關於工程

公共工程類

木質構造用於景觀休憩設施的使用情形,除了探討材質耐久性外,對於各種類型空間型塑及美學意涵、環境保育都有極為重要的影響因子,例如在經過防腐處理的材料使用上,當然比未經處理的材料耐久性高5~6倍。然而,環保署也發覺台灣本島除了農藥使用量佔全球單位面積最大時,防腐藥劑處理的防腐材也過度使用,除了對環境影響外,對土壤的污染及基地四周將造成不可逆的破壞,因此使用防腐藥劑的處理木材而提高耐久性,是否如此必要,似乎有待進一步研究。

經過防腐處理的木材真能達到不腐朽及劣化嗎?

如果因為未腐朽而只是表面劣化、變形,纖維剝離,仍然需抽換更新,那抽換掉的木材又是如何處理?就地掩埋?當場焚燒?或者回收至焚化爐處理?處理過程中的焚燒灰燼及空氣粉塵中,仍有微量的有毒物質,最後經雨水及冷空氣的效應,仍會被大地吸收,這就是為什麼台灣的環境賀爾蒙(EEDS)及持久性有機污染物(POPS)、持久性有害污染物(PTS),長久以來造成整個環境的惡化,而愈來愈多的過敏氣喘兒童及癌症罹患率居高不下的原因。

因為作為木材的防腐劑CCA(鉻化砷酸銅)本身的鉻及砷,業經研究證實有可能導致惡性腫瘤的發生。CCA已被歐盟、日本禁止使用,尤其日本對環境的尊重更早于十年前就禁用CCA作為木材的防腐藥劑,而美國在1990年代於佛羅里達州一所小學的遊戲場中發現高單位的砷,引起學生家長們的恐慌,這種顧慮也促使美國環境保護署(UEPA)在2001年對一般化學藥劑處理的木材執行,加強消費者警告及標語外,也限制在不與人接觸的地方使用。

台灣除了大型的公共空間及景觀休憩場所,不論是森林、濱海、室內、戶外等,農委會或水土保持局輔助之休閒農場,更是大量使用經CCA防腐處理之南方松及南洋材,原因不外南方松是價格穩定,易加工,取得容易,且CCA的藥劑是台灣使用多年,價格合理,耐久壽命長的產品。

改用較環保的ACQ(烷基銅銨化合物)處理木材和CCA不同的是,將可致癌的鉻及砷不用,僅用銅元素並輔以氨化合物,是較環保且安全的木材防腐處理劑。但其處理後之產品壽命沒有CCA耐久且成本更高,但卻解決了環境規劃設計師及建築師對於CCA可能帶來健康危害的擔憂,二種防腐劑交互應用或混合使用,為木質構造設施的壽命維持提供了暫且解決之道,如結構部件較少與人接觸的地方,就沒有非用ACQ替代CCA的急迫性,而與人身直接接觸的地方,則應明定禁止使用含砷元素之木材防腐處理劑。雖然,銅元素相較於砷及鉻元素而言,是最安全的一種控制腐朽菌,腐朽的抑制劑,ACQ和其他如由美國HICKSON公司於1992年發展的一種“銅氮雜茂”配方的WOLMEN-E商品在美國的業界稱之為“NATURAL SELECT”此二種最大的區別在於添加劑的差別,WOLMEN-E除了銅元素外,含有機氮雜茂,此種藥劑是用於水果、花生的一種除菌劑。

除此之外,WOLMEN-E另添加了硼酸鹽,防止防腐材的發霉變黑,提昇木材的防腐效能,同時和ACQ易引起木構金屬繫結件的鏽蝕,WOLMEN-E不會引起上述之鏽蝕,表面上看來似乎再安全不過,但ACQ和WOLMEN-E都是銅為主要構成元素,對人類和哺乳動物是安全的,但對水生有機物卻是有毒的,所以在景觀遊憩規劃上,一些濕地的步行木棧道、生態觀察區是否有必要使用經防腐處理之木材必需嚴格的評估和篩選。

中國大陸VS台灣防腐藥劑分類表

木材防腐處理廣義而言,除了防腐外,防蟲、防霉及木材的變色等均應含括在內,其目的在於延長木材的使用壽命,免受菌類、白蟻等危害,因此木材防腐劑的使用在木材工業、交通運輸、古蹟建築維護、文物資產保留及室內外木構建設或景觀休憩設施都佔有極重要的地位,而且目前世界上已有各種防腐公司研究出符合各種防腐類型使用之防腐藥劑,使用藥劑和配方大同小異外,名稱簡稱雷同,茲將中國大陸和台灣二者的分類如下:

溶水溶性防腐劑:
1.單一水溶性防腐劑-烷基銨化合物、氯化物、氫化物、硼化物、砷化物、五氯酚鈉(PCP-Na),特性:木腐菌有防制功效,溶液穩定,在水中固著良好,不易流失。
2.複合型水溶性防腐劑-(ACC)酸性鉻酸銅 (ACA)氨溶砷酸銅 (CCA)鉻化砷酸銅 (CCB)銅鉻硼(FCAP)氟鉻砷酚,特性:成本低,處理後木材乾淨可再行外部塗刷且無刺激氣味,處理後木材因含水率增多,易膨脹干燥後又易收縮,對木腐菌等具有殺菌之毒性。

油類及有機溶劑型防腐劑:
1.油類防腐劑-五氯苯酚、有機錫化合物、環烷酸銅、煤焦油,特性:毒性強、不易流失,不會腐蝕金屬鐵件,良好的預防功用。但處理後木材表面變髒,用於枕木、電桿等較不注重觀瞻的材料使用。
2.有機溶劑型防腐劑-三丁基氧化錫(TBTO)、易溶于苯和溶劑汽油而不溶水,特性:對人畜有毒,毒性強且毒效期也長,能有效防治木材蠹蟲及白蟻的危害,作為建材木材的殺蟲、防蟲、防腐效果很好。
註:中國大陸

至於台灣CNS01048木材防腐劑則有如下區分類:
1.油性木材防腐劑:雜酚油(煤焦油)木材防腐劑,記號:1號(A-1)、2號(A-2)
2.水溶性木材防腐劑:
(A) 鉻化砷酸銅系木材防腐,記號:1號(CCA-1)、2號(CCA-2)、3號(CCA-3)、4號(CCA-4)、5號(CCA-5)
(B) 酚類、無機氟化合物系木材防腐劑,記號:1號(FCAP)、2號(FSP)
(C) 烷基銨(alkyl ammonium)化合物系木材防腐劑,記號:AAC
(D) 鉻、銅、鋅化合物系木材防腐劑,記號:CFKZ
(E) 鉻、銅、鋅化合物系木材防腐劑,記號:1號(ACQ-1)、2號(ACQ-2)
(F) 銅、硼、唑(azole)化合物系木材防腐劑,記號:CuAz
(G) 硼、烷基銨化合物系木材防腐劑,記號:BAAC
3.乳化性木材防腐劑:
(A) 脂肪酸金屬鹽系木材防腐劑,記號:1號(NCU)、2號(NZN)、3號(VAN)
(B) 唑化合物系木材防腐劑,記號:AZP
註:CNS14495.01048

歐盟禁止使用CCA的條件

木材的防腐處理從上述的藥劑類型,不同的配方比例和化學成份不同,例如較通用的CCA已在市場上使用幾十年,對延長木材壽命有很大貢獻,而生產CCA的公司更發佈CCA不安全是缺乏科學根據,只是媒體和市場趨勢把新的替代品如ACQ、CuAZ(銅、硼、唑化合物)推到市場上,暫且不去辯證其偽,對於木材防腐毒性造成土壤和水質污染,通過生物濃縮和食物鏈,藥劑在生物體內殘留過高,微量累積漸成慢性毒害、致癌、畸型、基因突變是不爭的事實。

前述提及的環境激素(Environmental Endocrine Disruptors,EEDS)也稱之為環境賀爾蒙(Environmental Hormones,EH)環境內分泌干擾物(Endocrine Disrupting Chemicals)是指由于人類的生產和生活而產生並釋放到環境中,且在環境中持久存在,對人體和動物原本營造的正常激素功能施加影響。(註:段新芳-木材變色防治技術)從而影響內分泌系統的化學物質作用的物質,一般通稱為“外因性內分泌干擾物質”,用來區別生物體本身分泌的激素,人類自1939年發明DDT作為除蟲劑的使用,此種對哺乳動物和鳥類產生雌性激素影響,並造成內分泌紊亂,即是環境激素對生物及人類環境的影響,因此DDT於1972年聯合國環境保護署即明定禁止使用。

環境中存在於除草劑、殺蟲劑、洗滌劑、染料、防腐劑、塑料增塑劑及塑料用品等的配方分泌物質中,都可檢出此環境激素的類物質。在評價一種木材防腐劑的實用價值時,除了考慮防治效果外,還應考量到防腐劑對環境的安全性及對人、畜毒害程度。2003年1月9日歐盟委員會頒布了歐盟2003/02/EC環保指令,嚴格限制含砷木材防腐劑的使用從2004年6月30日起全面執行,因此出口歐盟的含砷木製品將受到更為嚴格的限制,包含了原木材料家具、工藝品等各式木製品,而作為建築使用的防腐木材原料及木製品,含有CCA(鉻化砷酸銅)僅限于部份特定工業用途使用外,其餘含CCA之防腐處理木材及木製品均不能作為居家結構材料,而歐盟指令更在附錄中載明CCA絕對禁用的條件如下:(一) 在無論何種用途的家用木製品(二) 任何可能存皮膚接觸風險的設備(三) 農業上用于牲畜的圍欄(四) 防腐處理過的木材,可能接觸到人畜使用的木製品或其他半成品等。(註)

台灣休閒農業園區大量使用防腐木材的迷思

反觀台灣目前仍未明令禁用,有些進口南方松藥劑量更提高至1.6磅/M3高出0.6磅/M3多2.5倍,連一般休閒農業園區圈飼圍欄也使用防腐處理之CCA防腐材。尤其,花蓮休閒農業在有關單位的輔導下,漸漸走出無毒休閒農業區特色,但發包的輔導單位休閒設施仍在使用經防腐處理過之木材,似乎是本末倒置的作法。

相關單位應將新思維和工法深入再探討,還給大地一個休養生息的時間,否則早期未加入WTO前為生產單位面積最大產量的農作植物,大量使用農藥,土地被毒化已相當嚴重,至今有休閒農業的轉型,如再使用經CCA或其他有毒有機物處理之木材使用以後,植被生物多樣性將永不再恢復,所以政府目前也在探討農地休耕的轉型計劃以及休閒農業區,在如此同質性的類型且都將以前從事的經營農事捨棄,改成一棟棟住宿農莊、咖啡餐廳或農莊餐廳,眼見的是大量的防腐南方松材,駐進休閒農業園區或其他重要觀光景點休憩區,變成盡是處在有毒污染的環境而不自覺。

CNS14705-1 耐燃處理

CNS14705-1耐燃是藥劑加工經真空加壓式標準處理,是否能達到耐燃標準,其木料本身條件如果含水率過高且高於19%以上,高密度材、離心材…等因素,經加工後進行刨光及裁剪動作,都會影響其吸收效果並且直接影響是否能達到耐燃標準 。如果是因為上述因素未能達到耐燃標準,加工廠將不于負責,又其耐燃處理的藥劑耐候性不佳, 所以通常耐燃加工都是使用在室內,不建議使用在戶外。

而做完耐燃處理後的公共工程,完工驗收時耐燃效果檢驗的方式和標準又是如何開出證明?


木材DIY

木工DIY首要解決是機具的問題,不要一次買太多工具。可從手鋸、鐵鎚試做三夾板或木心板,當適應木屑與站立的疲累感後,可漸次購進其他工具,如電鑽、手持電刨機或線鋸機。至於電鋸機則建議可集合幾位對木工有興趣的同好合購。再者就是實木來源的問題了,可向地方上的木材行洽購剩餘木料,多參考歐美日的木工書籍,安排DIY計劃,自能享受DIY木作的樂趣。

木作DIY的工具種類繁多,不需一次買太多

在各地原木進口商堆放大批原木,所費不貲

膠合集成材

膠合集成材應用已百年歷史,融合了環保、節能、耐火、永續等多重功能,是21世紀建材新趨勢。
結構膠合集成材重點:
1.尺寸自由、結構增強:不受天然原木尺寸限制,以短簿板材拼接成任意合理截面型式構件。減少原木結構聯結的削弱和過多的鐵件,整體度剛好。
2.合理配材、擴大樹種:剔除木節等缺陷,提高強度,可合理級配量材使用擴大結構用材樹種。
3.材質優良、耐火性高:板材易乾燥,製成之膠合結構無乾裂,扭曲之虞。大截面的層板膠台構件耐火極限較高。
工程施作之優點:
1.取得容易:結構用、大跨距大型板料,於歐美日各地相當容易訂購。
2.組裝容易:由工廠事先加工處理,至現場組裝容易,施工快速。
3.重量較輕:單位重量遠較鋼樑或混凝土結構為輕。
維護之優點:
1.防火性佳:一般鋼骨材料在450℉時,鋼骨會失去強度,溫度升至一般火災之1290℉~1650℉時,更僅剩10%強度,而膠合集成材在此溫度下,因其炭化表層保護下尚能維持強度,爭取更多救難時間。
2.熱膨脹低 膠合集成材尺寸因溫度變化的程度,遠較鋼樑及混凝土要小的多。
3.耐久性佳 穩定性高,可免除一般材質剝裂、扭曲、翹曲及乾縮問題。
4.翻修容易 與鋼樑及混凝土相較,集成材翻新工程更為簡單容易。
5.安全性高 膠合集成材可抵抗重覆荷重造成之材料疲勞,耐磨力亦能使其吸收衝擊荷重,這種特性令集成材得以於強風地區或地震帶,保障結構物安全。

私人庭院

打造一個完全屬於自己的庭園,運用花草造景,加上各式木作,花架、涼亭、木棧道、平台等,還有木作傢俱,庭園空間還可延伸室內景觀,將空間氛圍發揮到極致。