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首頁永續設計建築【構竹林鐵10|專訪】逐雲:全新且大膽的竹片曲面薄殼系統,打造竹子新時代的想像

【構竹林鐵10|專訪】逐雲:全新且大膽的竹片曲面薄殼系統,打造竹子新時代的想像

2022.12.06
圖片 - 定影影像 FIXER Photographic Studio
文字 - 秦雅如
文字 - 秦雅如
圖片 - 定影影像 FIXER Photographic Studio
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ROSO實驗室以先進建築數位科技著名,識源老師跟阿盛老師分別在逢甲與交大帶起了一股機器人數位建築製造的旋風,這次構竹林鐵就是企圖拉進新的產業技術與不同的結合面向,希望重新看待「竹結構」這樣材料的不同可能。識源老師緊扣2022所發起的「接頭命題」,希望不是用竹子而是採用竹片的原型來試圖打造新時代的構造可能,這樣嶄新的思維帶來了超高挑戰的難度。
僅利用薄如1mm的三層竹片膠合成5mm的竹片版,再利用彎曲殼狀型態的結構方式完成型抗般的薄殼系統,而這樣的呈現就是透過竹片之間的連接點來設計完成,竹片除了做彎曲試驗之外還利用彼此的摩擦力就達到了彼此間束制成形的特性,幾乎是一體到位設計!雖然設計上前衛的演出,但是施工上在定位、打樣、結構測試、試組裝無不吃盡了苦頭,但這樣前衛的視角彷彿帶給我對竹構前所未有的想像空間。全新且大膽的實驗方法,產生了新的竹構特性
——策展人/陳冠帆
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Program
逐雲
ROSO機器人建造實驗室

4m×4m×5m(高)
竹複合材(竹片+玻璃纖維材料)、金屬
嘉義市北門車站車庫園區

圖片名稱

⌕ 𝐂𝐨𝐧𝐜𝐞𝐩𝐭
作品基於阿里山蜿蜒的林業鐵路,層層疊疊的樹木與林葉,陽光透過搖曳的縫隙灑落在鐵道上,人們搭乘小火車盛著微光穿梭時,靜靜感受微風的吹拂。
以往竹構造多以桿狀材料為構築元素的桁架式結構,這次想要嘗試利用竹纖維的材料特性在不同結構系統、造型與材料之間進行探索,並結合藝術、電腦演算設計及數位製造,展示竹構造不同以往的樣貌。(文字提供/ROSO機器人建造實驗室)

挑戰薄殼狀結構,做跟別人不一樣的

ROSO實驗室以「機器人建造」的背景參與今年的構竹林鐵新銳建築展,在所有團隊當中很是特別。實驗室裡不但有建築背景的成員,還有懂機器人、懂材料、懂電機等不同專業的夥伴,形成多領域的整合。

共同主持人王識源開門見山地說:「我想,一開始策展人邀請我們時,就已經知道我們會做一些不一樣的挑戰,因為ROSO實驗室一直以來都是做比較多數位、複雜、曲面自由的造型。」

並非專攻竹材,「ROSO機器人建造實驗室」嘗試各種不同材料的可能,不管是用原本的材料做出新的東西,或是用新的材料看看有什麼特別的表現,「我們要做一個非常酷的實驗室,透過數位工具、運算設計,還有機器人概念、多元材料,去創造新的建築表現方式。」

這次,ROSO挑戰的是竹片。不是許多竹構建築常見的竹管或竹編,他們選擇的材料是厚度僅有4~5釐米的竹片。乍聽令人訝異,這麼薄的竹片如何做出一座大型裝置?王識源解釋選用板狀的原因,同樣回應到自由曲面,他想透過竹材本身可以彎曲的特性,做出薄殼狀的外形,成了《逐雲》這件作品的構想來源。

圖片名稱
ROSO機器人建造實驗室透過數位工具、運算設計,還有機器人概念、多元材料,去創造新的竹構表現方式。(設計圖面由ROSO機器人建造實驗室提供)

把2D變3D,最困難的是材料製作與組裝

王識源用做衣服來比喻,裁縫師要知道縫線在哪裡,在製作衣服的時候,先將版型攤平成2D,然後再把它組成3D的樣子。因此,首先他們在電腦上畫出造型、然後去拆解整個造型,把曲面做切分、透過演算的規則,變成一片一片的二維單位。最後再設計一個接合方式,在三度空間上表現出來。

為了減少竹片的厚度,又要避免彎曲的過程中容易撕裂,他們在竹片外表加上一層玻璃纖維變成複合材料,可以稱它是竹子的CLT(Cross-laminated timber,直交集成板),成為這次的主要素材。

解決了材料本身的強度之後,要怎麼把它們接合起來又是另一項課題,他們採用像是兩本書的書頁穿插、帶來強力摩擦力的概念,也像是傳統榫接的方式,把一個個竹片「卡」住。

圖片名稱
竹片試作時曾讓人直接站上去試踩,作為測試強度的方式之一。(施工照片由ROSO機器人建造實驗室提供)

在整個設計製作過程中,王識源認為最困難的是材料,包括在材料製作和組裝上,ROSO都花了很多時間研究、而且自己實驗與施作,因為過去沒有人使用竹板去做這樣的嘗試,可以說是全新的挑戰。

當然現場施作時並不如想像中簡單。總共160片左右的竹板,要怎麼知道從哪裡開始組裝?每一片在三度空間上的位置?於是他們先在內部做一個模子來定位,組合的過程很像是立體拼圖,可以想見,尤其最後一片對於整體造型成功與否最為關鍵。

圖片名稱
上/金屬基座形狀與竹片類似,竹片插上去,造型能統一。左下/竹板上的螺絲只是定位用,事實上竹片互相交叉、並成為3D狀之後,摩擦力超強,根本很難拔開。(施工照片由ROSO機器人建造實驗室提供)

每一個洞都是不同景致,就像逐雲的過程

選擇「阿里山森林鐵路車庫園區」作為展示地點,王識源回想當初勘景的過程。那是一片樹很茂密的綠地,又有火車經過,他們想像希望完成的竹構築是讓人可以走進去的,因此設想也許開幾個洞,有的可以看到樹木、有的看到天空,在特定的時間點,還可以看到阿里山森林火車經過,並在竹子的包覆之下,帶出不同的意境,創造出自然的觀景感受。

其實,《逐雲》的靈感正來自他們搭乘台車上阿里山勘景的體驗。王識源說,台車穿過很多山洞,每次穿過山洞就看到不同的景色,這個過程他形容就像是追逐著雲。

此外,他們還在建築體內部設置燈光,到了夜晚,點點燈火從竹片的縫隙透出,又是另一種情境。王識源笑說那是一個意外,一開始本來想要從外面打光,營造出立體雕塑的感覺,後來在組裝的過程中,意識到竹體本身在接合處的孔隙是會透光的,「晚上的時候,某幾個特別的角度,燈光和樹葉在竹皮上產生陰影,會有一些小花瓣的效果,很浪漫,有點意外。」

圖片名稱
晚上的時候,燈光和樹葉在竹皮上產生陰影,意外有一些小花瓣的效果。

藝術設計之外,也做營建機器人

「不是只有想要表達藝術性,它也有建築結構的想法。」建築背景出身的王識源隨即展現出務實的一面,他解釋:「在整個造型上它是自由的,又是一個板狀拱型,其實省了很多材料。」

實際上,在藝術設計之外,ROSO實驗室的另一個方向是做營建機器人。他們跟營造廠、建設公司合作,依照施工單位的需求開發機器人,例如噴漆機器人,而這一切都是為了解決缺工的問題。和一般公司做法不同的是,他們不是把設計好的圖樣交給工程公司去建造,而是從設計到製造,掌控方向和每一個環節,在ROSO實驗室裡自己研發和執行完成。

回到這次的竹片構造,我們想像,除了運用在建築上,未來如果可以生產竹片組合家具,就像是IKEA的概念,把材料壓平運送,然後消費者買回家後自行組裝,那將又會是竹材運用的一大邁進。

圖片名稱

 

\ 同場加映 𝐐&𝐀  /
王識源的ROSO團隊挑戰竹片新工法
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Green Media 據了解,過去沒有人用竹片接合的方式來做一座大型裝置,請問當初發想的過程是? 
王識源 原本做竹構的時候,通常會用一些桿件去做中間的連結,用原竹去彎它、烤它,然後做出曲線。但我們一開始跟策展人陳冠帆討論接頭時,覺得原竹因為有竹節,也是不容易彎;我們想要做成薄殼狀竹構的話,就需要有比較穩定的材料,像是板狀材料。於是最後採用了竹皮,利用竹子本身的彈性,甚至徒手就可以彎曲了。

Green Media 關於竹片材料的製作工序,也請您分享。
王識源 最初的想法是,要怎麼樣把竹片的厚度減少?就加入了玻璃纖維。所以這次的竹板是複合材料,玻璃纖維的纖維是雙向的,比較均值。今天如果只用竹皮膠合起來的話,彎曲之後容易被撕裂,因此我們在竹皮外加上一層玻璃纖維,最外面再上防水漆,像三明治一樣,把玻璃纖維夾在中間。這樣讓板子可以比較輕薄,也可以表現出我們想要的自由曲面薄殼的效果。

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圖片名稱
(攝影:原間影像工作室)

逐雲
設計團隊:ROSO機器人建造實驗室
結構設計:原型結構/陳冠帆、吳蓓倫 + ROSO機器人建造實驗室
工程團隊:ROSO機器人建造實驗室
燈光設計團隊:偶得設計有限公司
燈光施工團隊:丞逸照明企業有限公司
尺寸:4m×4m×5m(高)
材質:竹複合材(竹片+玻璃纖維材料)、金屬
展出地點:嘉義市北門車站車庫園區


|核稿編輯:陳又瑄|


[專題]

2022構竹林鐵新銳建築展
STRUCTURE × BAMBOO // 構竹城市+阿里山林業鐵路

|| 7組團隊 × 7個全新結構方案 = 新的接合設計 ||

∞ 開展時間:2022.10.30
∞ 實體展區:阿里山林鐵沿線(北門站、竹崎站、梨園寮站、水社寮站、十字路站)
∞ 竹構模型展:嘉義製材所園區手編工廠

更多文章請點擊下圖

圖片名稱

|參展團隊|

ROSO機器人建造實驗室/王識源+盧彥臣+盛郁庭 設計師
與木製研/陳建同 設計師
原型結構/張家維 建築師
華志聯合設計制作/陳華志+陳昀靖 設計師
丁尺建築師事務所+和光接物環境建築設計/黃卓仁+黃介二 建築師
Atelier Neo.E 易新設計+台南藝術大學建築藝術研究所B群/鄭博仁 設計師
本事空間製作所/洪和培+謝欣曄+蔡易庭 設計師

(順序依照場域的海拔高度從最低北門站至最高十字路)

|策展人|
陳冠帆

|結構設計|
原型結構/吳蓓倫+陳佳宏  設計師

2022構竹林鐵新銳建築展
指導單位:行政院農業委員會林務局
主辦單位:社團法人臺灣竹會
協辦單位:阿里山林業鐵路及文化資產管理處
媒體協力:Green Media 綠媒體

 

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