台灣氣候溫暖多雨適合竹子生長，因此擁有相當豐富的竹林資源。而竹材生長迅速、質量輕但具有一定結構強度、容易加工等特性，使得竹材的應用常見於台灣先民的生活之中。然而隨著工業化之後，竹材被鋼鐵、混凝土等工業材料所取代，直到近年環保意識與本土意識抬頭，竹材料才重新受到大眾的重視。

    本研究以竹材為起點，嘗試將傳統竹工藝、竹結構結合電腦輔助設計，重新思考竹構造設計與有效形態的可能性。透過收集竹材特性的相關記錄、學術論文等文獻、回顧竹構的傳統工法、相關結構、構築與相關建築師、研究團隊的實作案例，了解竹材及其構築行為之特性。本研究運用參數化模型進行形態找尋，其過程主要分為兩大類：單一構件與單元式的形態尋找。單一構件從基本的懸鍊線、幾何形狀出發，探討其目標形態、錨定點、邊長限制、……等參數對於其形態之影響，並製作1:20之縮小比例之模型，整理與檢討適合竹構築型態的設計要點。單元式之形態找尋則著重於極小曲面，極小曲面具有三軸向的重複性與旋轉對稱性，因此其複雜的圖形可以分割為簡單的基本單元。

    本研究選擇Gyroid曲面出發，並參考竹材之特性與前述之設計要點調整其曲面的編織方式與構造，並以此製作縮小比例之模型驗證其可行性。1：1實構築的部分選擇以前述研究之極小曲面單元作為詮釋竹材特性之載體，藉由單元間的排列堆疊表現出竹材之柔韌及加工的可能性，並期望本研究可以提供後續研究者對於竹構築之特性有更深入之了解。

Taiwan’s warm and rainy climate is ideal for bamboo growth, resulting in abundant bamboo forests. Bamboo grows rapidly, is lightweight yet structurally strong, and is easy to process, making it a common material in the daily lives of Taiwan’s early inhabitants. However, with industrialization, bamboo was replaced by industrial materials such as steel and concrete. It wasn’t until recent years, with the rise of environmental awareness and local consciousness, that bamboo has regained public attention.

This study begins with bamboo as a starting point, attempting to combine traditional bamboo craftsmanship and bamboo structures with computer-aided design, to rethink the possibilities of bamboo construction design and effective forms. By collecting the related characteristics of bamboo, academic papers, and other literature, reviewing traditional bamboo construction methods, related structures, construction, and practical cases by relevant architects and research teams, this study aims to understand the characteristics of bamboo and its construction behavior. The research employs parametric models to search for forms, with the process mainly divided into two categories: single component and modular form-finding. The single-component approach explores the impact of parameters such as target form, anchor points, edge length constraints, etc., starting from basic catenary lines and geometric shapes. A 1:20 scale model is produced to organize and review the design points suitable for bamboo construction forms. The modular form-finding focuses on minimal surfaces. Minimal surfaces have tri-axial repetition and rotational symmetry, allowing complex shapes to be divided into simple basic units.

This study starts with the Gyroid surface, adjusting its weaving method and structure by referring to the characteristics of bamboo and the design points mentioned earlier. A scaled-down model is produced to verify its feasibility. For the 1:1 real construction, minimal surface units from the previous research are selected as carriers to interpret the characteristics of bamboo. The arrangement and stacking of these units demonstrate the flexibility and processing possibilities of bamboo. It is hoped that this study will provide subsequent researchers with a deeper understanding of the characteristics of bamboo construction.

目錄	
第1章.	緒論	1
1-1.	研究動機	2
1-1-1.	個人的構築經驗	2
1-1-2.	台灣的竹文化	3
1-1-3.	竹材料的優點	3
1-1-4.	竹構築的優勢	4
1-1-5.	自造者時代的來臨	5
1-2.	研究目 的	6
1-2-1.	傳統與數位竹構造的對話	6
1-2-2.	參數化設計輔助之竹構築	6
1-2-3.	彎曲的竹構形態與輔助模具	6
1-3.	相關領域	8
1-3-1.	數位製造	8
1-3-2.	傳統竹工藝	8
1-3-3.	建築織理性與實驗性構造	9
1-4.	研究流程	10
1-5.	研究成果	11
第2章.	文獻回顧	12
2-1.	竹子的材料特性	13
2-1-1.	台灣的竹林與永續課題	13
2-1-2.	台灣六大竹種類與竹材特性概述	14
2-1-3.	竹材之結構性相關研究	16
2-1-4.	竹材料種類	18
2-1-5.	台灣竹材應用	19
2-2.	傳統竹工藝技術	21
2-2-1.	竹材的基本處理加工/殺青/防腐	21
2-2-2.	竹編織	23
2-2-3.	竹材彎曲工法	26
2-3.	傳統竹構築案例	28
2-3-1.	Grand World Phu Quoc Welcome Center / VTN Architects，武重義	28
2-3-2.	The Bull Cooking School /Chiangmai Life Architects(CLA)	29
2-3-3.	長榮大學竹構集會堂/大藏	30
2-3-4.	Bambow Bridge /Atelier Lai	31
2-3-5.	ALCHEMY YOGA CENTER /IBUKU	32
2-3-6.	Flamingo Bamboo Pavilion/BambuBuild	33
2-3-7.	Keeng Seafood Restaurant/BambuBuild	34
2-4.	數位竹構築案例	35
2-4-1.	Thousand Line	35
2-4-2.	Camboo Pavillion/Luca Poian Forms	36
2-4-3.	無門之門。入山門/易新設計+B群，鄭博仁	37
2-4-4.	逐雲/ ROSO機器人建造實驗室+陳冠帆、吳蓓倫	38
2-4-5.	蜷蜷亭，Rolling Pavillion/曾令理+偶然設計	39
2-5.	小結	40
第3章.	單一構件參數化模型形態尋找	41
3-1.	形態找尋	42
3-1-1.	形態找尋軟體Grasshopper+Kangro	42
3-1-2.	懸鍊線(Catenary)	43
3-1-3.	懸鍊線形態找尋	44
3-1-4.	簡單幾何	45
3-1-5.	其他編織方法	50
3-2.	縮小比例模型	51
3-2-1.	模型底座	51
3-2-2.	基本幾何I	52
3-2-3.	基本幾何II	53
3-2-4.	基本幾何III	54
3-2-5.	基本幾何IV	55
3-3.	第三章小結	56
第4章.	單元組合式參數化形態尋找	57
4-1.	單元組合	58
4-1-1.	Shell Structure	58
4-1-2.	Miulte Pipe	59
4-2.	極小曲面(MINIMAL SURFACE)	60
4-2-1.	基本定義	60
4-2-2.	三週期極小曲面(TPMS)	61
4-2-3.	三週期極小曲面隱式公式與生成插件	62
4-3.	極小曲面的放樣與製造	66
4-3-1.	分割與放樣	66
4-3-2.	縮小比例模型製作過程	68
4-4.	小結	71
第5章.	竹構築試驗	72
5-1.	竹織詩亭（WINDWOVEN PAVILION）	73
5-1-1.	設計發想	73
5-1-2.	形態找尋	74
5-1-3.	基本單元與敷面構造	76
5-1-4.	邊框設計與輔具製造	78
5-1-5.	施工流程圖	79
5-1-6.	完工照片	80
5-2.	小結	84
第6章.	結論	85
6-1.	研究過程之回顧與結論	86
6-1-1.	參數化竹構築形態找尋與設計	86
6-1-2.	縮小比例模型測試	86
6-1-3.	竹構Pavillion之建造	87
6-1-4.	竹材料的不確定性與施工誤差	87
6-1-5.	輔助材料的數位製造	87
6-2.	後續研究建議	88
6-2-1.	數位製造之輔助構件	88
6-2-2.	竹編織與皮層	88
6-2-3.	VR、AR等科技與構築技術的進一步融合	88
6-2-4.	跨領域合作與應用推廣：	89
6-2-5.	結語	89
參考文獻	90
圖片來源	92

 
表目錄
表格 1  竹材之強度性質，(康讓雷1989)	17
圖目錄
圖 1  大一竹波坪亭作品	2
圖 2  福工工作坊作品	2
圖 3  森林木人作品	2
圖 4  A+U作品	2
圖 5  台灣竹類分布	13
圖 6  平編	23
圖 7  方格編	23
圖 8  斜紋編	23
圖 9  菱形斜紋編	23
圖 10  六角編	24
圖 11  風車編	24
圖 12  雙重三角編	24
圖 13  麻葉編	24
圖 14  輪口編	24
圖 15  牛眼編	24
圖 16  八角編	25
圖 17  菱形編	25
圖 18  珩鳥編	25
圖 19  繩編	25
圖 20千線結構	25
圖 21  蝶繞	25
圖 22  蛛網編	25
圖 23  以噴燈加熱竹桿	26
圖 24  竹桿開槽工法	26
圖 25  準備材料	27
圖 26  模具輔助加熱過程	27
圖 27  加工成品	27
圖 28  迎賓中心外觀	28
圖 29  內部桁架剖面圖	28
圖 30  桁架細部圖	28
圖 31  迎賓中心內部	28
圖 32  公牛亭外觀	29
圖 33  公牛亭內部	29
圖 34  設計草案圖	29
圖 35  剖面圖	29
圖 36  竹構集會堂內部	30
圖 37  工廠預製桁架	30
圖 38  施工過程的假支撐	30
圖 39  竹橋整體外觀	31
圖 40  竹橋的應力模擬圖	31
圖 41  加熱彎曲後的竹拱	31
圖 42  Alchemy Yoga Center外觀	32
圖 43  黑色竹子所組成的網格結構	32
圖 44  Flamingo Bamboo Pavilion外觀	33
圖 45  展覽館剖面圖	33
圖 46  展覽館內部	33
圖 47  竹廳外觀	34
圖 48  由直紋曲面構成的牆體	34
圖 49  展示亭外觀	35
圖 50  竹編織分析	35
圖 51  展示亭之設計過程	35
圖 52  Camboo Pavillion外觀	36
圖 53  般若佛母與內部結構對比	36
圖 54  結構發展過程	36
圖 55  入山門外觀	37
圖 56  主結構發展過程	37
圖 57  集束竹工法	37
圖 58  逐雲外觀	38
圖59  竹片之製造與卡扣測試	38
圖 60  蜷蜷亭外觀	39
圖 61  模擬圖與竹栱放樣	39
圖 62  竹栱製造測試	39
圖 63  懸練線的數學圖形	43
圖 64  聖路易大拱門	43
圖 65  懸鍊線基本元件圖	43
圖 66  旋轉與組合	44
圖 67  平移	44
圖 68  漸變	44
圖 69  簡單幾何基本元件圖	45
圖 70  基本幾何形態	46
圖 71  基本幾何形態-反轉錨定點	47
圖 72  基本幾何形態—堆疊	48
圖 73  Quad Mesh基本元件圖	49
圖 74  Quad Mesh形態找尋	49
圖 75  六角敷面生成形態	50
圖 76  六角敷面平面圖	50
圖 77  六角敷面hex元件定義圖	50
圖 78  模型與底座爆炸圖	51
圖 79  接地點位元件定義圖	51
圖 80  參數化模型-基本幾何I	52
圖 81  1：20模型-基本幾何I	52
圖 82  參數化模型-基本幾何II	53
圖 83  1：20模型-基本幾何II	53
圖 84  參數化模型-基本幾何III	54
圖 85  1：20模型-基本幾何III	54
圖 86  參數化模型-基本幾何IV	55
圖 87  1：20模型-基本幾何IV	55
圖 88  斷裂之圓竹棒	56
圖 89  Shell Structure元件定義圖	58
圖 90  生成之Shell Structure形態	58
圖 91  Miulte Pipe元件定義圖	59
圖 92  生成之Miulte Pipe形態	59
圖 93  millipede生成極小曲面基本元件定意圖	62
圖 94  Millipede生成之極小曲面單元	65
圖 95  Gyroid曲面之切分	66
圖 96  假定之理想分割線	66
圖 97  單元目標分割線	66
圖 98  分割線之重新放樣	67
圖 99  單元元件定義圖	68
圖 100  基本單元參數化模型	68
圖 101  單元編織面之分層	68
圖 102  邊框爆炸圖	69
圖 103  邊框切割圖	69
圖 104  組立之邊框	69
圖 105  單元爆炸圖	70
圖 106  組立完成之單元	70
圖 107  基本單元堆疊之構造	71
圖 108  AI生成之模擬圖	71
圖 109  竹織詩亭透視圖	74
圖 110  平面圖	75
圖 111  剖面圖	75
圖 112  編織面元件定義圖	76
圖 113  基本單元	76
圖 114  竹片寬度與厚度	76
圖 115  單元爆炸圖	77
圖 116竹片長度與打孔位置運算	77
圖 117  竹片長度與打孔位置製造圖	77
圖 118  邊框爆炸圖	78
圖 119  邊框切割圖	78
圖 120  單元組立流程圖	79
圖 121  單元間相互連接	79
圖 122  1：1製造之基本單元-1	80
圖 123  1：1製造之基本單元-2	80
圖 124   1：1製造之基本單元-3	81
圖 125  陽光穿透之效果	81
圖 126  編織面效果-1	82
圖 127  編織面效果-2	82
圖 128  邊框間以卡扣與角鐵固定	83
圖 129  竹片與邊框	83
圖 130  輔助邊框	83

參考文獻
中文論文
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潘俊宏(2022)，《三重週期最小曲面晶格之機械強度分析》，國立高雄科技大學，碩士論文。
李錫霖(2013)，《現代綠建材-竹材在未來台灣建築應用之探討》，中華大學，碩士論文。
中文期刊
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呂錦明(2010)，《臺灣竹圖鑑》，晨星出版。
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唐讓雷(1989)，《竹材之強度性質》。林產工業8(3)，79-85頁。 
網路資料
竹材產業技術諮詢中心：
https://www.bambootw.net/index.php

農業知識入口網：
https://kmweb.moa.gov.tw/theme_data.php?theme=news&sub_theme=agri_life&id=58705

台灣竹會：
https://www.taiwan-bamboo.org/tw/

豐年雜誌：
https://www.agriharvest.tw/archives/category/harvest-monthly

竹編織美：
https://ge.chu.edu.tw/var/file/62/1062/img/832/370567335.pdf

Green Media綠媒體：
https://greenmedia.today

大藏聯合建築師事務所：
https://www.taiwan-bamboo.org/tw/

WeWantToLearn.net
https://wewanttolearn.wordpress.com/tag/minimal-surface/