Tag: 數位製造

瑞士偏僻山村Mulegns（穆倫斯），一座名為Tor Alva（白色巨塔）的30公尺高塔聳然而立，由文化基金會Nova Fundaziun Origen（新起源基金會）與蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）教授群協力打造，旨在復興僅餘十數人的古老村莊。其設計靈感源於當地甜點工藝，採用3D列印混凝土柱構成，不僅是全球最高的3D列印塔樓，更預計五年後拆卸移地重建，開創數位構築與文化傳承的嶄新篇章，體現科技、藝術及地方永續發展的深度結合。

瓦根塔（Wangen Tower）位於德國瓦根因阿爾高，是2024年州園藝博覽會的亮點。這座木塔由斯圖加特大學卓越集群「建築綜合計算設計與建造」研究，採用自成型木材技術，是首個多層步行建築。塔高23米，使用本地雲杉製成，展現了自然可再生資源和數位製造的結合。由ICD、ITKE及IntCDC設計，具備高效資源利用和創新木材結構。瓦根塔以其獨特的形態與結構，成為現代木造建築的象徵，展示了科學研究與設計的整合應用。

「Wisdome Stockholm」是瑞典國家科技博物館由Elding Oscarson建築師事務所設計的木構建築，位於斯德哥爾摩。這座創新建築擁有由277塊交叉層壓木材（CLT）構成的球形結構穹頂，內部設有巨型3D螢幕，作為太空劇場的核心。開放式矩形大廳內設有咖啡廳和臨時展覽空間，展示木材建築的多功能性。建築頂部的不對稱屋頂由多層薄木板構成，強調了建築機能和美感。外牆採用北歐雲杉和松木，融合數位製造與傳統工藝，展現了科技與設計的結合。

秋吉浩氣領導的VUILD與東京學藝大學Explayground計劃合作，於東京都小金井市校園內創建了「學習、學習舍」—一個參數化空間。這個開放式實驗室結合了3D加工CLT木構和混凝土，形成有機形狀的屋頂，成為學生和教師的聚集地。VUILD使用幾何演算法及5軸CNC加工，創造了這個創新的學習環境，同時運用創新建造方法與專利技術，實現成本效益和功能性的優化。

日本建築師隈研吾於日本直島 SANA MANE 豪華露營區設計了一座名為「SAZAE」的私人桑拿。此桑拿以螺旋貝殼為靈感，由隈研吾建築都市設計事務所的 Taichi Kuma 設計，並經桑拿專業品牌 TTNE 監督。建築內部如洞穴一般，唯一光源來自頂部採光洞 (skylight)。其外觀由約 5000 塊 CNC 切割膠合板組裝而成，呈現出豐富的紋理變化。

國立成功大學建築系師生以機械手臂蓋出全尺寸木作涼亭「波簷（Wave Eaves）」，波浪狀的屋簷成為成大數位智造工坊入口新意象。 成大數位智造工坊發展機械手臂輔助互承性木構築工法 成大數位智造工坊（RAC-Coon）2021年暑假成功發展出機械手臂輔助互承性木構築工法。成大數位智造工坊副執行長沈揚庭表示，波簷的實構帶動智慧營建技術創新，除了在預製工法上的快速客製化（Mass Customization）創新、雙曲拋物面互承木製結構的造型與構造創新，更是台灣首次以機械手臂輔助自動化組裝建築構造，開啟建築產業數位轉型自動化的新篇章，別具時代意義。 互承結構 Reciprocal Structure 沈揚庭分析，波簷構造的組成採用互承結構（Reciprocal Structure）是一種構造獨特的三維格架結構，其特點是力學上每根構件都被相鄰的構件所支承，同時，又支承相鄰的構件，形成循環的自承遞迴結構系統。「智慧營建在少子化、缺工，以及工程日趨複雜與高度整合的趨勢下，已成為先進國家戮力發展的戰略性目標，其中，數位製造機具如機械手臂輔助所帶來的營建潛力更是備受矚目」。   成大數位智造工坊在執行長杜怡萱與副執行長沈揚庭的帶領下，將機械手臂輔助數位製造工法帶入大學部「建築設計（八）」與研究所「建築結構與造型整合設計」兩門課程。   波簷主設計團隊由林彥甫、王舜昱、涂孟綸、龔柏宇、蕭郁霖等5位成大建築系大四學生組成，團隊以一整個學期的建築設計課程來實現機械手臂輔助構築專案。   林彥甫表示，波簷從傳統建築的出簷為出發點，運用參數設計將兩片雙曲拋物面，結合成如同波浪般高低起伏的新形態屋簷。沈揚庭也說，波簷是一座木構造的涼亭，坐落地點與光復校區成大數位智造工坊的招牌相呼應，屬地標型入口意象。空間上，與成大小西門古蹟遙遙相對，兩者以新舊屋簷的語彙進行古今的對話。   建築跨領域整合：杜怡萱＋沈揚庭 波簷的誕生也具有建築跨領域整合的宣示意義。結合杜怡萱的結構專長，以及沈揚庭的數位專業，執行過程中，工坊經理顏嘉慶與建築系碩士生蕭瑋廷，扮演重要角色。「波簷需要同時跨足在建築設計、機電整合、資工程控等領域，協助解決複雜的機械手臂數位製造跨領域問題，是跨領域整合的典範」。   沈揚庭表示，當我們在談跨領域整合時，最怕的就是淺碟型的操作，無法將跨域專業深化。因此以專案導向的學習（Project-based Learning），透過實踐一個專案來深度整合知識與技術，將會是未來培養人才的重要模式之一。「透過本次作品的執行體認到，當我們回歸到教育的本質時，真正有意義的創新必然發生在人才的創新。我們會持續努力將這套模式融入到正規課程加以制度化，使跨域人才的育成成為學校課程本身的內建基因，達到百年樹人的深遠影響。」 關於成大數位智造工坊 成大數位智造工坊創立於2020年9月12日，即將屆滿一周年。工坊成員在這近一年的時間裡已經達成許多突破性的發展，包括：建置出國內學術界最大且最為完整的機械手臂數位製造場域、將機械手臂輔助構築融入到學期制的常規課程、以及創造新的建築工法積極引導產業創新等。 2021年9月成大數位智造工坊預計舉辦成立一周年系列活動，除了展出工坊一年來的成果，也規劃工作營與研討會，期待能藉由周年慶的舉行，展現成大建築以智慧營建帶領國內建築相關產業數位轉型的決心，攜手臺灣產業共同開創具備國際競爭力的新時代。   關於杜怡萱 國立成功大學建築系博士，研究專長包括加強磚造與填入式磚牆行為、鋼筋混凝土行為、創新與輕量結構系統、耐震診斷與補強。 關於沈揚庭 國立成功大學建築學系博士，美國喬治亞理工學院資工碩士，國立成功大學建築學系碩士，國立成功大學建築學系學士。 擔任國立成功大學數位智造工坊(RAC-Coon) 副執行長(2020-迄今)、國立成功大學科技藝術學成 副主任(2020-迄今)、國立成功大學建築系 副教授(2019-迄今)。 專長及研究領域包括建築設計理論與規劃、電腦輔助設計、數位製作/電腦輔助製作、人機互動設計 嵌入式系統、資訊視覺化設計、參數式設計、響應式網頁設計等。

木材是一種古老的的建築材料，但它卻在近百年來逐漸被混凝土和鋼材所取代。在當今碳中和的背景下，加以建築技術的進步（比如數位化建造和預鑄建築），木材的優勢又被重新發現。

這座金屬人行步橋竣工代表著數年來的團隊合作到達顛峰，來自荷蘭（尼德蘭）的數位製造公司MX3D於2015年啟動該計畫，希望採取其具有革新性的大型3D列印技術印製出一座金屬人行步橋，為數位製造工具在開拓新的建築形式語言帶來有趣的且有啟發性的範例。

「Striatus」這個名字反映了它的結構邏輯和製造過程，混凝土被精確地列印成與主要結構力正交的層，以創建一個不需要砂漿或鋼筋的「條紋」純壓力結構系統。由於這種結構不需要砂漿，這些砌塊可以在不同的地方拆卸和重新組裝。

由多個組織如 Institute for Computational Design、Construction (ICD), Institute of Building Structures 、Structural Design (ITKE) 以及 (ITFT) 斯圖加特大學(University of Stuttgart)的ITECH（Institute for Textile and Fiber Technologies）共同組成的研究小組，開發了一種自適應性的結構「ITECH Research Demonstrator 2018-19」，其概念來自於瓢蟲翅膀的摺疊機制。