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肥胖:脂肪、肌肉與睡眠的二三事

Gilver
・2014/04/29 ・4308字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 541 ・八年級

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文 / Gilver

現代都市的飲食變得越來越精緻,熱量也變得越來越高,「肥胖」成為現代人最常見的文明病之一,威脅著人們的健康;再加上社會主流審美觀的影響,你我可能都曾經為了體態而斤斤計較,又一次次陷入狂吃耍廢和節食運動的兩難。在這個講求效率的社會氛圍下,到底有沒有快又有效的減肥方法呢?坊間滿天飛的減肥傳言,哪些是真、哪些是假?熊可以用冬眠消耗熱量,人是不是也可以用睡覺減肥?本次M.I.C. 將請到肥仔們的救星台大生化科技系蔣孟廷,與減肥成功的睡眠科學專家蔡宇哲老師,圍繞著肚子一圈肉的減肥話題,從生理與睡眠的角度來談談「肥胖」,來和M.I.C.的聽眾們來個充滿熱量和熱血的對撞。

蔣孟廷:脂肪與肌肉的戰爭


https://www.youtube.com/watch?v=O5Rofex2TYY

蔣孟廷目前就讀台大生化科技系營養組,是台大健身美體社的現任社長,更擁有美國有氧體適能協會私人教練之證照。從小就是一個胖子,曾以自己為實驗體嘗試多種的減肥法,最後發現正確答案既不是不吃東西、也不是瘋狂操練,更不是精通修圖大法,飲食控制規律運動才是減肥的王道。

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減肥的傳統概念是BMI(身體質量指數),用以衡量肥胖的程度。不過,由於BMI的計算公式只用到身高和體重的數值,無法考量到身體肌肉和脂肪的組成,因此今日會再加上體脂率一起評估。對於減肥者來說,脂肪和肌肉勢不兩立、不會互相轉換,且脂肪的體積約是等重肌肉的5倍,因此BMI相同的肥胖者和健美選手身形上就會差很多。

有局部瘦身這回事嗎?蔣孟廷的答案是沒有。進行局部運動時,所強化的是該部位的肌肉強度,但不會加速該部位的脂肪燃燒,兩者是分開的;而有氧運動雖然能夠幫助全身脂肪燃燒,但哪裡瘦得快就要看個人體質,通常是哪裡先胖就會是哪裡先瘦。同樣的另一個類似的迷思:練壯之前是不是要先吃胖?這個問題的解答同樣來自於肌肉和脂肪分開的概念,練肌肉和累積脂肪基本上是沒關聯的。那麼,辛苦練起來的肌肉,老了會不會垮下來呢?那是脂肪增加造成的錯覺,肌肉沒有消失,只是被蓋起來了而已!

節食與能量輪轉

減肥箴言:「少吃多動」,但哪個比較重要呢?2011年刊登於醫療期刊Eastern Journal of Medicine 的研究認為進行「飲食控制」對減重的影響比「運動」來得大,因此如果沒有時間運動的話,建議就少吃一點吧。然而節食雖然有效,卻很容易復胖。人體一天攝入的熱量大多消耗在人體機能正常運作所需的能量(也就是基礎代謝率),當人開始節食的時候,身體雖然會開始消耗脂肪和肌肉以彌補能量攝入的短缺,但身體機能也會因應低能量攝取而逐漸調降,開始出現精神不濟、皮膚變差、容易疲乏等現象。然後,就在當人滿足於自己的減肥成效,將飲食調整回過去標準的時候,已經習慣低熱量攝取的身體就會把熱量的差額轉成脂肪存起來,於是又復胖了。蔣孟廷強調:「用身體健康換取短暫的瘦很不值得!」

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那如果只吃高蛋白、不吃澱粉,會減得比較快嗎?這就要從熱量原料如何被細胞利用看起了!身體利用熱量原料的順位是澱粉>脂肪>蛋白質。澱粉分解產生的葡萄糖是乾淨的能量來源,它能在「檸檬酸循環」的輪轉中產生二氧化碳、水,同時供應能量給身體使用。脂肪雖然也可以做為能量的來源,但過度依賴脂肪酸作為能量來源將會產生副作用。

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我們的大腦只吃葡萄糖。如果澱粉不足以作為葡萄糖的來源,那麼神奇的肝臟會借用檸檬酸循環中的草醋酸(oxaloacetate)來製作葡萄糖。然而如果持續挪用草醋酸,會使得檸檬酸循環的效率變差,使得循環的反應物之一–乙醯輔酶A(Acetyl CoA)逐漸累積。這些多出來的乙醯輔酶也會被神奇的肝臟拿去製造能量,只不過這次多附送了一個壞東西叫做「酮酸」。酮酸會影響身體的酸鹼值、增加肝腎負荷,導致嘔吐、食欲不振、酸中毒等問題,嚴重甚至會昏迷、死亡。因此,不吃澱粉並不是長遠之計,絕非健康減重的策略。

怎麼吃比較好呢?最好的方式當然是自己煮,水煮不但可以嘗到食材原味,更可避免攝取過多的熱量和鹽分。不過現代人可能因為受限於時間必須經常外食,此時的因應策略就是:菜多、不要醬、不要糖、不要肥肉,只要適度搭配、需要時偶爾嘮叨一下店員,無論是在速食店、便當店到超商都可以達成飲食控制的目標。

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運動的策略

運動強度和熱量原料消耗傾向的關係是很重要的。運動強度較低(例如慢跑、健走或騎單車)時,身體傾向消耗脂肪;運動強度較高(例如重量訓練、短跑)時,則傾向使用醣類。隨著時間推進,醣類的利用會逐漸降低,而脂肪的利用會逐步增加。因此有效的減肥運動策略,就是先做高強度的重量訓練先消耗醣類,再做長時間、低強度的有氧運動,燃燒脂肪的效果會更好。此外,重量訓練還有預防骨骼疏鬆、改善身形的正面效果,還能當成大吃大喝的緩衝。

女生常運動會不會變成金剛芭比?不會!肌肉要長大需要雄性激素「睪固酮」,這種激素在女生體內濃度較低,因此肌肉並不會那麼容易變大。在規律運動搭配飲食下,就會導向一個勻稱、健康的身材。從今天開始別再找藉口了吧!訂定可行的目標,穩定而持續的實踐運動計畫,減去脂肪、增加肌肉,就能擁有健康的身材,增加自信。

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蔡宇哲:睡覺就能減肥,有這種好康?


https://www.youtube.com/watch?v=H9QR7wa3PQU

睡眠到底能不能幫助減肥?如果可以,它又是怎麼個幫助法?蔡宇哲老師目前在高雄醫學大學心理學系教書,擅長領域為睡眠與生理時鐘、正向心理學,同時也是科普文章的寫手。蔡老師認為我們對睡眠有著無謂的期待,因為我們覺得睡眠是個浪費時間的活動,所以如果能在睡眠的時候不付代價的完成一些事就好了,像是補鞋、像是減肥、像是寫論文(笑)。不過現實是殘酷的,一早醒來一切仍舊沒有變化。

假如有個人在某一天獲得了10億元的不義之財,他感到良心不安,想要快點把這些錢花完。那,睡覺可以把這些錢花完嗎?同樣的,某個人在某一年激胖10公斤,他因此想要減肥。那,睡覺可以把這些脂肪消掉嗎?如果你的答案都是NO,那如果你還相信睡覺就能減肥,那一定是有神奇的小精靈來拜訪了。

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雖然在文明發展、物資充沛的社會中,大家會覺得身上累積脂肪是件壞事,但以生物的角度來說,脂肪其實是個能夠儲存多餘能量的好東西。要讓這些庫存消失,就只能把它花掉。蔡老師也不認為減重等於減肥,例如脫水也是種減重、但不是減肥,減肥的奧義在於不消掉肌肉、甚至讓肌肉增加的同時,也讓體脂肪變少,整個人變得更健康。雖然實際上也有睡一睡就變瘦的例子,像是失戀、開刀、患肝炎讓吃的量變少了,但這些方法其實不太適用於蔡老師對減肥的定義,也就是減去脂肪、保留肌肉的原則。過度的節食會讓人顯得消瘦,如此一來就偏離了減肥的初衷,對於追求美好體態並無助益。

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網路闢謠時間:睡得多,瘦得快?

網路上許多謠言的組成是這樣的:儘管中間的內容是正確的,但第一句話和最後一句話都和它毫不相干,因此千萬不要輕信標題和結論!就算睡覺的時候也有脂肪被用以產生能量,如果這些能量沒有被用掉,也只能再變回脂肪,沒什麼減肥效果。

網路上說,睡眠時人體會分泌稱作纖瘦素(leptin)的激素。纖瘦素濃度越高會降低食慾,因此睡眠是有效的減肥方法。不過,這則故事只能告訴我們睡得少的話可能會變胖,但不能推論到睡得多就會變瘦。2004年有篇研究指出受試者睡眠時間長短和BMI的相關性,發現雖然睡眠時數由6小時到7.7小時BMI的確有逐步下降的趨勢,但在7.7小時候BMI卻又會回昇,這告訴我們一個重要的概念:睡眠是過猶不及的。(另一個要注意的是7.7小時這個數據,只代表這群受試者的實驗結果,並不代表它就是睡眠減肥的黃金時數。)

另一方面,由胃分泌的胃飢素(ghrelin)則正好和纖瘦素相反,分泌越多會讓人變得越餓。睡眠在6-9小時期間內,睡越多纖瘦素分泌越多、胃飢素分泌越少,食慾低了、吃得少了,自然就變瘦。不過,相關不能代表因果,於是科學家令同一批人在不同的實驗階段接受不同的睡眠長度,並測他們體內這兩種激素的濃度。他們發現,睡眠不足時纖瘦素濃度會降低,胃飢素濃度會上升。故在此下一個結論:睡眠與肥胖之間的關係,就是缺乏睡眠時會使纖瘦素降低、胃飢素提高,導致食慾增加。

意志力是睡眠送給減肥者最好的禮物

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現在泛科學網站上也有其他的減肥系列文告訴我們一些減肥相關的二三事,例如許多研究者發現睡眠不足會對大腦的反應產生影響,使得大腦讓身體難以抑制的想吃東西,甚至還想吃高熱量的食物。那睡得多到底能不能變瘦?從先前提到的兩種激素來說,睡得越多它的確讓你的食慾變低,但帶給我們的不是我們要的減肥,無助於維持肌肉,還容易復胖,和僅憑節食瘦身的原理是類似的。

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睡眠可以幫助減肥的關鍵在於意志力。意志力即是自我控制的能力,在減肥的時候非常重要,而意志力需要睡眠來補充。當缺乏睡眠時,意志力會變得低下。充足的睡眠讓減肥者更能實踐飲食控制、多運動的目標。因此,睡眠充足有助於減肥在於讓你維持正常的食慾,且有充足的意志力讓你抵抗高熱量的食物、讓你更有決心持續運動。但如果想在睡眠中把脂肪燒掉,就別做夢了吧!

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萬惡的宵夜?

以生理時鐘來說,通常吃消夜的時間點會是在消化效率較不好的時候,會對睡眠造成干擾。年輕的時候多不會有感覺,但在實驗室評估上還是會看到睡眠效果變差。如果餓到睡不著或是因為工作關係必須要晚點吃,那麼可以吃一點可以提高血糖的東西來消除飢餓感,但不要短時間內攝取高熱量或是精緻的食物。有研究發現如果把睡眠時間延後,同樣在吃東西時,人會特別容易去選到高熱量的食物。當飽足訊息傳遞的速度趕不上你攝取熱量的速度,就很容易變胖了!

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【關於 M. I. C.】

M. I. C.(Micro Idea Collider,M. I. C.)微型點子對撞機是 PanSci 定期舉辦的小規模科學聚會,約一個月一場,為便於交流討論,人數設定於三十人上下,活動的主要形式是找兩位來自不同領域的講者,針對同一主題,各自在 14 分鐘內與大家分享相關科學知識或有趣的想法,並讓所有人都能參與討論,加速對撞激盪出好點子。請務必認知:參加者被(推入火坑)邀請成為之後場次講者的機率非常的高!

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本場演講由科技部「科普資源整合運用推廣計畫」支持,PanSci泛科學與國家高速網路與計算中心共同舉辦。歡迎大家到科技大觀園閱讀更多科學內容。

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Gilver
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畢業於人人唱衰的生科系,但堅信生命會自己找出路,走過的路都是養份,重要的是過程。

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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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從運動場到急診室:肥厚型心肌病的潛在危機
careonline_96
・2024/09/11 ・2473字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖/照護線上

肥厚型心肌病是種因為心臟肌肉的變化而帶來的問題。通常是因為基因體顯性遺傳,影響了肌小節的肌纖維排列,導致心臟肌肉變得肥厚,尤其是左心室與右心室之間分隔的心肌最容易出現肥厚變化。除了心肌變肥厚,還會讓左心室變得僵硬、延展性小,因此帶來不少問題。

心臟肌肉變得肥厚,會出現什麼問題嗎?

當聽到心臟肌肉變肥厚,或許有人會誤以為這是件好事,會讓心臟肌肉變得功能更強大,其實不然。左心室的任務是在舒張時接收從左心房來的血液,再收縮將心室內的血液送往主動脈。過度肥厚的心臟肌肉會讓左心室的空間變小,承收不了太多的血液,阻擾了血流的正常運行,讓心肌還要收縮地更出力才能運送血液進主動脈。左心室內阻力變高的時候,同時也會影響二尖瓣的功能,血液更容易逆流回到左心房。

肥厚型心肌病的影響
圖/照護線上

就算沒有阻塞心臟血流運行,心肌在收縮的時候並不會因為心肌變肥厚而有力,反而是變得比較僵硬,比較難適當地延展。當血流從左心房送往左心室時,心臟肌肉需要延展,才有利於”hold”住足量的血液。當心肌變得肥厚僵硬的時候,左心室難以延展讓血流進入,之後左心室能打出去送往主動脈的血液量就變少了。

另外一個影響到的是心臟肌肉纖維的排列,若從顯微鏡下觀察肥厚型心肌病者的心臟肌肉排列,會看到心肌細胞排的並不規律,亂亂的,與正常狀況排的整整齊齊的樣子並不同。因此,這些不整齊的心肌排列會影響到心臟內電路訊息的傳遞,甚至更容易刺激出心律不整。

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肥厚型心肌病的症狀

許多患者並不知道自己有肥厚型心肌病,因為症狀可能不嚴重,會甚至根本沒有症狀。若有症狀,常常是從青春期之後開始出現。

  • 運動時,吃飽飯後,或活動量大的時候,感覺到胸痛及喘不過氣
  • 容易在運動中或運動後感到疲憊,頭重腳輕,快暈倒的樣子
  • 心跳突然變很快,撞擊很大的感覺,也就是心律不整
肥厚型心肌病的症狀
圖/照護線上

肥厚型心肌病的併發症

雖然有些人帶有造成肥厚型心肌病的遺傳基因,卻一輩子都沒有症狀;也有些人雖然有症狀,但並不嚴重,不需要每天服用藥物控制。基本上,多數肥厚型心肌病患者可以有與一般人相同的預期壽命年限,也能維持不錯的生活品質,但還是要注意幾件事:

  • 心因性猝死

肥厚型心肌病會引發心室頻脈等心律不整,因此是 35 歲以下突發心因性猝死最常見的原因。有些運動員突然在田徑場上猝死的原因就是肥厚型心肌病。

  • 心臟衰竭

心臟是個幫浦,將血液送往主動脈,再到全身。心臟衰竭代表心臟身為幫浦的功能變差了,無法打出足量的血液到主動脈。前面提到肥厚型心肌病會讓左心室的空間變少,延展彈性變小,進入左心室的血液變少,也就比較難打出足量的血液進到主動脈,因而導致心臟衰竭。

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肥厚型心肌病的檢查與治療

當醫師從患者家族病史、個人病史、身體檢查等狀況懷疑有肥厚型心肌病的可能時,會安排心臟超音波檢查,看看是否有心室中膈變肥厚的證據。針對有家族遺傳史,但自身無症狀的人來說,可以考慮在 30 歲之後定期每三年接受心電圖與心臟超音波檢查。

在治療方面,要看患者的臨床症狀與心臟超音波檢查的結果而定。對沒有症狀的患者來說,調整生活習慣,減少劇烈運動活動或許就已足夠。另外一定要讓患者了解,務必「避免脫水」。因為有肥厚型心肌病的時候,進到左心室的血流本身就比較少,若再因為喝的水分不足脫水,在炎熱天氣下脫水,或使用了利尿劑或血管擴張劑,都會讓症狀加劇。

肥厚型心肌病的處理方式
圖/照護線上

對已有胸痛、喘不過氣的人來說,可以用乙型阻斷劑藥物或鈣離子阻斷劑,放慢心跳速度。心跳速度慢一點,可以增加左心室放鬆舒張的時間,盡量增加左心室內的血流量,之後左心室收縮打出血液的效率會比較好。

如果藥物的成效不彰,要考慮侵入性治療,像是利用手術或燒灼方式改變心室中膈的厚度,減少心肌肥厚造成心室空間減少的影響。萬一患者家族裡有人曾有心因性猝死,本身曾經暈倒好幾次,曾有心律不整,或有嚴重的臨床症狀,就要考慮放置心臟節律器來避免猝死。若肥厚型心肌病已經造成心臟衰竭,心臟移植就成了治療選項之一。

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