主辦｜臺北市立美術館
學術統籌｜吳光庭
顧問｜現代美術學報 編輯委員會
統籌執行｜臺北市立美術館 研究發展組
地點｜北美館
時間｜2023.3.11
第一場：設計實踐
從傳統到非傳統：木構造建築的現在式
美國近代最重要的建築師之一萊特（Frank Lloyd Wright）曾說木頭的美是普世的美，也是讓人最親近的材料。萊特除在建築中經常使用木頭，更將這樣的精神落實到與環境及自然共存上。當代新式木構造最具代表性的建築師之一Michael Green，他以永續的觀點說明：「木頭不僅是一種材料，更像是一種語言，敘述著他成長的森林樹木，以及參與過程的人。木材將我們與自然連結在一起，提醒我們在生態中扮演的角色跟責任。」2020年我從美國回到台灣，那時以為台灣環境對木構造是友善的，是有機會能持續探討新式木構造在建築及功能上的設計與整合，也具備完整的技術水平，但很快就瞭解現實上，台灣營建產業及大眾對木構造的認知，還停留在傳統的工法及應用上，對新式木構造並不瞭解。其實，全球木構造的技術及工法發展，一直都沒有停下來，只是台灣過去政策及大環境背景下，林業及木建築的發展中斷很長時間，但近年因為永續意識抬頭及工程技術上的突破，新式木構造已成營建產業面對未來的一個解方。
國內在木構造技術及應用上的斷層，目前透過教學研究及應用多管齊下，希望讓更多人認識這個材料及使用，更重要的是面對國內產業環境，探討屬於國內發展的機會。政府已開始意識目前使用的資源及能源，對環境非常不友善，也不符合時代價值，營建產業的高碳排，除在建築設備系統上可持續努力外，在建築材料及工法的選擇上，也有很大的機會跟幅度可改善營建產業的碳排。我自己的團隊是專注討論自然材料的應用，包含材料的製程加工物理性質，甚至是複合材料的研發，用永續的循環利用觀點，討論建築的生命週期。
本次從四個面向分享木造建築的現代化。全球森林分布大概佔陸地總面積的30%，台灣森林覆蓋率更超過60%，森林的重要性除在調節氣候、淨化水質，也扮演穩定地球溫度的角色。森林是許多生物的棲息地，樹木行光合作用吸收大氣中的二氧化碳產生氧氣，更是生物生存重要的條件，因此森林可說與地球健康息息相關。人的經濟活動對自然造成非常大的破壞，巴西亞馬遜雨林面積逐年在消失，近四十年消失近1/5的面積，然而木材是地球上少數可再生的材料，非常多國家持續努力復育，以森林作為經濟作物的永續發展。森林作為提供生物棲息、經濟材料及能源，甚至在扮演碳吸存中重要角色，因此永續森林的經營跟觀念推廣，產業鏈的復甦振興，是必須努力的目標跟任務。
台灣森林覆蓋率大概是全球平均值的2倍，每公頃的蓄含量也位居亞洲之冠，過去木材出口曾是台灣重要的經濟引擎，經歷清領、日治、民國等不同時期，一直到約70年代中期，才開始有台灣林業政策的經營改革方案。80年代末90年代初，公民意識的抬頭讓國有林地的管理單位林務局，從事業機構改為公務機構，這造成很大的影響，也正式宣佈台灣天然林的禁令，導致雖然有豐富的天然資源，但台灣木材的使用機率不到2%，超過九成都仰賴進口。林務局在2017年重新啟動台灣林業，除持續鼓勵造林外，也透過教育讓大眾瞭解健康的森林需要適當的伐疏，希望台灣的木頭讓大眾可購買，推廣國產木材的認證標章。
國際上木構造技術的研發，東西方各自發展出不太一樣的系統跟方式，西方發展出半木構架系統，外觀看來跟框架結構相似，仔細看柱子在各樓層中其實不太連續甚至錯位，也開啟討論木構造的不同觀點，就是所有結構部件其實是以元件方式構成，木構材是可替換的，這個觀點也有歷史上面的脈絡可尋。在東方則發展出框架系統，利用木材的韌性，來抵抗地震帶上的天然災害，透過框架一層一層的空間序列，創造出東方空間上面的層次及秩序。東方關於木構造的永續思維，早在日本就已在進行，位於日本三重縣的伊勢神宮，即是木構造建築工藝傳承非常好的案例，每20年會進行遷宮儀式，這個儀式已傳承超過1300年，會在基地上依照傳統工法重新建造新的神宮，裡面除技術的傳承，也傳承材料工法跟記憶，透過這個建造行為傳遞給下一代的工藝師傅，因此永續的概念一直存在日本的文化脈絡裡，雖然是流傳非常久的歷史，但蘊含現代性的永續思維。
傳統木構造建築裡，大跨距的柱子及大跨距空間，必須要用大的樹木來組成，因此材料不易取得，現代新式木構造利用新的集成技術，讓小斷面的木頭透過集成達到大斷面，克服需要較長時間養成的限制。工程木材的出現除在性能表現上比傳統木材好，更克服天然木材不穩定的缺陷，能藉科學方法來試驗控制跟掌握。新式木構造建築裡，工程木材除扮演重要角色，也提供不同於以往的視野來看待工藝技術及美學，也對營造產業帶來新的思維跟挑戰。仔細看木構造建築的結構及部件，可看其柱子、樓板在工程力學上的美學呈現，且木質空間帶來的溫潤感及氣味，對工作效率及使用者的身心靈是其它材料不能夠比擬的。對永續、對未來及對材料，木構造是更友善的方式，並不是取代現在常用的材料，而是提供一個選擇。
舉陽明交大2022年參加「歐洲綠建築競賽」的作品「台灣厝」為例，是對永續及探討未來居住的競賽，這次競賽是在德國舉辦，除要驗證設計提案及永續概念，還必須把房子蓋出來，會透過十個面向去做評分，我們是亞州唯一參加的團隊，團員是跨學院甚至跨學校的學生組成，經過近三年時間的準備。以台灣都市更新過程中的「中繼屋」為概念，試圖提供等待都更時的解方。從概念變成實體建築，需檢討非常多面向，當時我們設定了一個挑戰，就是用台灣國產木材，並且是在台灣自己製造，最後約使用445立方米的木頭，以目前台灣森林的蓄含量約八分鐘即可重新長出來。建築採用傳統的框架系統，搭配CLT的板牆組裝，因需要在台灣先組裝，然後拆除後再送至歐洲組裝參賽，因此結構構件是依台灣技術能力設計，看似複雜的幾何造型，透過多個向度簡化接頭，使其在台灣能生產，不然依照台灣現有的加工技術及工具，其實非常有限，也回應本場論壇主題「傳統與非傳統」。
在材料規格上都有制定尺度規範，CLT板只有三米長，必須依此進行設計，這是很艱難的挑戰，且是由學生為主體的團隊，但我們並不滿足僅用這樣來蓋房子，因此設計上還挑戰結構跟構造的整合，且必須簡化施工方式及建立明確的施工順序，讓組裝能夠快速準確。因為所有材料都是透過貨櫃運至德國，在現場利用有限時間借助手持機具組裝，所幸最後順利在時間內完成，並達到預期效果，開放給民眾參觀時，也得到很好的回應。最後，在幾個評比項目中，得到不錯的獎項。此次，利用國內傳統的木構造技術，發展出獲得國際獎項肯定的建築，是透過實作驗證的良好範例，也是個非傳統的實踐。
體現的紙上建築：電子紙的建築應用
分享這幾年跟製造電子紙的元太科技，一起實驗這個新媒材的成果。2023年1月在全球消費博覽會上，BMW展示了會變色的汽車，即是在車殼上結合電子紙，創造了這個驚豔的效果。不斷透過載具的創新，變成媒體與物件結合，將給予日常都市生活新的想像，而這跟建築關係很密切。大家對電子紙應該不陌生，已有各種多元應用，譬如電子書、電子標籤、電子看板等，近年在建築空間上也有些大尺度的應用，2015年美國設計公司運用電子紙，在達拉斯機場的停車場設置公共藝術，可以回應環境，混淆我們的觀感。米蘭設計週也展示用52個單體製作的長條電子紙，藉由控制其變色，創造出如海洋生物呼吸韻律。在台灣則是交大團隊與元太科技合作參加2016年威尼斯建築雙年展，將32組32吋螢幕拼成一個電視牆，展示作為建築牆面時，建築的面貌能彈性的調整變換表情，如磚牆、混凝土強、磁磚等等。
盤點這些創作，再回到電子紙材料特性時，不外乎是會變色、其形狀可控制，藉此進行圖像向素的分割來產生不同可變色的色塊，將其應用在不同建築物或空間物體的表面。電子紙材料本身是由多層薄膜構成，裡面包裹非常微小的顆粒，顆粒屬於流體狀態本身不會發光，在光線照射下呈現的效果，會與傳統紙張相似，但其厚度比頭髮還細，透過電流正負電極去控制微顆粒往上跑還是向下沉，來呈現出表面的顏色。電子紙不但輕薄且可彎曲，但很怕濕氣受潮，以及彎曲過大時會造成層疊破裂等，而這些也都是創作的可能。加上電子紙價錢高昂，導致甚少看到電子紙作為設計或藝術創作使用。我自己最感興趣之處，是電子紙與透明性的關係，電子紙本身不透明，那要怎麼讓其變成透明。
1963至64年，Colin Rowe跟Robert Slutzky合寫文章談透明性，指出立體派的作品有兩種透明性，一種是直接表象的，實質的看到透明性，看到物件還維持本來的特質，但又可穿透看到下一層的物件。另外一種則是必須透過大腦思考運作來獲得認知，可能有並置跟層疊的能性。Colin Rowe把它拿來跟現代建築裡的透明性做比較，來探討現代建築大量運用玻璃之後，除創造內外通透的關係外，也因空間實虛交錯層疊所展現的反轉動態，甚至感受到序列也呈現透明性，稱之為視線上的透明性。
Colin Rowe指出的這兩種透明性，放到不透明的電子紙上應用，啟發我的想法，第一個是，如何在電子紙創造透明就是不透明的物件？透過打洞或將其分開創造孔隙創造透明。第二種透明性是現象上的透明，怎麼在電子紙的電子流動或圍觀的物質性裡看到。透過作品來展現微觀上的電子紙的特性，是我感興趣的，這種微觀的特性很像完形心理學，在討論的實虛轉換。建築對這不陌生，藉此發展拼貼程式，來討論實體跟虛體都市中，實虛之間的連續性跟公共性互相轉換的可能。在透明性的討論前提下，2015年開始一系列跟元太科技合作跟創造，把其帶入教學。其中有兩個方向，第一個方向是降低電子紙門檻，變成可操作的媒材，透過萬向接頭及線性的元素，使點跟線組成一個面，然後再擴張成一個更大的單元，大幅降低價格。第二個方向則是儘量擴展領域，將電機系的無線供電、無線通訊等科技結合進來，在教育研究上一起來參與。
分享六個案子：第一個是圓形玻璃磚牆，將電子紙切割成扇形，包裹在很像雙層玻璃杯的內部，形成一個像素的單元，再將每個玻璃杯集合堆疊成一片牆，用機械式的成像印表機的繩索，讓其透過電波頻率可以改變顏色。第二個是直立簾，將此技術運用在傳統的隔間，每條有四個同樣的單元組成240cm x 10cm共五十個長條，呈現出空間內部的用電資訊，與校園環境感測器連結，變成是物聯網的一部分，能動態的不斷來回呈現。第三是將其變成真實的帷幕牆系統，但電子紙脆弱又怕受潮，因此必須妥善保存，故嘗試用膠合玻璃將電子紙夾在兩片玻璃之間，或將其放在複層玻璃的中空層裡。這個裝置共有八面膠合玻璃，將其變成物聯網的一部分。
第四個是有孔洞帷幕牆單元，開始在電子紙上打洞，因電子紙是透過很多層疊組成，所以要在哪一層打洞？或是貼合後再一起打洞做了很多嘗試，也試驗先將墨水打洞後再貼合包裹保護層，藉此測試出最有效的方式。接著實驗了60 x 60cm的模具，四塊組成一個帷幕模組，變成校園內的布告欄。第五個是波紋動態皮層，藉電子紙應用在貨架電子標籤上，現在越來越普及，價格也越來越便宜及輕巧，故藉此架構創新，變成容易拆換，藉刻意留設的孔隙創造摩爾紋的視覺效果，讓靜態的時候也能創造視覺的幻象。並且提供足夠的解析度創造遠近馬賽克照片的拼貼。最後是去年八月參加威尼斯建築雙年展競圖的提案，可惜未獲得青睞，設計概念來自大航海時期的變遷，到地緣政治台灣的前線，藉由十多個同心圓作為創造的開始，將其佈置為電子紙標籤，呈現一個有摩爾紋特效的裝置。
雨果的小說《鐘樓怪人》裡有個章節很有名，談社會因為新技術出現的變革，像印刷術的發明就取代以前傳遞媒體、傳遞文化的載體，電子紙出現後又將取代舊的媒材，不僅電子紙還包括元宇宙等。此刻建築已開始面臨新的挑戰，要如何從裡面得到積極的啟發？再來電子紙可變換各種材質或圖像，帶有去材質的本事，可對應到當代建築扁平化的表現，因此具備極佳的潛力，展現虛擬跟真實之間的來回想像。這八年來的研究，接觸到許多創新組織、建築師、營造廠、科技公司及電機系的老師等，彼此一起合作，試圖給建築帶來新的可能性及公共性。
第一場：設計實踐｜綜合討論
陳啟仁：
本次兩個簡報裡面，都有新觀念跟對未來可能的想像。木構造其實是從未斷裂過的傳統，而且不斷的被創造，很吻合本次論壇主題「傳統與非傳統」的意涵。若以木構造的文化性來看，從跟土地、跟社會的關係中衍生出豐富的文化，可分成一與生態土地的依存性、二多樣工藝的創造能量、三高社會性的營造媒介及四豐富的建築營造文化。在原始社會中，是就地取材大自然的地形與資源，來因應環境條件，比如干欄式建築、水上建築等，在有限資源下延伸出居住型態。從巢居到干欄式建築，與生態土地的緊密依存的聚落如德國黑森林聚落、印尼松巴島、蘇拉威西島及日本吉野衫的故鄉等。從中可看到西方發展出的半木構造建築的發展脈絡。東方的發展邏輯也平行存在，在日本古建築的紀錄中，目前留下來最高的大約是50多公尺，但曾經出現過高達100多公尺的紀錄。
西方建築在中世紀出現許多變化，是受到工藝發展的影響，可在英國倫敦西敏寺、俄羅斯及法國看到。1851年為世界博覽會而興建的倫敦水晶宮，既定印象認為都是玻璃跟鋼構，但裡面也運用很多木材，其實應該叫鐵木混造建築，構造細節其實仍依循木造建築，這是因木構造技術已非常成熟，所以會有混構狀態出現。歐洲人移民到北美洲後，發展出房屋工業化技術，透過木材規格及釘子興建。但歐洲還延續一定的傳統，譬如跨七十多米的橋，用古典力學原理就搭建出來。過去許多鐵橋都是全木造的，即便巴黎鐵塔興建過程中，也用了25萬立方米的木頭做為鷹架。在典範轉移下木頭變成配角，但地位仍然重要，譬如混凝土仍需要木頭作為模板。現代建築中還是有許多建築師使用木構造，包括葛羅培斯1921年的私人住宅Sommerfeld House，這可能是包浩斯運動的第一座木構造建築，以及1930年代Alvar Aalto設計的芬蘭館等。19世紀出現新時代的材料「膠合木」，歐陸出現木構造模組化的房屋系統，木頭轉換成鋼構造的輔助材，然後一直到今天，因此木構造系統並未中斷過，其當代性定位值得思考。
台灣2017年開始發展國產木材，這與其他地域跟國家背景不同，請問徐老師台灣國產材當代的任務跟角色是？再來，從傳統到非傳統的式樣，未來木構造一定會進行非傳統的創新發展，請問已有可預見的路徑了嗎？
徐宇亮：
談木構造不能從單一面向來討論，還包括材料來源、產業鏈的加工及應用等各面向的挑戰。舉陽明交大「台灣厝」來說明，當時設定好幾個條件，包括用台灣的材料、台灣的加工技術等，來瞭解台灣目前木構造產業的現況跟困境，包括要這麼大產量，是否有工廠可以提供？本次合作的單位是台灣大學實驗林工廠，像研究型的工廠要生產一棟建築的材料是困難的。再來是怎麼驗收，目前公共工程遇到木構造，要如何進行三級品管？本次是在學校教育系統裡面的實驗，透過真實的建構討論真實的材料，是走在灰色地帶，且房子很快就不在台灣，但若回到營建體制裡困境非常大。國內規範還有很多空間有待大家一起努力，深入探討跟發展。
在德國與國外朋友交流時，得到幾個關於材料的回饋，譬如台灣柳杉的中間處顏色偏深，兩邊花紋繽紛，設計過程就擔心是否因跟國外柳杉不同，品質會比較不好，但外國朋友都讚揚台灣柳杉的美麗，且氣味也很好聞，很好奇台灣的國產木材。第二是我們是11個團隊中，唯一將所有材料先拆成零件，然後透過海運運送到現場的，其他團隊因多半在歐陸，故都是先半預鑄後運送到現場，只需要接管線，我們則還要一根根木頭進行基礎定位組裝，用手工器具進行組裝，心裡其實很慌，也反應國外施工技術是比較友善的，台灣在營建端也需要提升。我們花很多心力在挑戰木構造系統，其他團隊則跳過直接挑戰打造最永續的房子，在材料上比我們自由。藉由此次機會，看到許多可以繼續努力的地方。
陳啟仁：
薛丞倫老師的簡報燃起我很多想像力，還提到當年雨果看到印刷術發明後的危機感，現在則是來自電子紙等，薛老師清晰的說明電子紙的運作原理，以及跟建築的連結，選擇透明性為切入點也很準確。6個分享案例，從磚、直立簾到帷幕牆都有，相信現在只是開端，未來還會發生更多事情。想請教薛老師，在可見的未來，電子紙對建築產業的哪個環節，會帶給明顯的改變？第二個問題是在教學現場，這些新技術跟工具的出現，會不會影響學生的學習方式？或對建築實務界進行影響？未來建築系的學生是否都要會寫程式碼？
薛丞倫 ：
我非常喜歡雨果用很唯美的故事去談建築的死亡，藉最後鐘樓怪人化身為粉塵，來對照巴黎聖母院那厚重的石頭，帶有一種浪漫。因此很希望對新材料的討論，也能帶有浪漫的想像。紐約時報廣場似乎不可避免的裝了越來越多的大型銀幕，導致建築已經被流動的資訊取代而消失，建築商品化變成影像的一部分，似已是趨勢，但我覺得這不太對。因此有沒有機會去啟動新的方法，譬如讓內外空間互相滲透，反應微氣候環境，在商品化背後有更強的公共性或社交。目前建築產業仍很傳統，並未有太多改變，但在模組化、循環經濟的想像下，需要嘗試跨領域的合作，開始跟具備循環經濟理念、新經營模式的企業合作，在不可避免的影像資訊化下，帶動更多公共性，吸引更多組織加入來共創。
由於科技創新還在持續進行，還無法有太確定的結論，自2015年開始到現在，我們一直嘗試將這些技術跟工具變成課程（專案），透過這些課程或密集的工作坊跟產業界合作，建立平台上讓學生跟工程師對話，學習跟不同領域的專業者合作，藉這些嘗試帶來新的契機。透明性雖然已是半個世紀前對建築的看法，但拿來用在新媒材上時，能讓學生思考媒材的可能性，再回到設計的思考面向，談材料本質的想像，開始理解跟嘗試各種尺度的結合，讓學生不把電子紙僅當作是材料，而是一個建築來看待，啟發進一步對建築的看法。電子紙不僅只是媒材，因為它就是建築。
陳啟仁：
兩位都有建築設計的實務經驗，也都在教學現場，現在因新的技術出現，過去設計要先畫圖做模型，再接著談比例問題，但現在新的技術似乎跳過這些，兩位的想法是？
徐宇亮：
我參與並帶著學生做「台灣厝」的經驗裡，是透過比較傳統的設計工具，再透過數位軟體進行模擬跟預測。雖然我具有實務界的經驗，帶著學生做最大能力範圍的規劃跟安排，但在工地現場遇到的突發狀況真的很難預測，因此必須隨時應變，經常必須很快做判斷，加上興建時間很剛好，不太容許有犯錯的可能，難免大家壓力很大。學生現場也會害怕，此時就是盡力協助，但到後半段大家都可以獨當一面，知道自己要扮演的角色，此時就可分頭進行。學生透過實作的環境，從頭到尾參與就能理解設計跟實踐之間的距離。
薛丞倫：
我簡報的最後一張，是一位學生坐在馬路中間，腿上有一台筆電，前面架著攝影機，是在現場做設計，這剛好可回應陳老師的提問及徐老師談的在現場。我認為在現場非常重要，身體結合新的工具，好像是新一代建築師的一種典範，必須要變成半人半機器。這幾年在學校教育，我喜歡用影像工具，讓學生將自己放到基地裡面去感受，去記錄擷取日常生活中各式各樣關係，然後放到設計裡面，啟發更多新的空間想像。今日處在全球化下，已經不能封閉，而是必須不斷打開邊界來操作設計，相信會帶來正面的啟發。身體性的尺度和全球化的議題是連結在一起的。
陳啟仁：
兩位老師都屬行動派，不只設計還會付諸實現。徐老師參與的「台灣厝」從設計一路到建築計畫，甚至營建計畫的掌握，這個經驗非常寶貴，精神應該繼續堅持，將對台灣建築產業產生影響。薛老師則對新科技進行實驗，若有辦法透過沉浸式的環境去進行教學，來談自己的跟身體的關係、跟體積量體的關係，相信激發的設計能量將會非常可觀。
