在台灣,所謂的結構系統與結構思維的設計是建築師再思考,而結構設計者僅專注於數學計算的思維中。
於此,我特別提倡全面開放結構設計者應該要充分理解所有的結構系統邏輯,並以此為志與計算力加以配合佐證!
如此一來,定能將建築技術之層面往上提升並創造多元的可能性!
在台灣,所謂的結構系統與結構思維的設計是建築師再思考,而結構設計者僅專注於數學計算的思維中。
於此,我特別提倡全面開放結構設計者應該要充分理解所有的結構系統邏輯,並以此為志與計算力加以配合佐證!
如此一來,定能將建築技術之層面往上提升並創造多元的可能性!
▍前言
AS部落格以下列五個系列同步刊載於fb以及as.studio,不限定主題與關聯性,時間上會跳躍結合但是以代號歸類EX:01-1 ,03-1基本上可以方便閱讀。
01 結構力學原理 [基礎力學、材料分野、結構系統]
02 結構計算實務 [荷重、RC略算法、鋼構略算法、木構略算法、型態創生法、有線元素法、設計指針同解說、法規]
03 結構設計演譯 [建築構法、解析型態、]
04 結構施工法 [配筋細節、鋼構接合、搬運吊裝組裝、施工製造圖]
05 空間結構構造 [PC結構、耐震補強]
▍目的
一來作為結構設計觀念的傳達,一方面也用作事務所與在東海大學建築系教學內容。
▍作法
以一個單元表述一個理念,綜合數個單元應有個練習作業與一個實際的建築設計例子。
▍設計
每位同學應用想像與創造力,對每個主題進行設計,並建立表格的歸納整理,來試著預期學生的反應效果
▍作業
除了上學期在東海的設計一~三之外,再加入『可變結構』、『組合結構』、『材料變化』、『構法變化』、『實驗力學』等作業單元
→ 將自己對力量的認識運用在日常生活上,試著解讀日常構造物的傳遞行為。
▄ 參考書目:建築模型-模型思路的激發
設計一:挑戰重力- 水平與垂直的原型思考x[1周]
→ 向大師學習,製作經典結構模型(需與老師討論選定)
▄ 參考書目:Archi-neering design
→ 分成木、竹、鋼、RC、磚、膜五組並探究其力學形式與原則
▄ 參考書目:建築結構與構造
▄ 參考書目:階段(日)
→ 理解10組結構系統並且找出其對應的細部
▄ 參考書目:結構體系與建築造型、建築結構與造型
→ 課題:結構對話,以波爾多住宅為例
▄ 參考書目:建築結構與構造
設計二:以一個建築師設計為例,找出三種不同的結構設計答案x[3周]
→ 找尋仿生、演化、邏輯推理所形成的結構型態,並且理解它
▄ 參考書目:佐藤淳構造設計事務所のアイテ、Santiago calatrava 運動的詩篇
→ 深化之前在10組結構系統中的細部行為
▄ 參考書目:空間と構造フォルム
設計三 :大跨度空間結構(以2008北京奧運為基地,進行大型體育館設計)x[4周]
→ 請統整與分類所有學過的『結構原型』並且分析它力量的傳導、製作『簡圖說明』
▄ 參考書目:托尼亨特的結構學手記、Informal
▄ 參考書目:現代建築的結構構思與設計技巧
原則與觀念
每次上課都會有一份講義,所有的lecture,都要作筆記與加註自己的見解,
請隨時注意『結構原型』的提問與思考!
以專題『縱向劃分』的用意在於將過去不足的關鍵知識回憶或是彌補起來,再以設計題目『橫向穿越』在於使學習上能有所運用與發揮不至於導向於純理論訓練,試著讓理論與設計各有其效益,相輔相成。
這樣的組織亦符合與甘銘源老師所共同提倡之『構築』的本組核心精神!
■設計一是一種快速設計,重點在檢視對垂直與水平的邏輯理解。
■設計二是一種原型思考,重點在體會能夠從一個空間中找出三個設計解決方式。
■設計一是一種系統訓練,重點在訓練當空間尺度、跨度被放大時的設計原則與考量。
設計要求內涵:所有成型的作品都要具備三要素:(1)模型(2)圖面(3)思考說明
這三者關係會互相影響,相互牽引,不要誤以為每個設計都要做出驚世作品,比起來更重要的是你(妳)對於整個系統的行為理解、模型與圖面搭配變化過程、以及思考邏輯的進化。
簡單說,這次與以往的設計不同在於其『試誤』並且追求『進化』的過程,而非追求純粹的美感,請牢記之。
因此,上述三者對於每次的設計作業缺一不可,請謹守專業訓練並依此作為自己對建築的熱情依據。
陳冠帆 于2013.2.20
2012就讓這天順利結束吧!
AS.studio 很高興有兩位小朋友願意來結構事務所實習,因為她們讓模型的生命得以呈現。
從3D展開圖到模型的製作過程,以及結構圖的基本概念;
在短短14天內,教會她們並且完成10個正在設計中的模型,她們的能力完全大爆走中,謝謝妳們!。
從作中學、從模型去看結構、去看真實的構造,我一直相信這是一個切入建築的正確方式。
今天是事務所的最後一個工作天,祝大家蛇來運轉,蛇事順心!!
圖1-極限、曖昧的空間是建築師追求的建築境界
縱使遠在日本的建築師石上純也已經大放異彩,但是卻免不了讓世人關注於他最先成名的作品,甚至探求他的結構美學與建築技術。在2009竣工的神奈川工科大學KAIT工房這項作品,宣告他一直以來所研究的建築思維邏輯得以成真,那就是「如何更小?如何更細?如何更高?」自從KAIT工房使石上純也勇奪建築界中的金獅獎之後,這棟建築的魅力便席捲了整個建築界,因為它輕盈、透明、更重要的一點是他竟然用非常細的柱子當作他的支撐結構,這細到不可思議並宛如桌腳尺寸的柱子,正是建築師追求極限,讓自己不斷超越束縛的最高境界。
圖2-建築平面圖,結構幾何採用單邊長度為45m的變形矩形平屋頂,屋頂與地面的距離在4.2-4.8m之間,在這平面空間內佈滿無數根的細長柱。
圖3-每根柱子都是由平鋼所構成,為的就是達成「扁、細、長」的建築極限概念與結構美學。
更可怕的是,這根柱子只有意想不到的8~19cm的寬度以及1.6cm~6cm厚左右,高度則高達4.2m。
圖4-空間中可看出因為細柱密佈,所形成「穿透、輕盈」且自由變化的使用者行為。
好吧!那要如何把這樣的極限建築給實現出來呢?這個關鍵的要素就是整個結構系統的轉化。一般來說,都會認為柱子是用來承受上部重量,因此一定要粗且壯,一旦既不粗又不壯就會認為危險、甚至不安。但是反過來思考,如果柱子事先就擁有抵抗力量的能力,那麼屆時上部的力量傳來之後,便可由事先導入的力量來抵銷,而柱子的承擔力量就不需要那麼大,如此一來,柱子便可以設計成細且長,這種顛覆承受力量的結構思維就叫做「預力作用」,簡單說就是預先給它抵抗能力,讓它能夠負擔更大重量,更白話一點就是給它打了針,讓它頭好壯壯!這個針就是預力的作用啦!
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這棟建築之所以迷人就在於他的又細、又輕盈的細柱結構,再加上外部的透明玻璃造就了它充滿夢幻且曖昧的空間。這個細柱結構的魅力在於它運用了三種結構元素:「鉛直支撐柱」「水平抵抗柱」「鋼構格子梁」並讓它們明確的承受它們各自所應該負擔的責任,再加上它用的是平鋼,更造就它扁、細、長的特性。所有的柱子共計305根,依據建築空間需求以及結構分析偏心的計算,全體的設計讓這些柱子分佈在整個建築空間內,其中42根是作為壓縮作用的「鉛直支撐柱」另外263根則是事先給予預力的「水平抵抗柱」再加上整體形成剛性的結構屋頂「鋼構格子梁」讓這樣有個性的建築因此產生。
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建築中的結構三要素因為受力工作明確、分別賦予抵抗壓縮力與負擔水平力的使命,並且發揮了其最大限度的結構性能,而能夠撐起整片屋頂;如此一來除了讓應力的傳達得以單純明快的進行,更讓整個結構斷面的表現更加纖細,不同的力學思考方針創造了不一樣結構系統的進化。當結構設計師與建築師的使命結合在一起之後,柱子不再只是一般認知的柱子,而是超越妳我想像的一種空間結構美學。
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石上純也
曾在著名的SANNA(妹島和世與西澤立衛共同主持)的事務所待過四年,之後於2004年創立了自己的事務所。
經歷
1997年 武蔵工業大学卒業。
2000年 東京芸術大学大学院修士課程修了。
2000年 (株)妹島和世建築設計事務所入所。
2004年 (株)石上純也建築設計事務所設立。
2010年 日本東北大學院特任準教授
受獎
2005年 SD Review SD賞
2009年 日本建築學會賞 作品賞 - 神奈川工科大學KAIT工房
圖片:
力學資料:日本建築技術期刊2008.12