橡膠子彈，最致命的「非致命武器」

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。

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

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。

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。

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。

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%。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

這幾天香港佔領中環行動，相信許多香港的朋友應該「前不見真普選，後不見民主改革。念天地之悠悠，愴然而涕下。」咦？不對，真正令人痛哭流涕的應該是警察為了驅散群眾而發射的催淚彈。

催淚史

催淚氣體開始廣泛用來對抗人類，是在第一次世界大戰前後（科技始終來自於人性）。在大戰爆發前，1912年法國已經將溴乙酸乙脂（Ethyl bromoacetate）作為催淚氣體在用於警察勤務中 [1]。後來一戰爆發，在西部戰線伊珀爾（Ypres）防守的法軍，也將裝有溴乙酸乙脂的手榴彈用來對抗德軍。接著德軍積極投入研究，才讓催淚氣體在戰場上發揚光大 [2]。

第一次世界大戰之後，1925年的日內瓦協議（Geneva Protocol）禁止將具有窒息性、毒性的氣體、液體、物質，或者微生物應用於戰爭之中－當然，也包括了催淚氣體。不過協議是針對戰爭期間規範，是否能將催淚或是催吐（像是二苯胺氯胂）戰劑用在防暴行動，仍有不同的看法 [3]。也就是這樣，所以我們還是能在世界各地許多群眾行動中，看到警察使用催淚彈。

催淚彈組成

其實催淚彈的組成並不是全都是為了催淚，主要分三種目的：加溫、散佈、催淚。歷史最悠久的催淚成分有三種：溴化二甲苯（Xylyl bromide）、2-氯苯乙酮（Phenacyl chloride，簡稱CN）、鄰-氯代苯亞甲基丙二腈（2-chlorobenzalmalononitrile，簡稱CS），其中CN毒性最強，所以大多已經被CS取代用於鎮暴的催淚彈 [4]。除了CS，1962年意外被合成出來的CR（Dibenz[b,f][1,4]oxazepine）也有用於催淚彈；不過和CS不同，CS容易用水去除，但CR遇水反而會加劇作用，是比較危險的成分。

事實上，催淚的CS在常溫下是固體粉末。為了要讓CS能夠像氣體一樣散佈，就需要加入其他成分－像是容易揮發的二氯甲烷，讓它帶著CS擴散在空氣中。除此之外，高溫也有助於氣體散佈，所以催淚彈也會加入其他的化學物質來產生溫度，加速CS的擴散 [5.4]，這也是為什麼上街示威教學都會提到不要徒手撿起剛落地的催淚彈，很可能因此燙傷。

為什麼催淚彈既不黯然又不銷魂卻讓人兩淚交流？

雖然催淚彈已經存在近一世紀，不過科學家對於催淚的生化機制還是了解不多 [6]，當然也沒有接觸到催淚物質後立即有效的治療方式。

耶魯大學醫學院的藥理學家滕德（Sven-Eric Jordt）長期研究催淚物質，他在德國就學時曾參與反對核廢料的遊行，也在那場遊行中體驗到他的研究對象有多催淚 [7]。

滕德發現，催淚物質對於體表神經上的TRP離子通道（Transient Receptor Potential channels）來說是一種促進劑（agonist），當TRP離子通道接收到催淚物質，就會引發一連串的生理反應，像是疼痛、發炎、紅腫。他在2008年發表的研究中，基改實驗小鼠天生不具有TRPA1通道蛋白，和一般的小鼠相比，對於催淚物質的反應行為就沒這麼強烈；另外，研究團隊也成立利用兩種TRPA1的阻斷劑（antagonists）減少催淚物質引起的刺激，顯示TRPA1是其中一個催淚物質作用的通道蛋白 [6]。

不過TRPA1阻斷劑是否能夠應用在反催淚彈呢？滕德在接受《國家地理》採訪時提到：「很難說，理論上可以。」但他認為在接觸催淚彈之前使用阻斷劑很有風險，因為TRPA1引發的身體不適，為了就是讓我們知道有危險該遠離，假如使用了阻斷劑，很可能讓自己暴露在更高劑量的刺激物質下，更有風險導致化學灼傷 [7]。

要是輕看催淚彈就要落淚了

「催淚彈」這個字會被誤解成只有催淚的效果，但其實催淚物質刺激的是體表（是的！即使你戴了防毒面罩，但是穿著吊嘎遇上催淚彈還是會刺痛），只是像是眼、鼻、口這種有粘膜的部位更容易受到化學物質的刺激。催淚物質除了會讓人流淚、皮膚紅腫疼痛之外，還會刺激呼吸道，嚴重的時候可能會窒息。2011年，一位巴勒斯坦婦女就在一場抗議行動中，因為催淚氣體讓她無法呼吸而致死 [8]。稱這些鎮暴武器為「非致死性兵器」，反而會讓人掉以輕心（參考〈橡膠子彈，最致命的「非致命武器」〉。

接觸到催淚物質會不會對身體造成長期影響，或者永久性的傷害？「不知道」，畢竟接觸過催淚物質的人不多，很難有足夠的個案供科學家追蹤，但是滕德教授已經開始相關的研究。[9]

催淚彈在面前落下該…..？

跑吧。

如同前面提到的，目前沒有立即減緩刺激的方法。催淚彈在開放空間的作用有限，特別是有風的時候，很容易被吹散，所以遇到催淚彈，往新鮮空氣方向閃避才是上策。另外，即使被嗆到很難受也不要原地蹲下，因為常見的催淚物質CS比空氣重，會往下沉，蹲下只會接觸更多CS。 [5.5]

遠離催淚彈之後，盡可能換掉衣物，因為CS在常溫下是粉末，沾附在衣物上的CS會持續刺激皮膚 [5.5]，不過特別要注意的是不能接觸到含氯漂白配方的清潔劑，那會使CS反應成更具毒性的物質。此外，也要避免雙手接觸眼、口、鼻－沒錯，別揉眼睛，還有在擤鼻涕前也要先洗手，避免手上沾到CS又再次刺激粘膜。

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科宅我是沒遇過催淚彈，期盼這波香港佔中的朋友平安順利。

▼軍官入伍訓中的毒氣體驗就是用CS

http://youtu.be/O-LdXn7j6kc?t=41s

參考資料：

1. Ethyl bromoacetate — Wikipedia
2. Chemical weapons in World War I — Wikipedia
3. Geneva Protocol — Wikipedia
4. Phenacyl chloride — Wikipedia
5. How Tear Gas Works — How Stuff Works
   • 3. When Tear Gas Fails
   • 4. Methods of Dispersal
   • 5. So You’ve Been Tear Gassed …
6. Bessac, B. F., Sivula, M., von Hehn, C. A., Caceres, A. I., Escalera, J., & Jordt, S. E. (2009). Transient receptor potential ankyrin 1 antagonists block the noxious effects of toxic industrial isocyanates and tear gases. The FASEB Journal, 23(4), 1102-1114.
7. The Surprising History and Science of Tear Gas. National Geographic [June 12, 2013]
8. Israel investigates tear gas death of Palestinian protester. The Guardian [2 January 2011]
9. What Are the Long-Term Health Effects of Tear Gas? SoU [August 21, 2014 ]