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【智活星期二】許倍銜:城市中的創意滲透

PanSci_96
・2013/10/11 ・710字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 487 ・五年級

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文 / 林俞佐

交大建築研究所的許倍銜老師今天分享的講題是「城市中的創意滲透」,希望跳脫本身建築的視角,用更宏觀、更另類的觀點來思考建築領域可以有什麼不同。

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

在過去,都市設計是由一小群人決策與規劃,但這種上而下的發展現在已經有所改變,由下而上、更多的人決定了都市的走向。許老師以「蚵棚」作例子解釋,蚵架是一種由上而下的規劃,但那串青蚵會怎樣生長,卻一種由個體分別發展出的集體形象。

許老師再以台北的U-bike微笑單車為例,說明設計不是一種獨自存在的概念,必須和所在的周遭環境互動。捷運市政府站附近的U-bike租借點,在夜色下看起來就像一片散發幽光的十字架墓地。「這是設計者設計之初想要的效果嗎?」任何規劃要保持對環境的「敏感度」。

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國內目前擁有的一些文創園區:華山、松山菸廠、客家園區,要如何讓他們的創意思維向外滲透?許老師提到了西雅圖的彩繪豬活動,將原本空白的「素形豬」分發給不同的藝術家,請他們發揮創造與想像力彩繪這些豬隻雕像,並把成果安置在城市各個角落。這就是一種滲透的方式,另一個題及的「Cow Parade」也是這樣類似的構想。從滲透的概念出發,原本平凡無奇的公園長椅、街燈可以跟智慧手機的功能做什麼結合變化?這也是個值得思考和發揮的機會。

每個點與點之間都有它獨特的價值,各個領域也是,許老師坦言自己也在學習當中。透過多觀察、多交流、對環境的思考與科技元素的加入,並且實際的嘗試與行動,才能建立點與點之間的連結性,而在串連之中,就是創意滲透發展之時。

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大直公寓陷落!連續壁能保護工地,為什麼會造成外側房屋坍塌?在軟弱地盤上蓋房子可行嗎?
PanSci_96
・2023/10/21 ・5106字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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「趕快下來、房子要倒了!」隨著工地主任一聲大喊,居民慌亂逃出。接著,基泰大直建案隔壁的公寓,就像坐電梯一樣往下陷落,原本的 1 樓,如今已成為地下室。

除了基泰大直案,台灣各處都偶有聽聞發生天坑、房屋沉陷等事件,這些災害,似乎又常常是地下工程惹的禍。

但這次事件是怎麼發生的?軟弱的地盤真的不適合蓋房子嗎?我家或你家,也會遇到嗎?

為什麼土壤會崩塌?

為什麼土壤會崩塌?大家應該都有過在海邊堆沙子的經驗,當砂子堆到一定的角度後,沙堆表面的沙子就會開始不穩定,這時如果繼續堆沙,沙子就會坍方。

土壤的「剪力強度」會使土壤坍塌到一定程度後就不會繼續坍塌,讓土壤的斜面與地面形成一個角度。所謂的剪力是指將物體推往相反方向的外力,例如用剪刀剪紙,或是用手撕紙。而土壤的剪力強度,指的是防止土壤發生平移破壞的阻抗,剪力強度愈大,代表愈不容易發生坍塌。

剪力強度的大小則受到土壤的顆粒形狀、大小分配比例、緊密程度以及凝聚力所影響。例如由不同形狀與大小的顆粒混雜而成的土壤,彼此之間的摩擦力比只有相同大小顆粒的圓形土壤,強度還要高。或是含水量較少的黏土,比含水量高的黏土黏滯性還高,凝聚力更強,因此剪力強度比較高,更不容易坍塌。

圖/公共工程品管班教材

若是開挖基地的土壤剪力強度不足,很難形成垂直度高的壁面,這個時候若是沒有足夠的空間設立明挖邊坡,就需要擋土壁來擋住側向的砂土,保護開挖面,讓工程順利進行。

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大家在這次事件一直聽到的「連續壁」,是一種常見的地下擋土設施,就可以擋住側向的沙土。開挖建築地下室前,常會在基地周圍施作一圈連續壁,阻擋地下水與土壤,再進行開挖工作。由於連續壁適用範圍廣、可以擋水、所需空間不大,對臨房影響較小,常被用在軟弱黏土以及都市密集區的工程。而連續壁的貫入深度,通常是開挖深度的 2~3 倍。

以台北市為例,根據臺北市建築工程基礎開挖安全措施管理作業要點,在有鄰房的狀況下進行地下開挖,深度只要達 8 公尺以上就要採用連續壁擋土工法。這些連續壁不僅能用來保護工地,還可以成為未來完工後,建築物地下室的永久外牆。

開挖建築地下室前,常會在基地周圍施作一圈連續壁。圖/PanSci YouTube

那麼,這次事件又發生了什麼事呢?

大直民宅坍塌事件是怎麼發生的?

為了抵擋側向土壓力與水壓力,通常擋土壁還需要配合基地內的支撐系統。常見的施工流程首先會在施作擋土壁之後打入中間柱,並且開挖第一階土方。接著在中間柱上架設一層臨時性的水平支撐與施工構台,才會繼續往下開挖下一階土方,重複這樣的步驟直到挖至設計深度。全部開挖完成後,最後在底面鋪設混凝土底版,由下往上開始施作地下室結構。

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圖/公共工程品管班教材

這次基泰大直事件中,基地位於軟弱黏土地盤。當開挖作業進行到一定深度後,連續壁外側的土壤重量,超過連續壁底部黏土的抵抗力,開挖底部失去平衡。外部的黏土沿著破壞面流動,湧入開挖區。緊接著,基地內的土壤連同中間柱被湧入的土壤向上抬起。當中間柱被向上推之後,橫向的水平支撐也隨之崩解,失去保護連續壁的作用,最後失去側向支撐力的連續壁朝基地內擠進破壞。

災難如連鎖反應,除了基地結構被破壞,基地外側的土壤也會因為向開挖區內流動,導致地面大量沉陷,蓋在上面的房子,也就是這次事件中受害的民宅,隨之下陷。這種工程災害稱為「隆起破壞」。

過程雖然是這樣,但導致這次事故發生的確切原因,目前還在調查當中。可能是調查與設計單位對地質狀況的判斷過於樂觀,連續壁的設計貫入深度不足,或是因施工不慎,導致連續壁與支撐系統並沒有完全發揮作用。

那麼你可能最擔心的是,我家會不會也遇到相同問題,買房前是不是也要挑地質?

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常見的開挖災害有哪些?

這邊要先說明,其實不同的地質,需要對應不同的考量與施工工法,我們應該因材施工。而不同地質,也會面臨不同的挑戰與風險。例如基泰大直的隆起破壞,容易發生在軟弱黏土進行的開挖工程,而在透水性良好的砂質土壤中,則可能會因為地下水位差,發生管湧與砂湧等災害。

什麼是管湧呢?它指的是地下擋土壁因為施工不慎導致壁面出現裂縫,在裂縫處將容易形成透水路徑。如果沒有即時修補裂縫,滲出的水流會愈來愈大,並夾帶砂土,形成滲流管道。水流夾帶砂土持續湧入開挖基地,就會使得擋土壁外側逐漸被掏空,導致上方鄰近道路及房屋沈陷。

圖/臺灣公路工程第 43 卷第 1-2 期

而砂湧,也是另一個容易發生在砂質地盤的災害,這種現象主要發生在基礎開挖時,基地內側與外側水位落差很大。水位差會使地下水由擋土壁底端上湧,當上湧水流的壓力大於開挖面底部土壤的重量,水壓會將基地內的土砂舉起,冒出開挖面,進而導致開挖基地的破壞。

圖/臺灣公路工程第 43 卷第 1-2 期

不過除了先天的地質問題,擋土壁與支撐系統,也可能會因為設計與施工上有所疏失,使得擋土壁牆身的強度不夠或位移太大而發生破壞。

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話說回來,這些軟弱地盤,是不是根本就不適合蓋房,爛泥扶不上牆,不對,是爛泥扶不住牆呢?

軟弱地盤真的不適合蓋房嗎?

就像蛋糕不是只有蛋,建築的地盤不只有土壤,而是由土壤、地下水及空氣所組成。依照不同的比例及成份,有著不同的特性。若是地質沒辦法讓蓋在上面的建築物穩定安全,就是所謂的軟弱地盤。

軟弱地盤通常位於沖積平原、湖沼地或是人工回填區。這些地方的土壤因為沒有經過地質變動等物理作用,通常由軟弱黏土、沉泥、或是鬆散的砂土所構成。例如台北盆地是河流所形成的沖積平原,因此大部分的地區都是屬於軟弱地盤,而桃園、台中的地質則穩固許多。

直接在軟弱地盤上蓋房子,就像將建築蓋在豆腐上,不僅施工時容易發生災害,建築也可能會因為自身的重量而沉陷。但隨著都市發展,所需要的土地大量增加,我們很難完全避免在這類地盤上興建工程,因此工程師會利用各種方法,來克服困難的地質條件。

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軟弱地盤並不是完全沒有辦法蓋房子,我們可以選擇深基礎,透過數十公尺長的基樁,穿過軟弱土層,將建築固定在更深處的堅硬岩盤上。

或是透過地盤改良,改善土壤的特性,防止破壞、液化以及沉陷等問題發生。

除了加入岩隱村習得土遁忍術以外,地盤改良的方式非常多,同樣需要依據地盤的性質、改良的方向以及工程的類型來選擇最適合的工法。這裡介紹幾種台灣常見的地改方式。

第一種是振動夯實,這種方法是利用機械振動等外力,使基地土層的密度增加,加強支撐力,減少發生沉陷或液化的可能,這種方法適用在非黏性的土層。

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第二種,排水預壓工法。這種方式則是在蓋房子前,在基地加上額外的載重,同時也可以搭配排水帶,縮短土壤孔隙水的排水路徑,讓水更容易排出,進而增加土壤的壓密速率,減少土壤內的孔隙與含水量,克服未來建築完成後的沉陷問題。

第三種,也是在都市建築中最常見的地盤改良,是深層攪拌工法,利用特殊機械,透過高壓噴射或是機械攪拌等方式,在地層中注入水泥,並同時攪拌土壤,讓水泥與周圍的土壤拌合成固結體,與原本的地層組成複合基地,以提高土壤強度,我們常聽到的地盤改良樁,就是屬於這種工法。

也就是說,透過合適的地盤改良、基礎形式與開挖工法,軟弱地盤也是能蓋房子的。

如果你對你家,或是你想要買房子地方的地質很好奇,那事不宜遲……就來介紹查詢看看你家地質吧。

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我該怎麼知道我家的地質?

依照經濟部地質法的規定,只要是政府機關或公營事業所辦理的地質調查,都需要將調查結果提交給中央主管機關。而這些資料都會被上傳至中央地調所建置的公開平台——工程地質探勘資料庫,也就是說,如果你家附近曾經有公共工程進行過地質調查,就可以在上面找到鑽探資料。

另外,政府也公布了全台的地質分佈資料土壤液化潛勢區以及活動斷層的分佈,資料都公開在網路上,有興趣的觀眾可以上去查看,更瞭解自己的居住環境。除此之外,國家地震研究中心甚至有有簡單的試算方式,可以評估自家住宅的耐震能力。

當然這些公開資料,只能作為工程設計的初步參考,還是需要請專業的地質調查公司進行鑽探與實驗,才能比較完整地瞭解基地的地質。因為即便知道自己家裡附近的地質類型,地質條件還牽涉到各種土壤參數,工程設計和施工品質也有重大的影響。此外,像順向坡角、土石流及易淹水潛勢區這類危害很大的地方,一般民眾原本也鮮少將此列入尋覓住處的考量。

如果有哪些關於買房要注意的眉角你還想聽我們分析,例如房價、交通、裝潢、空氣品質甚至是風水,歡迎留言告訴我們。最後也想問問大家,在挑房子時,哪項指標是你最在意的呢?

  1. 事件發生後,我覺得地質與買房地點,才是最重要的
  2. 在多地震的台灣,房屋的耐震係數最重要
  3. 氣候變遷之下,節能省冷氣且防淹水防空污最重要
  4. 以上這些都是多說的啦,房子貴到買不起,對我都不重要。

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參考資料

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【成語科學】鈎心鬥角:撐起華麗屋簷的特殊支撐系統——斗拱
張之傑_96
・2023/08/09 ・1140字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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西元前 206 年,項羽率軍進入秦國的都城咸陽,縱火焚燒秦始皇所建的阿房宮,大火延燒了三個月。唐代的杜牧,寫過一篇著名的賦——〈阿房宮賦〉,藉著阿房宮被焚的事,抒發自己對時局的憂心。

阿房宮遺址。圖/wikimedia

〈阿房宮賦〉一開篇,就敘寫阿房宮的宏偉壯麗:「覆壓三百餘里,隔離天日。……五步一樓,十步一閣。廊腰縵迴,簷牙高啄。各抱地勢,鈎心鬥角。」這就是成語「鈎(勾)心鬥角」的出處。

在〈阿房宮賦〉中,鈎心鬥角的原意,是形容宮殿建築群的錯綜複雜。當它成為成語,卻帶有貶意,用來比喻人與人間各用心機,明爭暗鬥,互相排擠。讓我們造兩個句。

商場上經常鈎心鬥角,你要當心留意才是。

他的個性單純,哪懂得政治上的鈎心鬥角。

接下去讓我們談談中國傳統建築,以及杜牧為什麼用鈎心鬥角來形容建築群的錯綜複雜?首先要了解,中國傳統建築都是木造的。受到材質(木材)的限制,單一建築不可能蓋得太高大,所以宮殿、寺院都由一大群建築構成。北京的故宮就是個例子,它由 980 幢房屋構成,壯觀極了。

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於景山公園向南俯瞰北京故宮(紫禁城)。圖/wikimedia

中國傳統建築的牆面缺少變化,以群體建築的屋頂變化,使之豐富多彩。傳統建築的屋頂至少有八種基本樣式,以此為基礎,可以變出更多花樣。以中正文化中心來說,中正紀念堂、國家劇院、國家音樂廳的屋頂就各不相同,有機會的話不妨注意看看。

除了龐大的屋頂,中國傳統建築還有如鳥翼般,向外(出簷)、向上翹(起翹)的屋簷。出簷的目的是為了遮蔽風雨,起翹的目的是為了採光。為了支撐出簷、起翹的屋簷,我們的祖先發展出一種特殊的支撐系統——斗拱。斗,指方形的木材,而拱是略為彎曲的木材。斗和拱縱橫交錯,層層疊疊,逐層向外伸出,托起出簷、起翹的屋簷。

斗拱。圖/wikimedia

杜牧為什麼用鈎心鬥角形容建築群的錯綜複雜?鈎心的心,指宮室本身。鬥角的角,指屋簷角。當建築物密集,從遠處望去,眾多建築物的屋簷和屋簷角上下錯落,當真像在比試爭鬥似的。從這個自創的詞彙,可以看出杜牧的才思。

元朝以前,屋簷較長,所以斗拱特別顯眼,但殘存的極少。日本建築是中國建築的一個支系,從日本的古建築,可以看出中國魏晉或唐代的建築風貌。

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當烏鴉遇上垃圾袋?都市烏鴉的清道夫生活!——《烏鴉的教科書》
貓頭鷹出版社_96
・2023/02/14 ・2128字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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我在上課或演講提到烏鴉時,經常用到一張照片。那是我大約在十年前碰巧在新宿拍攝到的。照片前方為堆得很高的廚餘,以及飛到那上面的幾隻烏鴉。背景則是剛下班的很像男公關的年輕男子們。在螢幕上先放這一張,然後再放另一張,渡鴉正盯著狼吃剩的鹿並準備要搶食,以及牠們後面的狼的照片。

「你們看,這兩張照片展現出來的是完全相同的生態學景象。大型動物吃剩的食物。要清理這些的腐食者也就是烏鴉。以及位於後方的肉食系動物。」

在聽眾沒有笑的時候,立刻放下一張投影片就是我的祕訣。

從垃圾袋中挑出食物

當烏鴉看到垃圾袋的時候,就會去啄或是去拉扯,很快就會把塑膠袋扯破。根據研究,牠們並不是看見什麼就啄什麼,而是會挑紅色或橘色系的地方啄。那應該是肉或果實的顏色吧。把橘子皮靠外側放的話,就像是在教牠們「這裡是目標」一樣,聽說牠們也會去找茶色的絲襪。

從烏鴉的視角來看垃圾:紅色或咖啡色的物體是食物!對整體沒什麼特別顏色的就興趣缺缺。圖/《烏鴉的教科書》

烏鴉非常清楚塑膠袋裡面裝有美味的食物。我在京都的公園裡看到的巨嘴鴉會停在垃圾桶上,把頭埋進去,叼住便利商店的塑膠袋往上拉,先用腳踏住壓著讓它不要掉下去,再把袋子裡面的東西一個個拉出來檢視。

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保鮮膜或是紙屑等不能吃的東西立刻就會「呸!」的丟掉,弄得周圍非常凌亂。牠們非常用力地丟,讓人很想建議牠們省點力氣,不必丟那麼遠也沒關係。對烏鴉來說,可能是假如沒有把不能吃的東西丟遠一點的話,要是跟食物混在一起就很麻煩吧。

雖然我們是把垃圾分成「可燃」和「不可燃」,烏鴉則是把垃圾分成「可食」和「不可食」。正確的說法應該是「可以吃的東西」和「垃圾」。雖然對人類來說那全部都是垃圾,不過對烏鴉來說,那有很高的機率會是食物。

垃圾袋不過是另一種「屍體」

那麼,在講到烏鴉的食物時,曾經講過烏鴉是雜食性,也是腐食動物(scavenger,清道夫)。換句話說,烏鴉原本就是在看到屍體的時候會很高興的去吃的動物。烏鴉把喙部伸進垃圾袋中把內容物拖出來的樣子,也跟從動物的屍體中拖出內臟的行為完全相同。

從垃圾桶中拖出食物就像是從屍體中拖出內臟一樣。圖/pixabay

沒錯,所謂垃圾袋就是「被皮包覆著的肉」,也就是說,跟屍體是一樣的。從烏鴉的角度來看,清晨的路邊是「有很多好像很可口的屍體的地方」,在旁邊有人類站著,呈現的是「旁有狼群」的狀態。混有免洗筷或其他的東西,應該就像吃到很多小骨頭的魚一樣吧。

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換句話說,烏鴉翻揀垃圾吃的行為,跟翻揀在地面上的屍體是完全相同的,以清道夫來說是理所當然的行為。牠們並不是「適應城市」或是「因為山裡住不下去而勉為其難」,而是「由於有食物,所以就晃過來」翻揀食物了。牠們的行為,只不過是把森林裡的生活原封不動的帶進城市裡而已。

在北海道知床觀察聚集在北海道鹿屍體旁的巨嘴鴉時,我總是感覺牠們的行為就跟聚集在東京新宿垃圾收集場的烏鴉幾乎完全一樣。首先是聚集在周邊「Ka」、「Ka」的鳴叫,停棲在樹枝上確認狀況,再逐漸降到比較低矮的地方,好像在說「要不要過去呢?不過還是先不要好了」般的反覆先蹦的跳下去,又再回到樹枝上的動作。

最後總有一隻耐不住的烏鴉靠近過去,小心謹慎地去拉扯肉的一邊。拉扯一下之後就跳著飛走,確認有沒有危險。要是什麼事也沒有發生的話,其他的個體也會陸續飛下來圍在旁邊,有時會前後換班開始吃起來。趕緊把肉塞滿一嘴之後就會飛到旁邊的樹枝上站著慢慢吃,或是躲到哪裡去。巨嘴鴉這種簡直就像是特化成為翻揀垃圾般的行為,就跟發現動物的屍體聚集過去時的行為一模一樣。

都市的烏鴉也要食物過日子啊。圖/pixabay

那麼,這裡再以生態學的觀點,來想想「為什麼都市裡有這麼多烏鴉」。鳥為了要存活,就必須要獲得資源。首先需要有食物,然後為了繁殖,就必須要有營巢場所。有時候為了雛鳥需要有特別的食物,還有時候會需要夜棲點。既有喜歡草叢當藏身處的,也有喜歡茂密森林的鳥。只要能夠獲得這類的資源,那隻鳥就可以在那裡生活。沒有的話就沒辦法棲息。

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雖然你可能會認為這很單純,沒什麼,不過在大都市中生活的鳥,毫無例外的,得要以某種形式獲得必要的資源(或是找到代替品)來過日子。例如麻雀把換氣口或是水管當成「樹洞」來營巢,鶺鴒把馬路當成「枯水時的河床」走來走去。野鴿把建築物當成故鄉的「岩石山」來住。遊隼把高樓大廈視為「斷崖」營巢,烏鴉就把垃圾袋當成「成堆的屍體山」來加以利用了。

——本文摘自《都市裡的動物行為學:烏鴉的教科書》,2023 年 1 月,貓頭鷹出版,未經同意請勿轉載。

貓頭鷹出版社_96
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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。