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鋼結構工程之展望 陳生金 台灣科技大學 講座教授 應日趨嚴重，而工業化造成二氧化碳排放量大幅增 一、前 言 加，造成地表溫度上昇，改變全球氣候，使得森林 台灣位於強烈地震帶，每年又有強烈颱風侵襲 減少，沙漠化等，因此國際上亦訂定諸如氣候變遷 ，且地小人稠而半數土地又屬山區，不宜開發，工 公約 (The Framework Convention on Climate 程環境甚為嚴苛。而隨著經濟快速成長，土地開發 Change, FCCC)里約宣言，聯合國人類居住議程 亦日趨飽和，建築物往空中發展已成為必然之趨勢 (Habitat II Agenda) ，京都議定書等，希望各國能加 ，因此具有較高強度及良好耐震能力的鋼結構已被 緊控制二氧化碳的排放量，而台灣的二氧化碳排放 大量採用於建築工程。而台灣河川眾多，橋樑採用 量居世界第27名，依台灣之人口比例與規模，我們 鋼結構可加大跨度，減少橋墩數目，避免眾多混凝 的排放量乃屬偏高，而依據經濟部能源會研究，營 土橋墩阻礙行水，甚至因橋墩受沖刷而造成橋樑在 建產業的二氧化碳排放量佔全國總量的33% 。其中 洪水中斷裂。而鋼骨結構具預製性，可大幅縮短工 之原因主要在於國內之營建材料大量採用傳統之 期，投資回收快速，且台灣的勞務成本日漸增加， 鋼筋混凝土，由於水泥之產製會產生大量的二氧化 對於採用機械自動化生產的鋼結構而言，其競爭力 碳，而在先進國家則大量採用鋼結構，其二氧化碳 亦可相對提升。再加上國內砂石日漸短缺，且開採 之排放量相對之下反而較低。一般而言鋼結構之二 水泥砂石涉及環境破壞，危及生態環境，在過去大 氧化碳排放量遠低於鋼筋混凝土之排放量，且耗能 量使用混凝土為營建材料之情況下，已使有限的天 亦較低，因此鋼結構乃被認為是對地球環境影響最 然河川資源開採過量，濫採砂石更嚴重破壞環境生 小的結構材料。再加上鋼鐵材料可以重新回爐再生 態及水土保持，故選用可減少砂石用量的鋼構造， 的特性，在國外又被稱為綠色建築材料，或是綠色 應為解決砂石不足、維持水土保持及減少環境破壞 鋼結構(Green Steel) ，因此在國外工業先進國家鋼 的最佳良策。考慮國家永續發展，增進對鋼結構之 結構已是土木建築的主流。 認識並正確地使用鋼結構實為一重要課題。本文簡 內政部為推動環保及永續之綠建築，由內政部 介鋼結構之特性，及臺灣鋼結構工程現況，以期各 建築研究所建立綠建築標章，其檢核指標為(1)生物 界對鋼結構工程能有更多之認識，共同提昇國內鋼 多樣性、(2)基地綠化、(3)基地保水、(4) 日常節能 結構工程。 、(5)二氧化碳減量、(6)廢棄物減量、(7)室內環境 、(8)水資源、(9)污水垃圾改善等指標，其中二氧 二、鋼結構之特性 化碳減量及廢棄物減量受採用之營建材料直接影 一般結構鋼材的強度約為混凝土強度的10倍 響，此系統乃基於環保及永續之觀念，希望建築興 以上，而鋼材之變形能力更遠高於混凝土，因此鋼 建能降低其對環境的衝擊。而這八大指標中二氧化