第二章 研究成果與整合
2.2 建築材料實驗群建築構材光纖感測設施及隔減震建置之研究 . 84
2.2.2 隔減震措施研究成果
2.2.2.3 隔震支承墊設計
鉛心橡膠支承墊剪應變與穩定度的檢核，鉛心橡膠層墊的設計必
須滿足在常態載重及地震力作用下各項應力及應變的要求，各類要求
5.鉛心尺寸之規定。鉛心作用在於提供初始勁度及消能能力，其尺寸 需符合下述要求：
1 25. ≤ H ≤5 0. d
p p
(7) 其中dp=鉛心直徑、Hp=鉛心有效高度，可視為橡膠層總厚度
2.3 開放式智慧化綠建築在建築材料實驗群之應用研究
2.3.1 開放建築
2.3.1.1 「開放建築」之設計目標與定位
開放建築諮詢小組考量國內現有營建體制及產品特性，逐一檢討各 種開放建築理念在本案之可行性後，本小組對於建築材料實驗群之開放 建築設計目標，提出以下之建議：
1. 支架體設計應能彈性因應多樣的、多變的空間格局需求。
2. 設備管線之規劃應方便日後之維修，及彈性因應空間格局改變所衍 生之設備需求改變。
3. 設備管線 管道空間與各建築系統之間應有高度系統整合及構造界 面設計。
4. 室內隔間牆系統應可拆組，再利用，以增加空間使用彈性、減少廢 棄物之產生。
2.3.1.2 「開放建築」設計理念之建議
建築師所提出之建築材料實驗群之原始設計提案包含兩棟建築物 (圖 2.53)：一為一般實驗棟，一為大型力學實驗棟。一般實驗棟成為開 放建築諮詢小組構思開放建築設計理念之研究對象。
930930370 750350 900900
720 600 900 900 900 900 660
600 600 600 600 600 600 600
U P D N
圖2.53 建築師之建築材料實驗群原始設計提案（標準平面圖）
開放建築諮詢小組根據上一小節之開放建築設計目標與定位，於三 次工作會議中進一步討論並提出對應之開放建築設計理念構想，其說明 如下：
(一)平面區劃與模矩系統設計
1. 有效率的平面區劃：完整而集中的機能區間；兩個服務核區間被配 置在建築物的兩端；中央走道作為建築物設備供應系統管線之管道 空間，兩側之外部走廊上方的水平空間作為設備排放系統管線之管 道空間（圖 2.54）。
D N U P
DNUP
圖2.54 一般實驗棟之標準平面圖
機能區間一
機能區間二 中央走道
外部走廊
垂直管道間(供應)
空調機房
室外空調機位置 垂直管道間
服務核
2. 規劃「模矩系統」，作為整合各建築系統之架構：基本模矩為 10cm (1M)，而結構系統之模矩為 60cm。各個建築系統之構件尺寸則被定為 10cm (1M) 、30cm(3M)及 60cm(6M)的倍數。設計團隊設計一個 60cm-120cm 的交錯格子系統作為模矩之參考系統（圖2.55）。外牆和可拆組室內隔 間牆皆可沿著矩形格線來設置，室內隔間系統的垂直立柱則配置在交 叉的格子線上。
最小服務單元
圖2.55 60cm-120cm 之矩形格線系統是室內「填充」構件之模矩參考系統
(二)雙層交疊鋼樑之結構系統設計
1. 利用雙層交疊之鋼樑，形成設備系統之管道空間（圖 2.56）。
圖2.56 雙層交疊鋼樑之概念，和所形成之設備系統水平管道空間
2. 中央走道天花板管道空間：為設備主要供給幹管之管道空間（圖 2.57）。
3. 機能區間天花板管道空間：為水平供給和排放支管的管道空間（圖 2.58）。
4. 室外走廊天花板管道空間：為「主要排放幹管」之管道空間（圖 2.59）。
圖2.57 設備之主要供給幹管在中央走道天花板管道空間之水平配置狀況
圖2.58 「水平供給及排放支管」在機能區間天花板管道空間之配管狀況
圖2.59 室外走廊天花板管道空間之「主要排放幹管」配管狀況
(三)可拆組室內隔間牆系統
1. 可拆組隔間牆系統說明：結構體部分採用傳統之槽鋼作為垂直立柱 及水平橫桿，槽鋼應被設計成可拆組之元件；面板部分採用石膏板 加以切割成不同尺寸的模矩化面板（圖 2.60），且每一塊面板都被 設計成可拆卸並裝配有可隱藏的固定扣件，以便拆卸與重組而並不
機能區間的
「水平供給支管」
中央走道的
「主要供給幹管」
中央走道 機能區間 室外
走廊
機能區間
機能區間
中央走道 室外走廊
破壞面板；可拆組隔間牆系統必須進一步進行六種型式的隔間牆接 頭設計，以及性能之檢驗與測試。
圖 2.60 室內隔間牆之立面分割 圖2.61 最小服務空間
2. 「最小服務空間」的概念和室內平面格局：「最小服務空間」是一 個 3m*3m*3m 的空間，為可拆組隔間牆系統可以安裝的最小尺寸房 間。每個「最小服務空間」之範圍內都裝配有一個送風口、一個消 防灑水頭、和兩個燈具；給水管及強弱電插座則可視需求輕易地從 管道空間連結而獲得（圖 2.61）。如此可以確保內部空間之格局改 變後、仍能很有彈性地滿足室內之新設備需求。
(四)應用開放建築之成效
在建築材料實驗群中，本研究發展出一套模矩系統，作為整合各 個建築物系統的基本架構。例如雙層交疊鋼樑之結構系統設計形成設 備系統管線之管道空間，此為設備系統與結構系統整合之例子；
60cm-120cm 的格線成為一個整合結構尺寸與室內系統尺寸（室內隔間 牆系統，及天花板系統）的模矩系統；「最小服務單元」的概念則是 顯示了室內系統和設備系統之整合，可滿足所有的室內空間的設備需 求。
「建築系統的整合」是這次開放建築應用研究的核心概念。將「開 放建築」與「建築系統整合」之理念應用在建築材料實驗群，預計將 可獲得以下三種成效：具有高度使用彈性的平面空間架構（圖2.62），
3m
灑水頭 出風口
燈具
3m 3m
易於維修更新持與重新配置管線的設備系統規劃，及具有高度永續性 的建築物。
(a)原有之平面格局 (b)變更後之平面格局
圖2.62 建築材料實驗群大樓平面格局變更前後之比較
2.3.2 綠建築
2.3.2.1 「綠建築」設計目標之擬定
本案綠建築的規劃設計原先是針對通過「綠建築七大指標」之評定 為原則，但在 2003 年版的綠建築評估指標中，增加成九大評估範疇，
做為我國最新的綠建築評估主軸。因此本案將擴大原先的達成目標，朝 向新版的「綠建築九大指標」為通過目的。
本案為達示範之目的，雖然本身基地的條件有些指標不需考量，但 由於希望能達到對環境的關心，所以規劃設計的出發點不應只是為了通 過指標，更應用心去思考建築與環境的關係，以達永續發展、環境共生、
節約能源與健康舒適。
2.3.2.2 落實「綠建築」理念之方法與過程
為落實達成通過「九大項指標」之目的，分別針對每項指標的內容
與精髓轉換成該基地內能操作設計之概念，並提出建議。以下即針對會 議中討論之內容及結論及諮詢內容整理於下：
1. 生物多樣性指標：多保留自然綠地，並採密集混種大小喬木 (1)生態綠網應考慮地點與建物、基地的相對性為何。
(2)植物多樣性、生態複層(多層次植栽)需考慮規劃的綠地面積有多 大，預計種植的樹種與樹形。
2. 綠化量指標：道路兩旁種植闊葉大喬木，盡量在屋頂或陽台施行立 體綠化，並保留老樹。
(1)宜在道路兩旁種植闊葉大喬木甚至混和密林，並規劃考慮種植 長度與棵數(疏植區域)。
(2)盡可能的在陽台施行立體綠化。甚至可將屋頂的曝曬場設置原 生綠化草坪，將實驗材料置於草坪上。
3. 基地保水指標：綠地下避免開挖地下室，基地內的鋪面盡量使用透 水鋪面，再將雨雜排水管以滲透(井)管溝方式導入土壤。
(1)生態植物區下土層應為裸露土地，並考慮土壤透水係數加以設 計土壤滲透水量。
(2)透水鋪面的設置應考量車輛或人行載重。
(3)在生態植物區內的草溝應考慮洩水坡道，並考慮最終流處。
(4)規劃設計雨水貯集池兼景觀池，提高洪鋒時滯，並增加生物多 樣性。
4. 日常節能指標：除了符合節能法規外，避免東西向開窗但南北向應 大量自然採光，多設遮陽、隔熱設施；並採用高效率、系統化冷凍 機組及高效率燈具。
(1)若要使用太陽能板發電，應妥善設計發電用處(考慮若沒太陽時
的補助措施)。
(2)木製格柵遮陽的設置應考慮角度、間隔；另在材料部分應考慮 防潮、防腐。
(3)冷凍空調機組採分離式、分區管制，但燈具也應考慮高效率，
分區管制。
5. 二氧化碳減量指標：建築平面減少挑空、樓高不均勻及立面複雜造 型裝飾，並儘量採用鋼骨、預鑄構材及再生環保建材。
(1)結構已決定採用鋼骨構造，另提供替代役使用的衛浴空間，也 盡可能採用整體衛浴。
(2)結構平面已很對稱，但樓高的不均勻，希望能在結構上以較少 構材及材料量來處理。
6. 廢棄物減量指標：減少地下室開挖，且開挖土方儘量用於現場地形 改造平衡、並於施工時增設減少空氣污染及路面污染措施。
(1)因為僅開挖一層，所以盡量將填土方量與開挖土方量平衡。
(2)施工時的動線需妥善安排車輛清洗、覆蓋等作業清理區，並隨 時保持地表濕潤，減少塵土飛揚的空污情事。
(3)若需使用混凝土時，需在使用的混凝土中有添加爐石或飛灰等 廢棄物，以達廢棄物減量之目的，並因波索蘭效應使強度增加。
7. 室內環境指標：開口部位注意隔音、採光及低反射玻璃，並儘量採 自然通風或空調換氣，且使用環保建材或天然生態建材。
(1)所有的開口設計應考慮隔音、採光，並注意選擇的玻璃型式及 效能。
(2)開口部應能自然通風，且空調需設置通風換氣設備，提高空氣 新鮮度，減少密閉空間內空氣污濁與傳染病的流通。
(3)室內裝修材料應規劃採用低揮發性溶劑及環保建材或天然生態
開挖深度： 8m 8m
開挖面積： 2825 m2 3120
基地綠化面積： 3234 m2 3500
建築物立面綠化面積： 235 m2 235
建築樓層高： 大型實驗室棟=30m
一般實驗室及辦公室=4m(2-5F) 及 6m(1F)
圖2.63 基地配置及植物區範圍
1. 生物多樣性指標：
考慮生態綠網及植物多樣性的(混合密林)，因此將車道與人行道 中間設置生態植物區，該植物區為一環狀綠帶(圖 2.63)，將整個基地內 的建物所包圍，圖2.64 為綠帶斷面。
圖2.64 綠帶以開挖地下室廢棄土填土方式處理
綠帶面積為 3234m2，立體綠化面積為 235m2，因此可以推算出總 綠地面積比為38.7％，可以得到 25 分，包括其他的規劃項目，將可得