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客製化不再是有錢人蓋豪宅的專利,「開源平台」讓人人都可以自己的房子自己造

2016.11.01
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誰能造房子?自己的房子可以自己造嗎?我們試圖想喚起自工業革命以來就沉睡已久的自造者靈魂,因此從建築學的角度,來談人人造屋的造屋觀念和方法,以及在自造者行動上的應用。

文:沈揚庭,PLu

這個主題分為上下兩集,本集探究自力造屋的創新思維與發展脈絡,包含『半成好房子』與『維基住宅』兩個單元。下篇則介紹自造原型所衍伸出來的案例,並以逢甲大學由學生團隊所設計出的X-house為範例,探討其自造思維,以及這樣的操作如何翻轉,並重新定義目前大學的建築設計課教育。

半成好房子:社會住宅的可持續參與性

「我的建築哲學?就是把群眾帶進來參與建造過程!」這句話是2016年建築普立茲克獎得主,來自智利的建築師亞歷山大.阿拉維那(Alejandro Aravena)對其建築哲學所下的註解。48歲的亞歷山大是智利第一位榮獲普立茲克獎的建築師,同時也是2016年威尼斯雙年展策展人及哈佛大學設計學院講座教授。

亞歷山大建築師與其事務所ELEMENTAL對上述的宣言所做的最好印證是智利伊基克的金塔蒙羅伊住宅(Quinta Monroy)一案。該案是配合智利政府公共政策下所與建的2,500間社會住宅,亞歷山大建築師稱之為「可持續擴建」的社會住宅。

有別於一般社會住宅政府交屋時必然是落成的觀念,金塔蒙羅伊住宅以「半成好房子」(Half of a good house)設計著稱,在住宅單元的規劃上設計出未來適宜增建的住宅型式,包括預設增建後不影響空間採光及空氣循環的配置。

會有此特殊的考量是由於對社會住宅有需求者多半處於經濟上的弱勢,因此亞歷山大建築師在設計上為居住者留出空間,一方面降低住戶所需要負擔的直接成本;另一方面這些可持續擴建的空間也允許住戶在經濟狀況改善時,可以自己動手加以完善,從而實現客製而民主化的中產階層生活模式。

金塔蒙羅伊住宅(Quinta Monroy)的半成品好房子設計概念與成品

半成好房子在開始進行設計的那一刻起,「參與式設計」(Participatory Design)的概念便被亞歷山大建築師導入到整個專案。亞歷山大建築師表示:「參與式設計的意思是讓要入住的家庭和我們一起討論,幫助設計團隊決定他們需要我們提供甚麼,而哪些部分可以留白不做,讓入住的家庭自己依需求擴建完成」。

事實上這個概念也忠實的反應出建築生命週期最容易被忽略但卻是影響使用者最深遠的使用維運階段,許多的需求往往不是設計階段所能夠被完全預想與顧及的,再加上使用者的生活模式也非一成不變,也因此許多的建築物,尤其是住宅,在經過一段時間的使用後往往會變得與當初設計有所差異。

舉例來說,台灣的鐵皮屋文化便是一個很好的例子,雖然擴建的過程往往是違法的,但同時也彰顯出住戶需求的擴增,使得住宅所留下的屋頂空白備可持續性的利用。更進一步來說,若能更正面且有計畫的考量到建築所能留下的空白,建築物將有機會與住戶一同成長,形成活的建築(Living Building)。

回到亞歷山大建築師所設計的參與式社會住宅,他在設計之初便與住戶討論入住後的各種可能性,然後找出最佳的蓋一半需求。

而這個討論的過程為何如此重要呢?亞歷山大建築師舉例說:「在設計浴室時,我們會問住戶甚麼最重要,是熱水器還是浴缸?因為預算不夠兼顧兩者,通常政治人物或負責計畫的人會回答裝熱水器,但百分之百的案例我們詢問過的住戶,都說寧願裝浴缸而非熱水器」。

原來政府官員認知常常與實際民意有出入,低收入戶連瓦斯費都繳不起,裝了熱水器也是白搭,所以他們希望建築師幫他們裝配不易自行安裝的浴缸。所以藉由傾聽與討論,亞歷山大建築師不只滿足住戶當下的需求,更能夠與居民一起規劃未來的生活。

事實也證明,該區的住戶不但續留率高,也帶動了當地房價的增值,更重要的是,可持續性的設計也真正持續的被居民所落實,讓房子會因為居民的需求而不斷的進化,使一個原本平凡的社區成了一個展現居民生活態度的特色小鎮,實現「居住即是生活」的理想。

因可持續設計而持續進化中的金塔蒙羅伊住宅(Quinta Monroy)

亞歷山大建築師透過民眾參與的觀念啟發了我們對於造屋的浪漫,而當我們實際面對建造的過程時,又能夠以甚麼手法來進行構築呢?接下來我們便要介紹維基住宅的概念。

維基住宅:共享的開源住宅

「維基住宅」(Wikihouse)是一種透過開源的方式扭轉我們對於造房子的觀念與手段。建築師 Alastair Parvin 在2011年提出了一個簡單但是令人興奮的點子:「如果建築不再僅為有錢人蓋豪宅,而交由市民自行設計建造自己的房子,會怎麼樣呢?」。

Alastair Parvin認為,從古至今城市中99%的居民生活在1%的設計師為他們設計的空間之中,可惜的是最優秀的建築師與設計師往往只能為世界上那最富有的一小部分人工作,滿足金字塔頂端的需求。然而在一個提倡資訊共享開源的時代,下一代設計師的挑戰與機會在於如何能將自己的設計貢獻給更多的人,促進社會居住正義的常態實現,於是乎維基住宅就在這一想法下誕生了。

維基住宅(Wikihouse)背後的開源想法從字面上就可以理解是啟發於維基百科(Wikipedia),也就是一種web2.0下集體智慧的概念,維基百科揭示出知識內容可以被任何互聯網用戶所添加,同時可以被其他任何人編輯,在不斷反覆開放修正的過程中集結眾人的智慧臻至完美。

在此概念的啟發下,Alastair Parvin帶領一群各行各業的專家,開始致力於打造一個蓋房子的開源平台(Open-source Platform),專注於發展一種用開源軟體製作並可下載的房子,最後並能夠被「印」出來。

下方圖片是官網所展示的維基住宅原型組裝流程:

  1. 從開源平台下載可供修改的住宅模型檔案
  2. 點選製作房子,可以將住宅模型展開成可供CNC切割的平面圖檔
  3. 透過當地容易取得的夾板板材,以CNC進行切割加工
  4. 把切割好的構件平鋪在地上並開始如同拼圖般的組裝他們
  5. 利用榫接結構以兩層為單位形成一個剖面單元
  6. 立起每個剖面單元並讓彼此間間距60公分
  7. 以交錯的方式楔入剖面單元間的連接構件,過程中可用槌子敲打牢固
  8. 嵌入內外包覆股價的面板,過程中可用螺絲加固
  9. 主體結構完成,可開始依需求置入弱電、水電、服務設施等

維基住宅主體結構的製造流程

要能夠實現上述的製造流程,首先必須扭轉建築裡面「構築」(tectonics)這個關鍵成素,目前市面上一般的建築物之所以無法被大眾所實現,其中最大的門檻之一就是因為構築的複雜性,在經濟上或是知識上有太多關於材料、力學、工序、組構等因子是一般人無法負擔的。

然而在數位時代,讓構築的複雜性變得可以被挑戰,並非說我們要削減設計的品質或是只做簡單的設計,而是在設計中有許多複雜的部份,可以透過有邏輯的規劃以及正確的使用數位工具,使得一般人所需要承擔的專業性被很大程度的克服,讓造房子收斂到很本質的需求面向—你需要甚麼房子這麼簡單。

Alastair Parvin團隊為了讓這個理想能夠被實現,採用了兩個關鍵技術「榫接」與「數位製造」。

「榫接」主要展現的是材料的單一性,就如同中國古代許多建築物也大量採用榫接一樣,它可以大大的降低對不同材料的依賴性,僅使用木頭間的卡榫就能彼此搭接組構成所需要的結構物,例如斗拱就是一個很好的例子;另一方面,「數位製造」技術則是這個時代所帶來的利基,過去要對木頭加工成卡榫,最難克服的在於找到好的匠師來製作精準的榫接結構,但是數位時代透過電腦輔助設計(CAD)搭配電腦輔助製造(CAM),卡接設計可以被精準的設計與重現,大大降低了構築上的難度。

而Alastair Parvin為了讓CAD|CAM技術能夠普及化流通,在CAD的部分使用開源軟體,以方便彼此間的檔案共享和再設計,在CAM的部分則是採用數位車床(CNC)對於板材進行數位加工,智能一片片的板狀構件,最後再透過卡接組立的方式從2為元件組構成三維空間,如下圖的實驗原型。

透過榫接設計結合數位製造的技術所組構出的維基住宅原型

維基住宅的主結構其特色在於組裝的便利性,在下圖中可以看到,整個組裝的過程中,大部分的時間僅需要兩個人便可以順利組裝,且整個組裝的時間不會超過一天。

要達成此高效、便利的主要關鍵因素有二:第一點是必須導入數位機具的輔助,以維基住宅來說它所使用的數位機具是加工範圍240cm*120cm的CNC,這是市面上比較常見的尺寸,也是一般民眾較能負擔的起的型號。

CNC的特性是對「板材」進行加工,就如同我們用小刀去切割紙板一般。因此我們可以先使用三維繪圖軟體先行繪製出整體的三維模型,然後將模型拆解成分散的平面構件,並在機器可加工的範圍內排入平面的構件,如此一來便可以透過CNC的加工把構建精準的切割製作出來。

第二點是榫接工法的設計,這也是維基住宅在構築上最大的特色。所謂的卡榫結構就是利用槽孔與榫對位拼接的方式形成結構,而維基住宅為了方便加工與施工,都採用垂直切斷的技術,鮮少對木板做不同深度或斜度的加工,如此可以讓工法的技術複雜度降到最低,而通用性也最高。

而採用榫接另一個優點在於不用再使用第三方材料例如螺絲或鐵釘,這也使材料的複雜性和需求性可以單純化,所以整個維基住宅甚至連施工用的槌子也是用此原理製造而成。

試想若我們要運用維基住宅到災區蓋臨時性的組合屋或避難所,我們可以在適當的地方生產出所有的構件,這些構件因為被限制在一定的尺寸內,所以甚至連一般的轎車都可以協助運送到災區,提升了交通上的適應性。

再者,構件運到災區後,並不需要有特殊難取得的工法如焊接或螺絲鎖固,僅需要動用極少的人力,將已經設計好的榫接結構相互的對位接合,便能在短時間內組構出足供災民避難用的小屋。

維基住宅可以透過極少的人力和極低的工具需求便組裝完成

維基住宅由於上述所提及的概念和創新手法運用,發布後全世界以此種手法打造房子的案例如雨後春筍般的產生,同時也發展出許許多多的變形與改版,形成一種會因眾人的智慧而會進化成長的蓋房子系統。

下集我們會介紹由維基住宅原型所衍伸出的各種案例,包括逢甲大學由學生團隊所設計出的X-house,以及它如何翻轉了大學的建築設計課教育,敬請期待。

全文轉載自眼底城事,原文標題:自己的房子自己造:開源建構構建開源(上)

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作者簡介:我是P.Lu,出生於高雄,台灣。從台大地理系(2003)與成大建築研究所(2005)畢業之後,我進入業界擔任都市設計與規劃師。2008年,我跟隨著夢想到了歐洲,先在瑞典隆德大學(Lund University)攻讀永續都市設計,而後在荷蘭台夫特科技大學建築與建成環境學院(Faculty of Architecture and the Built Environment, Delft University of Technology)完成了我的博士學位。目前我在中央大學擔任博士後研究員。
我的博士研究專注於氣候變遷,都市發展與國際比較研究。研究成果廣泛地發表在學術期刊與專書之中。我擅長都市設計,規劃,以及制度的檢討與社會觀察,特別是韌性城市與環境災害相關的議題。我喜歡作夢也勇於實踐,相信有愛有溫度就可以一直走下去,從專業出發,來關心地理學與規劃專業的衝突,發展與機會。

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