流動形體之構築

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設計者:王瑋傑
指道教授:游瑛樟


設計概念

流動性作為萬物的本質之一,在力學、物質以及空間,都可以發現這個通性,流動性物質的建築建構方法亦是人類長久以來所追求的。然而在傳統工業化製程上,有其先天的限制。傳統製作曲面之加工方式大多需要製作模具,因而使得價格昂貴或品質難以控制。當建築發展開始出現自由形體時,精準且有效率之曲面單元成型方式至為關鍵,而每個曲面單元中更細微的紋理設計亦為重要。因此,此設計之挑戰旨在於將現代工業化建築生產線上之線性或平面建材,於經濟效益之考量下轉變為雙曲面。

Photo Collection

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概念

本設計是以由下而上之方式操作,分為構築研究以及建築設計兩階段。首先前階段之構築研究嘗試透過紋理切割演算法將平面拓樸變形為穩定之不可展曲面。接著於第二階段中,將前階段之構築技術應用於自由形體的建築設計中。
研究部分首先發展製造任意曲面的方式,方法是在平面板材上切割向心式偏轉紋理,此紋理所切割形成之區域如同鉤子般相互箝制,因此受力時雖產生形變但卻相對穩固。接著透過嚴謹的電腦計算研究在角度與長度變形皆有差異的狀況下,如何攤平曲面。下個階段透過複層設計以產生型抗使曲面固化,並針對不同材料特性輔以不同次結構或填充物,甚至作為模具灌注後預力混凝土系統曲面單元。於研究部分最後階段,透過自結構原型模型之製造驗證此曲面構築系統於技術上之精確度與可行性。
在第二階段中,透過宗教空間作為範本進行建築與系統設計的操作與驗證。在所有宗教中,普遍認為自然元素是至高無上的存在。以水為例,許多古代文化神聖空間與水有深層關聯,認為水是一切生命的泉源。也因此宗教空間常常以自然元素作為啟發,呈現出非線型空間。總而言之,此設計以水為自然元素,並應用前階段所研究之曲面製造技術,從流體的物理現象包括流、漩渦、焦散、飛沫,萃取概念做為建築型態推演,並以細部構造圖說加以驗證於真實構築之可能性。
新構築技術開創新建築領域之發展,而前衛設計概念亦激發新技術的促成。透過參數化製成,此設計展現出構築技術促進概念設計發展,且反之亦然之概念。

 

此影片展現了應用流動形體構築技術之建築設計的畢業專題。

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