條伸肌(用以伸展手肘),為肱三頭肌;而前面則是屈肌(用以彎曲手肘),共有三條,分別是:肱二頭肌、肱肌和喙肱肌。而前臂的肌肉也大致分為前方的屈肌和背側的伸肌,負責控制手腕與手指的動作。

前臂的動作較單純,主要是彎曲、伸直、旋前(手心向下)及旋後(手心向上),但我們的雙手及手指頭還可以做握拳、內收、外展、對掌等精細動作,那是因為人類手掌構造非常精細,除了手掌內部就有十九塊肌肉各司其職外,手指部分更有由前臂肌肉延伸過來的肌腱控制指頭的動作,這也是人類雙手之所以這麼靈巧的原因,但也因此,手部若遭受嚴重損傷,手術難度是很高的。

談到手掌肌肉及肌腱執行的動作,不禁想起一件生活趣事。有一次家人一起聊天,我小叔跟大家提起一段網路上廣為流傳的影片「無名指的秘密」,影片中的敘事者先拋出一個問題:「為什麼婚戒要戴在無名指上?」敘事者說,關於這個問題的答案,華人有一個很奇妙的傳說:首先,他伸出兩手,將中指彎曲,對靠在一起;接著,將其他四個手指分別把指尖對碰在一起。

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你是否有想過,為什麼婚戒要套無名指上呢?圖/Parekh@flickr

根據影片敘事者的說法,不同手指象徵著不同的人際角色:中指代表的是你自己,大拇指代表的是你的父母,食指代表手足,無名指代表配偶,而小拇指則代表子女。

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把中指對好以後,他便逐一試著分開每一對指尖相碰的手指。大拇指輕易就分開了,意味著我們的父母總有一天會老去,離開我們。接著,合上大拇指,再試著張開食指,也輕易分開了,意味著兄弟姊妹終究會各自成家,擁有自己的人生,也會離開我們。接著,試著分開小拇指,也很容易,這意味著子女會長大,遲早會離開自己,建立他們的家庭。最後,敘事者要大家試著分開無名指,跟剛剛不同的是,無論怎麼努力,都無法把指尖相碰的無名指分開。

影片的意義是:這世間任何人際關係都會改變,即使親如父母子女,也無法例外,只有配偶才是終身與你相守、跟你關係最緊密的那個人。結論是:所以婚戒才要戴在無名指上。我想第一次體驗這個小遊戲的人都會覺得很驚奇,再搭配上這麼浪漫的說法,應該會覺得很感動吧?尤其是女性,應該對這個小遊戲更有感覺,心中恐怕會立刻湧現「執子之手,與子偕老」的滿腔柔情。

我第一個反應也頗驚奇,但驚奇的不是這個浪漫的「無名指的秘密」,而是:「能想出這個遊戲的人真不簡單,他應該具備蠻多解剖學的知識。」為什麼呢?因為他知道大拇指、食指、小指自己都擁有一條獨立的伸指肌,此外,人體的手背有一塊來自前臂背側的伸指肌,這塊肌肉有四條肌腱,分別會到食指、中指、無名指及小拇指這四個指頭。但因為是共用同一條肌肉,所以會彼此影響,一旦中指彎曲,會影響到那一條伸指肌的有效收縮,於是就沒有足夠力量讓沒有獨立伸指肌的無名指分開;而大拇指、食指、小指因為有獨立的伸指肌,就不受影響,可以順利分開。

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紫色及其延伸部分為伸指肌,由圖可見無名指並沒有獨立的伸指肌。圖/wikipedia

如果把無名指彎曲,就會發現所有的手指都能順利分開;若把食指彎曲,不容易分開的則變成直接被牽制的中指。總之,因為無名指沒有獨立的伸指肌,所以相對其他手指,它比較缺乏力氣,所以鋼琴師才必須特別鍛鍊無名指,以強化無名指的力道。說真的,我還真想去認識一個頂尖的鋼琴師,看看他中指彎時,相碰的無名指尖是否能順利分開呢,畢竟,他們可是有下苦功練過的,說不定可以突破這種限制。

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經過我一番「專業科學」的解釋以後,所有浪漫旖旎的氣氛當場煙飛雲散。小叔忍不住揶揄說:「妳們學科學的女生還真無聊……」

哎呀呀,怎麼能這麼說呢?風花雪月是詩人的工作,而我們學科學的人,必須求真啊 !我學了這麼多年解剖,又教了這麼多年解剖,人體的神經、血管、肌肉的分布與運作方式,早已內化成自己的一部分,「無名指的秘密是什麼?」噢,對我來說,大體解剖學早已告訴了我解答。


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對醫學以外的人來說,解剖學深奧複雜,對大體既是好奇又害怕。解剖室裡到底發生了什麼事情?醫學生如何忐忑地切下第一刀?《我的十堂大體解剖課》,八旗文化出版。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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