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系統識別號 U0002-0703201920281000
中文論文名稱 多元性(居住)空間組構與生成
英文論文名稱 Computer-Aided Living Space Composition and Generation
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 建築學系碩士班
系所名稱(英) Department of Architecture
學年度 107
學期 1
出版年 108
研究生中文姓名 鍾奇翰
研究生英文姓名 Chi-Han Chung
學號 605360097
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2019-01-15
論文頁數 134頁
口試委員 指導教授-陳珍誠
共同指導教授-柯純融
委員-倪順成
委員-張恭領
中文關鍵字 網格  模矩化  衍生式設計  參數化設計  居住單元 
英文關鍵字 Grid  Modulor  Generative Design  Parametric Design  Living- Units 
學科別分類 學科別應用科學土木工程及建築
中文摘要 電腦輔助設計的演進以及跨領域的整合性,建築設計的廣度及其發展性有了更多元的選擇。相較於過去,由設計前端的設計提案、設計手法運用、到後期的圖面繪製,電腦輔助設計在不同階段都為設計者帶來更多的便利與思考、詮釋設計的可能性。本研究應用電腦輔助設計及參數化軟體的可視性、模擬,與從局部到整體的關聯性等特色,結合模矩化單元、網格系統,探討台灣不同類型的居住空間的可能性與發展性。
本研究以戰後歐洲與日本兩區域,以及前數位時期建築師事務所對於居住空間、居住環境所提出的設計方法與研究做為開端,整理出以網格系統、模矩化系統做為核心,結合參數化軟體做出一系列的研究與嘗試。首先以網格系統、隨機及容積限制條件,對於網格系統單元的選取規則編寫,以天井、開放空間兩種空間為操作對象。接著以多元性、複合式為主,參考妹島和世及MVRDV的方案做案例參數化,並加入模矩化單元的設定與設計上的排列組合。
研究後段以網格系統及模矩化,結合四房兩廳、三房兩廳之狀態設定下,將各機能單元平面與居住單元量體做系統性整合,並定義出0.3米為最小模矩尺寸。再衍伸此設計方法,排列組合出各居住單元平面配置所有的可行方案。最後運用模矩單元的操作與設定,針對出租套房、兩層樓社區式街屋、高層集合住宅做不同的設計操作。以模矩單元結合參數化軟體使用,在不同的設計類型下提供更多的替選方案,及過程中加入不同設計參考因素,在同樣的居住單元下產出多種不同的參數化設計結果。透過掌握網格系統與對模矩單元的定義,運用衍生式設計方法與參數化設計的優勢,在居住空間的探討上提出不同於傳統設計的設計方法與思維。
英文摘要 The evolution of computer-aided design and cross domain integration allows architectural design process develop toward more diverse approaches. In comparison to the past design methodology of drawings production, computer-aided design has eased the process in thinking and interpretation toward the possibility beyond. The purpose of this research is to explore the applications of computer-aid design and parametric modeling for visualization, simulation, and the adaptability from partial to entire relationships, via the integration with modular units and grid system to understand the variations Taiwanese residential space developments.
This research begins with studies on different design approaches from Europe and Japan, also the theories and developments of pre-digital age architects for the housing design and residential environment, defines the grid modular system as foundation, conducting along with parametric modeling for various design explorations. Initial design begins with grid system, due to the limitation of volume ratio, selective design programs targeted on both on patio and open areas for design operation. With the purpose of diversified and introducing more compound spaces, projects from Sejima and MVRDV is referred as parametric experiments guideline, with the integration of modular units for optimizing design layouts.
In the final stage of the research, modularize grid system is further developed into residential units with four bedroom + 2 living and three bedroom + 2 living settings, fitting into with building service system, defines with 0.3 meter as the smallest modular, further arranging the units plans for optimization. The units are then expanded into rental suites, 2-story shop houses, and high rise apartment for various design types. The utilization of parametric modeling allows selection for the different design, along with considering others design factors, producing parametric plan settings within the same boundary. Via pre-determined grid system toward the modularity definition, utilizing generative design method with parametric design benefits the exploration on residential spaces in proposing a new approach that differ from conventional design methodologies.
論文目次 第一章. 緒論 1
1-1研究動機 1
1-1.1 畢業設計的啟發 1
1-1.2 住宅僵化的現況 1
1-1.3 居住型態的改變 2
1-1.4 接觸到數位設計/參數化設計的思維 3
1-1.5 數位時代下的建築設計與拓展的可能性 4
1-1.6 對未來居住環境型態的想像 5
1-2 研究目的 6
1-2.1 了解二戰過後,國際上建築對居住場域/空間的思考 6
1-2.2 了解不同演算法的應用邏輯 7
1-2.3 參數化/演算法應用於居住空間生成 7
1-2.4 多元居住空間組合之發展與可能性 8
1-2.5 以數位設計方法輔助台灣集合住宅之設計 9
第二章. 文獻回顧 10
2-1 戰後(歐洲)住宅型態研究之相關建築理論與案例 10
2-1.1 TEAM-X 10
2-1.2 Structuralism 14
2-1.3 TEAM-X與相關Structuralism案例 15
2-1.4 Metabolism 25
2-2數位設計居住環境相關案例 33
2-2.1 Rem Koolhaas&OMA對荷蘭建築的啟發 33
2-2.2 MVRDV 34
2-2.3 MVRDV重要著作及相關內容 41
2-2.4 MVRDV案例 43
2-3.數位相關案例 48
第三章. 網格系統與規則編寫 54
3-1網格系統 54
3-1.1 隨機-量體容積與高度變化 54
3-1.2 隨機-每層樓,容積控制 56
3-1.3 隨機-開放空間 66
3-2 小尺度都市空間 70
3-2.1 街廓內型態操作 70
3-2.2 小尺度都市空間圍塑 71
3-2.3 DeCoding Space 74
3-3參數化案例 77
3-3.1 妹島和世-崎阜北方集合住宅 77
3-3.2 MVRDV-Sky Village 82
3-4 小結 85
3-4.1 整體操作總結-網格 85
3-4.2 整體操作總結-模矩 85
3-4.3 可發展性之設計 85
第四章. 模矩單元與居住空間生成 87
4-1 模矩單元 87
4-1.1 單元平面模矩 87
4-1.2 居住單元與居住空間 87
4-2 模矩居住單元 88
4-2.1 模矩居住單元-中低層出租套房 88
4-2.2 模矩居住單元-中低層出租套房2.0 90
4-2.3 模矩居住單元-剖立面量體建構 94
4-3 衍生式單元平面與居住空間 98
4-3.1模矩化單元平面 98
4-3.2 Generative Design – Plan 101
4-3.3 街屋式居住空間 105
4-4 設計小結 112
第五章 模矩化單元與居住類型 113
5-1 模矩居住單元與居住類型 113
5-1.1兩層樓街屋-小社區形式 113
5-2 高層集合住宅 115
5-2.1 對稱形式 115
5-2.2 不對稱形式 119
5-2.3 立面設計 123
第六章 結論與心得 126
6-1 總結 126
6-1.1 網格系統練習 126
6-1.2 模矩單元與單元平面模矩化 127
6-1.3 居住類型設計 128
6-2 結論 130
6-2.1 網格系統 130
6-2.2 模矩系統 130
6-2.3 參數化軟體與模矩、網格系統 130
6-3 後續研究建議 131
6-3.1 系統化 131
6-3.2 參數化軟體與設計者 131
6-3.3 拓樸幾何 131
參考文獻 133


圖2-1 1 金巷設計配置圖 16
圖 2-1 2 金巷設計剖面圖 17
圖2-1 3 Quartiere Matteotti外觀與圖面 18
圖 2-1 4 阿姆斯特丹孤兒院外觀及平面圖 19
圖2-1 5 House Of The Future 空間與凸面 20
圖2-1 6 Diagoon外觀、透視、平面 21
圖2-1 7 Centraal Beheer 室內透、外觀、平面圖 23
圖2-1 8 諾亞方舟結構圖 24
圖 2-1 9 kasbah透視與平面 24
圖2-1 10 海上都市模型、剖面圖 26
圖2-1 11 層狀都市3D模型 27
圖2-1 12 樹上都市外觀 28
圖2-1 13 中銀膠囊大樓 29
圖2-1 14 Takara Beautilion 30
圖2-1 15 Helix City 30
圖2-1 16磯崎新-新宿計畫 / 澀谷計畫 32
圖 2-2 1 WoZoCo老年公寓 44
圖2-2 2 住區九號透視圖與平面圖 46
圖2-2 3 Silodam外觀與圖解 47
圖2-3 1崎阜北方集合住宅 圖解與外觀 49
圖 2-3 2 VM Houses圖解與外觀圖 50
圖2-3 3 Sky Village圖解與外觀 51
圖 2-3 4 Kokkugia設計過程 53
圖3-1 1100棟容積60%之量體置放 54
圖3-1 2 量體高低變化規則 55
圖3-1 3 量體與控制點距離影響量體高度變化Grasshopper寫法 55
圖3-1 4與控制點遠近影響整區量體高度變化 56
圖3-1 5網格系統建構與各區域劃分構想 57
圖3-1 6網格系統與Grasshopper寫法 57
圖3-1 7 天井區選取與Grasshopper寫法 58
圖3-1 8 外圍網格選取與Grasshopper寫法 58
圖3-1 9 輸入值創建 58
圖3-1 10 天井設計Grasshopper寫法 58
圖 3-1 11天井操作成果 59
圖3-1 12 天井-挑空 Diagram 60
圖 3-1 13天井區選取Grasshopper寫法與天井選取狀態(平面示意圖) 61
圖 3-1 14 天井(挑空)Grasshopper寫法與操作成果 62
圖3-1 15 網格分割與各區選取規則構想 63
圖3-1 16天井區Grasshopper寫法與天井選取狀態(剖面示意圖) 64
圖 3-1 17 天井(錯落)Grasshopper寫法與操作成果 65
圖3-1 18資料結構改變 66
圖3-1 19兩種開放空間選取規則Grasshopper寫法 67
圖3-1 20大型開放空間(3x2)選取狀態(平面示意圖) 68
圖3-1 21隨機-開放空間Grasshopper寫法與操作成果 69
圖3-2 1整體區域6X6矩陣與街廓4X4矩陣關係 71
圖3-2 2 6X6矩陣區域街廓初始分布 71
圖3-2 3區域矩陣形變規則 72
圖3-2 4 綠帶空間選取 73
圖3-2 5 Decoding Space元件運作結果 74
圖3-2 6 Decoding Space出入口設定與運算結果 75
圖3-2 7 小型都市空間操作成果 76
圖3-3 1 崎阜北方集合住宅圖 77
圖3-3 2 模矩單元初步操作 78
圖3-3 3量體框架初步設定 78
圖3-3 4 模矩單元Pattern排列Grasshopper寫法 79
圖3-3 5模矩空間排列Pattern 79
圖3-3 6居住Pattern與置入對應樓層 Grasshopper寫法 80
圖3-3 7 模矩化居住空間參數化操作成果 81
圖3-3 8 量體輪廓塑形 82
圖3-3 9 模矩設立與量體分割 82
圖3-3 10 網格、量體相切,平面選取 83
圖3-3 11 梯廳空間選取與平面圖排列 83
圖3-3 12 Sky Village參數化Grasshopper寫法與成果 84
圖4-2 1 Packrat插件圖示 88
圖4-2 2 居住單元與旋轉置入排列 88
圖4-2 3 Grasshopper寫法 89
圖4-2 4 量體生成圖解 89
圖4-2 5 中低層出租套房 操作成果 90
圖4-2 6 中低層出租套房2.0 Grasshopper寫法 91
圖4-2 7 各層平面單元模矩與開放空間之關係 92
圖4-2 8 中低層出租套房2.0 操作成果 93
圖4-2 9 模矩居住單元 94
圖4-2 10 居住單元置入之容器 94
圖4-2 11 空間關係配置 95
圖4-2 12 操作成果 97
圖4-3 1 模矩單元平面 98
圖4-3 2 單元平面與居住平面1 99
圖4-3 3 Grasshopper寫法與操作成果 100
圖4-3 4 設計流程圖解 101
圖4-3 5 設計流程圖解 101
圖4-3 6 設計流程圖解 102
圖4-3 7 設計流程圖解 102
圖 4-3 8 衍生式居住平面圖 103
圖 4-3 9 Grasshopper寫法 105
圖4-3 10居住空間模矩單元 105
圖4-3 11 居住空間量體 107
圖4-3 12 單元平面套至空間單元Grasshopper寫法 108
圖4-3 13 居住單元1 - 一二層平面圖及量體 109
圖4-3 14 居住單元2 – 一二層平面圖及量體 110
圖 4-3 15 居住單元3-一、二層平面圖及量體 111
圖 5-1 1兩層樓街屋Grasshopper寫法 113
圖 5-1 2 參數調整與其操作成果 115
圖5-2 1高層住宅對稱Diagram 116
圖 5-1 4 高層集合住宅-對稱 Grasshopper寫法 116
圖 5-2 2高層集合住宅-對稱 單元分布平面圖 118
圖 5-1 3 參數調整與其操作成果 119
圖 5-2 1 高層住宅-不對稱 Diagram 119
圖 5-2 2 高層住宅-不對稱 Grasshopper寫法 120
圖 5-2 3 高層集合住宅-不對稱 一、二、三層平面圖 121
圖 5-2 4 高層集合住宅-不對稱-規律 操作成果 122
圖 5-25 高層集合住宅-不對稱-隨機 操作成果 123
圖 5-2 6 帶狀開窗形式Diagram 123
圖5-2 7 帶狀開窗單元操作成果 124
圖5-2 8 立面皮層開窗形式Diagram 124
圖 5-2 9 立面皮層開窗單元操作成果 125
圖 5-2 10 整體立面操作成果 125


參考文獻 中文文獻
Le Corbusier 編,
張春彥、邵雪梅 譯,
2011,《Le Corbusier.Modulor模度》,中國建築工業出版社

陳興 編,
2006,《世界頂級建築大師 MVRDV》,中國三峽出版社

李飚 ,
2012,《建築生成設計-基於複雜系統的建築設計計算機生成方法研究》,東南大學出版社

JUT Foundation for Arts and Architecture, Mori Art Museum,著
張瑞娟、陳建中、江文菁,譯
2013,《代謝派未來都市》,田園城市出版社

朱淵 ,
2012,《現世的烏托邦-十次小組城市建築理論》,東南大學出版社

相關論文
蕭吉甫,
2006,《格狀城市》,淡江大學建築系碩士論文

湯天維,
2012,《以演算法探討參數化集合住宅設計》,淡江大學建築系碩士論文

彭思齊,
2013,《模矩式集合住宅參數化之研究》,淡江大學建築系碩士論文
相關網站
Kokkugia /
https://www.kokkugia.com/

Piet Blom /
http://forgemind.net/phpbb/viewtopic.php?f=24&t=12139

Herman Hertzberger /
https://www.e-architect.co.uk/architects/herman-hertzberger
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