臺灣博碩士論文加值系統

高速發展的現代化都市催生了很多環境議題，如﹕水資源污染，嚴重影響到河川中的生態物種和品質；廢棄物的大量產生，以及廢棄物大量的堆積，造成了環境的破壞；都市密度的大幅提升，導致在城市中缺乏大面積的空間支應都市活動。隨著資訊和科技不斷的發展，互動技術的出現，提供了動態和互動空間的可能性。因此，本設計試圖對廢輪胎的可用性進行思考，結合互動技術，構建出一個新的機制解決上述的問題。
本研究包含兩部份的文獻回顧，第一部份是對現成物的思考，探討物質的發展和文化的影響，重新評估與再次思考廢輪胎的再利用。第二部份是互動技術的理論，從仿生學帶到群聚智慧的演算系統，達到可行性的解決方案；透過實體運算等相關理論，建構有效的系統控制機制。基於上述部份，以廢輪胎為設計核心和研究對象，進行以下步驟﹕(1)廢輪胎的基本調查，定義出不同型號的廢輪胎在設計上所擔當的角色；(2)生態工法，研究植物去污效益和根部深淺，以便種植在廢輪胎的構建上；(3)關結與運動，包含摺紙和伸縮桿子的模型實驗，了解其拉伸和變動的可能性。通過上述的步驟，本研究建構廢輪胎的單元模組，由三個乘三個的廢輪胎矩陣作為基本的模組單元，透過點、線、面的組合形式，在水岸空間提供新的都市活動。
最後，本研究以碧潭為操作基地，先分析了該地區的現況條件、動線路徑、活動分佈及不同時段的人流量，再將廢輪胎模組單元置入於水岸空間，透過群聚智慧概念和互動技術在時間軸的變化關係，動態調整單元模組之點、線、面關係，並組合適合當下都市活動的空間需求，並產生更多水岸活動的可能性，同時也淨化基地水質。本研究希望未來可以藉此單元模組的建構與機制，應用在解決台灣各種水質污染地區，並提供水岸活動的多樣性。

The rapid development of modern city brings various environmental issues, e.g.: water pollution, devastatingly threaten ecological species and quality in river; production and accumulation of waste, results in a severe damage to the environment; rapid growth of urban density, takes up sizable lands and refines the zone of activity. However, with the fast development of IT industry, interactive technology provides the possibility of dynamic and interactive space. This design aims to construct a new system to solve above issue, based on the usability of the wasted tires and interactive technology.
This research consists of two sections of literature review. The first section focuses on made product, the exploration of the development of materials and its influence on culture as well as the reassessment and reconsideration of the recycling of waste tire. The second section is the theory of interactive technology, utilizing bionics to group wisdom to reach a feasible solution and to build up effective control system based on the theory of specific operation and etc. Based upon the theory, the following steps were taken, study utilized waste tire as core design and object of study, (1) Basic investigation: defined the role of different types of tire in the design; (2) Ecological engineering: studied the efficiency of decontamination and root depth of plant so as to plant them on waste tire in future; (3) Kinetic movement: conducted the experiment of flexagon and telescopic pole to understand ability of stretching and alteration of waste tires. Through these steps and adjusted the array of point, line and sides, the module of basic unit of 3X3 waste tires provided a new urban activity area at the river bank.
Finally, our study was taken upon Bitan. Local condition, transportation path, distribution of activity and visitors flow rate were analyzed followed by wasted tires being placed into river bank, the point, line and sides were adjusted and reassembled dynamically to create more area of river bank so as to satisfy the need of urban activity as well as purify the water. Our study aims to apply the construction and system of unit module to all water pollution area in Taiwan and provides a variety of activity at river bank.

目錄﹕

第一章 緒論 1
1.1 研究動機 2
1.1.1廢輪胎再利用 2
1.1.2水污染問題 3
1.1.3都市密度的影響 3
1.1.4群聚智慧 (SWARM INTELLIGENCE) 4
1.2 研究目的 5
1.2.1結合廢輪胎與生態工法改善都市水污染問題 6
1.2.2整合數位技術建構動態空間支應都市活動 6
1.3 研究架構 7

第二章 文獻回顧 8
2.1 現成物的思考 9
2.1.1 物質的發展 9
2.1.2 物質與文化 10
2.2 從仿生到運算 12
2.2.1 仿生 12
2.2.2 運算 16

第三章 案例介紹 19
3.1 HIRIYA REFUSE MOUNTAIN PLANNING COMPETITION – AYALON PARK 20
3.2 PLASTIC (BAG) ARCHITECTURE 21
3.3 P.S.1 PUBLIC FARM ONE 22
3.4 LANDSCAPE OF THE BOUNDARY 23
3.5 AETHER 24
3.6 TERMS 25
3.7 OYSTER-TECTURE 26

第四章 先期研究 27
4.1廢棄物與輪胎 28
4.1.1 廢輪胎數量統計 28
4.1.2 輪胎常用的尺寸 29
4.1.3 輪胎的特性 30
4.1.4 廢輪胎回收再利用的方式 33
4.2水生系統 35
4.2.1河川生態 35
4.2.2生態工法 36
4.2.3去污效益 37
4.2.4 水生植物特性和選擇 38
4.3 關節運動 39

第五章 會呼吸的輪胎之原型建構 45
5.1單元構想 46
5.1.1 構建系統 46
5.1.2 植栽系統 51
5.2 單元組合 52
5.3群體組合和演變 54
5.4 系統架構與運作邏輯 61
5.4.1 系統架構 61
5.4.2 運作邏輯 61

第六章 設計實驗 --- 新店碧潭河岸 71
6.1基地分析 72
6.2設計操作 75
6.2.1 會呼吸輪胎的置入 75
6.2.2 生態系統 78
6.3 設計模擬 79

第七章 結論與建議 80

參考文獻 83

 
圖目錄﹕

第一章
圖1.1 台北都市密度 3
圖1.2 智慧地磚單元 4
圖1.3 智慧地磚模擬圖 5
圖1.4 綜合目的 5
圖1.5 OPEN TOPOTRANSEGRITY 6
圖1.6 研究構架 7

第二章
圖2.1 OBJECT 9
圖2.2 杜象《噴泉》 9
圖2.3螞蟻山結構圖 13
圖2.4 BOID的三種活動規則 14
圖2.5 蟻群演算法 15
圖2.6 實體運算系統機制 16
圖2.7 KIEFER TECHNIC SHOWROOM 17

第三章
圖3.1 AYALON PARK 20
圖3.2 塑膠袋的組合過程圖 21
圖3.4 P.F.1實況 22
圖3.3 自然資料和功能 22
圖3.5 邊緣地景實況 23
圖3.6 AETHER 24
圖3.7 TERMS 25
圖3.8 牡蠣淨化功能 26
圖3.9 牡蠣養殖循環 26

第四章
圖4.1廢輪胎89-98年平均廢棄圖表 28
圖4.2 89-98年六大車種登記圖表 28
圖4.3 輪胎的尺寸表格 29
圖4.4 輪胎特性圖 31
圖4.5 輪胎浮力計算 32
圖4.6 輪胎浮力統整 33
圖4.7 廢輪胎回收再處理方式 34
圖4.8 台灣水污染分析 35
圖4.9 人工溼地水流動系統 36
圖4.11 SSF淨化系統 37
圖4.10 污染物質 37
圖4.12 淨化效益 38
圖4.13水生植物特性圖 39
圖4.14 摺紙變化圖 40
圖4.15 拉伸(一) 40
圖4.16 變動 41
圖4.17 伸縮(一) 41
圖4.18 拉伸(二) 42
圖4.19 伸縮(二) 42
圖4.20 伸縮(三) 43
圖4.21結合伺服馬達 44
圖4.22矩陣結合Y形伸縮支架 44

第五章
圖5.1 輪胎的固定建構 46
圖5.2 輪胎結構示意 47
圖5.3 輪胎水面以下構造 48
圖5.4 整合結構圖 49
圖5.5 實驗單元模型組合圖片 50
圖5.6 植栽分析與挑選 51
圖5.7 植物根系分析 52
圖5.8輪胎的固定和連接 53
圖5.9輪胎的組合 53
圖5.10輪胎單元 54
圖5.11線形式 54
圖5.12線狀動線及支應活動 55
圖5.13面狀空間列舉 56
圖5.14模擬平面配置 57
圖5.15感應裝置圖 57
圖5.16點狀溝通圖 58
圖5.17 線狀溝通圖 59
圖5.18線狀組合圖 59
圖5.19線狀變化圖 60
圖5.20面狀組合圖 60
圖5.21 輪胎機制線路圖 61
圖5.22 BASE SETTING 62
圖5.23 POINT SITUATION ONE 62
圖5.24 POINT SITUATION TWO 63
圖5.25 LINEAR SITUATION ONE 64
圖5.26 LINEAR SITUATION TWO 65
圖5.27 LINEAR COMBINATION 65
圖5.28 LINEAR TRANSFORMATION 66
圖5.29 LINEAR CHANGE TO HALF-ARC 66
圖5.30 THE PROCESSING OF TRANSFORMATION 66
圖5.31 SURFACE TRANSFORMATION 67
圖5.32 SURFACE SITUATION ONE 67
圖5.33 實驗模型圖片 68
圖5.34 單元模型圖片 69
圖5.35 群體模型圖 70
圖5.36 模擬效果圖 70

第六章
圖6.2碧潭吊橋 72
圖6.1休閒用腳踏船 72
圖6.4 動線分析圖 73
圖6.3 開放空間分析圖 73
圖6.6 活動分析圖 74
圖6.5 水深分佈圖 74
圖6.7 會呼吸的輪胎變化時間圖 75
圖6.8 點狀與線性比例形式圖 76
圖6.9 線性與面狀比例形式圖 76
圖6.10 點狀、線狀與面狀比例形式圖 76
圖6.11 點狀式剖面圖 77
圖6.12線狀式剖面圖 77
圖6.13 面狀式剖面圖 77
圖6.14 河川生態食物鏈 78
圖6.15 河岸模擬圖 79
圖6.16 河川俯視圖 79

【外文部分】
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Michael Fox and Miles Kemp，2009，Interactive-Architecture，Princeton Architectural Press。
Millonas M.M.，1994，Swarms、phase transitions and collective intelligence，(C.G.Langton, ed)。
Mark Weiser，1988，Software: Practice and Experience。
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【中文部分】
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