NCKU M.Arch II

         建築空間的發展往往伴隨著材料與工程技術上的進步而演變。

 

本論文在數位製造技術(3D列印)背景下，結合空間桁架系統與人工土壤(PU發泡材料)發展出輕質、具備結構性、突破種植角度限制並且可以依據使用者需求發展自由型態之複合材料栽種系統。

 

透過新型態栽種系統我們重新探索人與自然的關係，並且衍伸出三種空間原型：直立、扭曲、碎片，以及與自然的七種新關係：融合、模糊、內外、角度、寄生、藏入、填補。

 

In the context of digital manufacturing technology (3D printing), combined with the space truss system and artificial soil (PU foam material) to develop a lightweight, structural, breakthrough planting angle restrictions and can be based on user needs to develop a free form of composite Material Planting System. Through the new type of planting system we re-explore the relationship between man and nature, and derived seven kinds of spatial prototypes: Fusion, Blurry, Inside and outside, Angle, Parasitic, Hidden, Fill.

臨時且永續

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一、概述 建築空間的發展往往伴隨著材料與工程技術上的進步而演變。本論文在數位製造技術(3D列印)背景下，結合人工土壤(PU發泡材料)與空間桁架系統發展出輕質、具備結構性、突破種植角度限制並且可以依據使用者需求發展自由型態之複合材料栽種系統。

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二、人工土壤 人工土壤技術乃是利用岩石、工礦及建築業產生的固體廢棄物、各種有機物為原料，經過分選、粉碎、研磨並按一定比例混合后發酵製成造土堆肥，然後將造土堆肥與無機原料粉（即造土母質）按一定比例混合製成具有一定蓄水、蓄熱、透氣、肥力、達到植物生長所需基本條件的人造土壤。該技術易於實施，且可工業化大規模生產，利用它可以將發展農業經濟與治理工礦廢棄物、江河湖海污染、處理城市生活垃圾和環境保護結合、協調起來，形成良性循環，尤其對貧瘠山區、沙化地區、海島等土壤缺乏地區的開發更具重要意義，宜於推廣應用。(資料來源：https://goo.gl/fjVtKY) 本研究在人造土壤的觀念下，採用PU發泡材料作為研究對象(Fig.03)：(1)高密度PU (CTP100 (高密度)，A劑：B劑=1：1)、(2)一般密度PU(A劑：B劑=2.5：1)、(3)低密度PU(PU-212二液型惰性低回彈PU發泡劑，A劑：B劑=2.5：1)。 後續透過植物栽種測試，並依其(1)內部孔洞開放性、(2)含水性、(3)材料具備彈性(易於植物根部附著)等因素，選定低密度PU作為人工土壤介質。

 

三、空間桁架系統 本研究測試六種空間桁架系統(其平面圖、立面圖與透視圖詳Fig.02)，最後依其(1)具備基礎結構性、(2)相同體積下，桿件數量較少者(植物生長體積相對較多) 、(3)桿件分布於單元外圍，待內部填充PU發泡材料後，植物擁有相對完整之生長空間、(4)具備更多面相的型態擴充性(桁架單元為12面體)，挑選Truss.01作為後續發展對象。

 

四、植物 植物的選定係透過文獻考掘，並進行資料庫分類：(1) 薄層屋頂常用植栽、(2)立面綠化常用植栽、(3)室內空氣淨化植栽。

後續則挑選黃金葛作為栽種對象，其植栽特質如下：(1)可應用於室內及立面、(2)具備淨化室內甲醛、苯、二甲苯之功能、(3)栽種容易，土壤與水中皆適宜生長、(4)苗木取得容易、價格合理。(資料來源：https://goo.gl/BKWyjA、屋頂綠化技術手冊-內政部建築研究所、台中市立面綠化植物之研究-呂芳運)

 

五、材料、空間與自然的融合 藉由PU發泡材料(低密度PU)、空間桁架系統(Truss.01)與植物(黃金葛)的整合發展出新型態栽種系統(Fig.04)，誘發我們重新探索人與自然的關係，並且衍伸出三種空間原型：直立、扭曲、碎片(Fig.01)及與自然的七種關係：融合、模糊、內外、角度、寄生、藏入、填補。