最高木構造建築的零碳內涵
文化空間和環境意識的完美交融

▲Sara Culture Centre（攝影｜Jonas Westling）

資料來源：White Arkitekter
文字整理：棲位工作室_呂慧穎

【Sara Culture Centre】基本資料：
位置｜瑞典，斯凱萊夫特奧（Skellefteå, Sweden）
設計｜White Arkitekter
業主｜Skellefteå Municipality｜
總營建承包｜HENT
結構工程｜TK Botnia, WSP, DIFK
電機顧問｜Incoord
立面承包｜Lignas
木材提供｜Martinsons
模組製造｜Derome
類型｜複合式商業建築
基地面積｜30,000 m²
建築高度｜75m
使用目的｜20層，包含藝術展覽、表演空間、酒店住房等
建造成本｜105,000,000歐元
設計及建造期間｜2018～2021年

薩拉文化中心（Sara Culture Centre）提供最先進的文化場所和酒店空間，不但是向全球展示瑞典在永續設計及建築技術上的領先地位，同時也扮演了活絡區域文化經濟的重要角色。這棟高 75公尺、50年之內保證碳排放總值為負值的世界上最高木建築之一，是瑞典‧斯凱萊夫特奧（Skellefteå）地區引以為傲的創舉。

▲Sara Culture Centre是瑞典Skellefteå地區引以為傲的創舉

傳統材料的新環境價值

Skellefteå市政府為了讓文化中心建築案成為振興城區的主要推動力，特別舉辦了國際競圖，White Arkitekter的設計在眾多優秀的提案中脫穎而出。30,000m²的高層木構造建築，同時也獲得了2018年MIPIM（國際房地產投資交易會Le Marché International des Professionnels de L’immobilier）最佳未來項目，以及獲得該協會2018年度建築評比公民及社區未來項目獎的國際榮譽。

Skellefteå市中心在現代化之前，就擁有數量頗豐的木構傳統建築，因此Sara Culture Centre象徵著城市文化襲產的復興。它融合了傳統材料與現代技術，並結合了 Skellefteå 地區安娜諾蘭德博物館（Museum Anna Nordlander）、西博滕地區劇院（Västerbotten Regional Theatre）、藝術畫廊、全新的市立圖書館，以及設有餐廳、水療中心和會議中心的伍德酒店（Wood Hotel）等服務機能。這棟位於瑞典北極圈拉普蘭區（Lapland）的20層建築，可俯覽Skellefteå數英里的壯麗景色。

此建案同時也是White Arkitekter的重要里程碑， 該事務希望在2030年達成所有經手規劃設計的建築，都能實踐碳中和甚至是負碳排放的理想願景。而木構建築將成為邁向碳中和的關鍵所在。Sara Culture Centre作為一個具有示範作用的建築標的，必須展現碳中和或負碳排建築具備擴大實踐範圍的可行性；也同時展現木材這種具有永續特質的建材，在技術層面上也能應用於高層及複雜性建築。藉由Sara Culture Centre的成功，使其所代表的價值、觀念、技術，能如星火燎原般在全球各地廣泛進展。

▲Skellefteå市中心在現代化之前，就擁有數量頗豐的木構傳統建築，因此Sara Culture Centre象徵著城市文化襲產的復興（攝影｜Åke Eson Lindman）

▲Sara Culture Centre具有多重使用目的，是空間複雜性極高的建築（攝影｜Jonas Westling、攝影｜David Valldeby）

結構科學實踐永續

為了實踐文化中心多元使用的空間計畫，必須在這個龐大的木構造建築中，以創新的技術與方法解決一系列的相容性問題。包括空間跨度、空間彈性調整可能性、聲學及的整體靜態力學等等的科學性計算，以及區域林業及營建知識在此案中更是扮演關鍵性的角色。因此White Arkitekter與結構工程師密切合作，針對這棟文化中心及旅館複合機能建築設計了兩套不同的系統。

高層酒店由3D模組化的CLT（Cross-Laminated-Timber，多層次實木結構積材）排列於兩個完全由CLT組成的電梯核心結構之間，而低樓層的文化中心梁柱則由GLT（Glued Laminated Timber，膠合集成木材）構成，力學核心及剪力牆則仍使用CLT。複合式的結構設計，取代了承重結構對於鋼筋水泥的依賴，不但加快了施工速度，也大大減少了碳足跡。

▲Sara Culture Centre運用了3D模組化的CLT以及GLT複合式的結構設計（攝影｜Jonas Westling）

50年內碳排放為負值

Sara Culture Centre所使用的木材全數來自基地所在區域內具有永續認證的林地，並且在距離基地50公里的製材廠加工。因此整體木構造本身材料的碳匯值，能高於所有製程、運輸以及基地組構總和之隱含碳的兩倍以上。設計過程對於碳排放的有意識控制，加上Skellefteå Kraft與ABB開發的突破性能源系統，減少了建築物的耗能。屋頂上的太陽能板所產生的再生能源，與木構造本身的碳匯相加後，補償了建築物的碳排放（包括隱含碳及營運期間的碳排放）。文化中心建築壽命設計為100年，在殫精竭慮的精準控制和節能設計下，可以保證50年內碳排放為負值。

▲Sara Culture Centre所使用的木材全數來自基地所在區域內具有永續認證的林地，並且在距離基地50公里的製材廠加工（攝影｜Åke Eson Lindman）

其他碳中和策略

文化中心的建造也充分運用高預製率的優點。梁、柱、地板和牆都盡量採用外場預製的方式，並將組裝方式簡化。標準化的地板高度以及通用的網格結構，提高建築組件的重複度，也提高材料預製及組裝的精度，產少生產時間和不良率。而較小的組件則盡量組裝成較大的建築部件，減少現場施工量。酒店客房採用3D模組，配置浴室、基本設備、立面及飾板。每個「盒子」都能夠達到力學支撐，組裝在建築兩端的電梯核心結構之間，層層堆高。

低樓層的玻璃立面設置垂直的木製百葉窗，可以遮擋低角度的陽光，而高層建築則採用雙層玻璃帷幕牆，並裝置可移動式遮陽板，以適應光照的季節性變化。

在建築設計上則盡量發揮被動式節能的效益。由於木材的低導熱性，成就了低熱橋效應的建築外殼。混和性通風系統讓大型禮堂以及劇院舞台可以自然通風，減少了冷卻通風設備的量體和耗能。移動式及固定式的遮陽設計，能夠減輕來自太陽光的熱負荷，又同時保留冬季自然採光，以及被動式接收太陽光照熱能的可能性。建築物本身還安裝了人工智能控制系統，程式會進行建築物空間使用狀況與能源消耗的資料收集，並主動學習，進行能源分配模式的重新編碼，讓能源的使用更有效率。而建築的備用電源則是由大型電池提供，減少了傳統柴油發電機的空氣汙染及碳排放問題。

▲低樓層的玻璃立面設置垂直的木製百葉窗，而高層建築則採用雙層玻璃帷幕牆，並裝置可移動式遮陽板（攝影｜Jonas Westling）

融合城市文化活動發生的可能性

Sara Culture Centre建造的主要目的，就是成為創造城市文化激盪的空間。因此建築在整體設計上讓外牆展現透明感，暗示內外互動的無限可能性，並且開設了5個對外的出入口，服務從四面八方欲進入文化中心的人們。

建築最低的兩個樓層設計為無障礙空間，並且強調各個角落的可及性，而中央位置就是一個不限定使用目的的開放式公共空間。為了讓文化中心空間能夠適應未來的需求，運用建築結構來產生內部空間的靈活性和聯通性，可確保其永續經營的可行性。由GLT和鋼材混合結構組成的大門廳上方的桁架，提供了一個大型的挑高開放式空間，除了作為文化中心的「迎賓」空間，更能舉辦各式展覽及活動，開放式佈局與寬敞的玻璃窗相結合，讓人人都能從外部輕易探知文化中心內部正在發生的活動，也能無負擔的進入文化展演之中。這也讓Sara Culture Centre自然而然成為城市中吸引國內外遊客的焦點。

為了塑造臨街立面的人性化尺度，建築師運用了不同尺寸和透視度的木材體積、排列方式，從最靠近街道的小量體設計，到提供面向主廣場呈現地標性宏大氣度的立面表情。雙層玻璃立面的運用，讓木結構本身就能透過立面成為組構建築物表情的元素，同時也反映北歐清朗的天空。

▲開放式佈局與寬敞的玻璃窗相結合，讓人人都能從外部輕易探知文化中心內部正在發生的活動

▲開放式、挑高的大廳空間（攝影｜Åke Eson Lindman）

向世界證明高層建築達成碳中和的可行性

Sara Culture Centre打破了以往人們對於木構造建築的既定想像，全棟75公尺高，包含辦公室、容納1,200人的禮堂、靈活的活動空間、展覽館、安靜的酒店客房、屋頂健身房、餐廳、水療中心和會議中心等等。

White Arkitekter 首席建築師 Robert Schmitz 和 Oskar Norelius 說道：「大量運用木料成為現今已知最能夠達成建築結構永續性的解決方案之一。Sara Culture Centre完全使用木結構實現了具有混合用途、混合空間量體複雜性的高層建築，拓寬了建築界對於木結構應用的眼界，並且證明了木材幾乎擁有達成所有建築方案的潛力。我們希望藉由Sara Culture Centre的案例，協助更多人一同邁向實踐碳中和之路。」

「本案最大挑戰之一，是說服人們建造從未建造過的東西。但憑藉著強大的意願和雄心，我們決定在木結構建築和永續建築領域開闢新天地。現在舉目所見的是市政府、合作夥伴及跨領域專業團隊密切合作的結果。」Sara Culture Centre向世界證明了高層建築達成碳中和的可行性！

▲Sara Culture Centre碳排放總結算

【延伸閱讀】
Sara Cultural Centre – one of the tallest wooden buildings in the world
https://www.youtube.com/watch?v=bQZYZrJBeG0

Pushing Limits – Building Sara Cultural Centre in timber | Skellefteå
https://www.youtube.com/watch?v=Q5jBiMTHZek

We keep one of the world’s highest wooden structures together –Sara Cultural Center in Sweden!
https://www.youtube.com/watch?v=IcHjyKrBRBY