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二十世紀初的西方現代主義運動,裡面含有非常強烈的社會主義,希望提供 好的住宅給一般人居住,在這時期出現兩位非常傑出的建築師,柯比意(Le

Corbusier)與葛羅佩(W Gropius);在 1920 年代,柯比意於法國 Pessac 小鎮設計一 大規模的住宅,經過三十年後,一位社會學家調查了柯比意設計的大規模住宅的 使用後調查,發現已經面目全非,後來分析失敗的因素是因為柯比意的設計是不 允許居住者參與日後的調整,結果破壞了原來的設計;在 1941 年二次大戰期間,

葛羅佩解救困於法國的戰俘瓦許曼(Konrad Wachsmann),而瓦許曼則帶來了一個 可以用機械大量製造生產的住宅藍圖,於是兩人合作發展了「套裝房屋」

(Package house),這個套裝房屋,從構件到組裝與生產過程的考慮都已經成熟了,

產品發展成熟剛好在二次大戰後的 1945~1950,也正是美國需要大量住宅的時候,

但是最後還是失敗,於是有人開始檢討失敗的原因,就是葛羅佩與瓦許曼的「套 裝房屋」是一種「封閉的系統」,也就是說,如果有一構件不見了或損壞了,只 要原廠一旦不生產,則市面上就在也找不到可以替代的材料構件,換言之,它是 一件手工藝品,而不是一種工業。這兩個失敗的事例到了 60 代開始有了轉機,

荷蘭籍的哈布瑞肯(John Habraken)寫了一本書,試圖探討一般住宅與大量生產的 住宅究竟發生什麼問題,書中有一種重要觀念就是承認與界定建成環境的「層級」, 如圖 2-10 所示 (文獻 21) 。

圖 2-10 環境層級原理示意圖 (資料來源:文獻42)

另外一個重要觀念是「成長與變化」,和人類的生命一樣,從小到老有不同 階段的改變,從不成熟到成熟,是逐漸累積發展而成。因此房子有一階段性的形 式,但並沒有最後的一個形式。日本有一觀念為「二階段供應方式」,可以看到 結構體與填充體是不同的壽命、不同的意義、不同技術與不同市場,彼此之間可 以獨立出來,這是「開放式建築」最基本的看法 (文獻 22)。

由於 Habraken 與 Van Randen 兩位教授的推廣,將開放式建築理念引入美國,

而後建立世界性的工作小組 CIB W104,這個工作小組於 1996 年開始舉行會議,

每隔幾年都會有會議的舉辦,曾於東京、香港、台北與華盛頓等都市舉行過,如 2000 年於日本舉辦的「開放建築 OBT2000 國際會議」、2002 年於荷蘭舉辦的「開 放式建築 Agile Architecture 國際研討會」等。

開放式建築的觀念中將建築物分為兩類,第一類為固定的支架體或稱之為結 構,其特性是使用壽命較長;另外一類為填充體,其特性為變動性高且使用壽命 較為短暫,如表 2-17;將各別構件模矩化並使界面整合,這樣對整體建築物生命 週期而言,更為彈性;將開放式建築的觀念運用於住宅上,因為構件可以重複拆 組再利用,有效減少廢棄物的產生,另一方面是擁有高度空間使用彈性的特性。

表 2-17 開放式建築觀念 名稱 支架體(support) 填充體(infill)

代表 柱、樑、版、基礎 外牆、門窗、家具、隔間牆、設備 管線

特性 使用壽命較長、固定的支架體,

多著重於耐久性及結構安全

使用年限較短、變動性高,可依住 戶的需求而有所改變

(資料來源:整理自文獻 42)

目前最膾炙人口的開放式建築實際案例為日本大阪瓦斯的實驗住宅 Next 21,

這個開放式建築實際案例的背後呈現出日本雄厚的房屋工業水準以及綿密的產 業供應鏈;而國內的開放式建築正處於起步的階段,大部分為實驗建築如衛武營 低碳示範透天住宅與 EAG 房屋,而昇陽高性能住宅為國內少數運用 SI 觀念的建 案;下文將依序介紹。

壹、 日本 Next 21 實驗集合住宅

Next 21 實驗集合住宅位於日本大阪,於 1993 年的 10 月完工,其用地面積 為 1542.92 平方公尺,為地下一層與地上六層的集合住宅,目前共有 18 個家庭 生活在 Next 21 實驗集合住宅,並由工作人員來進行各項的住宅實驗,實驗計畫 的項目涵蓋相當廣的領域,諸如能源節約、環境問題、都市生活型態與營建系統 等方面實驗。Next 21 實驗集合住宅的計畫目標有五點,第一為尊重以及順應生 活不同階段的改變、第二為生活方式上的適應、第三為節約能源與資源循環再利 用、第四為綠化環境-生態花園、第五為系統營建,其中的第一點與第五點為開 放式建築之觀念,將說明如下。

圖 2-11 Next 21 現場實景照片 圖 2-12 Next 21 模型

(資料來源:文獻1)

在尊重以及順應生活不同階段的改變方面,居民的要求會隨著家庭的成長而 不斷改變,因此內部的隔間必須可以修改,內部機械設備包括衛生設備及管線系 統等都將不斷更新,如圖 2-13,也就是將支架體與填充體分離,以確保使用彈性,

在變更時不至於破壞其它部分。另外其在採用系統營建的原則之下,將複雜的設 計與營建過程予以簡單化以及系統化,Next 21 實驗集合住宅建立一個在設計階 段、營建階段以及往後的維護修繕階段都可以完全分開,各自獨立操作的過程,

為達此目的,其建立五種簡單次系統,第一為框架系統、第二為居住單元、第三 為單元外牆、第四為管道設施以及第五為綠化元素,如圖 2-14,由於使構件模矩 化、系統化與標準化,這樣可以容易的更換、移動或再利用構件 (文獻 23)。

圖 2-13 軀體與填充體分離 (資料來源:文獻1)

圖 2-14 模矩化、系統化與標準化的構件 (資料來源:文獻1)

Next 21 實驗集合住宅區分為使用壽命長且為公共財產的柱、梁、樓板支架 體與使用壽命相對較短且屬於個人的填充體,來順應生活不同階段的改變,增加 建築物生命週期的整體使用彈性,其平面更為自由化,住戶可依自己的需求而作 更改,圖 2-15、圖 2-16、圖 2-17 與圖 2-18,為住戶依其需求所作更改後的現場 實景照片。

圖 2-15 現場實景照片(住戶編號 501) 圖 2-16 現場實景照片(住戶編號 502) (資料來源:文獻1)

圖 2-17 現場實景照片(住戶編號 503) 圖 2-18 現場實景照片(住戶編號 504) (資料來源:文獻1)

貳、 衛武營低碳示範透天住宅

高雄縣政府為推動「低碳產業園區」擬舉辦低碳產業博覽會,於 2010 年初,

委託國立高雄第一科技大學生態工程科技中心的研究團隊,以二個月的時間興建 一棟低碳示範屋,在衛武營藝術文化中心籌備處的榕樹園區。高雄都會區典型的 住宅型式--透天厝為第一科大研究團隊建設的對象,從空間規劃、結構及構造、

建築設備及建材等層面進行技術的整合,自行設計與發包。但因時間與經費的限 制,目前先完成示範屋的一樓,如圖 2-19 所示,圖 2-20 為示範屋內部透視。

衛武營低碳示範透天住宅座北朝南,樓地板面積約有 35 坪,包括客廳、餐 廳、廚房、浴廁及樓梯間,前院可以停車,後陽台為洗衣等工作空間;水塔、太 陽能熱水器、冷氣主機等設備置於斜屋頂下的閣樓空間。前後屋頂的平台植草綠 化。衛武營低碳示範透天住宅用採用許多綠建築浪潮的觀念,第一為再生建材的 使用、第二為輕型防震結構與快捷工構法、第三為節能設備的使用等,也引進智 慧建築觀念,空間作「開放建築」的彈性規劃。衛武營低碳示範透天住宅的空間 規劃以開放系統營建(open building)的理論與方法結合綠建築的觀念與技術,

進行示範住宅的空間規劃與設計,如圖 2-21 所示。開放式建築設計是根據建築 類型,以「模矩」為空間及構造的基本尺寸單位,規劃「區帶」、「區段」的組合,

提供建築生命週期內整建、調適的彈性。圖 2-22 及圖 2-23 為現場實景照片,分 別為可移位浴廁與高架地板,其可以拆解並重新組裝,順應生活不同階段的改變,

並降低施工時的干擾與廢棄物的產生。

圖 2-19 示範屋現場實景照片 圖 2-20 示範屋內部透視

圖 2-21 示範屋空間規劃、結構及構造的剖面示意圖

圖 2-22 可移位浴廁 圖 2-23 高架地板 (資料來源:本研究拍攝)

圖 2-26 EAG House 模型

(資料來源:文獻24)

圖 2-27 框架式結構系統 (資料來源:文獻24)

參、 EAG House(易構住宅)

EAG House 原名為 MEGA 示範屋(圖 2-24),由內政部建築研究所與台灣科 技大學生態與防災工程研究中心共同建造,其英文字母有其涵義,M 代表為可 以循環再使用的材料(Material)、E 代表為電子化管理取代人力(Electronic)、G 代 表為環保節能的綠建築設計(Green)、A 代表為營建自動化(Automation),而後將 材料(Material)納入綠建築設計(Green),更名為 EAG House,易構住宅由它的名 稱可以得知就是很容易建構的住宅。易構住宅為很容易建構的住宅的其中一個因 素是其使用了「無線射頻辨識(Radio Frequency Identification RFID)」技術,將設 計與施工階段的資訊做一有效的整合,在設計階段即建構 3D 模型來進行施工程

序模擬,檢討施工介面可能發生的問題。在生產製造與施工組裝階段,則利用 RFID 結合 4D(3D 再加上工期)決定部件儲存的位置,組裝時,也只要掃描每 個板片的 RFID,就可以知道該部件的位置,及正確組合的時間,因此工期上,

比傳統可節省約 43%的時間;易構住宅各部分的構件,都是在工廠預先以模矩化、

系統化與標準化製造而成,如框架式結構系統,內牆、外牆、樓版、門窗、管線 等(圖 2-25),然後運輸至工地現場再進行組裝(文獻43)。

易構住宅各部位的構件,都是先在工廠預製而成,這些預製的構件導入應用 RFID,如建築物結構(支架體)、填充體與設備管線等,以整體性的建築生命週期 為考量,方便日後維修階段的拆除、更新、組裝與再利用,充分符合開放式建築 之理念,並能順應不同生活階段之改變,增加建築物生命週期的整體使用彈性,

減少廢棄物的產生;圖 2-26 為以模矩化和標準化製造而成框架式結構單元,圖 2-27 為軀體管線分離,更新修繕時不會傷其他構件。

圖 2-26 框架式結構單元 圖 2-27 軀體管線分離 (資料來源:文獻43)

肆、 昇陽高性能住宅

昇陽高性能集合住宅為台灣少見的開放式建築觀念運用於集合住宅的案例,

以永住、環保、通用與健康為四大訴求,其中的「永住」就是開放式建築的觀念。

此案導入 SI 工法,將建築物區分為使用年限較長、固定的支架體(support),與使 用年限較短、可能變動的填充體(infill)兩部分。究其特點,第一為軀體管線分離,

修繕保固時不會傷屋、第二為採用輕鋼架石膏板面,可輕鬆對應格局之變換、第

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