建築皮膚:面磚


美卡國際股份有限公司
3343 2019-01-03
關鍵字 :  磁磚

陶瓷,出現在人類歷史上已數千年,與人們關係緊密,親和力甚強,成為一片片平薄的磁磚後,使用於建物外牆就像為建築穿上一件外衣,其多變的型式和顏色延伸出許多設計的可能性,更能產生節能減碳的效果。而在國家亦透過規範訂定了瓷磚的基本用途,包括室內外的牆面及地面,其中的差異大有學問,為了讓讀者瞭解不同瓷磚最適合使用的場所、方式,進而能選對磚、用對磚,首先,從其製造過程開始,談談瓷磚到底怎麼做出來的。

 

一、瓷磚之基本分類
 
首先,從製造過程來說可分成兩大類,第一類是粉壓(Pressed),其原料多半為陶瓷黏土、陶石等材料,以壓模方式成型,約佔90%磁磚市場;第二類稱為擠出(又稱「射出」,extruded),有槽狀背溝抓壁力強,由於價錢較貴,市場佔比較小,兩者並無優劣,全依設計者的需求來運用。
 
而瓷磚的本身又依上釉與否分為「glazed」釉面及「unglazed」無釉面。釉面磚指的是在磁磚表面多上一層塗料,看起來平整光滑,像常見的茶具的杯盤都上了釉,多用於室內。無釉面磁磚在國內常被稱為石英磚,但國外並沒有這個講法,一般都稱為「unglazed tile」無釉面磚,或者「homogenic tile」──生產時將色料和原物料混合在一起之意。例如捷運站的地磚,為了防止雨天路滑,或是人潮擁擠時滑倒,全面採用無釉地磚,藉此增加摩擦力。
 
 
 
左:粉壓磚之正背面
右:射出磚之背溝
 
 
另外,以表面觸感區分的類別亦有兩類,觸摸起來較粗澀的,被稱為「natureface」自然面,另外一種為「lappato」軟拋,也就是在拋光過程中將澀面拋平,但也不似一般拋光,燈一照就會反光發亮,看起來有些生硬,而是呈現平滑柔和的質感。兩者皆可使用數位噴墨創造出近似天然材質的真實質感。當同一款質感同時用在牆面跟地面,牆面可挑較光滑的「lappato」,地面則選用「natureface」,兼顧美觀和使用安全。
 
 
二、牆面髒汙的禍首?
 
然而,相信許多人更想問的問題是,臺灣建築物常為人詬病的牆面髒污問題,究竟是不是磁磚本身所造成的?其實,外牆骯髒並非磁磚的問題,仔細觀察建築物就能發現,同一個建築立面卻會有不同的髒污程度,例如屋頂突出的地方,其下方磁磚髒污程度就遠低於其它區塊的牆面,或是鐵窗或招牌支架和牆面的銜接處,會有鏽色的水滴痕跡沿著牆面拉長成一道道髒污。
 
 
 
左右:許多牆面髒污問題,並非磁磚所造成
 
 
還有,不知道有多少人注意過,磁磚間的縫隙是什麼顏色?什麼材質?這些填縫劑其實是一種水泥材,毛細孔多,吸水量大,除了常見的灰色,也有黑色或其它顏色來搭配磁磚,這些顏色來自另外添加的色料,天然的色料不易隨水析出,而人造色料恰好相反。我們常常會看到牆面有水滴下來時,就像女孩子哭花了眼線,流下一條條黑色的水痕,這就可能是填縫劑帶來的「驚喜」。一般而言,天然的色料昂貴,人造色料便宜,所謂「一分錢一分貨」,要避免發生上述情形,在用料上就不能省。
 
 
 
左右:填縫劑造成的牆面污損
 
 
須要澄清的一個迷思是,刻板印象中總覺得無釉面磚有毛細孔,較易藏污納垢,其實不然,別看釉面磚表面光滑,它反而比較容易沾污。其原理是釉面磚光滑的表面在空氣中塵埃的磨擦下,更容易產生靜電,而靜電又進一步把周遭的灰塵吸附住,經年累月下來髒污就越來越明顯。
 
從上面的說明可以發現,外牆的髒污問題有很大一部分可在設計時就加以避免,例如增加雨遮或避免添加人造色料的填縫劑等,都能降低牆面髒污的機會。大部分的塵埃能夠被雨水帶下來,相當程度的保持外牆清潔,不過大氣中不只有塵埃,也有交通工具排放出的硫化物,較難被雨水清除,這時有的人會選擇在磁磚上加上奈米塗層,來進行額外保潔。不過還是建議,選對材料、做對設計,才是一切的關鍵。
 
當然,若環境中的塵埃和硫化物能減量,才是治本之道,比方說過去進出工地的大卡車常常揚起漫天灰塵,讓周遭環境跟著「蒙塵」,但現在明確規範卡車進出工地時要在輪胎和地上灑水,顯著降低了揚塵量。人們的觀念跟作法要改變,才能創造一個「乾淨」的環境。
 
要有美觀整潔的磁磚外牆,外牆拉皮也是一種選擇,以台灣的房屋狀況來看,許多三十年以上的老舊建築就需要做外牆拉皮、整修,而每一次拉皮工程,也是一次價值的拉升,近年來越來越多房屋所有權人願意去做這樣的整修工程,而且政府亦有拉皮工程的補助政策。
 
不過,外牆拉皮拉的可不只是磁磚而已,房屋老舊之後,鋁門窗會鬆動折損,有時還會漏水,電線、水管等也會老化出問題,在更新外牆磁磚的同時,也會順便將門窗及管線更新,提升生活品質,也讓建築更增值。
 
 
一、二十年的老房子在拉皮後煥然一新

 

總而言之,在台灣要說服住戶花大錢把清洗外牆,通常不太容易,除非管委會本身就有其它經濟來源來支付清潔費用,否則還是寧願以最自然的雨水沖刷方式解決。但在國外,許多國家本就規定住戶要多久清洗一次外牆,不洗還要罰錢,因此委員會每次收管理費,還會再多收一點費用,作為重大維修維護之用(換電梯或洗外牆等),要保持建築美觀、機能順暢,靠得是平常的累積。

 

三、磁磚吸水率的眉角

有人認為,磁磚的好壞跟磁磚的吸水率有關,這是嚴重的謬誤。在中高緯度地區,冬天的日夜溫差可能超過60度,若磁磚中含水量高,水在熱脹冷縮後可能造成磁磚損壞,但臺灣的氣候環境約在攝氏10度至38度的區間,不一定要特別執著於使用吸水率低的磁磚。

吸水率的高低,依CNS標準劃分為陶質(吸水率18%以下)、石質(吸水率6%以下)、瓷質(吸水率1%以下),吸水率越低,其硬度越高,例如瓷質磚就適合用在頻繁被踩踏的公共空間,但有利則有弊,吸水率越低,磁磚與其它材質結合力就會變差,尤其是使用黏著劑的時候。

過去有個案例是,一棟大樓正在施工,正面使用吸水率低的日本磚,其他三面用一般的臺灣磚,同一天早上同時貼,下午下了一場大雨後,正面掉得一塌糊塗,但其它三面沒事。這個案例要說的是,不同吸水率區間的磁磚都有其優勢,並不是越低就越好,端看使用的需要,例如在臺灣把吸水率1%以下的磁磚拿去貼在沒什麼人摸得到的高樓層外牆,似乎就有點過重於吸水率的要求。

另一方面,有許多受到使用者喜愛的花色、色系,就是只有17-18%左右的吸水率才做得出來,或許不適合用在地面,但適合用在牆面,當使用者選對、用對,磁磚就能發揮最大的功能。還有一點希望強調的是,磁磚只是建築物的外衣,防水不是它的功能,要牆面防水,必須在貼磁磚前就要把防水層做好,不要錯誤期待磁磚能達到防水效果。

 

許多受到使用者喜愛的花色、色系,只有17-18%左右的吸水率才做得出來

 
 
此外,我們常常會聽到磁磚掉下來砸到人的新聞,其實也不是磁磚的問題,磁磚本身並不是直接黏在牆壁上,而是靠黏著劑,掉落問題幾乎和黏著劑或施工過程有關。可能是黏著劑調配比例不對,或是施工時沒有單次塗布面積和貼磁磚的時限等相關規範,這些都應該要靠黏著劑廠商或施工單位加以監督規範,而不是究責於磁磚身上。
 
 
四、追本溯源話窯廠
 
磁磚掉落的新聞會引起關注,是因為臺灣是瓷磚使用密度極高的國家。我們看到的每塊磚都是從窯裡燒出來的,早期台灣在買窯廠設備時,會跟兩個地方買,一個是鄰近的日本,另一個就是歐洲,尤其是德國與義大利,皆有豐富的窯廠設備經驗。
 
早年日本的一條窯生產線,在當時一天的產能約在六百至一千平方尺之間,當台灣業者提出三千平方公尺的需求時,日本人產商驚訝,對他們而言這個數量相當龐大,在國內少見。但如果跟歐洲人談,他就會告訴你一天最小量是三至五千平方公尺,沒有這個量沒辦法做。然後隨著中國的崛起,現在單窯的生產設備可以達到一天五萬平方公尺,遠遠超越其它國家窯廠產量,是不可忽視的強勢生產力量。
 
一個窯廠會受到地形的大小、長寬限制,設計出適合的主力產品和生產模式,在臺灣使用磁磚的全盛時期,從南到北有不同特色的窯廠各自努力滿足市場,但窯廠同時也是高污染、高耗能的生產環境,隨著中國、東南亞的窯廠一間間蓋起,鶯歌等地的許多瓷磚廠便慢慢收掉,或走向觀光化的新形態。
 
談到窯廠,也來談一下尺寸。以尺寸模組化的概念來說,歐洲用英制的概念,亞洲則用公制,所以在型錄上會看到兩種規格,而在計算一個立面須要多少磁磚時,還要加上填縫的寬度。在業界,習慣以30公分為一個單位,馬賽克一才就是30 x 30公分,這個尺寸已含磚與磚縫的寬度,在施工計算時更便利,這就是尺寸模組化的優點,買了這個材料回去就可以馬上用,不用再重新丈量,相當方便。
 
 
五、設計 要讓材料活起來
 
無論是尺寸、花色或未來髒污的考量,都和設計者有極大的關係。除了造型美感的獨特演繹之外,設計之初就必須考慮到後面可能發生的問題,以常見的鋁製止滑條為例,在捷運站上下樓梯時總能看到這些額外安裝的東西,不僅踩到時會發出聲響,使用久了還會鬆脫,若當初便選擇能夠防滑的石材,從美觀、環境噪音和未來維修上來說,都會加分許多。
 
 
額外安裝的止滑條衍生許多問題
 
 
設計的目的之一,就是把適合的材料放到適合的地方才對。例如新加坡樟宜機場的地板,主走道使用自然面磁磚,而拋光面磁磚則穿插在整個空間中,美觀與功能兼顧,設計品質和這個國家級的建設十分相襯。設計者應謹記在心的是,安全是所有設計的必要條件,是唯一的,不能有任何折扣。
 
現代的瓷磚,不但要堅固耐用,花紋也更加多變。以拼貼馬賽克來說,又可分為釉面、無釉面、二度燒、鍍金、鍍銀等做法,很多材料十幾年前流行過,現在再次流行回來,就像披頭四與麥可傑克森一樣歷久不衰。另一方面,近年來填縫劑的新趨勢是,使用者希望漸漸走向「無縫」的狀態,但理想歸理想,只能儘量做到,而無法百分百達成,除了盡量使縫隙縮小外,大多使用更接近磁磚顏色的填縫劑,讓整面外牆看起來更合為一體。
 
 
填縫劑的新趨勢是漸漸走向「無縫」的狀態
 
 
面對全球暖化,節能減碳變成地球公民的義務,瓷磚也可具有良好的隔熱功能,尤其空心磚中的空氣層,就是最簡單、最便宜的隔熱材,其實磁磚原本就是一種會呼吸的材料,空氣濕度高時能吸納水氣,濕度低時水氣便會散出,但若在外牆使用空心的節能磁磚,還能讓室內外溫差達六度以上,節省下的能源非常驚人。而且空心磚的重量可答同體積磁磚的2/3,如果用在所有外牆,你想想可減輕多少建築重量?當建築重量降低,就能降低建築整體建築成本,更加節能減碳。
 
我們還可看到世界上磁磚的一項重要趨勢:「由小變大」。回顧瓷磚的過去到現在,從馬賽克到丁掛,再到尺寸更大的陶板,尺寸的趨勢是由小變大,而且變得更大,有兩個技術上的轉變和這個趨勢相輔相成,就是「乾式吊掛」和「數位噴墨」。
 
 
磁磚的重要趨勢是「由小變大」©Kalebodur
 
 
當過去的溼貼法無法應付日漸增大的磁磚尺寸時,乾式吊掛方式透過金屬構件將磁磚固定在建築外牆上,減少接縫數,讓建築外觀更有氣勢,另一方面,原本的天然石材,也遇上切割後的尺寸無法再滿足使用需求,以及開採的環境問題,因此可以客製化花色的「數位噴墨」技術,再不斷的改良調整下,已經可以製作出花色與天然石材幾無二致的效果。
 
過去常有人說瓷磚有色差問題,但那是因為傳統做法採滾筒印刷,遇到有高低差的部分會印不均勻,但是數位噴墨印刷不同,它利用無接觸、無壓力、無印版的列印技術,將設計好的圖案用特殊墨水列印出來,色差問題自然就不存在。不僅不會褪色,還可根據建築、空間需求做出曲線弧度,較天然石材更有設計上的彈性。
 
材料和技術一直在改變,一直都有新的名詞誕生,但材料本身是死的,要怎麼活用就是設計師的本事,但越懂產品的人,使用就會越靈活且用對地方,設計師要不斷充實自己才能不斷產出好作品。
 
 
 
左:乾式吊掛 ©Kalebodur
右:磁磚可根據建築、空間需求做出曲線弧度 ©Kalebodur
 
 
兩種尺寸的磁磚,就能變化出豐富的排列方式,端看設計者願不願意學習、鑽研。
 
 
六、瓷磚界的新時尚 ─ 陶板/管
 
陶板/管在臺灣還是一種新材料,但在國外已經有多年且成熟的使用經驗,是瓷磚的放大版,也有人稱為「Bio-skin」,因採乾式吊掛,與建築體間留有空氣層,能產生隔熱保溫的效果,有助於建築內部維持舒適的溫度。陶板/管也和磁磚一樣,當空氣濕度高,會吸收水氣,並在空氣乾燥時釋放出來,達到調節微氣候的效果。
 
在設計方面,陶管跟陶板有不同的建地需求,國外已有許多精彩的設計案例,無論是使用其中一種,或兩者相互搭配,透過顏色、尺寸、角度的變化,使建築立面呈現更豐富的視覺效果。而顏色方面,當然是天然的最好,也已經能透過技術克服色差問題,需要更繽紛的顏色變化,也都有相應的產品可供選擇。不過,在市場上,陶管以公尺計價,而陶板以平米計價,相對而言陶管較貴,且濕貼與乾掛工法費用最少就差了兩倍到三倍,所以要選擇陶板/管的人,首先還是要考量預算是否能負擔。
 
 
 
陶板/管在國外已經有多年且成熟的使用經驗 (圖片提供:美卡Meigae)
 
陶板/管有豐富的顏色和造型可供選擇
 
 
陶板/管絕大部份和帷幕搭在一起,因此我們跟客戶的合作模式有幾種,第一種是客戶在帷幕這部份比我們更專業,所以我們只提供材料,施作部份客戶自行處理,另一種就是客戶希望我們連工帶料、從頭到尾處理完,自設計手稿開始到國外進口材料及施工一手包;也有客戶買料,委託我們找工班施作。只要在服務客戶的範圍內,我們都儘量滿足需求。
 
無論是哪一種合作模式,「安全」永遠擺在第一位,我們的陶管中間一定會穿過整根安全鍵,特別是在高樓林立的都會區,一旦遇到颱風天刮風下雨,若陶管被外物擊中碎裂,安全鍵會將陶管固定住,不會掉一地砸傷人。若用其它偷工減料的材質或施工方式,可能造成極大風險,寧可在用料之初就選對的、選最好的,也不要等到事情發生再亡羊補牢,那就太晚了。
 
 
安全鍵一定要整支穿過陶板/管,才能真正安全
 
 
那麼有人會問,陶板/管是不是比較容易破,我會回答,它的硬度跟磁磚一樣,你在用磁磚時會問磁磚容不容易破嗎?如果你拿一把釘槌敲它,它肯定會破,但你為什麼要用釘槌敲它?我想說的是,每樣東西的硬度都有其極限,你要它破它就會破,重點是對的材質、對的使用方式,加上對的安全措施,才是最重要的事。
 
選擇陶板/管的另一個好理由,是陶板/管可完全回收再利用,講究生態環保是世界趨勢,像日本寧可花錢跟其它地方買樹,也不肯砍一顆樹、破壞一座山,為的是保存國內僅有的珍貴自然資源,如有需要,都是跟國外採購。台灣也是如此,過去石材業是東部的重點,但有名的蛇紋石等石材現在全面禁採,可以看出政府為了保護環境也在政策上做了許多調整。
 
選擇可完全回收再利用的材料,是資源逐漸匱乏的今日必須思考的方向,越來越多人這麼做,影響力才能積沙成塔,陶板/管具有的調節微氣候的功能也是如此,使用在單一建物上效果有限,但若是用於整個群體,就能產生森林般的效果。為了未來的子子孫孫著想,今日不做,明日肯定會後悔。
 
 
七、專注本業 往「最好」努力
 
我們有幸參與過許多重大公共工程,從歷練中累積出深厚的經驗,希望能夠協助市場持續進步,但也希望設計者和營造者能一起進步,很多建築師或事務所對材料很陌生,即使在事務所待了一、二十年仍然一知半解,早期有的建築師會撥時間看工廠,瞭解細節和流程,前面說過,對材料更瞭解,設計起來就會更靈活,大家要一起成長,才能夠一起做出國際水準的建築。
 
作為一個材料商,當設計者對外牆樣式有了想法,我們就會儘量符合及滿足設計上的需求。我們最自豪的案子之一,就是故宮圖書館的外牆,不僅顏色特殊,上頭還要刻字,是完全客製化的產品,克服了許多技術問題後,才終於成為故宮的一部分,現在故宮的藏品裡,就有一片我們做的磁磚,這可是故宮展品中唯一的一片磁磚。
 
 
收藏於故宮中的美卡磁磚
 
 
我們一路走過瓷磚的過去和現在,但我們無法預測數十年後的市場會怎麼變化,很多東西要視當時的客觀條件來做調整,亦要看自身狀況才能做進一步決策。不過對於市場的需求,以及品質要求,永遠要有所堅持,簡單的事重覆去做,專注本業把對的事情做好,就能面對更多未知的挑戰。

 

(本篇文章收錄於《建築技術資訊》創刊號)

3343 2019-01-03

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