數位時代，加入互動設計技術的開口

近代，建築師在安排空間關係時，預先設想即將進入空間中的使用者，以及在它們之間可 能發生的交流，此時互動設計技術的加入，讓建築空間可以與居住者做直覺式的交流和溝通。

存在於在空間中的數位訊號可以感測人們的觸碰、手勢、聲響或動作等行為，藉由互動介面進 行人性化的對話，經由這樣互動的過程，重新塑造人與空間接觸的經驗，徹底轉變人類的生活 型態模式，讓整個空間從靜態(static)走向動態(kinetic)。

「互動」，包含「輸入(In)」與「輸出(Out)」之行為，圖 14 的 Hyposurface 可接收使用者 身體的動作作出回應，以開口行為為例，當使用者或環境的訊息傳遞到開口的互動元件，稱作

「輸入」，將這些訊息轉化為互動元件可辨識的數據，驅動物件產生相對應的回應，即為「輸 出」。過去的開口設計關注的是開口的功能可以如何被操作，主要的對象是開口本身，互動設 計著重於如何與使用者互動，注重使用者的外顯行為，或是接收到環境釋放出的訊息，針對環 境條件的變化作出適當的回應，互動開口產生的回饋是由使用者或環境與開口互動元件共同創 造的。「建築不再是在日光下玩量體的遊戲，而是演變成為在空間中玩資訊的遊戲(Mitchell, 2000)。」美國 Michael Fox 教授將「互動建築」(Interactive Architecture)定義為在建築構造形態 上，以無線致動器與感測器整合建築載具，在系統運作上藉由感知運算設備驅動建築動態元件，

將建築導向彈性空間與自動化節能的目標(Fox & Kemp, 2009)。

圖 14 互動牆：Hyposurface

William Mitchell(2000)定義互動設計是功能遵循程式，無須重新建立或重新塑形，更無須替 換材料元件，只需要更動程式中的編碼，即可達到所要求的功能。人造物設計的功能，將完全 由造形物內嵌的程式碼來控制，完全顛覆了傳統的設計理念。互動設計是一種電腦內嵌的設計 系統，重點在於機器與環境或使用者行為經驗的共同創造，互動設計的使用行為取決於電腦的 程式，電腦程式的執行決定建築或產品如何與環境或使用者互動。

第三章 開口因子

從第二章的文獻探討中可知，開口的組成可包含功能、構成和形式，且開口的存在會對空 間感知的形成造成一定的影響，開口承接外來的光線、空氣和外部空間的景色，作為內外空間 相通聯的介質，建立開口有其具體目的與使用要求，這些目的與要求即為開口的「功能因子 (function)」，為了滿足開口的功能與使用方面的訴求，需要有足以支持開口成形的構成技術與 方法，稱之為「構成因子(tectonic)」，開口表現形式亦隨著時代以及建築物的性質而異，此即 開口的「形式因子(form)」，經由這三個因子建立出開口的基本形貌，開口塑造出「空間感知」，

本章討論由「功能因子」、「構成因子」與「形式因子」所架構出的空間感知，一個好的開口 設計可以達成空間對於精神與美感方面的訴求。

功能因子，構成因子和形式因子組成開口的原型。最早，人們以牆圍塑出空間，但是因為 需要讓光線進入以照亮室內，完成此功能需求最直覺地方式便是在牆上開鑿出小洞，小洞引入 的光源有限，造成室內陰晦、凝滯的空間感。隨著時代變遷，人們對於開口的使用需求產生變 化，對開口提出愈來愈多功能上的需求。開口的功能因子必須回應的正是因應社會發展所提出 的各種要求，而這種要求並非是固守的、一成不變的，它是一種無時無刻都在變化發展的因素。

誠然，開口形式必須先滿足功能的要求，但除此之外，它還需滿足人們對精神與美感方面的需 求，組成這一切的功能因子需要由構成因子來實現，而構成因子又影響了開口的表現形式，造 成形式因子的轉變。由此可知，開口的功能、結構和形式之間的關係具有相互性，在開口因子 的作用下，誘發新的空間感知的形成。

從第二章的文獻探討中整理出開口具有的功能因子、構成因子與形式因子，開口具有引入 光線的功能，還可以使空氣流通、為室內提供外部的景色，加入互動技術的開口，甚至有傳遞 訊息的功能，在開口的構成方面，科技的精進造成不同時代下構成技術的轉變，包含材料堆疊、

混凝土構築、數位構築與互動組件，而在開口的形式方面，依據開口的方向性質、開口在牆面 上的視覺比例、相同或相似的開口單元重複出現，以及在機械技術支持下呈現的動態開口，將 上述影響開口組成的功能因子、構成因子和形式因子之項目整理如下，並討論這三個因子與空 間感知的關係：

I. 功能因子：引入光線、流通空氣、提供視景、傳遞訊息。

II. 構成因子：材料堆疊、混凝土構築、數位構築、互動組件。

III. 形式因子：方向性質、視覺比例、單元重複、動態呈現。

以下將詳述這三個開口因子對開口表現形貌的影響，並更進一步地討論在受到這三個因子

交互影響下的開口會對空間感知造成什麼樣的結果。

美國建築師 Sullivan 提出『形隨機能(Form follows function)(Frampton, 1992)』，意即建築的 形式，深受建築物的功能需求所牽引，Frank Lloyd Wright 更進一步說明『形式與功能應是精神 上的合而為一(Form and function should be one, joined in a spiritual union)(Holman & Vertegaal, 2008)』，由此可見，建築形式與功能之間具備緊密的關聯性，建築物的功能需求為建築師進行 設計行為的首要考量，而開口作為組成建築的基本元素之一，開口的形態表現也必然深受功能 的影響。設計者會根據空間的使用需求來決定開口的大小與位置，開口形式表現的差異性與採 光、通風等條件的優劣密切相關，不同的空間有其不同的功能需求，對應不同的開口形態表現 (Meiss, 1998)。為了適應不同的使用需求，開口位置、形式都必須作審慎的安排(Alexander, et al., 1977)。

以接收到外界的聲響，知曉外界正在發生的事情。

架構起結構量體，又建構出美感，光線與空氣可通過開口進入室內空間，滿足開口元素所 伴隨著人們走動，在人眼的高度上延伸(Norberg-Schulz, 1971; Zevi & Barry, 1993)。由此可見，

方向性質的形式因子會影響人們對空間的觀感。

以開口在牆上的視覺比例而言，開口佔牆面的範圍大小，會產生不同的空間感知，大的開 口能夠使內部空間與外部空間有好的連結，無論是光線或是外在的環境，都可以輕易地被人們 所感知，小的開口則限制了空間的進光量和視景範圍，亦縮減了空間的通透程度，現代建築常 出現大面開窗的開口形式，光線穿透空間，使室內開敞明亮，呈現高度的通透性質，開口使得 空間的連續性得以成形，打開視覺上的另一層穿透性，延伸人們所能感知的場域。

另外，呈現在牆面上的開口可以是相同單元的整齊排列，或是單元的比例縮放，當這些開 口單元被密集地擺放在一起，容易讓觀者產生豐富地視覺印象。

另一方面，若是讓開口產生動態，容易造成空間的不確定性。空間的效果受光線及落影部 位的影響，光源會吸引視線而構成自己一套獨立的動向(Zevi & Barry, 1993)。開口或開或關的行 為，產生光線忽明忽暗的現象，開口的動態使空間產生變態，在同一個空間框架中，改變內部 空間的意識形態，光與影隨著動態的開口交錯糾纏，使空間透過光的轉向而變異，光與影的變 態同時也改變了空間的形態。由上述可知，開口形式造就不同的空間性質，以下歸納開口的形 式因子：

1. 方向性質

強化開口賦予空間的方向性，開口可以是水平、垂直或傾斜方向，開口的方向性質可以導 引人們的動線，影響人們的視覺觀感，以及光線投射在室內的角度。

2. 視覺比例

大的開口能夠使內部空間與外部空間有好的連結，獲得全面性的視景範圍，小的開口削弱 了內部空間與外部空間的連結性，卻可以使人們的目光聚焦於開口區域，也保持了空間的 私密性。

3. 單元重複

每一個開口單元皆相同或相似，呈現在牆面上可以是相同單元的整齊排列，或是單元的比 例縮放，抑或是透過演化過程生成的自相似單元。

4. 動態呈現

使用互動設計技術讓開口運動，組織開口的呈現方式，變換不同的視覺印象，每個時刻皆 會對人們產生不同的空間感受。

由上述可知，各個因子之間具有相互性，形式因子因構成因子而得以實現，構成因子又因 功能因子的要求而必須不斷自我提升，各個因子在成就對方的同時亦對彼此的表現方式產生影 響，在此將前述組成開口因子的功能因子、構成因子與形式因子之主要元素整理成表 1：

編號 開口因子 編號 因子元素 開口因子敘述

圖 15 功能因子與構成因子的相互性。

圖 16 顯示構成因子與形式因子之間的相互性，以工業革命之前的構成技術，並不足以支持 水平方向的開口形式，為求盡可能的大量採光，於是產生了哥德形式高聳的尖拱窗，相較於之 前的圓拱窗，尖拱的結構更可以支撐大面積的開口。工業革命之後，水平方向開口得以實現，

CAD／CAM 與互動技術的加入，讓開口的構成方式更為多元，相較於過去的開口，現今的開口 更能符合人們生活上的需求。

構成技術架構出空間形態，不同的結構亦會產生多元的形式表現，建築師若要設計多變化 的開口形式，又須配合相對應的結構形式與構造技術，開口形式需要構成因子來組成，形式因 子又促使人們發展出更適宜的構造。

構成技術架構出空間形態，不同的結構亦會產生多元的形式表現，建築師若要設計多變化 的開口形式，又須配合相對應的結構形式與構造技術，開口形式需要構成因子來組成，形式因 子又促使人們發展出更適宜的構造。