【竹構築】長榮大學長榮堂：大藏建築團隊竹構力作，大跨距竹建築的十年磨一劍

乘著高鐵至台南站，只消轉搭一站台鐵區間車、在長榮大學站下車，時空隨即緩了下來。在校中磚紅的方正、高聳建物群與鐘樓之間，去年（2022年）11月剛落成一棟金屬屋面的低矮圓形建築，進門抬頭一瞧，屋梁竟皆由竹子構成。包括屋頂正中央的十字架╱風鈴，也全是竹。

快與慢，方與圓，高與低，鋼筋混凝土、金屬與竹材，這些對比在這校園共存。名為「長榮堂」的那圓形建築亦提供多重機能：它是集會所，也能讓師生歇息、靜思。在這所大學正式的教堂尚未興建前，它還可以是基督禮拜空間。

一棟452平方公尺（約137坪）的中小建物，必須滿足如此複雜功能已不容易，負責設計的「大藏」規劃設計有限公司且自己加上了「運用竹子」這項挑戰。長榮堂面積不算大，建築的意志不小。

在認識此堂相當難得的大型竹結構之前，不妨先理解，大藏團隊將傳統竹材與當代建築融匯的十年磨一劍。

長榮堂完工之後，成為長榮大學入口的第一棟建築。

開啟竹構探索的契機……

「鋼筋混凝土（RC）和鋼構等，設計與製程早就非常成熟。包括木頭想切成圓的、方的，基本上都很好製材、加工，接頭鐵件早已現代化。竹子，可說是還要從老祖先的手工構築銜接到現代。」大藏的主持建築師之一李綠枝說。

另一位主持建築師甘銘源則接了一句：「不過，竹子就是難搞。」

這一對中生代建築師夫婦檔，2000年在宜蘭創辦大藏、繼而於2008年移駐雲林，和事務所夥伴已於台灣南北留下無數經典作品，例如花蓮秀林深山的西寶國小。RC等類型的建築他們仍然設計，也在持續實驗鋼木輕構造，是可以這麼繼續往前，但2000年在德國漢諾威舉行的世界博覽會，埋下了他們探索竹材的種子。

他們與事務所同仁參訪了那次博覽會，驚訝展場中興建了一座當時世界最大的竹構建築――ZERI Pavilion^[註1]。這棟兩層樓建築高8至14公尺，一樓面積廣達1650平方公尺，等於有4個籃球場大。

為什麼全球最大竹建築在歐洲？他們還得從南美洲進口大量竹子呢。李綠枝與甘銘源想起台灣遍地有竹，卻未曾實質進入當代建築體系、成為建材的選擇之一，「真的很可惜。」況且就遠的來說，聯合國氣候變化大會已達成協議，2030年將停止砍伐原始林。在地的永續建材何處尋？

其實就在我們身邊，竹林可說是廣義的森林，成長三至五年即成材，強度也夠。竹構年限到時竹材亦可歸塵，真正具有如假包換的再生力。

台灣擁有豐富的竹林資源，且竹子成長三至五年即成材。（攝影：陳又瑄）

[註1] 精準地說，ZERI Pavilion的20根柱子為木構，屋架等建材則為竹子。

根據史地紋理 量身打造的桁架系統

無論如何，大藏實際將竹子轉化為具結構意義的當代材料，可就不像竹林生長之快了。大藏在2013年一舉建成雲林農業博覽會多樣態的竹建築群，直到今天那些竹構依然好好的，其中的棚架、廁所等且已轉為常設空間繼續使用。歷經十多年不斷試錯竹材處理與接頭設計等，為竹構打造結合鐵件或鋼纜的接頭，也一直進化中，持續為竹建築現代化的進程鋪路。

直至2022年，長榮堂透過結構性能的優化，更朝竹製桁架一樣能模組化的理想邁一大步了。

桁架與薄殼，是在現代大型空間中較常用的兩大類結構形式。甘銘源舉例，巨蛋這一種常作為運動集會空間的建築即是薄殼系統，能讓場中沒有柱子，曲面造型能有更多變化，竹子易於曲面表現。竹薄殼也是另一個未來可發展的方向，但造價將更為升高。

我們的生活空間很多建築（像是糖廠、體育館等）的結構，則滿多採用較規則化的桁架系統，通常是斜屋頂、矩形的空間。對大多數建築師與營造商來說，對鋼構、木構常用的桁架系統，不陌生。這正是大藏為長榮堂選擇這一種結構的主因：桁架換成以竹材製作，在營建體系易於被理解。而且它更輕巧，從廠中預製到現場組裝施工效能高，預算相對合宜，後續若要推廣大型的竹建築就容易被接受了。

長榮堂屋頂的跨距是18公尺，加上3公尺的出簷之後，屋頂直徑可達24公尺。由於室內無柱加上使用落地窗，視覺相當通透。

長榮堂的空間與桁架之所以為圓形，更具有歷史脈絡與地域意義。原來長榮大學校地從前屬於臺灣糖業公司，一、兩百年來此區最重要的經濟活動曾是製糖。而在工業化之前，傳統的製糖場所「糖廍」就是圓形的，重點是：它本來即以竹與木來建造。

如今此堂圓錐的造型與桁架，呼應了糖廍意象與材質，但是以當代建築手法為之。環繞屋頂中心點的是24組半月形竹桁架，每一組桁架，上弦竹桿為直線，採用較粗壯、斷面強度能高一些的孟宗竹；下弦竹桿則為曲線，採用纖細、這一次較易烤彎的桂竹。

大藏說明若是同樣管徑的竹管，桂竹強度優於孟宗竹，但前者高溫乾燥之後也較難彎曲。不過通常孟宗竹可以取到較大管徑（斷面）的竹桿，而且長榮堂桁架下弦選用的桂竹，這次也比上弦的孟宗竹細、反而比較好烤彎。權衡之下，決定讓桂竹負責起弧狀造型，同時具有受拉力的結構作用。

選竹之後，還不是單純將幾支孟宗竹與幾支桂竹組合起來即可。上弦由兩層孟宗竹構成，彎曲的下弦由三層桂竹構成，竹桁架靠近柱子處必須向外出簷，還得在下弦加二層桂竹。整組桁架再接著與上方的鋼構太子樓、屋頂板材，以及下方的RC梁柱框架等構件鎖固在一起。就這樣，變成層層上揚、韻律變化的圓錐形空間。

彎彎的下弦不只為了漂亮，結構技師陳冠帆解釋，彎曲帶有懸垂且受拉的意涵，也表達了力量。有如拋物線的下弦，即是受拉力的自然線條。

結構以實作來測試 征服竹的不確定性

以上，描述的是成果。但若稍微理解竹子的有個性，即知甘銘源所說的竹子「難搞」，不是形容詞。

根據《從竹子到竹房子》（臺灣竹會出版）的研究，台灣竹子雖然空心，但相對質輕、彈性非常優，抗拉力等比木材好不少。禾本科的竹子維管束中水分不低，隔熱性也足。加上製作竹材僅在高溫乾燥時會有較多的碳排放，其他工序碳排放皆相當低，很有條件成為兼顧強度與環境的永續建材（見BOX 1）。然而這些優點的另一面有著需克服的弱處。譬如，砍竹子、運下山很簡單，但是如何控制竹子的澱粉質與含水率，預防發霉、蟲蛀與劈裂？

一路走來，大藏和林業試驗所、業者已嘗試出無毒的高溫乾燥方法，讓生竹變成耐久材。此外，又如何彎曲超容易彈回來的竹管？因為建築造型設計或需要烤彎、烤直等工序，大藏也正努力嘗試從傳統手工的方法提升效率。

其實，台灣百年來一直有竹家具、竹編等竹藝相關行業，南投竹山更是成熟的竹材加工產業聚落。雖然這些傳統手藝沒落了些，但完善技術與設備仍存，資深師傅也還找得到人。只是他們極少與當代建築界牽上線。

資深師傅蕭瑞歷（暱稱「老蕭」）在竹藝這一行數十年，2015年偶然來到臺北市客家文化主題公園，以計日的方式協助大藏建造園中「竹夢市集」的竹棚架。甘銘源驚喜發現這位師傅擁有竹作的一身絕活，決定邀他加入大藏竹構團隊成為主要成員，好能從一開始就合作實驗當代竹構，讓工匠技藝與當代建築接軌。這一次興建長榮堂，早在2022年二、三月現場組裝竹桁架之前，老蕭師傅已待在大藏向雲林斗六糖廠租用的空間「常民居」中，一人日復一日彎曲桁架所有的竹管。

「他用火烤的方式，總共彎了一千多支竹管，一天大約可以做出15支。」甘銘源說。李綠枝補充，「15支算多的，熟練的師傅才達得到。很多人一天做不到10支，有些竹子還會彎失敗……。」

資深師傅蕭瑞歷事先彎曲桁架所有的竹管。（攝影：馬萱人）

2022年二月寒冬，筆者有機會參訪了常民居。眼見老蕭師傅一人就能將一根7、8公尺長的竹管一端綁緊、卡在鋼構模具上，再不停地移動瓦斯噴槍，順著竹管耐心烤熱以彎曲它、繼續綁牢。更厲害的是，他可以利用等待竹管冷切、定型的時間差，來回在兩組模具之間作業，等於能同步烤彎兩根竹管了。

雖擁有如此經驗老到的師傅施做桁架，並有原型結構工程顧問從頭參與長榮堂設計、精算整座建築的結構安全；然而竹構在我國尚未有任何建築法規、技術規範可以參考，這項自然材料的施作仍有不少不確定性，也是建築專業者走不進來的障礙。

在長榮大學的支持下，大藏與結構技師決定自我驗證，在工程發包之前先1：1製作一組竹桁架來測試結構，終於確認一組竹桁架能成功承重五公噸。繼續施作其他23組桁架，從業主到建築師都安心多了。

無論如何，老蕭師傅等人在常民居竹工坊內花了八個月製作完畢桁架。桁架從斗六運至台南歸仁長榮校區之後，現場乾式施工組裝桁架的時間，卻只需兩星期。看來竹建築要邁向現代營建體系，還有許多待努力空間。

以上，還只是打造竹桁架的歷程。若是竹的薄殼系統，因為它無法預製、只能現場施工，那又是另一個故事了^[註2]。

長榮堂現場組裝場景。（圖片提供：大藏規劃設計公司）

[註2] 大藏所設計位於桃園八德的大湳森林公園，為一座小型的薄殼竹構，於2023年3月完工，值得期待。

完成不可能中的不可能

小型竹作工藝細膩的一面，這回在長榮堂則展現於十字架上。以風鈴形式打造的十字架不具結構功能，但也不只有造型與宗教象徵。它位於通風的太子樓之下，與陽光、與空氣是連動的。晨、昏之光隨著時間游移在十字架上，風拂竹鈴，則會傳來相互觸動的清脆聲音……。有意思的是，十字架有聲，另一方面舉行演講、表演等活動時空間卻是沒什麼回音，人聲、樂音等聽得頗為清楚。原來天花板是木絲水泥板，正可以吸收中高音頻的回音。

話說圓形空間具有儀式感，但也沒有指向性了。此時十字架與地面的銅條分割方向，則一起為長榮堂創造了軸線。室內的人有機會藉此望向舞台、及其後方的戶外大樹與小丘。此堂24等分的牆都是清玻璃，內與外、人為與自然、天與地，在此其實沒有一刀兩段的界線。

關於主結構是竹的長榮堂，長榮大學校長李泳龍說，真的是「感動中的感動，因為實在是不可能中的不可能，終於把它完成了。」

一路在當代竹構之路迂迴前行的李綠枝與甘銘源，也很謝謝長榮大學對他們的信任。比如試驗竹桁架的結構這件事，本來不在建築師事務所的工作範圍內（見BOX 2）。但是當他們向學校提議、想先施作一組桁架測試強度時，學校是直接實際支持的。

屋頂的十字架風鈴則展現小型竹工藝之美。

長榮堂讓大藏再累積了一次當代大型竹構經驗，他們研發十多年的竹建材加工心得、設計心法，尤其是針對孟宗竹打造的系統化、可量產接頭，他們也從不藏私，純粹是希望，「竹構築不要在我們的現代建築中缺席。」大藏誠心邀請建築人前來同行。

李綠枝與甘銘坦承地說，台灣的竹構世界的確「海闊天空，因為沒什麼人在那裡。」「也可以說是蒼茫一片，都是找不到路的荒野。」

無論如何，正因為在陌生已久的竹林中尋尋覓覓，李綠枝回顧，這讓他們從單純的建築師，轉而更直接面對這種材料從源頭到施作的每一個步驟。大藏不斷地練習設計者該如何與相關的人、事連接起來，等於也藉著竹構重新探索了營造的產業鏈。

「這些竹作實驗有些已經夭折，有的還在苟延殘喘。但是我們不知不覺間好像織出了一個面。」李綠枝再以長榮堂為例，可以從中見到自然材的手工化、接著是自然材的產業化這些光譜。「而我覺得這光譜打得越開越好，越有手作的基礎越好。建築的文化性、工藝性高，將來想往工業化走，作品也會更有特色。這兩點並不違背的。」

【竹構與木構之比較】
兼顧環境與強度，各擅勝場

資料來源：《從竹子到竹房子》，臺灣竹會出版，2020年。書中還有更多竹構、木構與鋼構、鋼筋混凝土的比較，本表並將造價更新至2022年底。2023年開始因人力物價通膨等因素，造價皆提高。竹構約8-12萬，木構約9-14萬。

表格製作：馬萱人

 

【優化竹建築，產官學急需合作】

Project Info
作品資訊
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長榮大學長榮堂
事務所：設計、監造――大藏規劃設計有限公司
建築師――甘銘源 、參與人員――游秋水、陳妍瑄、專案管理――游秋水、竹構工藝――蕭瑞歷
顧問：結構――原型結構工程顧問有限公司陳冠帆、張家維  電氣――賢能水電有限公司
            照明――偶得設計有限公司 空調――彥輝冷凍空調技師事務所
營造：開宏營造股份有限公司
業主：長榮大學 座落地點：臺南市歸仁區長大路一號
主要建材：竹構、鋼筋混凝土、鋼構