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蛀牙為什麼不一次補完,是不是想賺我的掛號費?

活躍星系核_96
・2020/01/16 ・4653字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 488 ・五年級

圖/Pexels

補個蛀牙而已,為什麼要補這麼久?而且還不一次補完,要我來好幾次,是不是想賺我的掛號費?

想當年我年紀還輕時,也覺得補牙很簡單,不就是塞個樹脂,照光就好了嗎?後來自己當了牙醫才發現,原來要把牙齒補好其實很花時間。光是把蛀牙仔細的挖掉就要花不少時間,再來得隔絕水氣,處理牙齒表面,用樹脂或陶瓷材料補起來,恢復原有的型態與功能。

補一顆蛀牙需要多少時間呢?

因為每一顆牙齒狀況不同,所以首先要評估蛀牙大小,越嚴重的蛀牙越難處理。蛀牙依嚴重程度分類為六級,但有些蛀牙在牙縫間,肉眼看不到,所以需要拍 X 光檢查。

蛀牙的嚴重程度分為六級,越嚴重的蛀牙越難處理。圖/參考資料 1

評估蛀牙深度

以下照片就是典型的牙縫間蛀牙,如果沒有看 X 光片,用肉眼其實看不太出來,患者平常也不會痛,但喝冷水會有一點酸。

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肉眼不一定看得出來蛀牙,但從 X 光可以發現這顆牙已經蛀到接近神經了。圖/新竹品味牙醫

我一個星期會遇到幾個這種牙齒外觀完整(或只有一個小洞),但 X 光片上發現蛀了很大洞的牙齒。如果沒有照相紀錄,有些病人甚至會誤會:「我牙齒好好的,牙醫卻把我挖了一個大洞⋯⋯真是太黑心了啊!」

挖除蛀牙

在挖蛀牙之前,會先根據 X 光片估計蛀牙的深度,然後在挖除蛀牙的過程中使用高倍放大鏡或顯微鏡,避免移除健康齒質,並搭配放大設備的光源,讓蛀牙無所遁形。

牙齒真的很小,醫師在精細修磨的時候,甚至一個動作只移除 0.01 公分的齒質,如果沒有放大設備和光源,通常無法做得精細。

乍看之下沒有蛀牙,但裡面已經蛀很深,必須小心移除深部的蛀牙。圖/新竹品味牙醫

如果已經知道蛀牙靠近神經了,在挖除蛀牙時就要盡可能隔絕口水。因為口水中有很多細菌,隔絕口水可以避免細菌接觸到神經,導致神經發炎,減少之後抽神經的機率。

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目前牙醫師在隔絕口水這個部分,真是下盡各種功夫。

最普遍的是一片橡皮布(rubber dam),再來就是各種高貴的隔溼裝置,例如 ZOO 或 Isolite 這類東西,目的都是保持牙齒乾燥。如果真要高品質的補牙,比方說美學樹脂填補、3D 齒雕等等,基本上隔溼是必要的。如果沒有隔溼,黏著劑沾到口水就會不黏了。大家小時候應該玩過貼紙吧?貼紙碰到水後就不黏了⋯⋯這就是一般聽到補樹脂容易掉的原因。

所以說,如果不能讓牙齒保持乾燥,那就不建議用樹脂補。如果要在口腔這個潮溼的環境裡,只放個棉捲就想要隔溼,實在是太難了,就像幾袋沙包就想把洪水擋住一樣,過程還要不斷更換棉捲,而且樹脂有時還會沾到棉絮,或太乾燥的棉捲拉下來時會損傷黏膜。棉捲只能算是一個簡易但沒那麼好的隔水工具。

補牙臨床技術

酸蝕(Etching)

蛀牙挖乾淨後,牙齒拋光或噴砂去除表面汙垢(biofilm),接著就可以進行酸蝕。目的是讓牙釉質表面去礦化,產生細微孔洞,讓塗抹黏著劑的時候可以盡量滲進去,才黏得緊。

歷史上有各式各樣不同成分的酸蝕劑,目前常用的是 37% 的磷酸。這麼酸的東西放到牙本質上面,如果沒有處理好,比較會有術後敏感的問題,因此有了選擇性酸蝕(selected etching)這種技巧,只酸蝕牙釉質,不酸蝕牙本質的方式,或是在牙本質的部分選用自酸蝕的黏著劑,減少補牙後牙齒敏感的問題。

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酸蝕後可用氯己定(chlohexidine)消毒暴露的牙本質,同時延緩金屬基質蛋白酶(MMP),讓補的樹脂可以跟牙本質黏得更久。

當然,術後敏感的問題,不只是因為酸蝕劑本身,也可能是酸蝕劑放太久或沒沖乾淨,或黏著劑本身就會刺激牙髓神經,或是黏著劑附著失敗,上面的樹脂在受壓力時改變了牙本質的液體壓力造成敏感等各種原因。

如果酸蝕的步驟沒有處理好,就可能會有術後牙齒敏感的問題。圖/freepik

黏著(Bonding)

樹脂填進去以前,一定要正確塗布黏著劑,不然樹脂跟牙齒之間是沒有辦法黏起來的。

了解黏著劑(bonding agent) 的使用是補牙齒的基本功。基本上不能沾一滴上去就直接照光,通常要用小毛刷在上面刷個 10 秒或 20 秒,讓黏著劑浸潤進去,再依照說明書建議的秒數吹乾。厚度不夠的話還要再塗一次。目前市面上常見的 4 代到 8 代黏著劑各有各的用法,黏著強度也不同。

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金屬隔片

一般用樹脂直接填補蛀牙時,如果牙縫裡面有蛀牙,都需要放金屬隔片(或塑膠隔片),但建議要放各種牙齒形狀專用的隔片,不然一般簡易的隔片無法補出牙齒形狀,同時也可能造成食物容易塞牙縫。

填補

樹脂填補是相當保守的治療(minimal invasive),不需要挖除過多的齒質,就可以恢復外觀。但相對來說,樹脂本身照光會聚合收縮大約 5% 左右(好的樹脂只有 2%,爛一點的樹脂可能有 7%,所以取中間值)。

因此如果把一坨樹脂塞到很大的蛀洞,照光後,在窩洞最低處,樹脂跟牙齒交界的地方會因為材料本身聚合收縮,而產生樹脂體積約 5% 的縫隙。這個縫隙過了一陣子就會再次發生蛀牙,臨床上稱之為「二次蛀牙」。這個現象在牙縫蛀牙非常常見。

所以樹脂填補的標準作法是以每層 2mm 的厚度分層填補並照光,避免一次太大量收縮影響黏著強度、兩側牙釉質被中間樹脂收縮向內拉而產生裂痕或微滲漏造成二次蛀牙。有些高級樹脂的材料特性真的很接近陶瓷,耐磨耐咬,甚至在高超的技巧下,幾乎也能接近大自然創造出的牙齒美麗外觀。

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另一個避免樹脂收縮的方式是製作「陶瓷嵌體」(微創齒雕),基本上就是目前牙醫界最熱門的 BPR(Bonded Porcelain Restoration),把陶瓷嵌體黏在中等程度的牙齒缺損上,美觀和強度比一般健保樹脂填補好很多,甚至幾乎恢復牙齒最健康狀態,對於追求治療品質的人來說是目前最好的選擇。

照光(Light curing)

隔氧照光聚合。圖/新竹品味牙醫

填補完以後用甘油隔氧再照光,或併用酒精棉球擦拭去除氧化抑制層。這個步驟可以加強樹脂表面硬度,也減少未來樹脂染色的問題。

照光的時間要夠久,確保樹脂盡量聚合,尤其是牙縫間光比較照不到的部分。要不然,因為沒有聚合的樹脂軟軟黏黏的,會被口水沖掉,之後那邊就會出現一個縫隙,造成二次蛀牙。

填補完成後,進行型態修整、調咬合、拋光,這些步驟都很花時間。

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調整型態

型態盡量做到天然、仿真,恢復最佳咀嚼功能。

調整咬合

要達到有咬合功能,不干擾顳顎關節,同時減少填補物過度受力、減少對咬牙過度受力。

拋光表面

拋光是讓表面平滑,去除銳利接縫,能減少表面牙菌斑累積,減少再次蛀牙的機率。減少補牙後染色,減少對咬牙磨耗,延長填補物壽命。

拋光是個很重要的步驟,拋光後的樹脂除了很美,也能用得比較久。

現在牙科市場中有各種拋光組,專門針對咬合面或鄰接面,或後牙或前牙的拋光,不同填補材質的拋光器材也有所不同。因此如果要讓填補物如自然牙齒一般光滑,需要使用可拋光的樹脂,配上各種拋光方式、器材及充分的時間,當然花費的成本相對很高。

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以我的經驗來說,拋光的時間經常比補牙還要久,因此一般健保補牙不會順便拋光,而且大部分的診所可能也沒有提供拋光設備,通常是醫師自己自掏腰包準備各式高貴耗材,只用在自費病人身上。

有些患者習慣跟醫生說:「這個牙齒蛀一個洞,你幫我補起來就好了。」但實際上有些情況可能不適合用樹脂補,或難以直接填補。

什麼情況適合補樹脂?

  • 蛀牙還沒有蛀到神經,而且窩洞的形狀四周圍都有牙齒齒質包圍
  • 牙齒神經還是活的,而且沒有自發性疼痛
  • 蛀牙位於咬合面窩溝裡
  • 蛀牙蛀在頰側窩溝
  • 蛀到牙縫,但蛀的範圍只在牙齒接觸面附近

其他超過上述範圍的牙齒缺損,就要考慮陶瓷嵌體(微創齒雕、3D 齒雕)。有些牙科陶瓷材料適合牙齒大範圍填補,可以做到傳統樹脂做不到的事情。但是用陶瓷嵌體來補牙,牙齒窩洞型態需要經過設計,在力學結構上能夠最大化承受咬合力,減少陶瓷應力集中碎裂風險,可以最大化延長健康牙齒使用壽命。

是不是跟建築師、結構技師在蓋大樓做的事情很像呢?

用仿真陶瓷嵌體(BPR)補牙。圖/新竹品味牙醫

若是更大範圍的齒質破壞,就要考慮做整顆牙套,以延長牙齒使用壽命,例如金屬牙冠或全陶瓷牙冠(全瓷冠)。

抽神經後製作全瓷牙冠。圖/新竹品味牙醫

根管治療後的牙齒,特別是後牙(小臼齒 + 大臼齒)不建議直接補起來。因為樹脂補在很大的破損裡面,咀嚼時會讓牙齒受到楔形力量,牙齒容易裂開。牙齒裂開基本上就沒救了。

咀嚼的時候,咬合力會讓殘餘齒質受到側向力,造成牙齒裂開。圖/新竹品味牙醫

如果牙齒破壞範圍更大,已經連牙套都不能做,那就只能建議拔掉了。

補牙可以用多久?

這個問題其實很難回答,因為這跟牙齒本身殘餘結構是否堅固、患者飲食習慣,以及是否好好刷牙等都有關,就像一台手機可以用多久一樣難以預測,可能可用 3 年,甚至更久,也可能剛買就掉到地上螢幕就碎了⋯⋯

但是,為了回答大家的疑問,終於還是有醫生做臨床研究回答這個問題。這是很多年前(1980 ~ 1990年代)的統計數據,每一個研究的數據不盡相同。一般來說,壽命的長度是:

陶瓷嵌體(微創齒雕)的壽命 > 銀粉 > 樹脂

當時計算銀粉壽命約 10 ~ 14 年,樹脂 6 年成功率約 50%。而台灣的健保奇蹟讓健保樹脂補牙可以每 2 年重補一次,因此有些人就說台灣健保的樹脂壽命只有 2 年⋯⋯

各式補牙材料的使用年限統計。圖/參考資料 2

樹脂填補技術在 1990 年代有大幅度改良,再配上當今各式先進的設備及高超的技術,使用壽命想必比 30 年前的統計長更多。(但在健保低廉給付下,醫師要做好事情,都只能靠熱情,自掏腰包買先進材料。因此很少能像歐美國家,一顆補牙收一萬,讓醫師能好好仔細的補牙。)

對於有點大的蛀牙,我比較推薦的是陶瓷嵌體(微創齒雕),由技師耗費一週的工作天,設計外型、鑄造、染色、上釉,幾乎是一個藝術品。

陶瓷嵌體很仿真,就像唯美的藝術品。圖/新竹品味牙醫

陶瓷嵌體(微創齒雕)的耐久度也是極長,以目前常用的陶瓷材料 IPS e.max 來說,研究報告指出 96.6% 的嵌體經過了 13 年的使用都還是好的。這數值完勝一般所使用的樹脂或銀粉等補牙材料。

小結

當然,補牙的教科書就有幾十本、幾萬頁的內容,以上我只用短短章節講了最基本的操作,幾千字是無法講完全貌的,只是讓大家知道高標準的補牙的確要花許多時間,並非一坨樹脂塞下去,照光就結束了,因此很難在短短的約診時間內,補完所有蛀牙。

健保制度下,民眾可能希望一次掛號費 100 元就補完所有蛀牙,但是卻不知道事實上很難又快又好又便宜。所以,拜託不要在牙醫師花了半小時、一小時幫你認真補完牙後,用狐疑的眼光看著他說:「蛤?今天只補一顆喔?」(內心 OS:還要約下次喔?你是不是想賺我掛號費?)

昂貴的補牙器材,昂貴的進修課程,無數小時的付出,都是為了想把事情做好,追求極致。現在你知道,為什麼補個牙要補這麼久了吧!

參考資料

  1. Zero, D. T., Zandona, A. F., Vail, M. M., & Spolnik, K. J. (2011). Dental Caries and Pulpal Disease. Dental Clinics of North America, 55(1), 29–46.
  2. Fundamentals of Fixed Prosthodontics
  • 責任編輯/竹蜻蜓
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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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

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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被垃圾科學耽誤的人生:哈沃德的冤獄與平反——《法庭上的偽科學》
商周出版_96
・2024/01/04 ・4615字 ・閱讀時間約 9 分鐘

紐約市沃斯街四十號,無辜計畫

哈沃德的故事:因被冤枉身陷囹圄三十四年

基思.艾倫.哈沃德可以說是一名倖存者。他被維吉尼亞州錯誤定罪,但是逃過死刑執行。而且還是兩次。梅克倫堡矯正中心在一九八四年爆發了所謂的「大逃亡」(The Great Escape)1,那是有六名死囚越獄的空前維安漏洞,哈沃德面對其後的嚴密禁閉也倖存了下來。哈沃德面臨過殘酷的獄警、僅存的希望全被澆熄、父母的死訊,他的身分也被侵蝕到只能淪為 1125797 號罪犯,但是他倖存了下來。

他在維吉尼亞州刑罰體系中所有最嚴酷的監獄裡倖存下來了,先是梅克倫堡,接著是奧古斯塔(Augusta),然後又在蘇塞克斯二監(Sussex II)待了十年,還有現在的諾托韋,他在諾托韋那樣環境惡劣的監獄醫務室裡進行了重大的腸道手術,並且活了下來。雖然很勉強。

圖/unsplash

在被錯誤監禁的三十四年裡,哈沃德排的這條等待救援的隊伍從未向前移動。大量監禁讓他身邊的囚犯如雨後春筍般湧現,因此這條隊伍只會越排越長。他最初因為傑西.佩隆的入室謀殺案和對他妻子特蕾莎.佩隆的性虐待案而被關到梅克倫堡時,維吉尼亞州每十萬名居民中有大約一百五十人遭到監禁。

當我們發現特蕾莎用過的性侵採證套組、把它送去做 DNA 檢驗時,維吉尼亞州的監禁率已經超過每十萬名居民有四百五十多名囚犯,每十萬名黑人居民則是超過兩千四百人。2在那個看不見的國度裡,到底住著多少無辜的 1125797 號囚犯,我們不會知道。但是統計顯示,在維吉尼亞州和全國有數千名無辜的人被關在牢裡;他們大部分人都永遠不會再拿回他們的名字了。

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圖/unsplash

維吉尼亞州剝奪了哈沃德生命中的每一個里程碑。他沒能結婚,沒有小孩,沒有做過除海軍之外的其他職業。他在二十幾歲之後,除了監獄檔案的照片,就只有一張自己的照片。他具有指標意義的生日,三十歲……四十歲……五十歲……六十歲,都是在鐵牢裡度過的,他只是沒死而已。

事情一開始不是這樣的。他也曾經奮鬥過。他從獄中出庭為自己辯護一事,曾經讓他的有罪判決遭到撤銷。為他贏來一次重新審判的機會、再一次讓真相大白的機會。但是當陪審團第二次做出有罪判決、上訴法院也維持這個裁決時,哈沃德體內的鬥志突然被掏空了。他決定放棄,讓餘生都在監獄裡度過。就像他有一次對我說的:「我就待在牢裡等死算了。」

重新審判:不可靠的咬痕證據

就訴訟而言,二○一六年發現了性侵採證套組,州也同意進行檢驗,這使得前進的道路變得清晰。哈沃德和史蒂夫.錢尼不同,他不需要維吉尼亞州法院或是其他法院承認咬痕證據完全不可靠。他不需要新法律或是定罪完善小組就可以重返法庭。也不需要當初把哈沃德的牙齒和特蕾莎.佩隆大腿上的咬痕「配對」的六名牙醫取消他們的證詞。

圖/unsplash

哈沃德很幸運:他有 DNA 。檢測開始之後,就會像是一顆小圓石被丟出來,滾下山坡引起 被壓住的真相一波又一波的雪崩。其規模之大,會讓哈沃德甚至不需要重回法庭。

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他幾乎立刻就被排除在可能的嫌疑人之外,也就是說所有檢驗項目,包括性侵採證套組、凶手蓋在特蕾莎頭上的尿布,以及她被性侵時的沙發墊,上面的生物證據都不可能是他的。

我的辦公室裡傳來更多歡呼聲。這種感覺不同於最初發現物證箱時的那種驚喜。是好消息,但也是預期中的結果。無辜計畫法律團隊的每個人都相信基思.哈沃德是清白的,也都知道他是清白的。

圖/unsplash

之前在訴訟中移交的文件就已經證明了:刑事專家不實宣稱在犯罪現場收集到的血清證據,根據在 DNA 之前的血型技術無法確定。其實在審判之前就可以將哈沃德排除在取樣之外了。後來他又被排除在 DNA 證據之外,就是理所當然的了。

接著,我們得知 DNA 分析人員可以從保存的生物樣本中發展出完整的基因輪廓。這表示除了可以排除哈沃德是 DNA 的來源,甚至還有可能得知到底是誰的 DNA ;不同於史蒂夫.錢尼案中的 DNA 已經受到毀損,只能夠做到排除錢尼。

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圖/unsplash

從每一件證據中提取的 DNA 輪廓都沒有更新的資訊。它們都來自同一名男性,既不是基思.哈沃德,也不是特蕾莎的丈夫傑西。反而是一名陌生人把他的 DNA 留在整個犯罪現場。發現證據的位置和特蕾莎的證詞完全一致,因此顯得更有說服力,這份證據也與哈沃德自己的陳述一致;哈沃德說他從來沒有進過佩隆家。

證人誤認是錯誤定罪一大主因?

這在大多數州就足以推翻有罪判決了。但也還是有可能出現荒謬的「沒被起訴的共同射精者」理論。不過,這個案件中有一名受害者還活著。特蕾莎強忍著痛苦和性侵她的人共度了三小時。她知道那天晚上只有一個入侵者。一名殺了她丈夫的凶手。一個「咬了她的人」。

圖/unsplash

早在 DNA 排除哈沃德之前,特蕾莎本人就為哈沃德的清白提供了最有說服力的證據:她拒絕指認哈沃德。哈沃德是因為咬了他的女朋友而被逮捕,而且還戴著手銬,在這樣容易誤認的情境中,特蕾莎都沒有指認哈沃德就是毀了她家庭的那名水手。

她的這個立場在兩次審判中都沒有絲毫動搖。許多犯罪受害者很可能會接受暗示,或是不論有意或無意,急著指認被警方確信是凶手的那個人。的確,證人指認時的誤認,通常是因為警方的建議而導致的無心之過,是錯誤定罪的一大主因。

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除了咬痕,另外的唯一證據就是駐衛指認了哈沃德。然而,即使在當時,他的證詞也是勉強得來而且不可靠的,我們得知在取得他的證詞時,用了可以「強化」記憶的祕密催眠,因此顯然缺乏可信度。

圖/unsplash

即使用催眠誘導的指認可以相信,不過駐衛也只是說在襲擊案發生當晚,他有看到哈沃德回到基地。是的,他是說那個人穿了血跡斑斑的制服,不過那人其實不是基思.哈沃德,而且在當時的紐波特紐斯,喝醉酒的水手在酒吧跟人打架,然後滿身是血回到船上,也不是什麼罕見的事。歸根究柢,不論證人指認的這番話具有多少分量,它都不代表哈沃德那天晚上有進入佩隆家。只有洛威爾.萊文和阿爾文.凱吉的專家證人證詞明確說出了這一點。而 DNA 也證明了兩位牙醫是錯的。

真正的兇手到底是誰!?

哈沃德的案件已經走向崩解。真正的證據(affirmative evidence)不是指向他有罪,而是指向另一個第三人。無論在哪一州,這個「新發現」的證據應該都對推翻任何一個有罪判決綽綽有餘了,但是維吉尼亞州和大多數州都不一樣。維吉尼亞州是全美國對無罪主張最有敵意的州之一。被判無期徒刑的囚犯很少有活著走出來的。要讓無辜者重獲自由,通常前提是必須破案。

然後「聯合 DNA 索引系統」(CODIS)就找到他了:在訴訟中喊出了「將軍!」

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圖/unsplash

根據美國的 DNA 數據庫「聯合 DNA 索引系統」,確定性侵取證套組、沙發墊和尿布上的 DNA 是來自一名叫做傑里.克羅蒂的人。在這起性侵謀殺案發生時,克羅蒂是卡爾文森號航空母艦的一名水手,這艘航空母艦當時停泊在紐波特紐斯的船塢。

基思.哈沃德也在這艘船上服役。克羅蒂和哈沃德長得有點像,他曾經因為綁架罪而在俄亥俄州的監獄服刑,並在十年前死於獄中。在哈沃德入獄期間,他還犯下其他暴力犯罪,但是都沒有像一九八二年對佩隆一家的暴行那樣殘忍;當然,除非克羅蒂還犯了其他沒有被偵破的案件,或是被以為已經破案的犯罪。

全美國對無罪主張最有敵意的州?

媒體壓力再次升高。但不是像一九八二年那樣,當時行凶的水手逍遙法外,因此有兩名美國參議員敦促要盡速逮捕他;這次的壓力是要推翻多年前因為媒體推波助瀾而造成的有罪判決。

圖/unsplash

弗蘭克.格林(Frank Green)是《里奇蒙時報》(Richmond Times-Dispatch)的記者,他長期以來都對維吉尼亞州對無辜者的敵意有批判性觀察,他詳細報導了哈沃德的故事,從聲請推翻他的有罪判決的那一刻起。連諾托韋裡面的囚犯都注意到了。

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哈沃德在監獄裡的朋友們都為他打氣。他們開始從監獄圖書館的報紙上剪下與哈沃德案件有關的新聞剪報,並保留給他。隨著哈沃德的案件從一團混亂的垃圾科學訴訟,轉變成教科書等級的 DNA 平反案件,格林的報導刊登位置也越來越靠近頭版。當哈沃德的聲請在等待維吉尼亞州最高法院的決定時,他成了頭版新聞,而當 DNA 檢驗證明哈沃德是無辜的時候,他直接登上頭條。

圖/unsplash

既然已經在「聯合 DNA 索引系統」找到符合者了,但凡有一點基本的正當程序概念,都會覺得繼續監禁哈沃德是不可接受的。他顯然是無辜的。任何殘存的反對意見都消失無蹤了。

總檢察長在一場匆忙召開的新聞發布會上,公開承認哈沃德是無罪的,並要求該州高等法院盡速對其聲請做出裁決。維吉尼亞州最高法院在第二天就宣布基思.哈沃德是一個無辜的人。

——本文摘自《法庭上的偽科學》,2023 年 12 月,出版,未經同意請勿轉載。

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原文注釋

  1. Bill McKelway, “From the Archives: How the 1984 Escape from Virginia’s Death Row Happened,” Richmond Times-Dispatch, May 30, 2009,瀏覽日期二○二一年七月五日,richmond.com/from-the-archives/from-the-archives-how-the-1984-escapefrom-virginias-death-row-happened/article_19ea1684-9af2-5d24-86ab-5875eaf2068c.html。 ↩︎
  2. Prison Policy Initiative, Virginia profile,瀏覽日期二○二一年七月五日,www.prisonpolicy.org/profiles/VA.html。 ↩︎
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