Chung Yuan Christian University

ReBar Renaissance

力霸鋼架建築美學表現再思

於臺南321巷藝術聚落中,嘗試以S/M/L/XL等不同尺度,重新思考力霸鋼架在建築空間中的可能性。
圖1

關於力霸鋼架系統

力霸鋼架是一種在台灣鐵皮加蓋中隨處可見的臨時、隨意搭建的角色,但實際上他是從國外引進的構架系統。

圖2

力霸鋼架-力霸故事

力霸鋼架以少量鋼材可達大跨距空間,在美援時期盛行二十年,但卻因1983年的豐原高中倒塌事件被迫禁止於大跨距空間使用,而實際上在臺灣街道中還是能時常看見力霸鋼架的存在。

圖3

(上圖)臺北機廠吊車台(1962)-(感謝黃俊銘老師提供/現場拍攝)
(下圖左)台北植物園 圓形溫室(1964)-(現場拍攝)
(下圖中)臺南體育館,已拆除-(網路圖片)
(下圖右)紀錄影片截圖:豐原高中錯誤使用導致屋頂塌陷,高中生死傷慘重(1983)-(紀錄報導)

力霸鋼架-三角穩定原理/應力分散原理

力霸鋼架主要原理為三角穩定原理與應力分散原理,使得力霸能以斷面十分小的構件(斷面尺寸1-3cm)即可達到最大跨距的空間圍塑,也因此達到空間中穿透、不被構造厚度所遮擋的空間美感。

圖4

力霸主要由至少三支主筋抵抗軸力與彎矩,背筋、背斜筋與腹筋抵抗剪力。

-三角穩定原理:使構件之間彼此推拉抗衡達力學平衡。
-應力分散原理:讓同樣載重下,以多又細小的構件取代粗壯但少量的架構,空間能達到穿透虛化美感。

力霸鋼架-臺灣歷史中的力霸

從歷史中分析,實際上一組力霸單元,可相當於一組結構構件的存在。

圖5

(上左一):力霸樑柱系統,高雄機廠配件廠-(感謝黃俊銘老師提供)
(上左二):圓拱力霸大型空間桁架系統,台中體專體育館-(米羅鋼架與力霸鋼架 研究書)
(上左三):力霸穹窿頂系統,台北中華體育館-(米羅鋼架與力霸鋼架 研究書)
(上左四):力霸穹窿頂系統,台北植物園-(現場拍攝)
(下左一、二):力霸三鉸拱系統-拱形,台中酒廠包裝工廠-(感謝黃俊銘老師提供)
(下左三):力霸三鉸拱系統-山牆形,台北機廠柴電工廠-(現場拍攝)
(下左四):力霸三鉸拱系統-拱形,台北機廠吊車台-(感謝黃俊銘老師提供)

力霸鋼架-輔助系統

力霸鋼架系統也需要一些輔助性構件去連結、或更穩固力霸組構。

圖6

-RC基座抬高防潮:抬高力霸鋼架系統,防止地面層濕氣影響力霸金屬的鏽蝕。

-壓力環/張力環:於環形穹窿拱頂系統中,壓力環於最內圈受力霸樑向心壓力,張力環於最外側受力霸樑向外推力(張力)。

-鉸接頭:三鉸拱顧名思義由三個鉸接連結兩組力霸,鉸接作為可微轉動的構件,於構架中提供建築體熱脹冷縮、地震運動等等軟性轉動幅度。

-拉力桿件:於構架間做單向或十字將構架彼此內拉平衡,輔助防止構架相互撐開。中央鐵環構件螺紋可於施工現場微調長度。拉力桿件末端以鐵片、拉勾等方式連結主構架。

關於321巷藝術聚落

基地位置位於台南北區公園路321巷,台南公園西側321巷藝術聚落,聚落由十棟日式雙拼宿舍所組成。

圖7

南向為近年完成的新台南轉運站,周圍擁有大量停車空間,東南向的台南公園與西側一正建設中公園,讓藝術村一帶產生悠閒、散步、參觀、遊玩等空氣氛圍。

321巷-聚落故事

藝術聚落於清領末期為軍事重地;日治時期為日軍步兵第二聯隊官舍群,逐漸打開清領時期的城牆,並出現“公園”;國民政府時期作為兵配工廠;2003年被列為古蹟保存區,現今為藝術團隊定期更換進駐。

圖8

設計位置主要座落於古蹟保存區-十棟日式雙拼宿舍與小部分公園區。十棟中有其二不被藝術團隊使用(No.19與No.44),剩下日式磚牆體殘跡、或是腐朽過於嚴重等。

321巷-聚落個性

藝術村擁有許多穿透材質、與材料呈現、或是一些藝術家的裝置藝術,讓藝術村有著十分穿透、輕量的空間感受。

圖9

321巷-聚落活動

藝術團隊定期更換進駐,主要為表演藝術類型與視覺藝術類型的團隊,需要工作坊、展覽場地、講座教學等等空間,但也因古蹟保存區規範限制,團隊無法擁有大空間做展演訓練、劇場演出等等,聚落活動也時常受天氣影響而受阻礙。

圖10

入口巷道擁有假日夜晚市集;空地草皮匯聚所有出入口,連通各個露天停車空間;聚落中常見綠色植物與紅色磚牆的相互交疊交錯。



嘗試在321巷藝術聚落中,用S/M/L/XL等不同尺度,以力霸鋼架系統,展現力霸鋼架在空間中新的可能性。

M/廢墟化空間再利用/力霸板牆系統

現況狀態為日式磚牆體殘跡,西側鄰棟為21號鐵花窗裝置藝術。

圖11

Barcelona Pavilion主要實驗以板牆系統、以及柱體脫離牆體的空間關係。思考:當力霸遇到巴賽隆納德國館的板牆時……..?

以德國館與舊日式宿舍在牆體上重疊、比例變化、縮放、空間機能反轉等方式,使得兩者在空間與時間上重疊。

圖12

透過力霸的穿透性空間構架感受舊有宿舍磚牆體及斑駁殘跡。

圖13

因力霸鋼架斷面極小達到空間虛化效果,人們活動其中,可同時透過力霸鋼架感受舊有宿舍牆體的存在,同時也在德國館格局中活動。

水體的存在與日式舊有磚基礎遺跡,有著不同時空的重疊感。(幻燈片02)

M/老朽化老屋再利用/力霸樑柱系統

44號日式宿舍內部腐朽過於嚴重而不被藝術團隊使用,但於外觀仍保留完整牆體外殼。

透過研究日式宿舍格局,跟隨榻榻米90x180cm的空間模矩化尺度形成空間。

圖14

抽換日式宿舍中間層軸組系統,原本的木結構樑柱抽換成力霸樑柱系統;頂層小屋組保留原日式宿舍木構屋架;底層床組保留磚基礎,並以透明強化玻璃連結力霸隔間。

圖15

人們活動其中,同時感受舊日式宿舍原有日式木構屋組與地面下舊有磚基礎的紋理。可快速替換的面材,因應藝術團隊定期替換、與活動的不同,有不同格局變化。

L/大型集會展演空間/力霸網格曲面系統

座落於宿舍群外一個空曠大草皮空間,匯聚所有路線、視線等。

圖16

提供藝術團隊作大型展演的空間場域;平日閒暇時作為居民集會場所。

圖17

由中央十字作為主構架,連結次構架形成網格狀曲面編織。

圖18

以透明、半透明板材作為外部遮蔽,但座席區仍為簍空,為半室內半戶外空間。

XL/老屋串連服務空間/力霸連續穹窿拱系統

現況主入口有假日夜晚市集,中央牆體阻隔東西兩側宿舍,每區宿舍旁會有一些小型附屬倉庫,主要活動會在空間較大的後院發生。

宿舍群巷道走向為東西向為主,東西兩方的宿舍中間被牆體阻隔。

圖19

嘗試改變中央牆體的變化,並以力霸連續穹窿拱型態連結開闢一條新的南北向巷道紋理,讓人們在南北側也有活動的可能。(幻燈片12)

不同活動的需求、力霸擁有不同跨距的空間圍塑,不同跨距又伴隨著不同拱高變化。

圖20

A-最北向:小型劇場
進入巷道入口第一個遇到的宿舍點,現況時有小型劇場舉辦,但活動受限於日式宿舍不大的空間中。
嘗試以力霸連續穹窿拱圍塑半戶外空間,成小型半戶外劇場。

B-中央:半戶外工作坊
再走入下一個巷道中,現況兩側為視覺藝術團隊使用。
透過力霸圍塑半戶外活動空間工作坊,牆體隨著桌椅尺度變化,人們活動時不會受到雨天的影響。

C-最南向:天然綠意頂棚植物花園
兩側分別為郭柏川故居的後院花園與遊客中心。
嘗試將牆體替換為連續力霸穹窿拱的一環,但只留有構架存在而不設定遮蔽,讓原先後院的牆體攀爬植物,與力霸架構交纏成自然頂棚。

力學上力霸穹窿拱頂的連續性,使彼此力量也能夠相互制衡。(幻燈片13)

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