【明報專訊】最近在谷埔臨沙頭角海的潮汐區泥灘上，發現大小不同、高矮不一的圓柱陶櫈，有些靠海，有些離岸較遠。遠看形狀像樹幹，近看即發現其實是幾何圖案柱體。陶櫈讓遊人坐在岸邊欣賞風景，複雜結構也可以讓泥灘動物棲息。這是香港大學建築學系的沙頭角村落保育活化研究的一部分，嘗試減低人工產品對環境的影響，讓人和大自然融合。
沙頭角村落保育活化
負責研發和製造這些陶櫈的是香港大學建築學院副教授Christian J. Lange，他亦是機械人製造技術實驗室（Robotic Fabrication Lab）負責人。兩年前，他與香港大學太古海洋科學研究所的海洋生物學家合作，以3D打印技術製造人工珊瑚礁盤，幫助珊瑚復育，之後亦曾參與其他海洋生態保育計劃，製作人工石塊放在海岸線，測試不同設計和結構對保育生態的成效。這次他受港大建築系教授王維仁邀請，加入沙頭角村落保育活化研究，復育谷埔村，「王維仁教授看到我之前做過的計劃，他覺得很有趣，問我有沒有興趣在谷埔做類似的東西，我覺得可以在泥灘試試看，運用之前計劃所得的知識」。
谷埔是位於沙頭角東南部的客家鄉，由多條村組成，鄰近鹿頸、鳳坑，假日常有人到這裏郊遊。谷埔歷史十分悠久，明末時建村，超過300年歷史，清末人口逾500，是沙頭角最具影響力的村落之一，村內設有碼頭和學校，但現時谷埔大部分村屋已荒廢，村民大多出外謀生，遷往市區。王維仁認為，村內建築具獨特價值，如村內3幢碉樓在19世紀末承擔着谷埔的防禦重任，200多間不同年代的村屋亦展示清末到民初的建築演變，因此與居民一起活化谷埔，修復村內小學。
紅樹林根部 讓生物躲起來
除了歷史建築，谷埔也有豐富的自然生態環境，包括林地、蘆葦叢、紅樹林、潮澗池塘、沼澤及天然河溪。谷埔背靠船灣郊野公園，臨沙頭角海，昔日村民在海岸邊開墾農田，農田荒廢後逐漸變成生長紅樹及蘆葦的濕地沼澤、潮澗池塘等，如潮汐區泥灘孕育彈塗魚、招潮蟹、圓尾鱟（又名馬蹄蟹）等泥灘生物，棄耕濕地和溪流中亦有不同品種的淡水魚和蜻蜓，包括香港鬥魚、弓背青鱂和斑灰蜻。
設計靈感：古代圓櫈+紅樹林根部
所以香港大學建築學院在設計谷埔活化計劃時，也希望兼顧人類活動和保護生態環境，Christian負責活化谷埔潮汐區泥灘，「王教授希望我們設計的東西，可讓人們使用。那不如嘗試製作家俬？再看看那家俬對環境有何影響」。他們想到設計椅櫈，潮退時讓遊人坐在泥灘上休息；潮漲時陶櫈浸在水中，亦可以讓泥灘生物依附。Christian的靈感來自中國古代圓櫈，並參考海洋生物學家的建議，模仿紅樹林根部的結構，設計圓櫈的形狀。
紅樹林生長在鹹淡水交界的濕地中，常受到潮水和淡水河流的冲洗，而且生長環境的鹽度變化大，有氧和無氧狀態交替，令紅樹發展出複雜的氣根系統，交錯而密集的樹根剛巧為生物提供庇護環境和豐富食物，尤其有利幼魚成長，「我問之前合作過的海洋生物學家，什麼樣的空間對環境有利，他們說你要提供大量的躲藏空間，讓動物可以避過捕獵者」。中文大學研究團隊曾在實驗池模擬紅樹環境，並放入不同魚類，研究發現當紅樹結構愈複雜，幼小魚類的存活率通常愈高，因為紅樹樹根會阻礙捕獵者追捕，幼小魚類可利用樹根躲避。
陶櫈罅隙發現小蟹 圖案設計有利生態
Christian和港大團隊就以電腦模型畫出不同形狀的幾何圖形，並以演算法令圖形變得更複雜，之後3D打印圖形，一層一層疊高變成椅。他們製作出30件陶櫈，每張櫈的圖案都是獨一無二，有不同複雜程度，生物可以藏身於中間的凹凸空隙。陶櫈由2月擺放至今，Christian幾次到訪谷埔泥灘，曾在陶櫈中間罅隙發現小蟹，「牠們真的會棲息，我看過幾次了，這是很有趣的現象」。他期望可以透過觀察陶櫈與自然生物的活動，找出哪些圖形、複雜程度最有利於生態。
要製作不同複雜程度的陶櫈，Christian說3D打印比機器倒模製作更方便。「你可以馬上製作出一件產品，這叫快速成形技術，你設計好後，就可以馬上打印，馬上分析這個設計可不可行，我們可以馬上做測試，3D打印的好處是非常快。」3D打印陶櫈大約要1個小時，但如果在工廠標準化生產，整條生產線只製作一件產品，不但需時長，也不划算。3D打印快、適合一次性製作，特別適合這次製作30張完全不同圖案、每個圖案只有一張的陶櫈，「有3D打印技術，你可以令每件作品都是不同的，就可以測試哪一樣表現更好」。
陶泥自然分解 可3D打印
不過不是所有東西都可以3D打印出來，這次椅的原材料是陶泥，為什麼陶泥都可以打印？因為只要原材料是液體狀，就可以放入3D打印機，利用機器一層層地擠出液體。但液體不能太流質，否則成品會倒塌，也不能太容易乾，否則黏力不足就不能成形，最後再放進窯燒製，「你要找到適合的黏度、適合的溫度，才可以成功打印」。Christian的同事還試過以蠔殼、咖啡粉等物質做實驗，將它們變成漿糊般的液體，就能放進3D打印機打印。
陶泥的另一好處是可以自然分解，最後化為塵土，這亦是Christian選擇陶泥的原因。「陶泥不會破壞環境，即使它們有損壞，也可以變成大自然的一部分。」而且陶泥的酸鹼度屬中性，與大自然接近。他曾分別把陶泥和混凝土製品放在實驗池，測試不同材質對生態影響，「你會看到植物依附在陶泥上生長，但混凝土什麼也沒有發生，因為混凝土的酸鹼值太高，不適合動植物」。但陶泥製品壞處是不夠耐用，堅固程度不及混凝土，Christian希望日後可以找到混合陶泥和混凝土的方法，既有混凝土的堅固，又保持與大自然貼近的酸鹼值，對環境無害。
可持續物料+新技術 人和大自然融合
陶櫈的高度由30至45厘米不等，重量則介乎9至13公斤之間，易於拿起，小孩和大人都可找到合適的椅來坐。Christian設計單獨的圓櫈，而非一張固定的長椅，是希望透過可移動的椅，增加人與自然的互動，保留靈活性，讓人發揮創意，「我一開始把椅子擺放得有些近海岸，有些離岸比較遠，下次再回來，所有椅子的位置都不同了」。人們可把椅移到他們需要的地方，例如搬近到海邊欣賞海岸景色，或搬到方便拍照的位置，他還看過有遊人在陶櫈上單手做瑜伽動作打卡，「這些陶櫈吸引人注意，馬上會有人使用」。Christian笑說幸好還未有人把陶櫈拿走，或許因為太重了。
「當我們想起香港的海岸線，很多都不再天然，而是填海的、人工的，我們希望帶出一個問題，處理海岸線可不可以有其他方法，我們先考慮環境，而不是只會填海？」Christian說陶櫈的設計證明，我們可以嘗試以自然、可持續的物料，加上新技術，滿足人類需要之餘，亦不用犧牲自然環境，「將人類的世界和大自然的世界連結、融合，而不是只以人類的思維思考，只用人類的眼睛看，覺得我們需要更多土地，而不關心自然環境」。
