[摘要] 以一個(gè)小型的實(shí)際設(shè)計(jì)為例，探索了由概念設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)到現(xiàn)場施工的經(jīng)驗(yàn)，以便為未來大型數(shù)碼建筑的建造作準(zhǔn)備。
一 數(shù)碼發(fā)展：歷史的論述
建筑的歷史在某個(gè)層面上可看成是形體與空間的發(fā)展史。早期設(shè)計(jì)師經(jīng)常運(yùn)用建筑的手法塑造空間，來詮釋許多從自然界觀察所得的自由線條與形體。然而看到的景物與可想像的空間雖然無限自由，但落實(shí)為建筑形式時(shí)，卻往往受到設(shè)計(jì)表現(xiàn)法、建筑材料、結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)的限制，僅能以有限的幾何線條來表現(xiàn)無限的自然界中的自由形體。這種由“觀察”到“思維”的豐富性以及由“思維”再到“創(chuàng)作”的局限性，一直是建筑師無法超越的心智思考與生物上ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ａｎｄ ｂｉｏ-ｌｏｇｉｃａｌ的困境，東西方皆如此。由于這些困境與無法突破的限制，一方面在建筑設(shè)計(jì)發(fā)展中常常產(chǎn)生許多企圖解釋自然與人造物相互間聯(lián)系的詮釋理論與哲學(xué)觀。另一方面，由于藝術(shù)家沒有表現(xiàn)手法與建筑技術(shù)方面的包袱，創(chuàng)作的自由度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作，形成了純藝術(shù)與建筑的重要差異。
很多建筑師企圖打破這種形體與空間的天然限制，特別是到了現(xiàn)代主義之后，如安東尼·高迪以工藝及雕刻的手法配合大量的圖面，充分表現(xiàn)建筑上獨(dú)特的空間幻覺，以及魯?shù)婪颉に固亓治挥谌鹗康母绲聦W(xué)院（Ｇｅｏｔｈｅａｎｕｍ １９２６～１９２８），柯布西埃的朗香教堂（Ｒｏｎｃｈａｍｐ １９５１～１９５３），直到約翰·伍重的悉尼歌劇院（Ｓｙｄｎｅｙ Ｏｐｅｒａ Ｈｏｕｓｅ １９５７～１９７３），這些設(shè)計(jì)理念都企圖創(chuàng)造更為自由的形體與空間。這樣的建筑形式和設(shè)計(jì)方式，除了必須仰賴建筑師難能可貴的空間知覺和空間處理能力外，事實(shí)上由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)繪圖及模型的局限性，都遭遇到難以掌握體量精確度與自由度的困難，而只能通過不十分明確的模型及圖面并運(yùn)用空間想像力來完成。而今數(shù)碼科技ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ的快速發(fā)展，使得打破這類的限制及困境成為可能，這也說明了為什么“冰冷”的數(shù)碼科技竟能創(chuàng)造出像畢爾堡美術(shù)館這樣最接近純藝術(shù)的建筑物。
二 基地與設(shè)計(jì)概念：由自然到數(shù)碼
這是新竹交通大學(xué)杰出校友葉宏清先生個(gè)人贊助建造的數(shù)碼建筑實(shí)驗(yàn)：臺北縣汐止鎮(zhèn)的公信電子公司三樓接待大廳。整棟辦公大樓是常見的玻璃帷幕墻建筑，但附近山巒圍繞，自然線條令人心動，連順勢而建的公路都因與自然呼應(yīng)而顯得好看，只有幾何體的建筑方盒子看來令人難受。本數(shù)碼實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)概念是力圖掌握數(shù)碼科技參與下的設(shè)計(jì)、構(gòu)造及施工能力，以便詮釋并有機(jī)會重新呼應(yīng)周遭自然環(huán)境所呈現(xiàn)的自由線條與形體。設(shè)計(jì)完成后發(fā)現(xiàn)，從前在電腦里常見的仿真空間ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｓｐａｃｅ ，如今竟能在真實(shí)世界中被建構(gòu)，虛擬和真實(shí)的互換ｒｅｖｅｒｓａｌ ｏｆ ｖｉｒｔｕａｌ ａｎｄ ｒｅａｌ，在視覺上令人產(chǎn)生似真似假的存疑，也創(chuàng)造出令人心曠神怡的虛幻空間。
三 設(shè)計(jì)過程
蓬皮杜中心新近完成六樓餐廳的數(shù)碼空間設(shè)計(jì)，讓我們靈機(jī)一動：先以一個(gè)小型的實(shí)務(wù)設(shè)計(jì)開始，探索由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到施工的經(jīng)驗(yàn)，以便為未來較大型數(shù)碼建筑的建造作準(zhǔn)備，如Ｐ·埃森曼和新竹交大建筑所合作規(guī)劃的新竹市數(shù)碼藝術(shù)館。２０００年１１月２６日這個(gè)數(shù)碼建筑實(shí)驗(yàn)正式開始，直到２００１年１月５日從概念構(gòu)思、初步分析、電腦模型及實(shí)體鐳射切割測試、色彩計(jì)劃到材料及結(jié)構(gòu)各方面的測試，在４０天內(nèi)完成設(shè)計(jì)。
２０００年１月５日設(shè)計(jì)完成后，開始進(jìn)行自由形體構(gòu)件單元之測試及生產(chǎn)，事實(shí)上是步入了一個(gè)更為困難的階段。由于自由形體的設(shè)計(jì)中沒有任何一個(gè)單元為標(biāo)準(zhǔn)化之模矩及尺寸，各自有不同的角度及曲面，在掌控、測試及生產(chǎn)上格外需要精確度，更由于目前的建筑工業(yè)未能達(dá)到如此之水準(zhǔn)，我們針對金屬構(gòu)件及金屬表面材料的鐳射切割制作與壓克力表面材料的真空成型問題，走訪了高科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)、甚至汽車零件設(shè)計(jì)工廠，希望能確實(shí)地控制其生產(chǎn)精確度。直到２００１年２月１３日起開始將所生產(chǎn)的構(gòu)件單元進(jìn)行現(xiàn)場施工，此階段之挑戰(zhàn)及目標(biāo)在于自由形體單元組合時(shí)的現(xiàn)場空間定位與人工操作的精確度，如何與設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)的０．１ ｍｍ精確度配合，以達(dá)到相當(dāng)?shù)氖┕て焚|(zhì)。通過現(xiàn)場師傅耐心施作及交大參與人員對許多問題發(fā)生的討論與解決，本工程于２００１年６月１５日正式完工。
四 檢討與后續(xù)：０．１ｍｍ的堅(jiān)持
此經(jīng)驗(yàn)充分說明了空間的解放ｌｉｂｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐａｃｅ必須通過高精確度ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ的掌握，才有機(jī)會創(chuàng)造高自由度ｈｉｇｈ ｆｒｅｅｄｏｍ，空間的形式才能有所突破并造成全新的感官經(jīng)驗(yàn)ｓｅｎｓｏｒｙ ｅｘｐｅｒｉ-ｅｎｃｅ。在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，我們秉承絕不用木頭及手工現(xiàn)場測量施工甚至加工的原則，希望完全通過數(shù)碼科技掌握精確度與自由度。然而卻發(fā)覺設(shè)計(jì)及構(gòu)件單元生產(chǎn)可精確地控制，但的難題仍存在于施工現(xiàn)場三度空間中放樣及定位的準(zhǔn)確性。未來的后續(xù)研究，也希望針對此問題，嘗試從設(shè)計(jì)中掌握未來施工可能出現(xiàn)的誤差，并研發(fā)新的設(shè)備解決這類問題。
一 數(shù)碼發(fā)展：歷史的論述
建筑的歷史在某個(gè)層面上可看成是形體與空間的發(fā)展史。早期設(shè)計(jì)師經(jīng)常運(yùn)用建筑的手法塑造空間，來詮釋許多從自然界觀察所得的自由線條與形體。然而看到的景物與可想像的空間雖然無限自由，但落實(shí)為建筑形式時(shí)，卻往往受到設(shè)計(jì)表現(xiàn)法、建筑材料、結(jié)構(gòu)及施工技術(shù)的限制，僅能以有限的幾何線條來表現(xiàn)無限的自然界中的自由形體。這種由“觀察”到“思維”的豐富性以及由“思維”再到“創(chuàng)作”的局限性，一直是建筑師無法超越的心智思考與生物上ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ａｎｄ ｂｉｏ-ｌｏｇｉｃａｌ的困境，東西方皆如此。由于這些困境與無法突破的限制，一方面在建筑設(shè)計(jì)發(fā)展中常常產(chǎn)生許多企圖解釋自然與人造物相互間聯(lián)系的詮釋理論與哲學(xué)觀。另一方面，由于藝術(shù)家沒有表現(xiàn)手法與建筑技術(shù)方面的包袱，創(chuàng)作的自由度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)作，形成了純藝術(shù)與建筑的重要差異。
很多建筑師企圖打破這種形體與空間的天然限制，特別是到了現(xiàn)代主義之后，如安東尼·高迪以工藝及雕刻的手法配合大量的圖面，充分表現(xiàn)建筑上獨(dú)特的空間幻覺，以及魯?shù)婪颉に固亓治挥谌鹗康母绲聦W(xué)院（Ｇｅｏｔｈｅａｎｕｍ １９２６～１９２８），柯布西埃的朗香教堂（Ｒｏｎｃｈａｍｐ １９５１～１９５３），直到約翰·伍重的悉尼歌劇院（Ｓｙｄｎｅｙ Ｏｐｅｒａ Ｈｏｕｓｅ １９５７～１９７３），這些設(shè)計(jì)理念都企圖創(chuàng)造更為自由的形體與空間。這樣的建筑形式和設(shè)計(jì)方式，除了必須仰賴建筑師難能可貴的空間知覺和空間處理能力外，事實(shí)上由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)繪圖及模型的局限性，都遭遇到難以掌握體量精確度與自由度的困難，而只能通過不十分明確的模型及圖面并運(yùn)用空間想像力來完成。而今數(shù)碼科技ｄｉｇｉｔａｌ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ的快速發(fā)展，使得打破這類的限制及困境成為可能，這也說明了為什么“冰冷”的數(shù)碼科技竟能創(chuàng)造出像畢爾堡美術(shù)館這樣最接近純藝術(shù)的建筑物。
二 基地與設(shè)計(jì)概念：由自然到數(shù)碼
這是新竹交通大學(xué)杰出校友葉宏清先生個(gè)人贊助建造的數(shù)碼建筑實(shí)驗(yàn)：臺北縣汐止鎮(zhèn)的公信電子公司三樓接待大廳。整棟辦公大樓是常見的玻璃帷幕墻建筑，但附近山巒圍繞，自然線條令人心動，連順勢而建的公路都因與自然呼應(yīng)而顯得好看，只有幾何體的建筑方盒子看來令人難受。本數(shù)碼實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)概念是力圖掌握數(shù)碼科技參與下的設(shè)計(jì)、構(gòu)造及施工能力，以便詮釋并有機(jī)會重新呼應(yīng)周遭自然環(huán)境所呈現(xiàn)的自由線條與形體。設(shè)計(jì)完成后發(fā)現(xiàn)，從前在電腦里常見的仿真空間ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｓｐａｃｅ ，如今竟能在真實(shí)世界中被建構(gòu)，虛擬和真實(shí)的互換ｒｅｖｅｒｓａｌ ｏｆ ｖｉｒｔｕａｌ ａｎｄ ｒｅａｌ，在視覺上令人產(chǎn)生似真似假的存疑，也創(chuàng)造出令人心曠神怡的虛幻空間。
三 設(shè)計(jì)過程
蓬皮杜中心新近完成六樓餐廳的數(shù)碼空間設(shè)計(jì)，讓我們靈機(jī)一動：先以一個(gè)小型的實(shí)務(wù)設(shè)計(jì)開始，探索由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到施工的經(jīng)驗(yàn)，以便為未來較大型數(shù)碼建筑的建造作準(zhǔn)備，如Ｐ·埃森曼和新竹交大建筑所合作規(guī)劃的新竹市數(shù)碼藝術(shù)館。２０００年１１月２６日這個(gè)數(shù)碼建筑實(shí)驗(yàn)正式開始，直到２００１年１月５日從概念構(gòu)思、初步分析、電腦模型及實(shí)體鐳射切割測試、色彩計(jì)劃到材料及結(jié)構(gòu)各方面的測試，在４０天內(nèi)完成設(shè)計(jì)。
２０００年１月５日設(shè)計(jì)完成后，開始進(jìn)行自由形體構(gòu)件單元之測試及生產(chǎn)，事實(shí)上是步入了一個(gè)更為困難的階段。由于自由形體的設(shè)計(jì)中沒有任何一個(gè)單元為標(biāo)準(zhǔn)化之模矩及尺寸，各自有不同的角度及曲面，在掌控、測試及生產(chǎn)上格外需要精確度，更由于目前的建筑工業(yè)未能達(dá)到如此之水準(zhǔn)，我們針對金屬構(gòu)件及金屬表面材料的鐳射切割制作與壓克力表面材料的真空成型問題，走訪了高科技產(chǎn)品設(shè)計(jì)、甚至汽車零件設(shè)計(jì)工廠，希望能確實(shí)地控制其生產(chǎn)精確度。直到２００１年２月１３日起開始將所生產(chǎn)的構(gòu)件單元進(jìn)行現(xiàn)場施工，此階段之挑戰(zhàn)及目標(biāo)在于自由形體單元組合時(shí)的現(xiàn)場空間定位與人工操作的精確度，如何與設(shè)計(jì)與生產(chǎn)時(shí)的０．１ ｍｍ精確度配合，以達(dá)到相當(dāng)?shù)氖┕て焚|(zhì)。通過現(xiàn)場師傅耐心施作及交大參與人員對許多問題發(fā)生的討論與解決，本工程于２００１年６月１５日正式完工。
四 檢討與后續(xù)：０．１ｍｍ的堅(jiān)持
此經(jīng)驗(yàn)充分說明了空間的解放ｌｉｂｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｐａｃｅ必須通過高精確度ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ的掌握，才有機(jī)會創(chuàng)造高自由度ｈｉｇｈ ｆｒｅｅｄｏｍ，空間的形式才能有所突破并造成全新的感官經(jīng)驗(yàn)ｓｅｎｓｏｒｙ ｅｘｐｅｒｉ-ｅｎｃｅ。在本次實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，我們秉承絕不用木頭及手工現(xiàn)場測量施工甚至加工的原則，希望完全通過數(shù)碼科技掌握精確度與自由度。然而卻發(fā)覺設(shè)計(jì)及構(gòu)件單元生產(chǎn)可精確地控制，但的難題仍存在于施工現(xiàn)場三度空間中放樣及定位的準(zhǔn)確性。未來的后續(xù)研究，也希望針對此問題，嘗試從設(shè)計(jì)中掌握未來施工可能出現(xiàn)的誤差，并研發(fā)新的設(shè)備解決這類問題。