臺灣博碩士論文加值系統

以環境永續為旨，許多設計者開始仔細思考產品可完全回收，或是材料能更輕易回到自然環境中且不造成傷害。建築設計亦然。紙漿可完全回收重複使用，且經過設計的紙漿對自然無害地完全分解。以紙漿為建築材料，可善用其回收再製和可自然分解的特性。若以紙漿材料製成構件，在一次性活動的使用後即可就地分解，最終材料不必一直停留在回收再製的工業循環裡，而是能夠直接回到自然環境當中。此外，在數位製造工具逐漸普及的狀況下，紙類材料加工便利，也能降低製成的門檻及成本。

本研究希望將紙漿使用在臨時空間的構築中去加強其特性，並探討其材料性在實際運用上的困難點。研究方向可分為構築材料的測試和單元構件的設計與生產兩個部分。透過對造紙業工業化製作過程文獻的研究，整理出製作紙漿所需之條件及其材料特性，同時也參考許多紙漿在不同領域的運用。並實際製作低技術(low-tech)紙漿，設計相關試驗並記錄製作過程和紀錄材料特性，並透過數位工具的使用製作出構件原形(prototype)作為檢討及空間效果的呈現。

研究過程藉單元構造的設計與生產，操作三個不同形態的臨時性構造設計。先以VORONOI BLOCK疊砌的綠化固沙植生塔設計與實作，探討不規則元件的大量製造。再藉VOXEL CUBE單元的設計開發，進一步探討紙漿成分組合、構造的穿透性與卡榫式的疊砌，實作圍籬牆面的構築。最後嘗試FRACTAL HEXAGON拼接，形成大跨距的構造物。

研究成果規整出構件單元自設計、製作到組裝完整流程。透過在實作中的檢討與回饋，並同時探討，在使用紙漿材料的狀態下對構件的生命週期中的可能性與限制有更多的探討。最後，也確立了一套完整的構件設計思維。

Buildings are temporary, but materials stay in the environment. The thesis presents a design research that employs paper pulp as building materials to construct sustainable but temporary structures. Three design projects are carried out to investigate the materiality of paper pulp, the constructability of building blocks, as well as the possibility of structural scales. All projects are examined through actual constructions, from scale models to full-scale mockups.

第一章 緒論
1.1研究動機2
1.1.1可回收材料-紙漿材料2
1.1.2 第三次工業革命(3IR)3
1.2研究議題4
1.2.1紙漿材料的認識4
1.2.2紙漿模塑製造方法4
1.2.3構築單元設計4
1.2.4臨時構造的時間性4
1.3研究方法與策略 4
1.3.1紙漿材料的測試4
1.3.2單元構件的設計與生產4
1.4目標成果5
1.4.1紙漿模塑材料V.S.數位製造工具5
1.4.2回收材料V.S.自然分解V.S.臨時性構造5

第二章 紙漿材料的理解
2.1關於回收廢紙8
2.2紙漿的加工再製造11
2.2.1工業化紙漿模塑製造程序11
2.2.2原生紙漿與再生紙漿的差異11
2.2.3紙磚造屋12
2.3紙漿材料的試做實驗13
2.3.1 Low-tech紙漿製作13
2.3.2紙漿成型及養護13
2.3.3 紙漿試做實驗14
2.3.4模具製作實驗14
2.3.5模型乾燥實驗16
2.3.6 紙漿模型之結構試驗17

第三章 臨時且永續
3.1何謂臨時性建築20
3.1.1建築施工圍籬20
3.1.2臨時性棚架20
3.2何謂永續建築22
3.3小結22

第四章 數位製造與實作
4.1數位製造工具26
4.2小規模數位製造27

第五章 單元構造設計
5.1 VORONOI BLOCK30
5.1.1概念發想30
5.1.2 單元構造的找形31
5.1.3組構系統設計32
5.1.4構造單元的製作與現場組裝33
5.2 VOXEL CUBE35
5.2.1概念發想35
5.2.2 單元構造找形35
5.2.3構築系統分析36
5.2.4構造單元的製作與現場組裝42
5.3 FRACTAL HEXAGON48
5.3.1設計概念發想48
5.3.2單元構造找形49
5.3.3構築系統分析49
5.3.4模型組構54

第六章 結論
6.1設計過程的回顧與檢討60
6.2臨時且永續究竟如何表現?60
6.3 後續研究與建議62

參考文獻 64
附錄一 68
附錄二 73

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