第二章 文獻探討
2.3 構築技術
2.3.2 組裝方式
在目前組裝和成型的方式大部分可分成以下五大類: 1.section 2.tessellating 3.folding 4.contouring 5.forming 以下分別對個別簡介。
1. Section
在正交投影的過程中座標平面和模型斷面有時是最有效的製作實體模型和容易組裝的方式。當建築外 型逐漸複雜的幾何形體使用斷面在電腦中切出多個在曲面上的兩軸互相正交的斷面線,斷面這樣的成 形方式是可以減低施工的困難度,並且快速的把施工數據2D 輪廓線轉檔到另一個使用者上以方便使用。
[c]spcae 就採用 section 的方式組裝完成實際作品,來達到最省的材料並且具有美觀效果,但須考慮到 板材的尺寸與接合問題(如圖 30、31)。
圖30 [c]space(左);圖 31 Detail of [c]space (右) (Dempsey and Huang, 2008)
2. Tessellating
使用一整群的單元模組互相卡接組成,並且在單元體之中沒有空隙來產生結果的曲面或平面。在這概 念最早的起源是來自馬賽克拼貼來自古羅馬和東羅馬帝國或者是伊斯蘭教式的建築外牆上。而在古早 的建築牆上使用鑲嵌主要是為傳遞特別的訊息在這空間中,亦或是要分割空間中的主從地位,透過一 種抽象的語言圖案去呈現。在古老時鑲嵌手法被視為是種手工藝,耗時又耗工,但在當今年代使用電 腦計算出各單元體(三維式的量體)之間組成的角度或是組裝所需的零件數量,都可以在設計師的控制之 下去呈現出最後的實體模型。不管是三維曲面或是二維曲面都可以精確地呈現出來。以Le Corbusier Puppet theater 案子為例,此案例使用 tessellating 組裝成曲面型體,當成劇場來供劇團來使用,不僅滿 足機能也滿足視覺上的美感(如圖 32、33)。
- 20 -
圖32 Detail of Le Corbusier Puppet theater (左);圖 33 Le Corbusier Puppet theater (右) (Huyghe, 2004)
3. Folding
是把一個平面的材質如:鐵、鋁、鋼等折成一個三維的曲面。這是一項非常有潛力的技術,使用這項技 術除了可以成型三維外型在製作幾何結構時也常用到這項技術。而在材質上面通常使用具有延展性的 材料,並且自身就有自我支撐的特性。摺疊是一項省成本、有效率並具美觀的技術方法(如圖 34、35)。
圖34 Detail of Dragonfly(左);圖 35 Dragonfly 成品(右) (Wiscombe, 2007)
4. Contouring
使用平面二維尺寸的材料平板去重新塑型出三維模型,這個概念是使用減去的工法去施作,在材質挑 選上使用平板的材質如: 石板、顆粒板、石膏板、冷凍板、合成板。在成型的機具上使用 CNC 這樣的 機具(如圖 36),這是使用電腦去計算出機器所需要執行時的路徑碼(G-code),Bone Wall 則是使用減去 法製成的代表案例,經由電腦控制產生出曲面單元構建(如圖 37)。
- 21 -
圖36 CNC milling machine(左);圖 37 Bone wall(右) (Macdonald, 2006)
5. Forming
在日常生活中的包裝、塑膠玩具、手機等,常出現在我們生活中。在構築方面成型則出現在大尺度的 模具上面,如窗框、立面裝飾等。在使用成型的技術,事前的預鑄模板是必要的條件,再把想要成型 的材料注入模板中,最後脫模出來即是完成的產品(如圖 38、39)。
圖38 detail of Satin Sheet(左);圖 39 Satin Sheet(右) (Roberge, 2007)
本論文舉例了不同組裝與構成方式的類型,套用到大量客製化的設計流程中,我們可以發現當代客製化 產品大多使用forming 之中 RP 製成技術,因為只需要把消費者在設計界面中所繪製好的圖檔匯入到機具 之中,最後所成型的成品即是作品,但有鑑於RP 的單位材料價格昂貴所以現今的產品大多只適用在於飾 品、小型物件上面。而使用folding 成形的過程中必須經過開模製作,所以花費上價格較高不符合大量客 製化的需求,所以這部分較少運用在客製化產業上。而考慮到成本與製作的簡單性許多大型產品會選擇 section 製作工法,但成果較為單調且必須使用五金或黏著劑固定卡接部分。如表 40 介紹各種組裝方式的 優缺點。
- 22 - 表40 比較分析製作工法
成形名稱 section tessellating folding contouring forming 製成材料 木板、金屬板、
- 23 -