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研究生: 林蓮蕊
Lien-jui Lin
論文名稱: 積木理論在開放式住宅系統之運用
Application of the Building Blocks Theory to the Residential Open Building
指導教授: 魏浩揚
Hao-yang Wei
口試委員: 黃斌
Pin Huang
林慶元
Ching-Yuan Lin
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: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 130
中文關鍵詞: 積木理論整合系統可調適性開放建築
外文關鍵詞: integrated system, building blocks theory, adaptability, open building
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台灣集合住宅長久以來普遍缺乏開放建築思考,導致整建變更時產生大量的振動、噪音、粉塵及廢棄物等環境衝擊。而其立面設計往往又因二次施作的鐵窗、冷氣、雨遮、管線等等外牆附置物所破壞,住宅之外觀因而存在雜亂無章的現象。

有鑒於此,本研究擬開發一套「本土開放式住宅積木系統」,將「結構體」、「設備配管」、「內裝」與「立面」等系統統整於一彈性架構中,進而在本土開放性需求與台灣建築相關產業之限制條件下,建構具地域化風格之開放式建築。

本研究遵照積木式構法之程序建構此系統。操作原則乃將複雜之問題釐清後拆解成諸多子問題,再分別尋找各子問題之適當解答積木,進而將所有個別構法解答積木整合為一整體解答系統,完成構造設計作業。最後,本研究開發出一符合本土開放性需求之集合住宅構造系統,其具以下五大特色:

1.耐久分離構法:依據本土模矩及構材、營造技術之整合,以普及之鋼筋混凝土柱梁系統為結構,對應支架體之長壽性需求,並配合標準化之預製立面圍封、可動隔間牆及系統衛浴等乾式組件,以滿足填充體短時性的變動需求。
2.空間涵容性之確保:本系統藉由外置水平及垂直配管,確保住宅空間的最大使用彈性,以滿足建築生命週期各期程更動之需求。
3.設備管線維修可及:結構體與設備配管分離,使管線之安排易於日後修繕、維護及更換。
4.界面整合一氣:本系統整合結構體、設備配管以及立面等系統界面,將本土「外牆附置物」整合「雙重牆」之概念,使冷氣機等設備及配管收納於內皮與外皮間之留空層,兼顧美觀與實用性。
5.可變雙重牆系統:將外牆支解為內外兩個皮層,外皮為開放式耐候層,視基地條件提供適當的遮陽、導光、擋雨、防盜等性能。內皮則為水密、隔音與隔熱層,配合適當的開口部安排,確保通風換氣的需求。


Taiwan housing departments generally lack the flexible design concept of open building for a long time. This phenomenon often causes many potential environmental problems during the refurbishment period, such as the severe vibration, noise, dust and waste. In addition, the housing elevation design is also horrid and destroyed by the second-time construction. Housing appearance quality is usually disorderly and unsystematic.

This study attempts to develop a building blocks system which is suitable for the application of the local open building requirement. This system combines the building structure, equipment pipeline, interior material and elevation design into a flexible and independent framework. Under the constraint on market needs and industrial development, this research tries to build a unique, local, open building style by this innovative experiment.

The system is built based on the building blocks theory. The concept of this theory focuses on dividing complicated problems into several sub-problems. The researcher has to find optimal solutions for each sub-problem and then re-combine these sub-problems back into a complete system. This theory is appropriately used for dealing with the complicated housing construction problems.

This system has five major characteristics:

1.Durable and separated construction method: This system considers the combination of local module, building material, construction method, as well as the R.C. frame system to satisfy the long-lived requirement of support system. Besides, the standardized prefabrication elevation enclosed unit, movable partition, and unit toilet can also meet the short-term adjusting requirements of infill system.
2.Emphasis on spatial capacity: This system uses vertical and horizontal pipelines outside the external support system to provide the greatest capacity. This concept can also satisfy various requirements during the building operation life cycle.
3.Access to repair equipment pipeline: This system enables the structure to be independent of the equipment. This way is beneficial for the distribution of the pipelines as well as the repair and maintenance tasks in the future.
4.Interface integration: This system integrates the building structure, equipment pipeline, and elevation system. In terms of the aesthetics and practicality, this method also allows the air conditioner and its pipeline be situated in the wall layer between the inside and outside wall.
5.Adaptable double-skin system:This system divides the external wall into inside and outside parts. Outside part is an open wall layer properly resisting the severe weather. It can also provide some advantageous functions such as the mechanism for better sunshade, the leading of the light, the shelter from the rain, etc. according to site conditions. Inside part is a waterproof, soundproof, and insulating layer preventing the leaking, noise, and heat from being invaded into the indoor room. In accordance with an appropriate opening arrangement, it can also offer the basic requirement for adequate ventilation.

目 錄 中文摘要 I 英文摘要 III 誌 謝 V 目 錄 VII 圖 目 錄 IX 表 目 錄 XI 第一章 緒論 1 1-1研究背景與動機 1 1-2研究目的 1 1-3研究範圍 2 1-4研究方法與進行流程 3 1-4-1研究方法 3 1-4-2進行流程 4 第二章 積木系統理論探討 5 2-1積木的概念 5 2-1-1積木的起源 5 2-1-2積木系統的特性 6 2-2積木於建築設計之應用 8 2-2-1形構式積木與建築設計 8 2-2-2形構式積木應用於建築構造設計之盲點 8 2-2-3構造式積木系統之特質 9 2-2-4積木與開放式建築 12 2-2-5積木式構法開發之程序 14 第三章 本土集合住宅使用現況分析 17 3-1建築構造系統 17 3-1-1構造材料 17 3-1-2結構系統 18 3-2平面空間使用現況 18 3-2-1住宅之整建變更 18 3-3立面構成開放性 19 3-3-1影響二次立面之因素 19 3-3-2冷氣之設置空間 21 3-4開放式住宅積木系統須滿足之機能 24 第四章 開放式集合住宅之構法積木型錄系統建構 25 4-1積木單元型錄 27 4-1-1機能結構系統(FS) 27 4-1-2組構單元 31 4-1-3積木型錄更新方式 55 4-2系統組構規則 55 4-2-1單元開放性規則 55 4-2-2平面空間涵容性規則 56 4-2-3立面系統規則 59 4-2-4結構體與設備配管規則 59 4-3系統之接合關係 60 4-3-1環境層級與二階段供給概念 60 4-3-2介面接合關係 60 第五章 系統設計操作 61 5-1界定問題、釐清設計需求 61 5-1-1設計目標與概念 61 5-1-2設計條件與需求 62 5-2尋找滿足設計需求的機能結構 65 5-3尋找適當的解答積木 65 5-4整合個別構法積木成一組合解答 70 5-4-1平面規劃 70 5-4-2結構系統計劃 74 5-4-3設備管道規劃 75 5-4-4立面計畫 77 5-5細部計畫 83 5-5-1結構體與設備配管界面 83 5-5-2外皮立面 85 5-5-3內皮立面 86 5-5-4可動隔間牆 87 5-6設計檢討 89 5-6-1設計條件之滿足度檢討 89 5-6-2法規面檢討 91 5-6-3縮尺模型試做 94 第六章 結論與建議 99 6-1結論 99 6-2建議 101 參考文獻 103 附 錄 105

中文部分
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外文部分
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