成大建築以「木木織亭」及「湧動」兩作品包辦實構築競賽冠亞軍
文、圖／成大建築系
嘉義市政府近年積極推廣「木都 3.0－新式木造」的環境永續目標，由嘉義市文化局舉辦「繁衍城市 DNA」（Generating City DNA）木構造構築實踐的創作競賽，以「城市客廳」為主題設計並建造一個可供市民停留、進入、休憩、互動的展亭空間，希冀能激盪出可依循的木構未來與文化可能性，進而達到零碳排甚至固碳的永續城市目標。該比賽大專組競爭激烈，第一階段超過 50 組大專院校參賽，經評審後第二階段含成大兩隊共 5 組進入第二階段，並在嘉義市文化局文化廣場以 3 天的時間實體 1：1 搭建進行決賽。最終成大以「木木織亭」和「湧動」兩組作品包辦金獎與銀獎的殊榮，展現出成大建築在低碳木構築的長期技術累積與卓越設計能力。
左圖：木木織亭─金獎。右圖：湧動─銀獎
金獎作品「木木織亭」Weave a Forest 是一件以繩索固定木材並結合互拉結構的新式木構造，呼應嘉義製材所過去使用天車搬運木材的歷史，以繩索與木料為元素進行設計創作，象徵著傳統與現代的交織，展現出木材與繩線之間的結構張力與互動，並以其獨特的造型吸引民眾目光，期待能喚起民眾對嘉義木都歷史的興趣。構造方式僅初階加工：透過鑽孔、絞鍊與繩結構築單元，比賽完畢作品拆除後，可將繩子回收，木材能以接近原貌的樣子永續再利用，也可以輕鬆的將這些木材搭配繩子重新製作成家具等生活物件。
木木織亭金獎團隊與作品合照
「木木織亭」由成大設計中心許家茵老師、張庭嘉老師、諸羅設計塾呂武隆老師共同指導，8 名成員分別由建築所博士候選人王宓琦、碩士生張斯涵、江柏毅，建築系大學生王子銘、李適安、林芝葶、郭子瑄、李欣恬等人，本著對實構築的熱愛，跨越年級組隊參加。競賽場地位在市民時常散步看展覽的文化中心廣場前，作品組裝過程中，不斷收到市民的好奇與詢問。因此在比賽結束後，木木織亭團隊在廣場前如期舉辦工作坊邀請居民共襄盛舉，除了導覽作品外，也帶著居民一同將拆卸下的構造重組成街道家具，讓居民放在自家門前或是社區中，將木木織亭拆卸轉換成嘉義的都市客廳物件，完整的呼應了主辦方今年的主題「都市客廳」。
木木織亭榮獲金獎，由嘉義市長黃敏惠（中）頒獎
木木織亭指導老師許家茵表示，這件作品本身極具張力之美與觀賞性，除了用非常創新的手法構築木材以外，「木木織亭」最難能可貴的是，學生們非常真誠地面對作品的社會性。前期研究階段，學生們深入嘉義市的街巷，將市民街道生活需要的家具物件做了詳實記錄，並以此發想作品的單元組件樣態與尺度，將城市客廳的概念並不止於競賽期間的曇花一現，拆除後可以真正回到嘉義市民或是社區的客廳。值得一提的是，主辦單位用心選用了在地阿里山生長的杉木材作為構築材料。從產地、構築方法、拆除後生命週期，本作無不在回應木構造對環境的永續性，是一件很感動人心的作品。
湧動銀獎團隊與作品合照
銀獎作品「湧動」同樣也是來自國立成功大學建築系的團隊，憑藉機器人木構築的創新技術與其所展現出的動態木曲面造型獲得評審青睞。湧動團隊由沈揚庭與顏嘉慶老師指導，組員包含黃廉凱、林聖洋、簡任謙、杜孟澤等 5 位碩博士生，以及鄭又碩、徐俊翔兩位大學生組成垂直整合團隊。「湧動」的設計與結構靈感分別源於灰蝶展翅與蟲卵保護兩個面向，首先結合仿生設計與衍生運算技術，在外型上利用參數設計軟體進行成型查找（Form Finding）運算生成模擬灰蝶展翅動態美感的外觀。在結構上則透過力學分布的演算法將曲面進行六角形分割，模擬灰蝶在孵化前運用蟲卵保護的結構特徵。
「湧動」作品除仿生的外型特色外，另外一個亮點便是使用了機械手臂輔助木構件的製造，不但能適應各種木構件客製化的需求，同時也開創了自由形體木構的新局面。「湧動」在仿生的蝶翼展翅外型下，衍生出的多曲面造型需求已非傳統的木加工工法所能應對，因此湧動團隊發展了以接頭控制曲率的關鍵工法。透過山形與 V 行接頭的連接桿件，巧妙地將所有的六角木框單元進行連接之餘，同時也控制各單元方向與角度，使木框單元能像鱗片般順應不同的曲度需求，進而形塑出一個多曲度的灰蝶展翅造型主體。
低碳構築的木材與混凝土皆由機械手臂輔助完成客製化預製
為了能實現這種以連結桿件控制曲度的加工需求，團隊透過數位雙生模型模擬曲面的發生，並以此導出每處曲面的正曲及反曲數據。獲得這些數據後，團隊採用數位製造技術，包括機械手臂與數位車床，對用 2＊4 與 4＊4 規格木材進行客製化的加工，山型連接桿件控制正曲角度，V 型連接桿件負責反曲角度，以數據導向進行客製化的木材銑削加工並加以編號以供識別。由於有了這些六角木單元與山形及 V 型接頭的客製化預製，因此在組裝時只要依照設計圖將正確的構件拼接在對應的位置，無需要做而外的現場加工與放樣，就如同組裝 IKEA 家具一樣簡單。湧動團隊在這種預製工法的加持下，在比賽現場只花了不到 1 天便完成了整體的組裝工程，展現出機械手臂輔助下的木構乾式工法極大的潛力。此外團隊在木構的基樁上也首次嘗試了機械手臂混凝土列印，以機械手臂列印出混凝土外模後再將轉接鐵件與鋼筋置入並澆製成型，首次在國內實現了免拆模的機械手臂混凝土構造及其工法。
指導老師沈揚庭表示，本次的競賽湧動團隊置入了以「低碳」為主的許多實驗性創新，從木構作品本身的國產材選用、到可客製化的預製加工、以及乾式的組裝工法和低碳混凝土的機械手臂列印等，顯示成大建築不僅只在前瞻技術上的創新，更致力於從低碳排與人機協作的角度在整合相關工法，從研究到實踐引領國內近零探排的改革與創新。
維護單位:
新聞中心
更新日期:
2024-09-30
瀏覽數:
分享