第三章 單元設計與研究
3.2 單元構件設計
3.2.3 單元構件形體設計
單元構件設計係依據原則與概念發展構件形體，於單元紋路與彎曲方式探討下，
本階段將以二種類型設計與研擬，並檢討以易可彎板材施作下構成之可能性，類型分 別為多向度彎曲單元構件（表 3-3）及單向度彎曲單元構件，內容如下：
表 3-3 多向度彎曲單元構件設計過程
類型一：多向度彎曲單元構件
說明 圖示
初始形體採符合原始板材之矩形，並設定 尺寸長寬 30*20cm。
設定單元長短向彎折位置，預設單元長向 為主彎曲方向，採較大彎折缺口。
依單元長短向設定之彎折位置進行初始 動作，而彎折尖角之部分，承載單元形體 過大之彎曲角度，將至單元無法平順，並 可預見尖角處會產生應力集中之現象。
進一步將曲面攤平，並於尖角處設置圓形 缺口，防止單元無法平順及尖角處會產生 應力集中之現象。
重新檢視依單元長短向設定之彎折位置 及加入尖角處圓形缺口後，所設置之單元 構件形體。
於固定單元構件形體後，可知於矩形邊角 處，會直接影響形體表面平順之曲度，故 裁除矩形邊角處多於之材料，以使形體更 趨近於平順。
為減少單元搭接處接點之形成，於單元長 短向設定之彎折位置預留凹槽，進一步將 單元構件概念模型式組裝。
以易可彎板材為材料進行測試，並確定單 元紋路與彎曲之方式。
於板材彎曲方向平形於單元彎折位置設 定開口測試，單元板材無法彎折，如過度 承載外力將造成單元構件破損。
如以板材彎曲方向平形於單元彎折位置 設定開口測試，單元板材可彎折，但於開 口處無法完全閉合。
由多向度彎曲單元構件設計過程可知，以易可彎板材為材料進行測試，單元構件 僅容許單向度之彎曲，未符合多向度彎曲原則，故單元構件之設計概念須進一步改進，
但於設計過程中之二項主要思維，可加以簡化並作為單向度彎曲單元構件設計之參考，
分別為設置圓形缺口以防止應力集中之現象，與藉由開設形體缺口後接合以達成彎曲 之自由形體，而單向度彎曲單元構件設計過程（表 3-4）如下所述：
表 3-4 單向度彎曲單元構件設計過程
類型二：單向度彎曲單元構件
說明 圖示
概念發展階段（形體概念推演）
採 用 單 向 度 彎 曲 單 元 構 件 構 成 自 由 形 體，須以自由形體之三種曲度曲線（上 弦、下弦及水平直線）為基礎下，進一步 發展單元構件。
板材紋路方向
板材彎曲方向
板材紋路方向
板材彎曲方向
於符合表皮即是骨架及單元構件自體支 承之原則下，將單一物件分割為表面層與 骨架層，並採骨架部位之長度以定義皮層 部位之彎曲程度。
採
○
1 之接合方式則為下弦單元構件；採○
2 之接合方式則為上弦單元構件，而水 平直線單元構件則去除骨架層。為提高施作上之便利性與工作性，並將自 由形體細分之原則下，單元構件以上述三 種類型為主構件，並往主構件兩側延伸二 種形式類型之次構件。
採
○
1 之接合方式則為下弦次單元構件；採
○
2 之接合方式則為上弦次單元構件，材料測試階段（易可彎板材）
初始單元形體採符合原始板材之矩形，並 設定尺寸長寬 30*10cm，而單元形體彎 曲方向平行於構件長向。
基於接頭直徑為 0.5cm 並預留接頭間距 1cm，進而設定結構層寬度 3cm 與表面 層寬度 7cm；單元長向兩側 1.5cm 則設 定為單元間接合區位。
上弦主單元構件：
經單元構件板材部位定義及尺寸放樣後 切割，上弦主單元構件之結構層，須採增 加長度之方式以定義皮層部位之彎曲程 度。
板材彎曲方向
下弦主單元構件：
經單元構件板材部位定義及尺寸放樣後 切割，下弦主單元構件之結構層，須採減 少長度之方式以定義皮層部位之彎曲程 度。
水平直線單元構件：
為保持單元構件維持水平平板，採用改變 單元形體彎曲方向為垂直於構件長向，並 經單元構件板材部位定義及尺寸放樣後 切割而成（去除結構層）。
上弦次單元構件：
經單元構件板材部位定義及尺寸放樣後 切割，上弦次單元構件之結構層，須採增 加長度之方式以定義皮層部位之彎曲程 度。
下弦次單元構件：
經單元構件板材部位定義及尺寸放樣後 切割，下弦主單元構件之結構層，須採減 少長度之方式以定義皮層部位之彎曲程 度。
單元構件預組裝階段 單元構件短向延伸向度組裝：
主單元構件個體依據皮層部位之需求值 組構後，將主單元構件以短向延伸向度組 裝為主架構，而個體間之角度及結點於接 合區位之位置決定主架構彎曲程度。
板材彎曲方向 板材紋路方向
單元構件長向延伸向度組裝：
自由形體主架構建構後，進一步將次單元 構 件 依 據 表 皮 層 之 需 求 值 組 構 於 主 架 構，而次單元個體間之角度及結點於接合 區位之位置決定自由形體彎曲程度。
單向度彎曲單元構件經以易可彎板材為材料進行測試，及單元構件之預組裝過程，
可知單元構件具構成自由形體之可能性。而檢視前述整體設計過程，可預見多項問題 有待探討：
1. 單向度彎曲單元構件個體組裝上，表皮層彎曲程度與結構層長度之關係。
2. 自由形體組構上，單元構件間之角度與接點區為之關係。
3. 自由形體組構上，主架構與次架構之構成關係。
4. 自由形體單元化方式中，單元構件與自由形體之關係。