建築產業佔了全球年碳排放的一大部分，根據統計，建築的建設過程與水泥的製造過程佔了全球 6.5% 的碳排放。德勒斯登工業大學的學者與德國建設公司 Henn ，採用更低碳排的環保建材，去年共同推出世界上第一個碳纖維混凝土建築設計，現在開始動工了！
這座建築名為「Cube」，建置在德勒斯登工業大學校園內，建設團隊將以碳纖維混凝土完全取代鋼筋混凝土，打造成「碳水泥建築」（Carbon Concrete Composite, C³），不但有鋼筋水泥四倍的建築強度，還比傳統建材輕四倍。
碳纖維混凝土節省 50% 建材、減少建設過程碳排放 70%
碳纖維混凝土，是一種新開發的建材，不但結構強度比傳統鋼筋混凝土還要高，也是一種更加環保經濟的替代建材。碳纖維混凝土可以讓建商使用更少的混凝土，就達到傳統建材同樣的建築結構，因此可以節省不少資源、還可以降低環境污染。根據計算，碳纖維混凝土可以為建商節省 50% 以上的建材。相比於傳統鋼筋混凝土的生產過程會產生大量碳排，對於氣候變遷有很嚴重的影響，建設公司 Henn 表示，「碳纖維輕而堅固，可以更靈活地被運用，若將其作為建材，可以打造出相當節省資源的建材，並且在建設過程中可以減少最高 70% 以上的二氧化碳排放量。」
除了碳纖維混凝土，英國的高速鐵路也打算使用新的環保建材，其背後的開發商最近也宣布他們將透過 3D 列印的建築法打造新鐵路設施。這條鐵路的材料將以石墨烯（graphene）取代鋼筋，同樣也可以減少 50% 的碳排放量，大大降低鐵路產業的碳足跡。
下一代建築的重新思考：融合永續環保意識與自由設計形式
Cube 所使用的混凝土，以碳纖維作為基礎製成，碳纖維具有密度小、重量輕、抗張強度大、耐熱、耐腐蝕、耐衝擊、彈性係數高、熱膨漲係數小等特性。因為碳纖維不容易腐蝕，也不會生鏽，因此碳纖維混凝土比一般鋼筋混凝土更耐用，還能維持一樣的強度而保持建築安全。同時，碳纖維的網狀結構，可以取代鋼筋，因此碳纖維混凝土的結構更薄。
建設公司 Henn 表示，「未來的建築將整合環保意識與自由的設計型式，讓人們重新思考建築的基本元素」。
在這棟 Cube 上，建築設計也詮釋了碳纖維的特性，將建築的牆壁與屋頂合而為一，呈現出未來建築的多元可能與應用發展。透過 Cube 的落成，可以實現環境永續與更節省資源的融合，也開啟了下一代建築的設計型式。
參與該計畫的德勒斯登工業大學教授表示，他們已經將碳纖維應用於不少老舊建築的改建上，讓他們可以保存得更久。根據計算，採用碳纖維混凝土的建築至少可以使用 200 年以上，比鋼筋混凝土的 120 年使用年限還多了 80 年。碳纖維的應用不但更加彈性，更重要的是，碳纖維還可以重複回收再利用，更加落實永續發展的願景。
截至目前為止，碳纖維已經被應用在許多老舊建築的結構加強上，「Cube」計畫 100% 採用碳纖維混凝土，就是邁向未來建築的重要一步。
參考資料
《Interesting Engineering》The World’s First Carbon Concrete Building Is Under Construction
《內政部建築研究所》碳纖維混凝土工程性質暨應用之研究
（首圖來源：Henn）
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