開放建築整體生產流程自動化

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(1)內政部建築研究所專題研究計畫成果報告研究案：建築工程自動化技術推廣應用研究案編號： MOIS 881016 計劃名稱：開放建築整體生產流程自動化執行期間： 87 年 7 月 1 日至 88 年 6 月 30 日. 開放建築整體生產流程自動化. 計劃主持人：林草英教授共同主持人：施乃中教授. 主辦單位：內政部建築研究所執行單位：中華民國建築學會.

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(3) 摘要. 台灣住宅正面臨一個問題，住宅之供給方式無法有效滿足使用需求。然而，由於『開放式建築』之理念漸趨成熟，以及電腦科技的快速發展，在『永續發展』已成世界趨勢的今天，推動台灣『開放建築整體生產流程自動化』，將是一個值得發展的方向。本研究計畫擬嘗試開發出一套適合台灣環境之『開放式住宅』設計及營建供給方式，並逐年執行以下之近、中、長程目標，以實現在台灣地區推動『開放建築整體生產流程自動化』之長遠目標： 1. 2. 3.. 近程目標：提出一可執行之『開放式實驗住宅』之建築計畫及策略，發展『開放建築之設計輔助與資訊處理系統』之原型系統中程目標：設計並興建一以『開放式建築』為理念之實驗住宅長程目標：在台灣地區推動『開放建築整體生產流程之自動化』. 本報告針對下列五項研究重點，分別說明研究調查成果。 1. 2. 3. 4. 5.. 台灣居住行為之調查台灣建築技術及法規之評估開放式住宅設計準則之建議『開放式實驗住宅』建築計畫之擬定電腦輔助設計系統之開發建議。. 主要的研究調查結果及對推動『開放建築整體生產流程自動化』之建議敘述如下： 1. 由於支架體之可變性需求較低，且變動時影響層面相當大，本研究建議等填充體產品較為成熟時，再考慮支架體產品之生產。而就填充體來說，建議先開發層級較低之填充體產品，來因應多變及多樣之住宅居住行為，並可應用於現有非開放式之住宅。 2. 若要能真正達到建築物之開放性，則必須針對台灣目前建築法規中的主要構造、建造行為之規定，及建築技術規則中建蔽率、容積率、陽台、有頂蓋平台之規定加以檢討修正。 3. 本研究已完成一『開放式實驗住宅』之建築計畫。建議經由公開徵求或甄選的方式，來尋求能根據建築計畫提出理想解決方案的的建設公司、建築設計師、營造廠，共同營造這個開放式實驗住宅。 4. 未來開放建築電腦輔助設計系統之開發建議，可分使用者參與、設計支援及資訊整合三個部分來討論。除本研究已發展的設計工具之外，應提供輔助設計評估功能，讓設計者可以快速過濾掉部分之無發展潛力的設計方案。. 關鍵字：開放建築、自動化、支架體、填充體、開放式實驗住宅、設計輔助.

(4) Abstract. This research proposes to learn from the Open-Building practice of Japan and the Netherlands in order to develop design processes and construction technologies that are suitable for the practice in Taiwan. We have set up the following objectives: 1. 2. 3.. Long term: to promote the automation of the Open-Building production process. Mid term: to construct an experimental housing based on the Open-Building concept. Short term: to develope an architectural program for this experimental housing project and a prototype computer system to assist the Open-Building design.. This report describes the results of our research effort in the following five areas: 1. 2. 3. 4. 5.. An investigation into housing behaviors in Taiwan An evaluation of construction technologies and building codes in Taiwan Design principles regarding Open-Building type housing designs An architectural program for an experimental housing project Suggestions to the development of computer-aided systems.. The key findings of this research are as the following: 1.. 2.. 3.. 4.. The support systems are seldom modified in practical situations. Therefore, we suggest considering the development of in-fill systems first. As to the in-fill system development, we suggest putting the initial effort on low-level products, which can also be used on non-Open-Building type housing. To achieve the ideal Open-Building environment, we need to review those building codes regulating building structures, construction process, and related areas. This research has developed an architectural program for an experimental housing project. We suggest to realize this housing project through a public competition participated by qualified teams of developers, architects, and construction companies. For a computer-aided Open-Building design system, three main areas of concerns are the user participation, the design decision support, and the information integration.. Keyword: open-building, automation, support system, in-fill system, experimental housing, computer-aided architectural design.

(5) 目錄第一章. 緒論 -----------------------------------------------1-1. 1-1. 研究背景------------------------------------------- 1-1. 1-2. 研究動機與目的------------------------------------- 1-3. 1-3. 研究重點------------------------------------------- 1-4. 1-4. 研究方法與架構------------------------------------- 1-6. 第二章. 台灣居住行為之調查 ---------------------------------2-1. 2-1. 住戶徵選------------------------------------------- 2-1. 2-2. 設計題目與住戶徵選的進行程序----------------------- 2-1. 2-3. 住戶參與的進行程序--------------------------------- 2-5. 2-4. 訪談結果------------------------------------------- 2-6. 第三章. 台灣建築技術及法規評估 -----------------------------3-１. 3-1. 構法技術之評估------------------------------------- 3-１. 3-2. 設備系統(空調，水電，衛浴系統)之評估--------------- 3-6. 3-3. 相關法規檢討--------------------------------------- 3-15. 第四章. 開放式住宅設計準則之建議 ---------------------------4-1. 4-1. 開放建築及系統層級--------------------------------- 4-1. 4-2. 支架體設計準則------------------------------------- 4-3. 4-3. 填充體設計準則------------------------------------- 4-5. 4-4. 設備系統設計原則----------------------------------- 4-9. 第五章. 『開放式實驗住宅』之建築計畫 -----------------------5-1. 5-1. 『開放式實驗住宅』之建築計畫----------------------- 5-1. 5-2. 開放住宅虛擬案例介紹─台灣科技大學教職員住宅設計--- 5-6.

(6) 第六章. 電腦輔助設計系統之開發建議 -------------------------1. 6-1. 自動化系統需求------------------------------------- 1. 6-2. 非專業使用者參與設計工作之模式--------------------- 2. 6-3. 連結系統在開放建築設計及分析上之應用--------------- 5. 6-4. 資料庫系統在開放建築設計之應用--------------------- 14. 6-5. CALS 在開放式建築上的應用 -------------------------- 18. 6-6. 開放建築之電腦輔助設計系統------------------------- 21. 6-7. 小結----------------------------------------------- 33. 第七章. 結論與建議 -----------------------------------------7-1. 第八章. 參考資料 -------------------------------------------8-1 附錄-A. 台灣荷蘭日本建築技術及法規之比較 -----------A-1. 附錄-B. 專家學者座談會會議記錄 ---------------------B-1. 附錄-C. 問卷，居住行為調查摘錄三則 -----------------C-1. 附錄-D. 期初，期中及期末簡報會議記錄 ---------------D-1.

(7) 第一章緒論 1.. 1-1 研究背景『永續發展』是世界趨勢當全球之生態環境不斷惡化及能源逐漸短缺之際，『永續發展』的觀念被提出，且獲得廣泛的迴響及支持。『永續發展』指的是為了避免對下世紀人類賴以生存的經濟，文化，科技等領域造成無可彌補的嚴重傷害，而採取的一種現代的發展方式。在這樣的觀念下，人們逐漸調整其對待地球能源，人類資產，經濟體系及科技發展等態度。. 在『永續發展』的觀念下，人們亦開始從本質上思考人類與環境間的互動關係；思考自然環境資源的價值；及尋找理想的營建技術及設計理念，試圖在創造舒適的居住環境之同時，也降低其對生態的衝擊及能源的損耗。在此趨勢之下，建築資源的回收，再利用，或再生（建材構件之改進或開發，施工技術之配合，及再生技術之開發），則逐漸成為建築的領域中一個重要議題及努力方向。在『永續發展』的目標之下，台灣營建業未來之發展及努力方向為何（從製造，設計，施工，使用等角度來看），是一個值得深思的問題。. 台灣住宅之供給方式無法有效滿足使用需求台灣地區的住宅之供給方式，似乎普遍有以下之特色： 1. 設計方式：少數幾種販厝或公寓大廈之空間規畫模式 2. 施工方式：濕式施工及固定式的構件接合方式. 如此之供給方式不但缺乏考量居住者的使用需求及家庭生命週期，也無法有彈性的因應需求之變遷，著實無法有效滿足居住需求。也因此，台灣地區住宅之. 1-1.

(8) 二次施工情況極為普遍，形成不必要的人力和建材之浪費及環境污染，有違『永緒發展』之原則。因此，如何適切地調整或修正台灣現有住宅建築之生產或供給方式，以有效地提供能滿足使用需求之住宅環境，是令一個值得深思的問題。. 『開放式建築』之理念漸趨成熟『開放式建築』（open building）之觀念乃源自於是荷蘭籍 Habraken 在 60 年代針對大眾住宅的設計與營造所提出的建築理念：Habraken 主張將大眾住宅分為『支架體』及『填充體』的二階段供給方式。所謂二階段的第一階段是公共性質較高式共同使用部份的建築『支架體』。在屬性上，是屬於社會的部份或基礎的、共同的、耐久的部份；第二階段是指相對個人性質較高的間壁或內部建築組件的『填充體』部份。在屬性上，是屬於私部門的部份或末端的、個別的、消耗的部份。住戶的填充計畫，是經過居住者事先與設計主任溝通的結果，溝通的內容主要根據居住者的需求與末來可能的使用，在設計上依照設計規範做包括牆版、設備、施工等調整與價格上的檢討，以確保一方面保持效率，另一方面又能配合多樣不同的需求。. 這樣的供給方式不僅具有因應不同居住需求及居住需求變遷之彈性，而且其建築構件之再利用（『填充體』是可拆裝的）也能符合的現代『永續發展』觀念及原則。經過 40 年的發展，『開放式建築』之觀念已漸趨成熟。在荷蘭及日本也陸續有應用此觀念之實際案例興建完成。例如，荷蘭的 MATURA 系統，及日本之 NEXT21 住宅，即為有名之案例。. 『開放式建築』之觀念似乎可以解決上述台灣地區之住宅問題。同時，也頗能符合的現代『永續發展』觀念及原則。因此，如何將此一觀念應用到台灣之住宅供給，並推動『開放建築整體生產流程自動化』，是一個值得探究的研究課題及努力的發展方向。. 自動化以滿足高效率生產與產品多樣化. 1-2.

(9) 由於開放建築必須同時滿足高效率生產與多樣化產品之目標，建築物生命週期中之設計、生產與維護作業流程的自動化是開放建築可行性的重要關鍵。由於資訊科技的發展，高效率與多樣化未必是互相違背的目標。透過電腦自動化處理資訊的能力，可以針對個別的需求以一種量身訂作的方式為每一位使用者創造生活空間。. 目前電腦輔助設計系統可分為一般功能性與專業功能性。一般功能性的系統如 AutoCAD、Microstation、FormZ 等等程式僅提供各種幾何物件的製作、編修以及基本設計資訊的處理能力。建築專業性的系統如 AES、Archicad、Triforma、 ARC+等程式則進一步提供了建築參數化構件與相關編修功能，並進一步與資料庫處理系統整合，以做為建築設計資訊處理的基本工具。然而建築物是由具有高度組織性的大量建築構件組合而成，構件與構件間有高度的關連性。針對建築物局部的修改往往引發大量與之關連的建築構件之編修工作以維持整體的完整性。目前的系統僅照顧到單一或少量構件的編修，在操作上顯然無法滿足開放式建築高效率與多樣化的需求。由於開放式建築主要是以高度規格化與系統化為基本設計原則，在本質上與自動化資訊處理的技術需求完全相符。再者目前的系統可以說是針對描述建築物三度空間完成品的目的而規劃，而開放式建築則著眼於整體設計、生產與維護生命週期期間建築物之適應性與變化可能性，必須處理建築物之四向度時空變化資訊。在此前提之下，如何針對開放建築形式的組織特性與時空變化的可能性開發設計輔助與資訊處理系統，是開放建築整體生產流程中無可取代的一個重要環節。. 1-2 研究動機與目的在人類邁向二十一世紀之際，台灣面臨了上述的問題。然而，『開放式建築』理念和電腦科技則也同時為我們帶來一些契機。我們相信將這兩個先進的想法及技術結合，而後引入台灣的建築界，以推動『開放建築整體生產流程自動化』，將是一個值得發展的方向。. 1-3.

(10) 本研究計畫主張以日本及荷蘭之經驗為基礎，嘗試開發出一套適合台灣環境之『開放式住宅』設計及營建技術（供給方式），並逐年執行以下之近、中、長程目標，以實現在台灣地區推動『開放建築整體生產流程自動化』之長遠目摽：長程目標：在台灣地區推動『開放建築整體生產流程之自動化』中程目標：設計並興建一以『開放式建築』為理念之實驗住宅近程目標：提出一可執行之『開放式實驗住宅』之建築計畫及策略，發展『開放建築之設計輔助與資訊處理系統』之原型系統. 為了達成上述之近程目標，本年度之研究重點則在於完成以下之調查：台灣居住行為之調查台灣建築技術及法規之評估開放式住宅設計準則之建議『開放式實驗住宅』建築計畫之擬定電腦輔助設計系統之開發建議. 1-3 研究重點台灣居住行為之調查經由環境行為的研究可以瞭解人在居住環境中的行為規律，其所依據的多半是一些實驗或觀察所得數據以統計方法分析之成果，其所反應的是集體的環境行為。這些實驗與統計分析所得的集體環境行為可以在統計文獻中獲得。然而，統計的資料並不能反映個別的環境行為。開放建築需能針對個別的使用者，瞭解個人對環境的行為與心理反應。本研究擬以住戶訪談的方式，針對個別的使用者來瞭解其生活型態與需求。. 台灣建築技術及法規之評估. 1-4.

(11) 由於國內對『開放式建築』之相關理論及國外現有實際案例之設計理念已經有相當程度的瞭解，因此本研究不再對這部份進行研究。本研究擬（1）從『建築產品』的觀點，針對其所需要的建築技術（構法技術，設備技術），以及（2）針對相關的建築法規，研討荷蘭及日本在推動『開放式建築』觀念的過程中所經歷的困難及所獲得的經驗和成果，以作為我國之借鏡。同時，本研究將就這兩部份，比較台灣與荷日二國之差異，以便評估台灣目前的建築技術之成熟度及法規之適切性。希望能根據比較和評估的結果，瞭解台灣推動『開放式建築』觀念過程中，可能遭遇的問題及建築技術和法規可能必須做的修正；嘗試指出發展台灣本土『開放式建築』之方向與策略；並具體提出現階段之『開放式實驗住宅』之建築計畫。. 確切得說，本研究將針對以下之構法技術，設備技術，及法規之重點作研討： 1. 構法技術（支架體，填充體之界面）支架體（結構系統，構造方式，模距，構件種類及尺寸，接合方式）填充體（構造方式，模距，構件種類及尺寸，接合方式） 2. 設備系統空調系統水電系統衛浴系統 3. 相關建築法規支架體及填充體設備. 開放式住宅設計準則之建議根據之調查結果，本研究擬嘗試指出在台灣推動及發展適合本土之『開放式建築』理念的幾個可行之方向與策略，以及推動過程中，可能必須進行修正的相關建築技術和法規。. 『開放式實驗住宅』建築計畫之擬定. 1-5.

(12) 『開放式建築』之相關理論在台灣其實已經獲得相當程度的瞭解。在此一關鍵時刻，興建一棟應用此理念之實際建築案例，將能讓我們從中獲得實際的重要經驗，也將有助於未來『開放式建築』觀念之推動。為了達成下一個階段之目標（中程計畫）-設計並興建一以『開放式建築』為理念之實驗住宅，本研究將根據以上之調查結果，擬定一可執行之『開放式建築』實驗住宅之建築計畫。. 電腦輔助設計系統之開發建議本研究案將發展一開放建築之設計輔助與資訊處理系統。系統開發初期研究以文獻調查、實務操作分析，及原型（prototype）程式編寫與測試的方式為主進行，並針對以下重點作研討： 1. 自動化系統需求之探討開放建築設計流程之分析（透過設計課程，進行設計行為觀察分析）非專業使用者參與設計工作模式之探討系統資訊處理之需求探討 2. 相關技術之可行性探討與分析現有電腦輔助設計與資訊處理系統之檢討建築模擬表現技術之探討測試用程式編寫與使用評估 3. 自動化系統開發計畫之擬定系統需求之擬定系統架構之擬定測試與使用評估計畫之擬定. 1-4 研究方法與架構 1-4.1. 研究方法. 本研究擬使用以下之研究方法，針對1-3所列之研究重點進行調查：住戶訪談. 1-6.

(13) 本研究擬透過抽樣調查，遴選有意願參與之住戶，配合設計課程，經由一對一的方式由學生與住戶進行多次訪談，以瞭解其生活型態與需求。. 國內外『開放式建築』案例研討本研究擬以文獻調查的方式，針對日本 Next21 荷蘭及 MATURA 系統二案例，就構法技術，設備系統，建築法規三部份進行研討，以評估台灣現有建築技術之成熟度及法規之適切性。. 專家學者及業界人士座談本研究擬以座談的方式，邀請產官學界之專家，以『開放式建築』之理念出發，針對台灣現有之構法技術，設備系統，建築法規三部份進行研討，以瞭解台灣現在推動『開放式建築』觀念，可能面臨的建築技術及法規問題。. 1-4.2. 研究架構. 根據上述之研究重點及研究方法，本研究之架構如圖 1-1 所示。. 1-7.

(14) 近程目標 1. 提出一可執行之『開放式實驗住宅』之建築計畫 2. 發展開放建築之設計輔助與資訊處理原型系統. 中程目標設計並興建一以『開放式建築』為理念之實驗住宅. 本計畫之研究重點. 研究方法. 台灣居住行為之調查. 住戶訪談. 台灣建築技術及法規之評估. 國內外『開放式建築』案例研討. 開放式住宅設計準則之建議. 專家學者及業界人士座談. 『開放式實驗住宅』建築計畫之擬定電腦輔助設計系統之開發建議. 長程目標在台灣地區推動開放建築整體生產流程之自動化. 圖 1-1：研究架構. 1-8.

(15) 第二章台灣居住行為之調查 2.. 2-1 住戶徵選經由環境行為的研究可以瞭解人在居住環境中的行為規律，其所依據的多半是一些實驗或觀察所得數據以統計方法分析之成果，其所反應的是集體的環境行為。這些實驗與統計分析所得的集體環境行為資料可以在許多研究文獻中獲得。然而，統計的資料並不能反映個別的環境行為與使用需求。開放建築需能針對個別的使用者，瞭解個人對環境的行為與需求。本研究採取實際徵求虛擬住戶，直接與使用者溝通瞭解其個別的空間需求與將來變化的可能性，作為研究計畫的操作案例，藉此瞭解開放建築執行過程中所會遭遇的與非建築專業的使用者之間的溝通，以及設計表達與參與的問題，以輔助解決方案的研擬。. 住戶徵選的目的在提供真實的使用者作為開放建築系統開發過程的參考實例，經由設計者直接與住戶溝通，瞭解個別住戶對居住空間的需求，進而訂定開放系統的設計目標，乃至於使用者對設計的實質參與與回饋。. 2-2 設計題目與住戶徵選的進行程序虛擬住戶徵選範圍設定為台灣科技大學的教職員工，並選定一塊距台灣科技大學約 200 公尺，面積約 1700 平方公尺的區域做為學校教職員宿舍的假想基地。基地的南向面臨 12 米計畫道路與蟾蜍山相對，西邊隔一 6 米巷道為民族國中，北接台灣省農業試驗所，東鄰為軍事基地（見圖 2-1）。住戶徵選首先針對學校教職員工發出問卷調查，徵詢參加意願。總計問卷約發出三百餘份，回收 62 份。其中願意配合擔任虛擬住戶的有 44 份，經挑選後採用其中 19 戶實際作為本次開放建築研究的虛擬住戶。題目與住戶徵選範圍的設定乃針對開放建築的設計目標所制訂，其主要考量事項列敘如下：. 2-1.

(16) 1.. 在某居住者離職、退休或在其他特定情況之下，可能改換其他居住者進住。學校必須以高效率的方式的變更居住空間的形式與大小以符合新的住戶。. 2.. 由於基地鄰近工作場所，而且是由學校提供，居住者即使因為家庭變動而使空間需求有所變更也不會輕言換屋。因此有必要提供其在不破壞建築支架體而且耗費低廉的原則下，更改居住空間的形式與面積。. 3.. 由於所有權與使用權分離的因素，在管理維護上必須具備高度的效率，並清楚的界定責任範圍。. 圖 2-1：基地圖. 2-2.

(17) 初步問卷調查所得的住戶基本資料如附表：. 表 2-1：開放建築使用者參與意願調查統計表使用者性別年齡. 家中成員數. 家庭休閒興趣. 住宅單元坪數. 採用. 1. 女. 31-40. 1. 音樂. 30. ●. 2. 男. 31-40. 2. 爬山、旅行、騎單車. 46. ●. 3. 女. 41-50. 2. 遊山玩水. 27. ●. 4. 男. 31-40. 3. 運動、音樂. 28. ●. 5. 男. 31-40. 3. 看書、喝咖啡、音樂. 40. ●. 6. 女. 41-50. 3. 看電視、種花. 30. ●. 7. 男. 41-50. 3. 35. ●. 8. 男. 41-50. 3. 讀書. 40. 9. 男. 41-50. 3. 游泳、網球. 50. 10. 女. 41-50. 3. 音樂、影碟. 55. 11. 女. 41-50. 3. 旅遊、音樂、game. 12. 男. 31-40. 4. 球類、音樂. 35. 13. 男. 31-40. 4. 旅遊、運動. 40. 14. 男. 31-40. 4. 游泳、電影. 50. 15. 女. 31-40. 4. 16. 男. 31-40. 4. 旅遊、游泳. 70. ●. 17. 男. 41-50. 4. 談天、彈鋼琴. 28. ●. 18. 女. 41-50. 4. 旅行、爬山、球類. 40. 19. 男. 41-50. 4. 看書、音樂. 40. 20. 男. 41-50. 4. 閱讀、音樂. 45. 21. 男. 41-50. 4. 旅遊、看書、運動. 50. 22. 女. 41-50. 4. 看電視、旅遊. 56. ●. ●. 50. 2-3.

(18) 使用者性別年齡. 家中成員數. 家庭休閒興趣. 住宅單元坪數. 旅遊、繪畫、游泳. 60. 採用. 23. 男. 41-50. 4. 24. 女. 41-50. 4. 25. 女. 41-50. 4. 26. 男. 41-50. 4. 27. 男. 51-60. 4. 運動. 45. 28. 男. 51-60. 4. 閱讀、音樂、園藝. 45. 29. 男. 51-60. 4. 養魚、看電視. 60. 30. 男. 51-60. 4. 閱讀、音樂. 70. 31. 男. 61-65. 4. 繪畫、音樂、旅行. 60-70. ●. 32. 男. 31-40. 5. 打球、電腦. 37. ●. 33. 男. 31-40. 5. 看書、郊遊. 38. 34. 女. 31-40. 5. 看電視、打電動. 40. 35. 男. 31-40. 5. 閱讀、音樂. 60. 36. 女. 31-40. 5. 看書、戶外活動. 37. 女. 31-40. 5. 游泳、打球. 38. 男. 41-50. 5. 郊遊、球類、泡溫泉. 40. 39. 男. 41-50. 5. 爬山、旅遊. 50. 40. 男. 41-50. 5. 登山、游泳、逛街. 65. 41. 男. 41-50. 5. 42. 男. 31-40. 6. 43. 女. 31-40. 44. 男. 31-40. 80 電腦、電視、音樂. ●. ●. ● ●. 100 DIY、電腦. 40. ●. 20-26 7. 上教會、露營. 60. ●. 住戶徵選的原則主要在必須涵容各種不同的家庭型態與生活方式，並且盡量符合全部回收問卷中各種家庭類型的分配比率，以求取最大可能的代表性。徵選的結果選定 19 戶，其中 10 戶為成員 3 到 4 人的核心家庭，4 戶為成員 5 到 7 人的三代同堂家庭，其餘有單親家庭、單身家庭、沒有小孩的夫妻以及單身但. 2-4.

(19) 與父母同住的不同家庭類型。在生活休閒興趣方面包括戶外活動、園藝、陶藝、音樂、繪畫、電腦、電視、養魚、閱讀等不同方式。. 2-3 住戶參與的進行程序住戶參與的過程分為三個階段。第一階段為住戶需求調查，目的在瞭解個別住戶個別成員的生活型態，與家庭中的互動需求。並瞭解其所期望的社區鄰里關係與社區空間的需求。原則上在這個階段以瞭解住戶需求及生活與互動方式為主，並不鼓勵住戶與設計者就居住空間的形式進行溝通。在這個階段中住戶訪談的內容主要在收集下列五項資料： 1.. 受訪者目前住家狀況，透過居住者的描述或由其親自依記憶手繪目前住宅的平面圖，並加註記說明目前家庭活動的型態與發生位置、方式。並了解受訪者對目前住家生活空間的滿意與不滿意之處。. 2.. 針對受訪者家中每一個家庭成員描述其生活型態與活動、興趣。並以時間為軸描述典型一天的生活。. 3.. 家庭休閒生活與重要活動，如過年過節、週末、聚會，家庭共同的嗜好等。. 4.. 未來生活變動的可能性，如生育計畫、家庭成員的增減、就學就業、職業變動以及長期家庭的生活規畫。. 5.. 對於社區公共空間的使用需求與期望的鄰里互動關係。. 第二個階段由設計者分析所調查得來的住戶資料，針對所有住戶的需求，提出開放系統的設計目標，並以初步的設計方案，包括支架體與填充系統的初步規劃與使用者進行溝通，瞭解使用者的回饋。. 第三個階段由設計者依據使用者回饋意見進行系統修改及細部設計，完成系統的設計後，邀請虛擬住戶再作使用前評估。由於此計畫並未能實際完成開放建築的施工與住戶進住，因此使用評估只能依賴電腦模擬的功能創造虛擬空間為之。. 2-5.

(20) 2-4 訪談結果本節就訪談結果作歸納說明，目的在瞭解受訪者的居住行為是否對空間有可變與多適的需求，以重複印證發展開放建築的必要性。. 訪談結果顯示，對受訪者的居住空間使用影響最大的是，因為時間變遷而有家人年齡結構或組成份子的改變。例如，在三代同堂或核心家庭中，年幼的子女長與父母同睡，但在子女較長後，則希望有個別的臥房。又如，核心家庭中，年長的子女因婚姻或事業而離開，其父母欲改變居住空間以配合退休生活。在受訪的 19 戶中，有 17 戶的受訪者本人預期會有此類對空間需求的改變。而不預期改變的兩戶，一為只有夫婦二人且計畫有第二代的頂客族，一為母女同住的單親家庭，則屬少數。. 另一對居住空間使用的影響來自使用後產生的需求。例如，有三分之二的受訪者家中目前有書房或希望有書房、個人工作空間，顯示家庭成員對自主空間的需求。此外，家庭成員希望有獨立的更衣空間（亦即臥室以外的空間）或增加儲藏的空間，也是過去一般住宅設計較少注重的。. 由以上結論可見，要滿足此調查中受訪者的居住行為，住宅空間的可變性與多適性是有必要的。而發展開放建築，正是一個有效的解決方案。此外，在日常生活坐息中，幾乎所有受訪者的家庭是利用家中電視作為日常休閒及吸收資訊的重要媒介，因此發展利用電視作為設計者與使用者溝通的媒介，相信是一個可行的方式。. 2-6.

(21) 第三章台灣建築技術及法規之檢討透過文獻調查及專家學者座談會之方式，本研究以荷蘭及日本推行開放建築之技術為基礎，檢討台灣現有之構法技術（支架體，填充體），設備技術（空調系統，水電系統，衛浴系統），及相關建築法規三者在因應開放式建築方面的成熟度，可能面臨的問題，以及未來的發展方向。詳細比較及研究結果請參閱附錄 -A﹝台荷日建築技術及法規之比較﹞，附錄-B﹝座談會會議記錄﹞。. 3-1 構法技術之評估 3-1.1 國內外支架體構法系統之比較本研究針對支架體構法技術（柱，樑，版，外牆，及其間之介面處理），比較台灣現有技術與荷日構法技術之差異。詳細比較結果請參見附錄 A-1。文獻調查結果：綜合而論，國內現有工程技術已朝向合理化及自動化方向前進，以提生生產力為首要目標。對於建築物結構體而言，則不考量其未來可變動性。而日本 NEXT-21 案例，雖以開放性之建築及自由度為目標，然其探究結構構架方式仍以固定不易變動之封閉式系統為主。荷蘭 MATURA 之結構體構法，與國內工法並無差異，均以工業化及標準化為基本要求。由於荷蘭 MATURA 於支架體方面與國內差異小，是故，本節僅就國內工法技術與日本 NEXT-21 進行比較（如表 3-1）。表 3-1 國內外構法技術系統之綜合比較國內工法技術 (合理化工法) 柱系統. 結構體. 梁系統板系統外牆系統. 系統模板工法 YH、DOKA、MASCON 飛模工法全預鑄 PC 柱半預鑄 PC 柱全預鑄柱系統半預鑄柱系統全 PC 板，半 PC 板中空式 PC 板全預鑄牆半預鑄牆. 3-1. 日本 NEXT-21 半預鑄 PC 柱. 半預鑄柱系統半預鑄 PC 板全預鑄式 A、B、C 三種.

(22) 其他. 半預鑄式樓梯全預鑄式樓梯. 預鑄式樓梯. 專家學者座談結果：專家學者認為，在開放建築推動發展初期，應設定目標及策略，並應列出能落實或較可行的具體事項。而部分專家指出支架體的開放，容易面臨施工困難，漏水，法規，及使用不便等問題。因此建議在發展初期，將重點放在建築物室內填充體空間元素之開放性。綜合上述之比較，台灣現有之支架體構法技術在因應開放建築的發展潛力，發展問題，以及未來的建議發展方向，簡述如下：國內支架體技術之發展潛力就國內目前工法的進步上看來，預鑄化及複合化的技術已經頗有成就，而且也有實際應用的例子，如太子天母、花蓮山海觀之集合住等。因此在將技術導入開放建築來講，若不牽涉到變更結構的部分，其可對應性的範圍應該相當地廣泛，包括如柱、梁、板、牆及其介面的接合等，均可充分達到其基本上的需求。 1.. 國內支架體技術之發展問題因前屬的工法技術所應用到的幾乎均屬 RC 構造，雖然有相關預鑄化及半預鑄化等的技術，但終究不免在接合時必須固結在一起，因此若開放建築的層次提高至結構體的層級時，此種工法技術並無良好的對應性，然就 NEXT21 的案例來說，就其結構體可變動的部分，也只侷限於外牆系統，所以國內在現行工法技術下，可將外牆帷幕牆化，以做適當的對應。 2.. 國內支架體技術之建議發展方向如前面所述，現今的結構體技術，由於變動困難度高、影響層面廣、結構體生命週期長，任意變動不符經濟效益，及使用上之不遍及漏水問題等，所以在推動開放建築的初期，仍建議將支架體視為封閉系統，設定為不可變動的部分，而不給予其開放性。 3.. 3-1.2 國內外填充體構法技術之比較本研究針對填充體構法技術及工業化產品（地板，隔間牆，天花板，及其. 3-2.

(23) 間之介面處理），比較台灣現有技術產品與日本 NEXT21 之差異。詳細之比較結果請參見附錄 A-2。以下則檢討國內之地板，隔間牆，天花板三種填充體工業化產品對應開放建築之適切性。 1.. 金屬支撐式高架地板對應於開放建築的適切性. 本研究參考國內惠亞、延億、優美各廠商之金屬支撐式高架地板產品。一般規格可分為 600x600mm、500x500mm 及 610x610mm 三種，高度介於 5~30cm。為配合輕隔間最好以 30cm 為基本模矩來設計。目前這類產品對應於開放建築有以下的問題：高架地板在用水空間的對應上仍有不適之處，因為底層部積水及潮濕的問題難以解決。高架地板若未與空間的模矩設計配合好，會產生切角分割的情形。金屬支撐式的高架地板與輕鋼架隔間牆介面的交接難以處理，因輕鋼架隔間牆的槽鋼需固定於樓板上，而非高架地板上。高架地板下的空間甚廣，配線若未與妥善的規劃安排，易顯得凌亂不堪，且日後也難以整理。高架地板的強度雖能達到一定的要求，但是在行動上仍會產生些許的不適應感，且在移動傢俱時，若高架地板上未舖以地毯等柔軟性材料，其板面的震動影響較大。由於金屬製的構件較多，因此其價格的昂貴，非一般化的建築可負擔得起並加以全面地利用。 2.. 輕鋼架隔間牆對應於開放建築的適切性. 本研究參考國內揚名廠商之輕鋼架隔間牆產品。其一般規格有 900x1200mm、900x1800mm、1200x2400mm 及 1200x3000mm 四種，厚度介於 9~15cm 之間。空間的基本模矩若設定在以 30cm 為單位，便不會產生裝設上的衝突。目前這類產品對應於開放建築有以下的問題：構材量產規格的差異，將影響平面隔間的佈局設計，一般而言分割尺寸較小時，對應隔間的安排及維修替換上均較佳，但是組裝上較費時且不方便。構材尺寸若經訂製後將影響其構件的開放性，因此最好能配合一般的規格，以免增加替換上的麻煩。. 3-3.

(24) 構材與平面設計上若配合不當，會產生組裝時材料的一次浪費，以及維修更新上的二次浪費問題。由於管線的收藏必須與構材一併考慮，因此有關配線上所產生的問題，包括管線的衝突性、高程安排、防災考量等…都需加以注意。介面與介面的接點問題，包含牆與天花、牆與地板是整個內部填充體是否能夠保持構件本身獨立性及構件間彈性的最大主因，國內工業化產品由於本身的獨立性太強，構件間的組合未予考慮，因此在整合處理上較為困難。就構材本身的使用性而言，輕鋼架隔間在外掛物件時，常因面板所承受的支撐力不足，而產生物品掉落的現象，因此降低了其使用上的性能。以使用者心理上的問題來說，由於輕隔間內部若未添設填充材時，往往會產生隔音效果差及使用上空洞不紮實的感覺，所以普遍較不容易被接受。 3.. 系統天花對應於開放建築的適切性. 本研究參考國內紳良、台達、九如、華廣、青鋼各廠商之系統天花產品。一般是 2’x2’（60CM*60CM）為分割，厚度則主要為 15MM、20MM 兩種。目前這類產品對應於開放建築有以下的問題：構材量產規格的差異，將影響平面隔間的佈局設計，一般而言分割尺寸較小時，對應隔間的安排及維修替換上均較佳，但是組裝上較費時且不方便。構材尺寸若經訂製後，應將住宅平面的設計模矩化，方能全面推動開放式建築。構材與平面設計上若配合不當，會產生組裝時材料的一次浪費，以及維修更新上的二次浪費問題。由於管線的收藏必須與構材一併考慮，因此有關配線上所產生的問題，包括管線的衝突性、高程安排、防災考量等…都需加以注意。介面與介面的接點問題，包含樓版與天花、隔間牆與天花是影響整個內部填充體是否能夠保持構件本身獨立性及構件間彈性的最大主因。國內產品由於本身的獨立性太強，構件間的組合不易，因此在整合處理上較為困難。就構材本身的性質而言，系統天花在材質上的質感及立利體天花的開發上，應加以提升，方可提升民眾對其的接受度。綜合上述之檢討，為因應開放建築的發展，台灣現有之填充體構法技術未來的建議發展課題有：. 3-4.

(25) (1)工業化產品的規格尺寸，應朝統一性來發展，以增加其構件的開放性及日後更改的替換性。 (2)構材的尺寸，應能順應空間設計上基本的模矩單位來發展。 (3)在材料的發展上，除應提高其基本性能上的要求，包括防災性、隔音性、使用性等…需求外，還需考慮使用者心理上的問題。 (4)構材與構材的介面結合問題，最好能夠以整合性的觀點來加以考慮。 (5)構材與設備管線間的安排及穿越問題，應能有妥善的對應關係。 (6)應建立完善的構材資料庫，以提供使用者及設計者做充分的選擇。 3-1.3. 小結﹔ 國內合理化工法現況對應於開放性建築之原則. 目前，對於建築物結構體並不考量其未來可變動性，故不論是國內外案例，其構架方式仍以封閉式系統為主。對應於結構體之主要系統而言，填充體之次要系統，有封閉式及開放式系統。然而，於工業化及標準化之要求下，開放建築應可朝向主、次要系統開放性要求，對於開放性要求其原則如表 3-2 所述：表 3-2：支架體及填充體對應開放性之原則主要系統：結構體. 次要系統：填充體. 對應要求. 1. 結構體係建築物層次最高者，故開放性 1. 建築物之變動，仍以填充體優先考量。 2. 由於結構體變動時，所有次要系統亦隨之更動，故目前於構法技術上仍不可 2. 行。 3. 另國內外建築法規，對於結構體變動之審查及限制要求，亦無因應之對應條 3. 文。. 構成準則. 1. 2. 3. 4. 5.. 組合要求. 填充體係依變動性要求分屬不同層次，於開放性建築物之變動，以各種填充體為優先考量。次要系統更動時，應不妨礙主要系統之結構體，故目前於構法技術上仍以此為探討重點。國內建築法規，對於填充體變動之審查，以室內設計裝修辦法以及建築技術規則為主。 1. 結合主要系統 2. 互換性 3. 更替性 4. 局部性 5. 變動影響範圍低 6. 變動需求高 1. 建立明確之各系統關係 2. 標準化 3. 模矩化 4. 多變組合方式 5. 自由度 6. 再生性. 1. 最少之組合層次關係 2. 模矩化 3. 標準化 4. 配合次系統之延伸. 具適用性具廣泛性生命週期長變動需求較少再生利用. 3-5.

(26) 介面及構件準則. 1. 應提供次要系統之成長 2. 符合開放性建築介面系統型態. 1. 各種次要系統間應相互配合。 2. 系統介面發生少 3. 構件結合點應具有可變動性 4. 構件獨立使用性. 3-2 設備系統(空調，水電，衛浴系統)之評估 3-2.1 國內外設備系統案例之比較分析（詳細比較結果參見附錄 A-3） 1. 國內的設備系統為較傳統的方式，水電的來源主要是靠公共設備設施來提供，而傳輸的部分則是以埋入結構體的配管線方式為主，是故住戶可有效控制及維修的部分只侷限於終端的設備機具部分，就彈性變更而言實在不佳，因此便會產生外拉明管的方式產生。 2. 日本 NEXT-21 的案例則是偏向開放式住宅與環境共生的結合方式。其內部有許多的設備系統是與一般的設備系統有明顯的不同，如氣電共生系統、中水道系統等…。其管線容納的方式而言也有很大的變革，如水平廊道下的管道帶方式就好比在一般的道路直接引進管線一樣，無論在變更使用及維修檢查上都相當方便。 3. 荷蘭 MATURA 的設備系統，跟國內比起來可說是差異不大，比較不同的是在於其管線的容納方面，其利用了特殊的高架地板及模矩化的分割方式來整合各個系統，使得住戶在選擇其住戶單元平面前及使用後的變更方面都可獲得較多的彈性。表 3-3：國內集合住宅及日本 NEXT-21 的設備系統之比較分析給排水設備系統. 冷水給水系統熱水給水系統雜排水系統. 污水排水系統. 設備系統換氣及空調. 瓦斯設備系統空調設備系統. 其他換氣系統. 國內集合住宅設備狀況 NEXT21 設備狀況高架水箱給水壓力水櫃給水電熱水器熱回收處理器瓦斯熱水器燃料電池排熱處理重力排水重力排水及部分加壓排水直接流入溝渠或衛生下水道殘渣處理器、生化處理器及中水道設 (廢水丟棄式) 備(廢水再利用) 重力排水重力排水及部分加壓排水私設化糞池處理或排入衛生下水道廢水處理及部分再回收處理設備筒裝瓦斯或天然氣瓦斯配管中間壓瓦斯供給方式窗型冷氣或分離式冷氣機 7RT 蒸氣焚吸收式冷溫水機 (以壓縮式冷凍機為主流) 30RT 瓦斯焚吸收式冷溫水機 VAV 換氣空調方式全熱交換器兩者差異不大. 3-6.

(27) 備系統強弱電設. 電力系統電信系統. 3-2.2. 電力公司高壓或低壓供電方式 100KW 燃料電池、7.5KW 太陽電 (交流配電方式) 池、蓄電池(直流配電方式) 共同電視天線、電話、對講機配線除左列系統外另有：系統、保全系統區域網路系統、中央監視裝置及計測控制裝置. 國為設備系統對應開放建築之適切性檢討. 一、國內設備系統現況及其可對應於開放式建築之檢討：綜觀整個設備系統主要可分為源頭介面、傳輸介面及端部介面三個部分，以下則是針對此三個部分所組成的系統流程來加以檢討，並歸類出可對應於開放式建築之各個部分，以應對於後面設備技術需討論的內容，其分析內容如表 3-4。表 3-4：各設備系統對應開放建築之檢討系統種類. 設備系統及系統供給流程. 對應於開放式建築之檢討要項. (1)窗型冷氣機。 •可彈性變動部分： (2)分離式冷氣機： a.窗型冷氣機：需能對應立面之開口部分。室外機→冷媒配管、結露水排水 b.分離式冷氣機：室外機(地板、壁掛方式)、冷媒管、電氣配線→室內機。配管、室內機。 (3)廚房排油煙系統： c.廚房排油煙系統：需能對應立面之開口或垂直排油煙機→排油煙管→排煙口。排氣管道。 (4)浴廁及地下停車場排氣系統： d.浴廁及地下停車場排氣系統：需能對應立面開排氣設備→送排風管→排風口。口或垂直排氣管道。強弱電系統：電電源供給、處理設備(受變電設備、 • 不可變動部分：處理設備(受變電設備、自備自備發電設備、蓄電池設備、特殊發電設備、蓄電池設備、特殊電源設備 UPS)。力系統電源設備 UPS) →控制系統(電力計 • 變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分：總器、斷路器、開關) →幹線設施→電控制系統、垂直幹線設施。力負荷(馬達、電梯、冷凍、照明)。 • 可彈性變動部分：水平支線系統、各戶控制系統、終端負荷設施(照明配線、插座)。收訊系統或引入局線→總配線箱→ • 不可變動部分：收訊系統或引入局線。電信系統電信配管→終端設備。 • 變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分：總配線箱、公共電信配管。 • 可彈性變動部分：住戶電信配管。給排水系統冷自來水幹管→引水管→總水栓→總 • 不可變動部分：受水槽、高架水箱(可考慮使水錶→基地內引水管→受水槽→吸用組合水箱)。水給水系統水管→揚水泵→揚水管→屋頂水槽 • 變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分：垂 →給水幹管→分支管→各戶水栓→ 直管線(垂直給水支管、揚水管)。水錶→各戶給水管→各戶總水栓→ • 可彈性變動部分：水平管線(水平給水管)。給水管→浴室、廚房、廁所。冷水給水源頭→熱水器→熱水給水 • 可彈性變動部分：熱水器及熱水給水管線熱水給水系統管→熱水水龍頭屋頂、陽台落水頭→雨水排水支管 • 不可變動部分：屋頂、陽台落水頭(受洩水坡雨水排水系統 →排水立管→下水道度影響，且變更位置對住戶毫無意義)。 • 變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分：排水立管。廚房、浴室器具(洗臉盆、浴缸、地 • 變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分：垂雜排水系統板排水管) →各戶分支管→垂直排直排水管、通氣管。水幹管(結合通氣管→伸頂通氣管) • 可彈性變動部分：水平排水管(重力或加壓排. 換氣空調系統. 3-7.

(28) 污水排水系統. →水平幹管→地中埋管→下水道。水)、終端器具。衛生器具(馬桶) →水平支管→垂直 •不可變動部分：筏基內化糞池。排水幹管(結合通氣管→伸頂通氣 • 變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分：垂管) →水平幹管→筏基內化糞池→ 直排水管、通氣管。污水揚水泵→污水揚水管→地中埋 • 可彈性變動部分：水平排水管(重力或加壓排管→下水道。水)、衛生器具。. 二、對應於開放式建築設備管線容納方式之檢討：基於上述的分析可知，不可變動的部分主要是在於源頭設備介面部分，變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分主要是在於垂直管道間部分，而可彈性變動部分在於水平管線及終端器具部分。因此為了對應開放式住宅的設備架構，主要的著眼點應放於垂直管道間及水平配管的對應部分。表 3-5 及表 3-6 說明了各系統在垂直管道間及水平配管空間可能之設置方式，位置，及收容量。表 3-7 及表 3-8 的分析則主要是以詳細的對應圖說來說明各個容納方式是如何的構成。而源頭設備介面部分因屬設備機械的領域且對住戶調整其內部空間較無直接的衝突，是故在此研究中暫不討論。表 3-5：設備系統構件在垂直管道空間內之設置方式，位置，及收容量設置方式配管櫃. 設置位置陽台周圍. 空間收容量揚水管、各戶分支給水管. 廚房排水系統. 配管櫃. 廚房周圍. 雜排水管、通氣管. 浴廁排水系統. 複壁. 浴廁周圍. 雜排水管、通氣管、污水管. 電力系統. 管道間配線櫃複壁管道間配線櫃複壁. 公共樓電梯間. 動力、插座、照明、空調等…電力幹線配線. 公共樓電梯間. 電視、電話、對講機、保全等…弱電幹線配線. 系統給排水. 給水系統. 強弱電系統. 弱電系統. 表 3-6：設備系統構件在水平管線容納內之設置方式及收容量備系統給排水設. 設置方式空間收容量配管架、低複壁、連接配管槽(牆內或各戶分支給(熱)水管牆面) 廚房排水系統配管架、高架地板雜排水管、通氣管浴廁排水系統低複壁、高架地板雜排水管、通氣管、污水管分離式冷氣機複壁、輕隔間內配線、淺天花配線冷媒配管廚房排油煙設備天花配線排油煙管浴廁排氣設備天花配線排風機、排風管(或直接接至浴廁垂直複壁) 給水系統. 設備系統換氣及空調. 3-8.

(29) 統強弱電設備系. 電力系統. 弱電系統. 淺天花配線、配線槽(天花、踢腳板)、動力、插座、照明、空調等…電輕隔間內配線、高架地板力支線配線及終端器具(配電盤、燈具、插座、開關等…) 集中配線櫃、淺天花配線、配線槽(天電視、電話、對講機、保全等… 花、踢腳板)、輕隔間內配線、高架地弱電支線配線及終端器具板. 表 3-7：垂直管道空間部分 2. 管道間：(開放式、半開放式但可提供維修空間). 1. 配管櫃：. • 開放式管道間，主要是在利用牆壁的凹陷空間來配置管線，由於管道全部露明於外，檢修相當方便。 • 設置地點主要是在公共梯廳附近。. • 組合方式是先將套管及底座預埋於樓版中，再將底框固定於底座上，再配置內框架以便配管，最後則利用鋼板包覆表面，並在外側留設檢修口。 • 設置地點為陽台，靠近設備端部介面側。 • 由於設置在陽台，變更及維修均較方便。 3. 配線櫃：. •半開放式管道間，與上述不同的是在於其是利用兩層結構壁體產生的空間所組成，是故其開口有限，需配合適當的檢修門，才能提供維修服務。 4. 複壁：. 3-9.

(30) • 複壁方式是利用三面結構壁體所圍塑的空間，於其中採用鋼框架來配管線，外側再覆蓋以防火的材料的組合方式。 • 設置地點主要是在公共梯廳附近。. • 主要是將所有的強弱電設備終端機具，透過配線櫃來加以整合。 • 設置地點以住戶內部空間為主。. 表 3-8：水平管線容納部分 1. 淺天花配線：. 2. 配管架：. • 主要是在提供照明電力配線及分離式冷氣機 • 水平配管架的方式是先利用背框架將管線安置妥當後，再將傢俱安置上去以遮掩被側的的冷媒配管。明管管線。 • 淺天花的配置，可採局部或全面的配置方式，由於其供給的空間很多，是故線路需經 • 其設置的位置必須靠近垂直管道間附近，否則會有部分的露明管線將難以收頭。過整理規劃，才不致顯得凌亂。 3. 低複壁： 4. 輕隔間內配(管)線：. 3-10.

(31) • 主要是設置於浴廁空間，利用鋼框架在靠近 • 此一方式是為利用輕鋼架隔間內剩餘的空間隔牆側另外組成一較低的壁體，來容納各種來配置管線。管線。 • 需注意的問題在於管線內部所發生的噪音以 • 其設置的位置必須靠近垂直管道間附近，否及結露現象，是故需對設置的位置、方式及則會有部分的露明管線將難以收頭，另外排填充材料等…各個方面來加以考量。水的坡度也需要加以計算，以免排水不良的情形發生。. 表 3-8：水平管線容納部分（續） 5. 配管槽：. 6. 高架地板：(局部複式樓板、彈性設置方式). • 局部複式樓板主要是透過反樑的方式來達成的，雖然其維修方便且不會佔用到其他住戶的空間，但是其彈性會被限制在局部複式樓板的部分。. • 配管槽為一將管線集中收容後,再配合整體帶 • 此為一工業化的產品，地板經由高架後可容狀式的傳輸管道來運送的方式。納許多管線，但是需注意管線的整理規劃問 • 其傳輸的方式，主要是沿著空間的周邊來傳題，以及經濟因素。送，是故可利用踢腳板、天花線腳及牆面來. 3-11.

(32) 配置。. • 設置方式可採局部或全面配置方式。. 三、工業化設備構件對應於開放式建築之檢討：由於工業化的發展迅速，建築內部的許多構件的逐漸開始被工業化生產。也因之於此結構體與設備的介面才能慢慢地脫離。然而就整個住宅而言，影響最大的部分主要是在於水電的供給部分。因此本研究也以此兩大方向為主要的討論對象，其詳細內容如表 3-9：. 表 3-9：工業化設備構件之特色及圖示工業化構件環紋管的採用. 構件特色 1. 材料：聚丙烯製成之環紋外管 (軟管)。聚乙烯或聚丁二烯製成之內管(軟管)。 2. 接合方式：螺旋式或和合接頭方式。 3. 用途：冷水或熱水給水管。. 隨插即用接頭. 該接頭可將兩端之電力及通訊線路直接聯繫起來，供彈性變更使用。. 圖示. 3-12.

(33) 萬能插頭. 利用預製配線槽直接至現場安裝，欲使用時再用萬能插頭直接插入即可使用。. 高架地板. 可於底部埋設電力、資訊管線或給排水管路。. 整體衛浴. 為採用預組式構材(FRP 材料所製成)，在工廠製造後，載運至現場組裝之衛浴設施，因其安裝是採用與結構體分離之方式，是故可適用於開放式建築。. 表 3-9：工業化設備構件之特色及圖示（續）工業化構件整體廚房. 構件特色與上述整體衛浴情形差不多，也都是為規格化的工業產品，因此可根據住戶的需求而採用不同的設置方式。. 圖示. 3-13.

(34) 組合水箱. 為一採用玻璃纖維及合成樹脂複合材料所構成的板片狀材料，本體即包含檢修口、爬梯等設施，施工時只需將各板片加以組裝便可完成，就使用維護及彈性變更均較方便。. 3-2.3 國內設備系統對應於開放建築之結論. （一）設備系統在開放建築上之對應要點概括設備技術的運用可分為設備系統的探討及設計上的對應兩個部分來說明，設備系統因需求的不同而有相當大的差異，如一般系統及考量智慧化、環境共生的設備系統就有明顯的區別，因其對開放性建築的影響並不直接，所以在此先不予討論，另就設計上的對應來說，綜觀整個設備系統主要可分為源頭、傳輸介面及終端器具三部分，不可變動的部分主要是在於源頭設備介面部分，變動彈性不大，但可考慮擴充及維修部分主要是在於垂直管道間部分，而可彈性變動部分在於水平管線及終端器具部分，因此為了對應於開放式住宅的設備架構，主要的著眼點在於垂直管道間及水平配管的對應部分，而採納的方式也以開放式明管化為其主要的配管方式。. （二）現今設備系統對應於開放建築上之問題以現今設備問題的對應上，設備源頭的設備只要有適當的預留空間即可達到要求，主要的問題還是發生在管線的收藏方面，以過去傳統埋設於主結構體的方式，在此已不能適用，相較之下只有將設備管線設置於填充體的架構之內才有達成目的的可能，現今國內雖有相關的工業化產品可對應，然而由於價格、使用性、介面的組合性等問題，而且相關的技術也未予整合，所以在使用上並不普遍，此外在設計上需要考量的問題也相當的多，如管線高程的規劃，出線口位置的規定，排水管坡度的問題及管線與設計模矩的配合等，都需加以解決. 3-14.

(35) 才能滿足基本上的需求。（三）設備系統對應於開放建築未來建議之發展方向關於設備發展方向而言，除了設備系統本身技術上的突破外，主要應該可分成兩部分來探討，其一是在於設備管線與填充系統的整合性考慮，以現今的技術來說已經有整體衛浴、系統廚房等相關配套性產品，幾乎在用水空間上均有完善的對應，然在其他空間的對應上討論較少，所以或許還有可發展的空間。另一則是在設備源頭系統空間、主要幹線管道空間及水平支管部分三者接頭的對應處理上，應該有完善的設計處理方法及相關的設施來加以對應，以解決對應於開放建築上的問題。. 3-15.

(36) 3-3 相關法規檢討 3-3.1 支架體填充體之相關法規分析. （一）國內外相關之法規比較針對日本荷蘭及台灣之建築相關法規，在不同開放層級之狀況下，其所遭遇的問題，及採取的因應對策，比較結果如表 3-10 所示：表 3-10：台灣，荷蘭，日本之建築相關法規再因應開放建築之問題及對策開放等級. 問題. 對策. 荷蘭馬特拉系統. 內部空間（填充體）. －. －. 日本. 1.內部空間 2.外牆系統（填充體外牆）. NEXT21. 台灣再生建築系統. 1.內部空間 3.外牆系統 3.構架系統（填充體構架體牆）. 由於例示規格的法 1.經由性能法規的建立，來審核利用新工規無法滿足新工法法新技術的建物，以達到對建物的管及新技術的更替。制，及新技術開發應用的管道。2.利用假使用執照制度的建立，分階段控制使用，並達成對新技術的開發應用。. 由於現行法規的諸 1.短期：利用新工法，新技術或特種建物多限制，實無法滿足來規避既有法規。新工法及新技術的 2.長期：經由性能法規的建立，抑或利用外更替。其他制度的建立，來審核利用新工法新技術的建物，以達到對建物的管制，及新技術開發應用的管道。. （二）就國內目前法規對應於開放建築之分析依照目前台灣之建築法、建築技術規則及內部裝修管理辦法之規定，在新建和更新的狀況下，當有不同的開放層級（開放程度）的需求時，可能遭遇某些問題。這些問題以及因應的對策則如表 3-11 所示。. 3-16.

(37) 表 3-11：在不同層級下，台灣建築相關法規可能遭遇的問題及可行對策開放層級. 法規. 新建. 內部空間（填充體）. 問題. －. 對策. －. 1.內部空間 2.外牆系統（填充體外牆）. 1.內部空間 3.外牆系統 3.構架系統（填充體構架體外牆）. 更新內部裝修材的變更，依建物室內裝修管理辦法進行，涉及跨類變更、跨組變更。依法登記辦理。. 問題. 無論採先建後售或預售方式，小規模：大規模：接可能因使用者無法確定，而外牆及填充體的更外牆及填充體的更無法確定外牆，在國內現行法新部分，涉及主要構新部分，涉及主要構規：1.無法取得建照執照2.中段造1/2以下。造1/2以上。查驗無法通過。3.因採二次施工所以在使照請領上亦還有問題. 對策. 1.利用新工法，新技術或特種建物來規避既有法規。 2.引入日本性能法規觀念用以審核。 3.利用假使用承認制度。 4.原始計畫先送審，後利用變更設計來符合需求。. 問題. 無論採先建後售或預售方式，小規模：大規模：接可能因使用者無法確定，而外牆及填充體的更外牆及填充體的更無法確定構造體及外牆，在國新部分，涉及主要構新部分，涉及主要構內現行法規：1.無法取得建照造1/2以下。造1/2以上。執照 2.工程查驗無法通過，放樣查驗、基礎查驗、完工驗收。 3.因採二次施工所以在使照請領上亦還有問題. 對策. 1.利用新工法，新技術或特種 1.增加高度及面積：需變更設計：以重建物來規避既有法規。以增建方式建、改建或改建方式 2.引入日本性能法規觀念用以 2.不增建高度及面進行審核。積：已修建方式 3.利用假使用承認制度。 4.原始計畫先送審，後利用變更設計來符合需求。. 3-17. 1.內部裝修材的變 1.增加高度及面積：更，依建物室內裝修以增建方式。管理辦法進行，涉及 2.不增建高度及面跨類變更、跨組變積：已修建方式將建更。築物之一部份拆 2.不增建高度及面除，不增加高度及面積：已修建方式積：以修建方式進行.

(38) 根據以上之法規比較及檢討，若要在台灣地區推動「開放式建築」之觀念，則建議做以下之建築相關法規之檢討與修訂： 1.建築法第八條：主要構造→放寬對主要構架系統的認定。 2.建築法第九條：建造行為，新建、增建、改建、修建。 3.建築法工程查驗：放樣查驗、基礎查驗、完工驗收--申請圖說與竣工圖不同。 4.建築技術規則：強制開放空間，建蔽率、容積率的認定。 5.有頂蓋平台的認定。（三）國內法規在支架體與填充體對應上之結論就開放建築可開放的等級而言主要可分成內部空間、外牆系統、構架系統三個層級，然而就台灣現有的法規分析來說，由於現行法規的諸多限制，實無法滿足新工法及新技術的更替，因此在未來的對策考慮上，短期方面可利用新工法，新技術或特種建物來規避既有法規，長期方面可經由性能法規的建立，抑或利用其他制度的建立，來審核利用新工法新技術的建物，以達到對建物的管制，及新技術開發應用的管道。. 3-3.2 相關設備法規分析（法規詳細條文請參照附錄 A-4） 1. 換氣及空調設備對應於開放式住宅之法規分析就「建築技術規則建築設備篇」而言，並無對個別式空調或分離式冷氣機做相關規定，而是對風管系統的空調方式做了很多規定，就住宅的空調系統而言實在影響不大。就其他法規分析而言，在空調通風設備方面，有「中央空氣調節系統使用電能及費率計收準則」以及「中央空氣調節系統電表及線路裝置規則」兩項法規，然而這兩項法規所提及的都不在空調系統設備方面，反而在電線的裝置及用電方面著墨不少，是故對應於開放式住宅的空調系統方面，也是沒什麼影響。除此之外，可參考的即是「換氣與空氣調節設備技術規範」以及「空調工程施工規範」，但是由於其並不是強制性的法規，所以在開放式住宅的空調. 3-18.

(39) 系統方面，可以提供作為檢視之用。 2. 電力電信系統對應於開放式住宅之法規分析在電力及電信系統可對應的法規上，就建築的內部以及住戶的部份來說，主要就是「建築技術規則建築設備篇」以及「屋內線路裝置規則」這兩項法規。而會對開放式住宅有直接的影響，主要是在線路的設置上，如管線與其他管線之間距、管線的彎曲轉折，維修的空間等…各部分，其他要注意的主要是在安全上的顧慮，只要材料可通過法規要求的檢驗，就對應於開放建築上並無太大的問題。 3. 給排水設備系統對應於開放式住宅之法規分析在給排水設備系統的法規分析上，對建築內部有直接影響的法規為「建築技術規則建築設備篇」、「台灣省自來水用水設備標準」、「台北市自來水用水設備標準」、「台北自來水事業處用戶用水設備設計須知」、「台北市下水道用戶排水設備標準」。就對應於開放式住宅的部分主要是在：給排水管的設置位置、管徑大小之要求、防振隔音要求、水量水壓要求、建築安全性考量、維修清潔便利性、排水坡度、污染防治等…各方面的考量。 4.. 國內現行法規影響設備系統開放性之結論. 從上述的分析來看，不論是什麼的設備系統，若從開放性的角度而言，均無對設備系統有任何嚴格的法規限制。換句話說，只要能達成一定的性能要求，在不危害安全及使用性的需求外，想要採用何種方式來因應開放建築的設備特性，都是可以被採納的，因此關於設備系統的設置，可說其彈性及可變性相當地高。. 3-19.

(40) 第四章. 開放式住宅設計準則之建議. 為了在台灣推動本土化開放建築，本研究根據開放建築之理論，嘗試針對提出開放式住宅中各個建築系統，提出能達成住宅之開放性、資源回收與再生、經濟性、模矩化、系統化等目標之設計準則，以供各界作參考。本章首先介紹開放建築之理念及系統層級之觀念，作為後續討論之基礎。接著則針對支架體，填充體，及設備系統三部份之構件，一一說明其適切的設計準則。. 4-1 開放建築與系統層級 4-1.1 開放建築之理念. 開放式建築的觀念是荷蘭籍教授哈布瑞肯(John Habraken)於 1962 年所提出。他認為唯有當居住者能對一個空間加以控制，決定以及採取行動，才可以稱之為居住在這個空間中。他稱之為人與環境的自然關係。在此理念下，SAR（Stichting Architecten Research）對開放式建築的研究重點，便在於如何建立一個可提供符合眾多個別需求的空間。為了達成此目標，各空間的異同，唯有藉著系統的建立，方能有組織有條理的，運用在各個空間中。在此前提下，將建築物分成支. 4-1.

(41) 架體與填充體兩個獨立的系統，實為開放式建築的首要目標。。在此我們將依循 SAR 的模式，將建築分成支架體、填充體。另外我們也將對設備系統加以探討其開放性。由於開放式建築涉及之範圍極為複雜，在考慮可行性之同時，亦應對目前市面上之成品加以考量，以免造成市場之封閉性或全面開發推廣上之困難。而我們在訂立開放式住宅的設計準則時，以資源回收與再生、經濟性、模矩化、系統化等為主要目標，作為考量的依據。. 4-1.2 開放建築系統層級為使各個建築系統構件能配合各種用途形式之建築空間，需先建立一致的秩序關係，也就是建築系統層級之建立。其首要工作是將所有構成系統化建築物之物件依類區分後訂定。建築系統之曾即可劃分為：整體系統，主系統，次系統，子系統幾個層級。層級越高，其可變動性越低（如結構體，基礎）。層級越低，其可變動性越高（如家具）。而不論為何層級之系統，皆有其自有物件，各物件需經由模具規畫定義，以使期能相互配合，不論接頭部，尺寸，及空間構成上皆能相互協調。依此原則，我們將建築物分成分成下列幾個層級及系統（如圖. 4-2.

(42) 4-1）：. 1.. 主系統：為建築物層級劃分之最高層，也是建築物之構成要素。其變動時，較低之層級需配合隨之更動，故其變動性較低。因其生命週期關係到建築物之整體壽命，故其材料之耐久性需加以考慮。. 2.. 次系統：為建築物層級劃分之第二層，其應配合主系統所訂定之規則進行系統規畫。由於次系統層級扮演著填充體之角色，常依使用需求改變而變動頻繁。. 3.. 子系統：為建築物層級劃分之最低層，與上層之主次系統無太大之相關性，主要考量要點為模矩尺寸關係及施工方式之配合。其目的在於保有次系統之完整，避免子系統變動時影響其上層系統。. 4-3.

(43) 系統層級圖支架體系統. 主系統. 地下軀體工程、基礎工程、結構軀體工程（柱樑版）垂直運輸工程. 填充體系統. 次系統. 衛浴系統、高架地板系統、外牆系統、隔間牆系統天花系統、門窗系統. 子系統. 給排水系統. 地板鋪面系統、室內牆面裝修系統天花照明系統、配電出線口給排水出. 圖 4-1：開放建築系統層級圖. 4-2 支架體設計準則根據 SAR 之定義，支架體為建築物需經群體決策，加以決定之部分。在此我們所認定的支架體，為生命週期較長，變動性較低、施工困難度較高、影響性大或其構件體積龐大者…。在開放式建築系統中，其開放的困難度也就相對提高，以目前幾個開放式建築的案例中，其開放程度幾乎是零。但在此我們仍設定其是具有開放性加以討論，訂定綜合性的設計準則： 1. 系統秩序性高、易於模矩尺寸之訂定、並考慮建築物之生長性及擴充. 4-4.

(44) 性。 2. 符合目前市場上既有的工業化製品。 3. 樑柱結構位置一定、空間具有彈性、室內隔間可任意變動。 4. 柱樑跨度大小與住宅尺度相近，易於基本模矩單元及主居空間之界定 5. 垂直動線可以採用外掛式配置，易於保有住居單元之完整性及室內空間之可變性。 6. 施工方式以鋼骨預鑄型式於工地現場組裝，縮短工期，提昇施工精確度。 7. 接頭以乾式接合方式（螺栓）為主，有利於建築物量體增減時，柱樑構件之拆解，組合，或再利用。 8. 因其生命週期最長、變動性最低、影響範圍最大，需適切考量其材料、構法、接合方式…。 4-1.1 主系統我們目前設定支架體中的主系統的變動性，基本上為零，為建築物之永久構造. 4-5.

(45) 或設施，不考慮其開放性，但對於材料的使用，設定其需符合未來建築的趨勢，如符合綠建築、具可回收性、為低環境負荷建材、生命週期相若等基本需求，除此之外尺寸模矩的配合更是必須的。表 4-1 說明基礎，地下軀體，結構軀體，及垂直運輸等主系統構件之開放性需求及因應之設計準則。表 4-1：主系統各構件之開放性需求及設計準則主系統構件地下軀體工程. 開放性需求. 設計準則. 地下軀體的生命週期基本 1. 需具可回收性、環保性質、符合綠建築的材料。上是與建築物相同的，在加 2. 生命週期與建築物相仿。上其可變動性極低，故我們 3. 配合綠建築最好採低環境負荷、CO2 排放量低在設計時要考量的方向，主. 的製品。. 要便放在其材料及構法上。 4. 需能配合系統模具尺寸。基礎工程. 基礎為適應不同基地需有 1. 符合建築所需強度、需求為主。不同之設計需求，因此在設 2. 能承受各種外力（如：地震力、風力…… 計準則的擬定上，以能負荷 3. 能適應當地地形、地貌、地質（砂質地、黏建築所需為主。但應考量將. 土……）. 來拆除後之再利用，與符合綠建築之需求。結構軀體工程. 建築的結構系統相當的. 1. 系統秩序性高、易於模矩尺寸之訂定。. （柱樑版，管道多，但考慮其對應於開放式 2. 施工方式以乾式施工於工地現場組裝，工廠生間）. 建築系統中的需求，需要空. 產製造可縮短施工時間、提高施工品質。. 間的自由度大，可彈性使用 3. 接頭以乾式施工組裝接合，利於建物增減、再等因子…基本上構架系統是較為符合我們所需。. 利用時，構件之拆除、組裝。 4. 結構尺寸接近住宅所需，有利其經濟性。 5. 樑柱位置一定，空間具有彈性，室內隔間可任意移動。 6. 構架系統由構架本身承受彎矩、垂直力的傳遞. 4-6.

(46) 及抵抗側向外力。故隔間牆可任意變動、且立面開口位置、大小可任意變動。 7. 系統所提供的強度可提供任何的住宅形式使用。. 8.對於隔音（樓版衝擊音的防治）、防水、防火等性能的滿足。 9. 針對於開放性，樓版之變動，不能結構體。垂直運輸工程. 空調配電／給排水. 1. 管線皆以半明管接合，兼具明管及暗管之優點。 2. 可提供部分管線之更換與維修。 3. 系統智慧化，減短現場配管工作時間。. 垂直運輸. 4. 接頭管徑規格化，減少接合上之問題。 5. 樓梯採外掛式，減少與其他系統之接合介面，形成獨立系統。 6. 樓梯系統本身之結構行為，及對支架體所產生之結構上影響。 7. 考慮單元的成長，對於設備的需求議會成長，預留成長空間。 8. 管線維修空間的設計。. 4-3 填充系統設計準則 4-3.1 次系統 SAR 對填充系統之定義為：相對於群體之次群體或更小單元之個人決策場所。我們則認為填充系統即建築物內部主要構成之單元。開放式建築之要變化即在此層級，藉由規則的訂定，模矩的訂定，工業化成品的採用…避免在變動時影響主系統，或對其他填充系統產生過大的影響，或對其子系統造成過多的影響。. 4-7.

(47) 此部份乃依能否達成系統在作空間調整時，達到非破壞性之拆解，以符合開放式建築在使用上之需求，減少建築物在更新時所產生的廢棄物。次系統的部分，基本上相當繁雜，在此對一些綜合性的準則加以訂定： 1.. 依附於結構系統上。. 2.. 考量構件轉用、再利用之可能性。. 3.. 變動影響結構系統的層面低。. 4.. 變動需求高需考量其相互之介面關係、接合部設計。. 5.. 各系統在變動時之相互影響性應愈低愈好。. 6.. 構件需考量依一定規則訂定，方具互換性、再利用性及可轉用性。. 7.. 工業化成品之採用。. 8.. 系統秩序性高、易於模矩尺寸之訂定。. 9.. 生產、運輸可能性的考慮。. 10. 避免現場裁切，應採乾式施工… 11. 考慮材料與系統生命週期之相互搭配，避免過度設計，造成浪費。 12. 因變動性高，接合部之設計尤其重要 13. 介面自由度之考量 14. 力學之考量。. 表 4-2 說明外牆系統，管線配線系統，高架地板系統，系統天花系統，隔間牆. 4-8.

(48) 系統，門窗系統，整體衛浴及整體廚房系統等次系統構件之開放性需求及因應之設計準則。表 4-2：次系統各構件之開放性需求及設計準則次系統構件外牆系統. 開放性需求. 設計準則. 帷幕牆依其使用材料之不同，可 1. 滿足物理性能，耐風壓性、隔熱性、水密性、區分為”金屬帷幕牆”，”玻璃帷幕. 氣密性、耐衝擊性等…。. 牆”及”預鑄混凝土帷幕牆”三種。2. 接頭需具備易於拆解組合之特性，有利於變動性。 3. 在使用相同接頭的原則下，仍須顧及材料的多變性，以符合各種不同之需求。 4. 以不承受載重為原則，變動更換時才不致影響結構。管線配線系統此系統為建築物運作的重要系統，主要分成垂直及水平兩部. 1. 材料生命週期的考量，需能相互配合避免造成浪費。. 份，垂直部份變動性較低。水平 2. 易於拆遷、安裝、維修及管線的伸長縮短組部份則需具有較多的變動的可合。能性。. 3. 更動時管線的再利用。 4. 可進行管線的區段性維修及更換。 5. 需可適應不同平面需求使用。 6. 接頭應採可變式，及多向性接頭以利不同需求之使用。. 高架地板系統高架地板目前已是市面上的工. 1. 考慮管線維修性。. 業成品，只要稍加將尺寸加以配 2. 地板下方可容納管線，管線可任意配置。合即可納入系統中使用，我們目 3. 模矩尺寸的配合，需可因應各種不同平面需前將其分成：垂直支撐物、水平求。支撐物，支承版三個部份。天花系統. 系統天花所採用的材料主要分為懸吊系統版系統及其他相關. 1. 考慮尺寸模矩與單元維修性、施工性、經濟性之平衡點. 4-9.