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研究生： 陳詩豪
Shih-Hao Chen
論文名稱： 簡變平鋪造型系統- Truchet tiling 的設計與應用
Simply changeable tessellation system- Design and application of Truchet tiling
指導教授： 施宣光
Shen-Guan Shih
口試委員: 彭雲宏
Yun-Hong Peng
王裕華
Yu-Hua Wang
許志霖
Chih-Lin Hsu
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 設計學院 - 建築系
Department of Architecture
論文出版年： 2020
畢業學年度： 108
語文別： 中文
論文頁數： 67
中文關鍵詞： 特魯謝平鋪 、阿基米德平鋪 、彭羅斯平鋪 、平鋪系統 、帷幕系統
外文關鍵詞： Truchet tiling, Archimedean tilings, Penrose tilling, Tessellation system, Curtain system
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    • 建築立面設計是建築師展現建築物特色的方法之一，隨材料工法的日新月異，使建築師能在建築造型上追求更突出的表現，因此立面單元造型也越來越 ”複雜多變”造就建築成本越加的高昂。

    透過文獻探討研究Truchet tiling圖樣，了解各式平鋪系統的發展脈絡與基礎知識，並找出Truchet tiling圖樣的組成條件、拼貼原理與方法，藉此發展提出最簡易繪製Truchet tiling圖案的設計架構。

    從Truchet tiling 2D圖樣至2.5D的產品化，使產品單元能拼出多樣的平鋪造型變化，並編寫簡易的Grasshopper參數化程式輔助系統單元隨機拼貼，提供設計者能簡便的找到最佳圖樣設計，發展出可用於建築立面的簡變平鋪造型系統，透過量產單一造型單元解決上述建築立面造價高昂問題同時擁有多變的造型樣態。

    再後續的實際操作與應用上，依文獻中實際案例，找到適合的材料:高性能混凝土UHPC來製作出高鏤空率的Truchet tiling小型單元並提出創新無金屬構件的組裝方式;另一項案例則是直橫料帷幕系統工法結合輕量化ABS材料用於大樓表皮更新，以此兩種不同大小尺度的方向進行實作，操作過程並探討簡變單元平鋪系統的實用性，使研究的目標更能貼近實際工程的需要，找出更貼近產業的Truchet tiling設計與應用完成此次的簡變平鋪造型系統研究論文。

    Architectural facade design is one of the ways for architects to show the characteristics of a building. With the rapid developments of materials and construction methods, architects are pursuing more visually orientated architectural forms. Resulting in more “unique and intricate" facade units that drives up the construction costs.

    Through literature research, the following are studied: basic knowledge, development and tiling principle of Truchet patterns. This allowed for the development and proposal of a highly simplified design framework for designing Truchet tiling patterns.

    A Grasshopper program is used to parametrically present controlled randomized tiling combinations of a single unit, enabling designers to easily find the desired pattern design. This 2.5D solution can be commercialized for building facades. A single unit can be mass produces to produce unique and intricate building facades, thus solving the above-mentioned construction cost.

    In the follow-up of actual operation and application, according to the actual case in the literature, find a suitable material: high-performance concrete UHPC to make a Truchet tiling small unit with a high hollow rate and propose an innovative assembly method without metal components; Another case is the construction method of vertical and horizontal material curtain system combined with lightweight ABS material to update the building skin. Using these two units of different sizes and proportions for implementation, the operation process and the practicality of the simplified unit tiling system are discussed, so that the research goals can be closer to the actual engineering needs, Find the Truchet tiling design and application closer to the industry to complete this research paper on the simplified tiling modeling system.

    目錄 1. 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.1-1 Truchet tiling的研究背景 1 1.1-2 Truchet tiling 用於建築的啟發 1 1.1-3 Truchet tiling 單元的特點與優勢 1 1.2 研究目標 2 1.3 研究架構 3 2. 文獻回顧與案例探討 4 2.1 Truchet tiling的由來與發展過程 4 2.1-1 Truchet tiling的發表與命名 4 2.1-2 Truchet tiling拼貼方法與組合的研究發表 5 2.2 Truchet tiling研究的延伸與變化 7 2.2-1 ABCD編碼週期性模式發展至二進位編碼 7 2.2-2 Truchet tiling單元的隨機拼貼 8 2.3 阿基米德平鋪(Archimedean tilings)與Truchet tilings的結合 8 2.3-1 阿基米德平鋪(Archimedean tilings)的種類 介紹 9 2.3-2 彭羅斯平鋪(Penrose tiling) 介紹 10 2.3-3 貝茲曲線在Truchet tiling的操作架構 11 2.4 Truchet tiling 從2D平面至2.5D立體化 14 2.4-1 Truchet tiling2.5D面磚研究 14 2.4-2 Truchet tiling 2.5D面磚產品案例- NoVa 6 15 2.4-3 2.5D Truchet tiling 面磚模型製作練習 16 2.5 Truchet tiling可量產面板單元與使用材料案例分析 17 2.5-1 案例一 輕質真空熱成型防火ABS塑料 - Prosolve 370e 17 2.5-1-1 環保建築皮層單元Prosolve 370e介紹 17 2.5-1-2 Prosolve 370e的設計架構 18 2.5-1-3 Prosolve 370e幾何架構分析 18 2.5-1-4 Prosolve 370e安裝細部設計講解 19 2.5-1-5 Prosolve 370e與Truchet tiling之間的差異 20 2.5-1-6 輕質ABS塑料-案例啟發與未來研究的期待 20 2.5-2 案例二 UHPC高性能混凝土-地中海文明博物館(MuCEM) 21 2.5-2-1 使用UHPC案例-地中海文明博物館(MuCEM) 21 2.5-2-2 UHPC高性能混凝土施工 22 2.5-2-3 UHPC高性能混凝土-案例啟發與未來研究的期待 22 3. Truchet tiling量產單元樣態研究架構 23 3.1 Truchet tiling單元2D圖樣研究架構 23 3.1-1 單元繪製步驟一 選其一種阿基米德平鋪進行接點的定義 23 3.1-2 單元繪製步驟二 繪製弧線，定義平鋪曲線形成造型線條 23 3.1-3 單元繪製步驟三 產生Truchet tiling圖樣前的幾何線段擷取方法規則 24 3.1-4 單元繪製步驟三 定義磁磚方向性與編碼 27 3.2 Grasshopper參數化自動隨機編排 32 3.2-1 參數化步驟一 設定單元尺寸數量 32 3.2-2 參數化步驟二 設定平鋪區塊與圖樣 33 3.2-3 參數化步驟三 隨機拼貼機率設定 34 3.2-4 參數化步驟四 相同旋轉方向性拼貼的分類 35 4. 研究案例實作 36 4.1 Truchet tiling 2D圖樣至2.5D產品化 36 4.2 UHPC材質用於Truchet tiling單元兩種組裝系統說明 36 4.2-1 小型單元組合研究 37 4.2-1-1 三角卡榫固定式 說明 37 4.2-1-2 旋轉卡扣固定式 說明 38 4.2-1-3 上下卡扣式固定式 說明 39 4.2-1-4 雙層單元堆疊固定式 說明 40 4.2-2 小型單元產品定案細部組裝說明 41 4.2-2-1 三視圖尺寸細部說明 41 4.2-2-2 旋轉卡扣固定式 42 4.2-2-3 基地應用設計模擬 45 4.2-3 大型單元組合研究 48 4.2-3-1 平鋪系統架構操作 48 4.2-3-2 大型單元產品細部組裝說明 51 4.2-3-3 基地應用設計模擬 52 5. 結論與建議 53 5.1 研究檢討 53 5.2 研究貢獻 53 5.3 未來發展性 54 6. 參考文獻 55 6.1 中文文獻 55 6.2 英文文獻 56

    中文文獻
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    [C-3] 每日頭條 「 一種神奇的材料，專為建築而生-UHPC 」由 2019-08-07 由 用戶:111611825321 發表于資訊 原文網址：https://kknews.cc/news/ql4rpmb.html
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