第四章 數位設計建造
4.3 實體生產與組裝
基於前階段依單元構件形式選擇自由形體，針對自由形體進行單元化分割，以獲 取表面層之相關數據，進而將其導入參數化系統生成單元構件表面層、結構層及單元
接合部位之形體構成，並於數位軟體中攤平；本階段則以攤平之形體構成，放樣至 4 尺*8 尺*5mm 之易可彎木夾板中，採用手工製程方式依序進行單元構件生產、主架 構個別單元構件組裝、主架構單元構件之組合、次架構單元構件之組合，及整體檢視 自由形體穩定度等步驟，相關敘述如下表（表 4-7）：
表 4-7 實體生產與組裝流程
說明 圖示
單元構件形體放樣及生產
為增加施作上位置對應之識別性，由上 階 段 攤 平 作 業 之 單 元 構 件 形 體 導 入 AutoCAD 電腦軟體，區分為與下弦單元 構件群，並進行編號。
以實線與虛線定義個別構件之皮層部 位、骨架部位及單元間接合部位位置。
實線代表切割線；虛線代表區位分隔線。
由上階段可知下弦及水平直線單元構件 計 36 枚；主構架上弦單元構件計 9 枚;
次構架上弦單元構件計 36 枚。故單元 構件 10*30cm 計 45 枚；10* 40cm 計 36 枚；主構架上弦單元構件骨架計 9 枚。
以上步驟之 4 尺*8 尺原始板材進行規劃 分割，取得單元構件之基本構材，進而 依個別單元區位分隔放樣至構材上，以 利單元構件製程。
上弦/水平直線 單元構件群 下弦單元
構件群
主架構個別單元構件組裝 依放樣之基本構材進行切割，並區分主
架構單元構件之表面層、結構層及單元 接合部位，而為達成單元構件自體支承 之原則，則以金屬螺栓接合骨架部位，
以完成主上弦單元構件之組裝
對應 AutoCAD 電腦軟體之編號，依序 排列主架構上弦單元構件，以確認下階 段主架構組合上之個別單元構件施作位 置。
依放樣之基本構材進行切割，並區分主 架構單元構件之表面層及單元間接合部 位，即完成水平直線單元構件之組裝
依放樣之基本構材進行切割，並區分主 架構單元構件之表面層、結構層及單元 接合部位，而為達成單元構件自體支承 之原則，則以金屬螺栓接合骨架部位，
以完成主下弦單元構件之組裝
對應 AutoCAD 電腦軟體之編號，依序 排列主架構下弦單元構件，以確認下階 段主架構組合上之個別單元構件施作位 置。
主架構單元構件之組合
於主架構之組構上，需保持形體外觀完 整並趨近於平順，以單元構件間表面層 曲線之中點為參考點進行組構，減少單 元構件組構細縫之產生。
於接點墊片輔助下，固定主架構單元架 構側向之曲度，以確保自由形體組構上 之精準度。
依編號順序組構上弦主單元構件、水平 直線單元構件及下弦主單元構件，以完 成主架構單元構件之組裝。
次架構單元構件之組合
自由形體單元構件組構中，應產生以最 少之接合點，而單一接點需承載四種物 件之接合，分別為相鄰主架構與次架構 之表面層與結構層。
於安裝次架構之單元構件時，需反覆對 照電腦 3D 模型與配合使用接點墊片，以 達成自由形體上、下側次構架之組構。
整體檢視自由形體穩定度 自由形體於結構上則需符合自體支承之
原則，故以形體四個向度單獨站立之方 式，測試物件承載自重之結構穩定性。
此向度係以次架構邊緣曲線為站立支 點，表面層向外；結構層向內方式，測 試物件承載自重之結構穩定性。
此向度係以結構層側作次為站立支點，
表面層向上；結構層向下方式，測試物 件承載自重之結構穩定性。
此向度係以次架構邊緣曲線為站立支 點，表面層向內；結構層向外方式，測 試物件承載自重之結構穩定性。
此向度係以表面層側作次為站立支點，
表面層向下；結構層向上方式，測試物 件承載自重之結構穩定性。
4.4 討論
由上述流程於「自由形體單元化分割」、「自由形體單元構件製作」與「實體生產 與組裝」階段施作下可驗證外骨骼構造之初步自由形體製造流程可行性；而於自由形
體設計上之論述，沿用現有自由形體設計與施作流程之「建築計畫」與「概念發展」
階段，可進一步建立外骨骼構造之初步自由形體設計與製造流程，有關製造流程之分 析如下：
1. 自由形體單元化分割：
本階段依據施作順序可分為四步驟，分別為「單元構件於自由形體之長 短向定位」、「主單元構件於自由形體之單元化分割方式與數據取得」、「次單 元構件於自由形體之單元化分割方式與與數據取得」與「單元構件短向組構 之接點墊片生成」。
2. 自由形體單元構件製作：
本階段依據施作順序可歸納為三步驟，分別為「表面層數據分析」、「單 元構件形體生成」與「單元構件攤平」。
3. 實體生產與組裝：
本階段依據施作順序可歸納為五步驟，分別為「單元構件形體放樣及生 產」、「主架構個別單元構件組裝」、「主架構單元構件之組合」、「次架構單元 構件之組合」與「整體檢視自由形體穩定度」。
4. 綜合討論：
基於自由形體製造流程之各階段歸納分析下，並沿用現有自由形體設計 與施作流程之「建築計畫」與「概念發展」階段，可進一步建立外骨骼構造 之初步自由形體設計與製造流程（圖 4-2）：
圖 4-2 外骨骼構造之初步自由形體數位設計與製造流程