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niversity第三章 個案介紹
第一節 膜結構介紹
一直以來,大眾對於建築的印象停留在『直線』,而膜結構的誕生顛覆了大家的 想像,打破傳統建築的直線印象,克服大跨度的障礙,建造出巨大且明亮的大空間,
並利用張拉膜結構的設計,呈現出的是簡潔、明快、剛與柔、力與美的風格。
自從膜結構開始大量應用在體育場、展覽中心、機場、網球場、戶外廣場、中 庭、橋樑、收費亭…等設計後,不同於以往的直線風格,空間設計師可以利用膜材的
『不受單向撓曲』特性,大大發揮想像力,創造出優美的空間。(如下圖3-1 所示)
圖3- 1:各式膜結構空間建築示意圖
膜結構除了具備強大的藝術性功能外,膜材質的特性還具備輕量、堅韌、優越的 耐久特性,與『透光性』的最大特徵。膜結構成品明顯的與傳統建築不同,特別是在 膜結構可以自然的引進與其他建材不同之柔軟的擴散光線,並保持天然視覺的舒適環
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niversity下圖3-2 羅列膜材質普遍呈現出的主要特性,包括有
l 透光性:使太陽光變為柔和均勻的光線,並有舒適的自然視覺,透光大約 13%以上。簡單來說,白天不須人工照明,可節省耗電成本,夜間更可充分 發揮出透光特性,呈現特殊效果,映出屋頂美觀輪廓。
l 耐久性:具有耐嚴苛天候的性能,可作為永久性或半永久性之建築材料。
l 不燃性:玻璃纖維膜(PTFE)幾乎符合各國之不燃材料試驗合格的特性,可作 為替代其他的屋頂材料,做同等的使用用途。
l 設計性:可自由發揮獨特造型設計及任意的理想空間,能夠設計出三次元曲 面的新圖案造型。
l 自淨性(防汙性):
n PTFE 薄膜材料,具有不沾黏之優越性能,汙塵對膜材的接著力很小,粉 狀的灰塵附著後,也會自然被雨水沖刷乾淨。
n PVC/TiO2 薄膜材料,具有分解油污的優越性能,在陽光照射下能自動分 解油污,自潔性強。
l 施工快速:在工廠完成前置作業,可縮短現場施工時間。
l 經濟性:薄膜結構自重輕,有效降低結構與工程費用。
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niversity針對建築上常見的膜材料,簡介如下圖3-3。
l PVC 聚酯纖維膜材:大致上可分為 PVC/PVDF 膜與 PVC+TiO2 膜。
l PTFE 玻璃纖維膜材:包含單純 PTFE 膜與 PTFE+TiO2 膜。
l ETFE 透明膜
l MESH 室內網膜、照明膜
圖3- 3:常見的模材料分類圖
圖 3-4 則是詳細地列出 PVC 聚酯纖維膜材、PTFE 玻璃纖維膜材、ETFE 透明膜與 MESH 室內網膜、照明膜之特性,包括材料剖面示意圖、材料堆疊方式、材料特性與 使用時間等。
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niversity圖3- 4:各式膜材料介紹圖說
依據上述的四個主要膜材料,包括 PVC 聚酯纖維膜材、PTFE 玻璃纖維膜材、
ETFE 透明膜與 MESH 室內網膜、照明膜,從市場面著手,分別考慮價格成本與材料 取得容易度,價格最高到最低,依序是
l MESH 室內網膜、照明膜、
l ETFE 透明膜、
l PTFE 玻璃纖維膜材、
l PVC 聚酯纖維膜材
而材料的取得難易度則是相反,材料成本價格愈高的則是愈難。如圖3-5 所示
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niversity圖3- 5:材料與價格散佈圖
再者,將市場上常見的建築材料進行比較,包括膜材料、鋼板與玻璃材質,分別 以下的構面了解:日間照明、夜間照明、不燃性、防汙性、美觀性與重量,整體比較 分析後,結果明顯地指出『膜材料』的特性,優越於其他建築材質。 如下圖 3-6。
圖3- 6:建築常用材料比較圖表
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niversity第二節 個案介紹 (台灣泰格)
台灣泰格開發股份有限公司成立於西元 2003 年,公司創辦人松井宏彰(Hiroaki Matsui)為膜結構工程專業設計人員,擅長結合各國具有豐富空間構造與膜結構經驗 的專業人才,包括設計師與工程人員等,致力於推廣膜結構工程的應用,立基台灣、
放眼國際。再者,台灣泰格秉持著對於空間構造與膜結構的熱情,期許將空間構造與 膜結構推展到世界各個角落,由衷地希望讓更多的人認識空間構造與膜結構工程所創 造出的新建築空間體驗。
以下針對台灣泰格的個案,將依圖 3-7 的流程來依序瞭解台灣泰格的工作內容與 細項。
l 歷史沿革:自西元 2003 年開始,台灣泰格承接國內外膜結構工程超過 40 個 大大小小專案,在此將針對數個重要的里程碑進行探討。
l 組織結構:透過組織圖,瞭解台灣泰格的組織配置。
l 業務內容:作為專業的膜結構廠商,台灣泰格的業務範圍囊括大小膜結構相 關議題。
l 商業模式:透過流程圖的介紹,瞭解台灣泰格的接案商業模式。
l 專案流程:統一且標準的專案流程,是經過數個專案執行後累積的經驗淬煉 而出。
l 專案實績
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Isalnd)的戶外廣場與舞台,成功的在國際間為『台灣泰格』留下優良聲譽。l Taipei City Stadium Project: 在台灣部份,2008 年承接的台北田徑場為統包專
l St.Vicent Argyle International Airport Project: 2013 年承攬的的聖文森機場 (St.Vincent Argyle International Airport)為台灣援助邦交國聖文森的機場新建專 案,透過參與台灣首席設計顧問公司- 台灣世曦工程顧問公司(前中華顧問)為
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niversity灣泰格的專業,透過膜結構的設計與施工,有效且迅速地建造出實用與美觀 兼具的地方衛生處理場。
圖3- 8:台灣泰格重要專案里程碑
台灣泰格自從 2003 年成立以來完成過許多重要專案,而實際執行運作時的團隊功 不可沒,圖 3-9 是目前台灣泰格經過專案歷練後,累積經驗值,重新調整團隊經營與 合作模式,整合出的最佳團隊。
在組織圖中,有幾個顯而易見的特色,包括:
l 首席設計師:Hiroaki Matsui 為最上層管理者,但因為組織扁平化,Matsui 先 生仍然發揮設計專長,與客戶進行直接有效率的溝通。
l 超級業務與總監:Yu-Chen, Chu 是公司的靈魂人物,職責範圍對外也對內,
包括業務洽談及審核監視公司內大小事務。
l 專業工程人才團隊:台灣泰格之所以在各大專案中脫穎而出,除了 Matsui 是 個優秀的設計者,更因為有優秀的團隊,包括 Moriguchi 先生是專業的結構分 析師,擁有日本一級建築師執照;沐先生是經驗豐富的專案經理,負責營建
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niversity相關事務與法規;在大陸,更有一個專業的繪圖團隊,負責迅速產出膜結構 圖面,爭取時效性。
組織扁平化,始得台灣泰格的團隊溝通有效且直接;雖然組織實際人數不多,但 因為分工明確,專業設計與執行有明確的目標與執行範圍,進行膜結構的專業效率相 當高,管理能力相當優秀。
圖3- 9:台灣泰格公司組織圖
台灣泰格因為擁有優秀的設計與執行團隊,公司對外的承攬業務比起同業競爭 者,業務範圍更為精確與完整,如下圖 3-10 所示,舉凡形狀提案與設計、預算、施工 詳圖、結構計算、截斷分析、加工成型到現場施工,完整的一條龍服務就在台灣泰 格。
3- 10:台灣泰格公司業務範圍
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niversity在膜結構的業務市場中,台灣泰格遵循的商業模式是正當且合法的營運模式,憑 藉著自身卓越的設計分析能力與優秀的執行團隊。下圖 3-11 演繹目前在膜結構建築的 商業模式:
l 業主為建築需求者,付出費用向設計顧問公司諮詢設計與規範 l 設計顧問公司有價地為業主提供建案圖說與規範
l 施工營造商為承包業主建案的對象,進行工程
l 監造是獨立的第三方,用來監視營造商是否循圖說規範
圖3- 11:膜結構建築商業模式概念圖
在競爭激烈的市場中,台灣泰格遵循下圖 3-12 所示的商業競爭流程來取得膜結構 工程專案。
l 設計計畫書:提供膜結構的專業設計、圖說、與規範給予設計顧問公司 l 建造計畫書:從業主或是施工承包商底下,確定承接膜結構建築專案後,依
據圖說及規範進行分析,完成建造設計書。
l 生產與加工:建造設計完工的下一步驟便是在加工廠進行膜材加工。
l 監工或建造:最後階段的業務範圍可能是監工,也可能是統包建造。
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niversity圖3- 12:膜結構商業執行流程
圖 3-13 與圖 3-14 為台灣泰格團隊執行一個的完整專案的流程解析,包含設計與建 造計畫書的細節、施工詳圖、生產方式、與營造。
l 場勘:膜結構建築通常是整體建案中的其中之一,如何配合現有的場地與建 築物,打造出優美的空間設計,場勘是必要的。
l 初步設計:提出初步的設計概念,利用平面圖面與立體模型進行討論與演 繹。
l 結構解析:好的設計背後必須有強大的理論支持,包括風力分析、地震力分 析、載重分析與各受力節點反力分析。
l 細部設計:施工詳圖在此是統一各個協力廠商的標準,標準圖面規範,未精 準施工奠定基礎。
l 膜材加工:膜材是膜結構工程的主原料,如何有效的切割與驗證可靠度,進 行良好的品質管控,在此是重要議題。
l 鋼構加工:鋼構是膜材的夥伴,穩定的基礎加工是必須的。
l 鋼構安裝:妥善打底,穩紮穩打。
l 膜材安裝:最後階段安裝膜材上鋼構,完成專案。
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niversity圖3- 13:台灣泰格專業執行流程-1
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niversity圖3- 14:台灣泰格專業執行流程-2
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niversityl 圖 3-15:科威特機場 l 圖 3-16:越南竹島 l 圖 3-17:台北田徑場
l 圖 3-18:巴林的哈里發體育城 l 圖 3-19:台北花博
l 圖 3-20:聖文森機場 l 圖 3-21:福島衛生所
圖3- 15:科威特機場
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niversity圖3- 16:越南竹島
圖3- 17:台北田徑場
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niversity圖3- 18:巴林的哈里發體育城
圖3- 19:台北花博
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niversity圖3- 20:聖文森機場
圖3- 21:福島衛生所
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