(Photo Credit:Takumi Ota)
VUILD 團隊以創造一處「實驗性的存在」為目標,即可作為下一代新型公共教育場所,同時可持續拓展的教材式空間。作為本次建築製作環節,同時也是該場所學習用途項目之一的「五軸加工機」是什麼?一般三軸加工機由三個直線移動軸決定刀具位置,五軸則多了兩個旋轉移動軸決定刀具方向,能同時達到指定位置及方向,在 3D 空間任何一個位置的曲面或平面加工。
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VUILD 以 CLT 木構模板結合鋼筋混凝土為主要結構,通過曲面幾何算法生成 CAD 模型,並以此作為輔助創建五軸 CNC(Computer Numerical Control)加工的 CAM 路徑,跳脫傳統設計和結構設計框架,並於自家工廠將厚度最大為 240 厘米的 CLT 直交集成板材進行切割,依據整體形狀和切割條件反覆模擬、試錯與優化。
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為了創造穩固強大的外殼,設計團隊歷經多次研究,讓 CLT 樑形狀仿效自然界中的葉脈,在 S 曲線的主脈左右相連數條小脈,通過交替排列創造外殼深度,並透過相互偏移三層序列來增加強度。團隊透過參數化設計開發自由曲面的幾何算法,使其能夠自動轉換為 CAD 模型,此一生成流程也被設計為盡可能減少手工加工,令未來每一位學習者都能便利運用。
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接著,在自家工廠進行 CLT 板材五軸切削製造出 963 個模板元件,並於基地現場與鋼筋一起進行組裝加固,並澆灌混凝土,逐步形成覆蓋 CLT 樑與面板之間的結構,實現了木樑跨度 25 米,混凝土板僅 8 厘米的薄型。這項創新工藝已經註冊專利,為一般殼體結構成本的 60%。其 3D 數據可與結構技師共享,用於結構分析、設計與元件製造等交叉進行檢查,建立一個結構上、施工上都能持續優化的系統和流程。
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編輯/沈佩臻