20081104_六、可持續的技術，建築設計與工程技術的知識：營造空間

六、可持續的技術，建築設計與工程技術的知識：營造空間

一、可持續的技術、可持續的建築與都市規劃

面對生態危機，可持續建築與都市規劃(sustainable architecture and urbanism)是必須採取的方向：

1. 界定可持續發展（永續發展）：生態、社會與經濟層次兼顧。

首先由生態與社會層次界定可持續發展。可持續發展一詞，自從1983年聯合國世界環境與發展委員會(World Commission on Environment and Development, WCED)的布倫特蘭報告(Brundtland Report)之後，可持續發展(sustainable development)幾乎可以說是廿一世紀難能可貴的共識。簡言之，發展，不能以未來世代的犧牲滿足吾人現今的需要，可持續的大學校園規劃也理應如此。然而，可持續發展的真正要害，彼得‧賀爾(Peter Hall)直言，問題不在於理念本身，而在於形成政策之後，面對實踐時的政治與社會過程。1997年，傅約翰(John Friedmann)在印尼萬隆舉辦的亞洲規劃學會會議(ASPA/ Bandung Conference)的主題演講，主張可持續發展不宜是可持續成長(sustainable growth)，而是可持續的人類發展(sustainable human development)。2005年世界高峰會，聯合國也曾經明示，永續發展在於經濟發展、社會發展、環境保護三者的結合互動。因此，可持續的建築與都市規劃，應該本著可持續設計的哲學，反省設計與自然的關係，推動以從搖籃到搖籃(Cradle to Cradle, C2C)的綠色經濟提案，生態、社會與經濟層次兼顧，追求一個充滿創意與開放的生活空間。

若再進一步就可持續都市規劃與執行層次要求，確立可持續設計準則是必要的：

2. 確立可持續的設計準則

針對已經建成的城市，都市規劃與建築管理的執行過程，應該就可持續發展城市，確立生態、節能、減廢、健康目標，建立設計準則，綠建築評估指標系統，以此具體要求校城市的基礎建設與建築之營造，逐步落實可持續發展城市的目標。

設計準則的研擬必須植基在研究的成果之上。譬如說，台大校園裡公共衛生學院在新大樓落成後，人均用電量與單位樓地板面積用電量都分別快速增加了18倍與4.6倍。面對校總區日高的耗能趨勢，能源效率提升是必須面對的課題。有必要針對新建築物高效率標準加以規範，訂定準則，如多層玻璃窗、高反射性建材、蒸發冷卻空調系統、高效照明設備，訂定量化的作業標準。

3. 可持續技術是有反省性的科技

生態、節能、減碳、減廢、少污染、可回收的技術…成為必要。

Bill Dunster, London例。

Renzo Piano, San Francisco, 加州科學院博物館。活的屋頂、設計過程（瞭解使用者的需要、真實感受基地、在屋頂現場上設計草圖）、天然恆溫使空調上節能、植物吸收98%雨水、屋頂天窗通風，並為室內展出的雨林與珊瑚礁提供天然日光、太陽能板屋簷、窗戶通風省卻空調、九成面積獲日光照射且可觀景。會呼吸的博物館變成大自然的一部份。

4. 做為生態社區的新店溪旁阿美族溪洲部落

在討論可持續的建築與都市規劃之前，我們可以有意用台北縣新店溪旁花東地區移居台北的阿美族溪洲部落做為一個對照的例子。溪洲部落的阿美族，是台灣的都市原住民，他們的職業多為營造勞工，但是，他們在都市中追逐各營造工地而工作，他們營造了城市，但是自己卻沒有居所。溪洲部落是發展中國家裡典型的都市非正式部門(urban informal sector)中的住宅聚落。溪洲部落座落新店溪河岸旁，洪水是上天給予他們生活文化的一部份。在這裡，部落與自然環境的關係，和他們在東部花東縱谷原鄉的家驚人地相似。

但是，因為有一半以上的房屋位於新店溪行水區堤防線之內，面臨被拆遷的壓力。然而，除了家庭用水排放之外，其餘部分，循環利用建材、地方植栽特性的運用、公共空間為村民共享、緊密的社區認同感與人際網絡、由自行車到穿越村落內部、水、電、燃料利用等等，其實都比城市裡的一般住宅區更符合生態學原則。由日本來台灣大學建築與城鄉研究所客座一年，教導參與式設計的日本教授，延藤安弘認為，相較台灣的城市，溪洲部落是個可持續的聚落。

二、傳統營造技術經常符合可持續的設計準則

1. 抬樑式、穿鬥式、木楞式…

2. 空間單元、組織、以及空間延伸…

3. 最簡單的例子：馬祖

對當前修復技術的要求——必須先認識閩東地方建築的特徵，研究工匠的命名、稱法、使用範疇。

目前馬祖聚落保存的瓶頸——由於師傅技藝與建材來源無礙，木構架修復問題不大，外牆修復問題較嚴重，是創造性破壞，特色將喪失。

修復原則——現存是什麼類型，就修復什麼。

（一）營造(building)——除了聚落中心的紀念性建築之外（三開間，硬山擱檁，封火山牆表現象徵意義），大多數的建築物都以番仔搭為主。這是浙閩沿海石造建築的重要類型，模仿洋樓。但是，內在的建築結構與構造卻是地方大木匠師的靈活手藝表演，即使不怎麼富有，卻也十分精彩，這是地方工匠有意義的構造表現。(這也可以與歐洲建築史的措辭對話，視為一種詩意的構造(構築，tectonic)表現。)

我們可以進一步區分幾種類型：

（二）類型(typology)

（屋頂＋樑架結構）

I. 閩浙沿海漁澳聚落中相對較精巧的住家，番仔搭。

穿鬥式（架棟式）——1. 五脊四落水（富貴）

2. 九脊四落水（漂亮)

特徵：物質條件較佳、基地較寬闊、活動較多、空間要求彈性、跨距可以比較大一些

II. 較經濟的石造住家，番仔搭。

斜樑傘架式——1. 猴挑擔（中樑雙挑式）

2. 鼠挑擔（橫樑單挑式）

3. 其他

特徵：經濟省料、基地狹窄、活動簡單、空間單純、跨距較小

III. 最經濟的單位。

硬山擱檁式——四脊四落水（攢尖）

特徵：最經濟省料、空間最小、正立方

IV. 魚寮、豬寮，硬山擱檁

（三）構造、以及作法(patterns, tectonic?)

I. 外牆——主人財力、安全牢固、以及，對人丁興旺的期望

1. 雜疊砌

2. 人字砌

3. 斜角砌

4. 丁字砌

5. 工字砌

6. 水平交丁砌（新作，機切、規格化，不宜）

II. 出簷挑樑、吊腳樓、美人靠的防水作用與社會誇耀。

III. 開口、門、門框、門楣、門檻、門臼

IV. 窗、窗框、窗楣、窗檻、窗臼

V. 天光、貓洞、排煙道、落水頭、香插、影壁、避邪物

VI. 注意施工的細部、材料的接合，這也是有詩意的構造(構築，tectonic)。

4. 川震重建中的陝甘農民自建房：選擇薄壁輕鋼構

計畫全部經費來自台灣政府和民間的慈善捐款，是海峽兩岸關係重大突破，定向援助在整村重建的農民自建房項目。

於甘肅南部和陝西南部地區，針對受災嚴重（整村震毀），農民社會經濟條件較低（人均年收入2000RMB以下）的九個村落作為示範村，共計865戶。

採用美式薄壁輕鋼構(LGS, Light Gauge Steel Building System)系統，符合北美防火、防水、抗震相關營造規範。

(1).店屋型

(2).合院型

(3).地基作法

三、建築設計與工程技術的知識

1. 建築設計的一般類型：

(1). 元素（或建築類型）組合（文藝復興以後的古典形式主義），

(2). 系統整合（現代設計，現代主義，古典建築的神韻消失，代之為空間文化形式的創新的前衛建築師，以形式創新做為烏托邦），

（前二者，都是現代建築師主體性與客體性對立的歷史產物，都被認為是去歷史化、將建築視為自主與絕對的「物」，這部分請見下週講題。何況，如歐洲的勒‧柯比意為例，其實，他早就知道類型學(typology)在設計方法上的運用，因此，與前者(1) 元素組合這一類，並沒有根本的差異。）

(3). 參與式設計（在社會過程中創新，設計者的角色改變建築師主體的自我表現慾望降低，主客體關係改變而有了新的可能性）。

2. 工業革命後現代營造工業與營造生產方式所要求的理性：空間組織、結構系統、機電系統之間相互結合。

以材料標準化為手段（10cm, 4 inches），以大量生產為目的，以機器為隱喻，最後，造就一種普同的美學；其背後潛藏了破壞性創造的邏輯（前衛建築師亦然）。

3. 結構行為與結構系統

常例：(1)柱樑──連續性，等跨距，大開口。

　　　 (2)承重牆──不連續性，不等距，小開口。

　　　 (3)加強磚造──價廉，耐震，不連續性，不等距，小開口…。

(4)其他（略）

(5)混合類型

4. 介紹模式語言做為一種營造空間入門的手段──對手：現代設計的異化空間。

克服形式主義的靜態限制，洞悉城鎮營造過程中的特殊力量，要求更複雜有機的系統整合，能邀請參與設計的社會學習與創新過程。

四、營造空間：模式語言概要

1. 網絡結構

2. 模式序列──由大至小。城鎮、建築物、構造。

3. 模式的序列做為基本圖，由此，你可以選擇最有用的模式，創造你自己計劃中的語言。

4. 由界定城鎮或社區開始，

這些是不能“設計”與“營造”的出來的…

5. 然後，開始在土地上，以三度空間塑造建築群與個體建築物。

這些是可以被“設計”與“營造”出來的模式…，能由個體與小團體控制的…。

6. 之後，當你已經有了以精巧多變的社會空間為基礎的構想圖之後…

五、如何直接由粗略的空間草案來創造一個建得出來的建築物？

‧另類營造：對立於現代建築與機械時代遺產的技術專家與拘泥的營造方式

‧因地制宜

‧負責的營造者

1. 在結構細節布局之前，先確立結構的哲學

(1).模式205：結構服從社會空間

‧實質空間需與社會空間協調，現代營建竟反其道而行。

‧感覺力的作用，重力與社會力量的結合：使用者對結構直覺了解的必要性，無異化之空間。

(2).模式206：有效結構‧柱樑系統：連續、大跨距、易開口

‧承重牆系統：不連續、小跨距、不易開口

‧受壓材料所構成的連續體

‧牆之補強

‧開口加固

(3).模式207：好材料 ‧結構材──泥土、輕質混凝土＞木材、混凝土、鋼

‧裝修材──磚、木材＞鋼、玻璃

‧可還原處理、低耗能、易加工。

(4)模式208：逐步加固‧動作連續，能應付改變＞完美的機器

‧細部不能支配整體。

2. 在結構哲學中，在紙上完成全部結構布局。這是實際建造前紙上的最後作業。

(1)模式209：屋頂布局 ‧坡度相同

‧易辨認

‧最高和最大跨距的屋頂…。

(2)模式210：樓板與天花板布局

(3)模式211：加厚外牆 ‧深度2或3英尺（70公分到90公分左右）

(4)模式212：角柱 ‧形象思惟與施工實踐

(5)模式213：柱位最後分布

3. 實際動工建造：在基地上標樁以示柱位，並依此安裝主構件…。

六、模式語言案例介紹

1. 教學案

2. 北加州灣區阿伯尼Ann and Andre Sala宅

3. 北加州Martinez個案

4. 其他