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在全球長達三、四十年的寶特瓶回收再利用發展歷程中，多以再製為纖維、瓶子或其他塑化產品為思考方向，從不曾有人想過把它拿來當作必須符合防風、防火、防震、隔熱等高標準要求的建材。
不過，這個幾近不可能的任務，已在台灣付諸實現。在今年台北國際花卉博覽會14個展館中，唯一由企業贊助興建的花博流行館——遠東環生方舟，就是全世界首座外牆全以廢寶特瓶打造的綠建築。
這座「方舟」造型、占地2,186平方公尺（約656坪）、最高處達28公尺高（約9層樓）的展館，從4月完工至今，已創下「全球最環保之可透光建築材料」（符合國際LEED認證）、「全球首座『碳中和』大跨距展場建築」、「全球最堅固而輕巧的半透明帷幕牆系統」等7項世界第一的紀錄。
流行館所創造的建築奇蹟，除吸引國際媒體報導，甚至國家地理頻道還聞風來台全程紀錄籌建工程；這棟掀起國際建築界熱烈討論的「垃圾屋」，未來也將與杜拜帆船酒店、北京水立方場館等世界頂尖建築並列，成為該頻道「偉大工程巡禮」系列專輯之一，即將在全球166個國家以34種語言播出。
從輕量化的容器到舉足輕重的建材，這場引爆全球話題的寶特瓶變身秀，究竟怎麼辦到的呢？
質輕、空心的寶特瓶，風一吹就飄得老遠，很難想像這種看起來弱不禁風、耗損率高的素材，竟然可以拿來作為必須長期承受日曬雨淋的建材。全球首位嘗試挑戰這個奇想的建築師就來自台灣，他是今年33歲、畢業於康乃爾大學建築系、哈佛大學建築研究所的黃謙智，也是本屆花博流行館的設計者，在他與其研發團隊的努力下，意外為PET寶特瓶找到了更亮眼的第二春。
樂高原理與蜂巢創意
黃謙智所領軍的公司「小智研發」，在台灣或許少為人知，但卻是國際間備受關注的綠能規劃設計業者。該公司過去所推出的HYmini手持式風力發電機、miniSOLAR攜帶型太陽能面板、SolarBulb 太陽能發電LED燈，以及與國際知名腳踏車品牌達宏（DAHON）合作開發、以腳踏車動能為主的微形發電及蓄能系統Biologic ReeCHARGE等產品，不但曾贏得德國iF（2009 Eurobike iF Award）等多項知名設計大獎肯定，也吸引如CNN、BBC、時代雜誌等國際媒體的報導。
寶特瓶磚卡扣成型後極為堅固，像圖中僅18個寶特瓶磚，已足可承載體重約72公斤的設計師黃謙智站在上面跳上跳下。(攝影／林格立)
此次引爆話題的花博流行館，創意來自對周邊事物的細心觀察。3年前應遠東集團之邀，正與研發團隊苦思花博流行館新建材的黃謙智，無意中發現包括他自己在內的辦公室同仁，時常人手一罐寶特瓶飲料，觸發他「或許可從這種每天都會製造的垃圾來著手」的靈感。
當時正把玩著空寶特瓶的他突然發想：一罐空寶特瓶固然脆弱，但如果能把眾多寶特瓶扣連起來，是否就「團結力量大」？他於是開始從生活經驗和大自然的結構體中尋找創意，經過多次嘗試後，最後參酌「蜂巢」與「樂高積木」的設計理念，成功打造以「六角柱體」為基本架構、每個瓶高約30公分、對角線長度約17~18公分的寶特瓶（磚）。這種立體六角瓶磚的表面，還特別設計了幾何凹凸形狀的卡榫，因此瓶磚與瓶磚不但能像積木堆疊般任意結合，也可穩固地卡扣成型。
「空心」的祕密
寶特瓶磚的製作方式，則如同再製成纖維的處理方式——當回收廢寶特瓶經過分色、清洗、粉碎、高溫熔融等程序，就可拉胚吹瓶出這種特殊造型的瓶磚。
值得一提的是，對於回收料的潔淨度和純粹度，建材用瓶磚並不如做衣料的環保纖維或是裝飲料的再生寶特瓶般講究，因此整體製程的時間和耗水量都可以下降。換句話說，它的碳排放量將寫下再生PET製品的新低，卻可創造出鉅額的經濟效益，難怪它能成功打敗群雄，贏得2010年「The Earth Awards」國際環保綠能產業的設計大獎肯定。
針對這項產品，黃謙智介紹，時下「綠建築」的設計理念，都是希望建築具有良好的隔熱、保暖、透光效果，以減少未來空調、照明的用電需求，並在建材上力求輕量化及可回收再利用，而寶特瓶磚恰恰吻合這些條件。
除了外牆以寶特瓶磚興建，流行館內部的燈具，也是採不同尺寸瓶磚卡扣設計。(攝影／林格立)
首先，依著最初的寶特瓶發想，黃謙智將再生瓶磚設計為空心，內部填滿空氣，而空氣就是最無毒環保的隔熱材，它的透光特質還可以大幅減少照明需求。這種空心設計還可視各種建築的不同需求做變化，以發揮多樣化的功能，例如瓶中裝水可以隔音、裝沙則可以載重等。該公司在大陸陝西省西安邊防哨所的建材，就採用裝沙瓶磚，既可承重防風，也貼合大西北的荒漠景觀意象。
從搖籃到搖籃
再者，瓶磚的重量比木頭、玻璃、鋼材都輕盈，搬運及裝卸都相對容易，銜接時又不需倚靠充滿化學毒性的工業膠，用過後還可百分百回收再利用，堪稱是最符合時下「從搖籃到搖籃」環保理念的綠能建材。
為了克服寶特瓶磚表面硬度不夠的缺點，黃謙智還參酌「摺紙」概念，在每個六角形表面都設計了至少5個以上的凹凸卡榫，如此一來，不但可以扣連瓶磚，還有增加表面硬度的妙用。就像一把筷子難折斷的「團結力量大」道理般，卡扣成型的寶特瓶磚牆，每平方公尺可承受400公斤的撞擊力道，能抵抗比納莉颱風還要強1.5倍的強風（最大陣風約每秒24.7公尺），以及比921地震、四川強震更大的震度。
流行館總共用了43萬個寶特瓶磚，環保且極具創意的設計，已創下多項國際級的「世界第一」建築紀錄肯定。 (攝影／林格立)
此外，組裝完成的瓶磚板材，還會再加上一層同樣由該公司研發，經由奈米處理、具有抗紫外線、抗靜電、防燄及自潔功能的薄膜，如此一來，就能達到最佳的防風、防震、防塵、隔熱，甚至防火效果。
更具「儉樸」優勢的是，相較於一般建材，寶特瓶磚的產製成本低廉許多，它每平方公尺的造價約新台幣3,600元~4,000元，而同等規格的玻璃帷幕牆則高達2萬~3萬元，但其隔熱效果卻僅為寶特瓶磚的1/4。
「唯一的缺點，大概只有寶特瓶磚的透明度不及玻璃，無法清楚地看到牆外的影像，」黃謙智笑說。
寶特瓶成花博亮點
寶特瓶創新環保建材的全球首秀，也是今年花博唯一由企業贊助的流行館「遠東環生方舟」。
這座工期僅半年、耗資新台幣1億5,000萬元的展館，造型宛如方舟或三角形的蛋糕切面，是由150萬支廢寶特瓶再製而成的43萬個寶特瓶磚、配合鋼骨結構搭建而成，外牆不但具有水晶牆的質感，瓶磚內還安裝了4萬盞LED燈，入夜點燈後，就像是閃爍的鑽石，極富藝術美感。
在溫度調節方面，流行館入口處充分利用圓山獨特的地理位置，如同三角形頂端的尖面設計，可引導東北季風氣流進入，再配合水幕、瀑布跟噴霧系統設計，以及寶特瓶磚的隔熱特質，就像一台天然冷氣機，將使室內溫度有效降低攝氏3~6度。
照明方面，由於寶特瓶磚具有透光性，白天不點燈也非常明亮，而展館的屋頂和側面則加裝太陽能板儲存電力，可自給自足供應夜間LED燈的照明。
種種匠心獨具的設計，讓花博流行館徹頭徹尾成為最環保的綠建築，也難怪它問世後即造成轟動，創下多項「世界第一」的建築紀錄。廢寶特瓶小兵立大功，也再度讓MIT創意在世界發光發熱。
【完整內容請見《台灣光華雜誌》十一月號】
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