初探高科技建築在台灣地區的發展脈絡

曾意潔*  楊裕富** 

 

 *國立雲林科技大學 建築與室內設計系 研究生

**國立雲林科技大學 建築與室內設計系 副教授

摘要

在台灣類高科技建築的形式象徵愈趨普及,從新生的高鐵捷運站、企業大樓、球場建築至當代的百貨購物中心皆有高科技風格的特徵,因侷限於工業發展的侷限,導致許多高科技建築趨向類高科技或呈現所定義的高科技感派,本研究論述之「高科技建築派別」,目的探討1990年代中取自時代精神與新樣式的高科技建築的風格,並以1981年代高層建築技術為基底。藉由高科技建築的源起與其轉變契機對於新世紀的來臨,關於建築本體之物質性表現、環境永續及數位科技有更深一層的啟示,與對台灣科技建築脈絡以至高科技建築風格的發展做初步的論述。

Abstract

Taiwan high-tech building in the form of a symbol of class become increasingly popular, from the new MRT stations, corporate buildings, court buildings to modern high-tech style of department store shopping Jieyou characteristics, limitations due to limited industrial development, leading to many high class high-tech construction technology trends or present technology as defined by a sense of school, this study discusses the "high-tech building factions" with the aim of spirit of the times from the mid-1990s and the new style of high-tech architectural style, and in 1981 BC technology for high-rise building basement. With its high-tech building from the source of opportunity for change in the new century, building bulk of the material on the performance, environmental sustainability and digital technologies have a deeper revelation, with the context of Taiwan's technology architecture development and hi-tech style do some preliminary arguments. 

一、   緒論

1-1研究動機與目的

1-1-1研究動機

至現代主義以降,在台灣類高科技建築的形式象徵愈趨普及,從新生的高鐵捷運站、企業大樓、球場建築至當代的百貨購物中心皆有高科技風格的特徵,因侷限於工業發展的侷限,導致許多高科技建築趨向類高科技或呈現所定義的高科技感派,本研究論述之「高科技建築派別」,將此歸類於「晚期現代」,亦有統稱之為「後現代」,此派別之建築師創作力旺盛且作品多變,但未曾提出理論與歷史論述與立傳之

1-1-2研究目的

目的探討1990年代中取自時代精神與新樣式的高科技建築的風格,並以1981年代高層建築技術為基底。藉由高科技建築的源起與其轉變契機對於新世紀的來臨,關於建築本體之物質性表現、環境永續及數位科技有更深一層的啟示,與對台灣科技建築脈絡以至高科技建築風格的發展做一完整的論述。

二、   文獻回顧

2-1 基本定義

高科技派建築的出現,乃是針對現代主義建築的堅持與發揚,強調對於建築物元件與生產系統的工業化與系統化製造,討論科技、建築與當代文化之間的關連性。(Elizabeth A.T. Smith原著,陳珍誠譯,2001:15

與高科技建築相關的名詞包括「機械美學」、「晚期現代主義建築」無非是用來描述高科技建築符碼特性的代名詞。高科技建築的名詞有三種涵義:第一種涵義是指70年代建築師所濫用的「替代性技術」(alternative technology),隨著時代的進步,這些技術已經非常普遍的被採用了,但是高科技建築師所喜好的名詞是「適切性技術」(appropriate technology)。第二種涵義有點曖昧,也就是不同於工業技術的高科技,所為工業的技術是指電子、電腦、矽晶片、機械人等,至於建築的高科技是指特定風格的建築物。第三種涵義,在英國,「高科技」是一個很嚴肅的名詞,也代表著一連串的分析與闡述。高科技建築的特質,如所利用的材料為金屬、玻璃,其要旨為「精確的忠實表現」符碼。不僅利用科技,也結合了想像,並且以「使用的彈性」為優先考量的條件High tech architecture,1988:6

所謂高科技建築的任務似乎以預言家的樂觀主義方式,正面的回應重建新科技與新建築之間的關係需求,在某些情況下,同樣地回應情境主義者或環境生態的支持者所提出的批判,試圖找尋無汙染的、能源控制的建築,簡言之是能提供使用者舒適與幸福的建築。(Ignasi de Sola-Morales、譯者施植民, 2000:155)。

2-2 設計手法與風格特徵

高科技建築是追求技術極致的表現主義者,認為科學技術會解決一切問題,故樂觀的看待技術,認為運用當代高科技的成就與方法,影響人的技術審美觀,明確將高科技譯題作為建築表現的主題與終極目的。

運用之設計手法強調建築技術表現性、前瞻與未來式的思考與材質運用,追求動態與多面向的視覺經驗,形塑於實質空間的建築作品,使用的素材儘管是工業量產的金屬型鋼、銀質金屬板、透明玻璃、沖孔板與鋼纜索等,非呈現蠻橫粗野與冰冷感,卻是對技術進行象徵性與隱喻性表現。(董皇志,設計研究第三期:244

三、   研究內容

3-1  科技影響與生態思維 

七O年代以來,工業社會的發展重心集中於都市而造成昂貴地價與種種都市問題,高層建築因而在現代工商社會需求下如雨後春筍般興建。七O年代兩次能源危機,衝擊了世界先進國的政經發展,促使世界各國開始思索以往的能源依賴,能源意識的覺醒「有如世紀初社會革命的思想與八O年代環保意識的覺醒一樣,是一個世界性觀念的突破」(黃承令, 1997 : 109 ) 。由於電腦愈行普及,資訊與通信科技急速發展,加上八O年代各國通信自由化政策以及跨國企業的業務型態要求,工業社會需結合資訊與通訊以作為快速傳遞事務資料的工具,辦公大樓在投資獲利的市場考量中,附加輔助辦公室業務效率化的資訊技術成為必需,交織為鼓勵「智慧型」大樓出現的社會背景。智慧型建築自八O年代於國外蔚為風氣,顯見資訊化、科技化時代的影響,其中極大部分的成就,是對急速發展的物質文明之誇耀,但在台灣無力整合軟體技術的當時,卻也使建築於商業勢力中「成為一種精緻的工業品而已」(陳邁,1 9 8 7 : 5 3 )的危機。科技作為幫助解決人類問題的工具性角色,在八O年代以後,與建築的關係已是「如何從環境保護的觀點,將人為環境進行一種生態性的改造;也就是生態的觀點成為建築與科技關係的主流」(王俊雄, 1997 : 109)

九O年代起,高層建築的技術基礎已累積紮根,帶有地標性的超高層建築因而陸續出現。當已開發國家已減緩超高層建築的興建時,亞洲開發中國家卻視超高層建築為提昇國家競爭力、展現經濟與營建實力的象徵,彷彿興建世界第一的超高層建築即可搖身一變為「先進」國家之林,使建築附加了宣示性意義。其作為城市的地標而擁有對都市文化與當地意識型態的影響力(丁榮生,1994 : 147) ,並體現了熊彼得摧毀性的創造,是資本邏輯的現形,一再追求滿足台灣成為「世界第一」的自我期望,因而使「夷平而重建超高層建築的過程在台灣正被普同化為城市生命的自然史」 (夏鑄九,1993c : 84)

九O年代的台灣在納入世界資本主義生分工體系的電子高科技業的推動下,生了以「高科技」為名的電子工業建築與企業大樓等地標建築,體現了電子企業狹帶著高科技的強大資本,按自己形象所創造的一個支配性的中心地景(張育全,2003 :13 ) ,提供了社會大眾一種「前衛」、「先進」的高科技之空間想像與迷思。「高科技建築」乃敏於科技發展與工業生,採取前瞻(幻想)的未來主義立場,並高度表現與讚揚空間的物質性、幾何性,明確將高科技議題作為建築表現的主題與目的(董皇志, 2003),因而在視覺感官呈現以機械美學與結構美學的基礎而被詹克斯歸為晚期現代主義( Late Moderrn) 建築之一系。其以科學理性與現代化的高度科技融於建築創作中,甚至自行實驗建築科技,使隱含的部分非理性成分容易成為追求極緻技術的結構表現主義。台灣建築的現代化由於在科技技術、概念與整合能力的不足,建築師仍難以掌握建築空間與結構形式的關係,高科技建築於國僅能對其獨特的形式造型層面進行關注,尚未能體認這個現代的、精密的高科技技術美學並非固定的形式,以及高科技建築形式背後的技術理性涵與生態關懷。

另一股同樣起於電腦科技發展而衍生的建築思潮,即隨著電腦輔助設計(computeraided design)發展而推動。電腦應用於建築設計的發展,由六O年代對材料、結構法規物理環境的分析協助、七O年代對二度空間繪圖的掌握、八O年代在電腦模型以及環境模擬的研究、一直到九O年代將目標轉向到全球網路資源共享所引發建築實物與教學研究中的議題,以及十分熱門而且可能影響深遠的虛擬實境( virtual reallty) 等技術(劉育東, 1997 : 102) 。在美國建築師Frank Gehry 與Peter Eisenman 掌握電腦輔助設計技術而融入建築設計思考,一改過往僅被動的應用於設計思考後的機械性工作,並經由媒體傳播鼓吹,形成一股「數位建築」(digital architecture) 的浪潮。電腦3度空間的創作方式,使建築、空間與設計者於過程中的直接對話,幫助了傳統由2D繪圖與實體模型構成的設計思考。在二十世紀末的台灣,電腦輔勛設計的進展多為設計後的技術層面運用,在部份學界的持續努力中,仍處於理論研究階段。

台灣寶貴的生態環境在過去以經濟發展掛帥的現代化發展中被犧牲,但隨著生活素質的提昇以及民眾對環境保護的自覺、關注,隨之而起的就是生態建築與景觀藝術的討論。在建築物高層化的趨勢下「省能建築」、「生態建築」等建築生態環保的觀念也於九O年代台灣成形。這些觀念在國1995年由政部建研所推動下被統稱為「綠建築」,經行政院經建會設「永續計畫委員會」配合推動,1997 年建研所再提出「綠建築與居住環境科技計畫」,成為政府持續推動的既定政策。「綠建築」關注的範疇不僅是能源問題,就廣義而言,「只要考慮到地球環境問題,觸及到的每一部份都是、綠建築」(林惠文,1998 : 96) 。目前國對綠建築的研究方向重點在於資源的節省,含括了「環境共生」、「永續建築」的概念。環保的「綠色建築」在九O年代後期的台灣雖為初生階段,卻是未來國家經濟發展不可輕忽的一環。

3-2  科技於建築的再現

國際交流的頻繁與「商業」掛帥的現實環境中,除了思潮的多面向開展,營造技術的進步與材料的多重選擇是支持建築多樣化的重要條件。國企業建築於經濟自由化過程中為企業總體形象的自我標榜而向高層化發展,因而八O年代可謂超高層建築技術轉移國的搖籃時期。由於早期並無高層建築的經驗,加上台灣地理特性,借取國外科技與技術經驗自是不可避免。台北市第一銀行總行大樓(廖慧明+ KMG,1981 )為地上二十二層,地下三層之建築,台電大樓(中興工程顧問、郭茂林+ KMG ,1982) 則為地上二十六層, 地下三層,兩者在與外國建築師合作之下,不但提昇國技術水準, 也正式開了國建築邁向高層化的時代。至九O年代,超高層之基礎技術已然紮根,陸續完成了如高雄長谷世貿聯合國(李祖原, 1992 ) 、台北遠企大樓(李祖原、王重平+P&T工程顧問,1994 ) 、台北新光人壽保險摩天大樓(松齡、廖俊添、省三,郭茂林+KMG,1994 ) 、高雄國際85層廣場(李祖原、H .O .K1 9 9 8 ) ,直至當時號稱全世界最高的台北101大樓(李祖原,2004)等知名建築作品,競相展現企業與城市的經濟實力。

智慧型建築為為現代化管理與現代高科技的有機結合成果,擴展了建築功能也拓展人的效能, 台灣足以堪稱智慧型建築的作品不多, 震旦大樓(1992,陳奕鈞)可為台灣建築的代表與者。高科技建築形式被賦予「現代化」、「國際化」之象徵,雖於國並無實力堅強的理性一系統模矩、工業技衛、生組配、生態能源等(王維仁, 1999 : 111) 支持,但仍有一些特殊建築致力於造型的呈現,以及意圖開闊圈高科技建築未來發展的建築作品。如身為台灣首棟專業廣播電台的警廣大樓(曹祖明、羅興華,1993 ) ,建築師依其形象而將風格定位於平滑、流線的「高科技建築造型」。受政部建築研究所評定為智慧型大樓的華視大樓(如圖1),1994年由丁達民設計,為配合法規所定而逐漸退縮,建築的巨大尺度感與外露結構,並以鋁金屬構成狀似金字塔的造型,突顯幾何形和機械的意象,塑造強烈的高科技感與視覺辨識性。但是建築外露骨架之造型與部空間未能結合,也不具有實質結構意義,卻使建築於住宅區中顯得強勢。九O年代台北捷運網絡通車,捷運的首期工程一木柵線、淡水線之站體建築隨著任務的差異而被賦予不同的形式。木柵線站體建築(沈祖海,1994) ,在捷運局總顧問的計劃與設計準則中,建築形體被賦予呈現捷運的科技性特性,在壅塞的水泥叢林中需達到輕巧、富穿透性的輕盈感。但建築作品粗大的外露鋼樑、鉚釘、包覆的彩色鋁板構成空中龐大而有壓迫感的量體,呈現的卻是古典機械美學的傾向。倒是被賦予展現「本土意象」的淡水線之劍潭站站體建築(如圖2),橫跨過四十公尺寬地面道路,被為是結構與形式的神來之筆,其懸索系統龍舟造型的優雅美感,得到成功結合本土意象與現代科技感之評論。

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圖1 華視大樓

圖2 捷運劍潭站

圖3 高雄國際機場

高雄機場國際航站大廈(如圖3),1997年於中華顧問工程司附屬建築師事務所,王承熹,鄒守棟,曹祖明、羅興設計,其圓形建築形體為建築師意圖塑造台灣機場的高科技形式,主要表達台灣所運用洗石子、鋁板、玻璃固定厚重、傳統造型語彙型式中,轉變為輕巧與高科技(High-Tech)的造型語彙。主要思考在於台灣混擬土工程施工水準低劣與粗糙,便藉由這案例以金屬或乾式預鑄法施工的高科技技術來作設計的主題。而傳統營建過程卻面臨國施工能力不足的窘境,王承熹建築師認為「在台灣做H i-Tech,有時候是想得到但作不出來,在製作上沒辦法配合,連在零配件都沒法配合。. . .這個案子都是台灣的廠商、台灣的施工,幾乎就是反映台灣目前的施工、設計水準」 (丁榮生, 1997 : 107) 。高科技建築需要高科技建築技術的支持,但台灣的建築科技土壤過於貧瘠,長期仰賴單一的鋼筋混凝土結構與貼面磚的營造技術,使結構營建技術停滯不前,無能以「超越當代技術水平的實驗性科技」技術與講究的材料、精緻的構造細部呈現,因而「高科技建築」於台灣的發展多是無高科技涵而僅具「科技性」表層風格之建築。在圈營建體系體質尚未全面達成現代化的現況裡,掌握高科技技術背後的理性思考、回歸人文的關懷,以及低科技的現實資源條件,是較徒具表皮形式裝飾的「死的科技」(Dead-Tech) 建築,更趨近高科技與國際性。

在後現代的今天,博物館從過去純粹滿足機能,建築成為展示本體,所以建築乃為滿足博物館現實需求的要件之一。國立自然科學博物館植物公園於1999年由美國HOH公司擔任總設計與景觀規劃、ARUP負責結構設計,由何肇喜建築師事務所擔任台灣監造以及後續的細部設計,管控水電、設備與施工,溫室整體為高精密度圓管鋼架建築主要構架為六座塔柱支撐,圓曲結構的圖面經由3D電腦模擬,本案非常多的構件組合是屬於鉸接的,每一接點的密度控制在千分之一,全棟多處接頭處要控制誤差與彼此間還要能相連,幾近不可能的目標,本案由國內的鋼構廠完成,說明背後技術人員的能力支援已達到一個水平;物理環境方面在於熱空氣上昇,頂層排氣及底層進氣以產生室內對流。濕度由噴霧器及屋頂降下的雨控制,溫度經由進排氣的量來增減,造型上採上小下大使得室內外的空氣循環,這些手段總括來說即是建物經由設計的手段完成大部分環境控制的目的,不必太過依賴建築設備及耗損不合理的能源(陳國洲,1999:86),這案例使溫室建築技術在台灣正式生根;2003年由禾耘建築師事務所建造之台北科學館教育工程,造型意象之呈現以虛構架組成,結構樑外露在機能性供行人天橋、戶外及室內之空橋、入口雨遮、透明電梯及結構玻璃帷幕牆等,也為了減少龐大量體壓迫感,形塑框景之變化效果,透過材料外露及透明化應用,利用上述Hi-Tech建築語彙,展現多元性、科技感的建築。

 

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圖4 植物園

圖5 台北科學館

圖6 高雄世運會館

90年代在台灣建築發展過程中,出現了許多新型態,例如科技產業建築、大型複合性機能建築,例如高科技產房、大型購物中心。再看高科技建築,應該是建築在設計的過程中,應用到各種不同的相關技術,例如在設計概念轉換成施工過程時,運用高科技來解決一般技術所無法克服的設計問題,例如在2009年由日本伊東豐雄事務所、日本竹中工務店及劉培森建築師事務所建造的高雄的世運會主場館,從設計上或材料上,建築科技技術是一個關鍵,技術方面將8844片太陽能光電板,每片平均鋪上不平坦的螺旋體結構上,過程需要極度精密的計算,成為營造廠最為困難的問題;結構體的支撐部分,這種馬鞍型鋼筋混擬土結構,在預鑄工法上特殊。

 

四、   結論

 綜合以上探討為下列幾點結論:

  1. 在台灣高科技建築所見之風格特徵多半是:1)結構與構造本身即為裝飾(2)結構骨架有秩序地支撐起建築物的風格特徵(3)自由空間及可變動性的流暢(4)主要成部與次要構件之關係清晰(5)垂直動線的虛化與明亮化(6)金屬外皮之光滑與精緻視覺的效果,或是透明虛化的玻璃。(7)流動感與光線穿梭簡約。(8)精簡的格子主義。
  2. 高科技風格的轉變是隨著工業社會轉向資訊社會的轉變而不斷發展的。從原先高層建築技術之紮根至70年代全球性的能源危機後環境保護的課題成為肩負使命感的建築師們將「生態與環保」、「永續發展」的觀念帶入設計中
  3. 數位科技(人工智能)的發展,靠電腦運算模型,結構計算、構件的精密加工能產生種種複雜的空間形式,才能達成建築之合理、經濟與安全。
  4. 新技術與新材料之廣泛應用,預鑄與預力之工程技術、精密的細緻加工與地震阻尼器的發展以至馬鞍型結構體(如高雄世運會館)在經濟性、使用性及美觀性都顯示巨大影響。
  5. 現今台灣的發展多是無高科技內涵而僅具「科技性」表層風格之建築,其因台灣技術科技土壤過於貧瘠,長期仰賴單一的鋼筋混擬土結構與貼面磚的營造技術,使結構營建技術停滯不前,講究的材料與精緻構造的細部呈現還需配合外國技術使之達成。

綜觀種種新技術、數位(電子信息)技術、材料技術等方面發展,都體現出高科技建築在新的領域中前端發展著。

五、   參考文獻:

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14.劉育東,1997,〈電腦輔助建築設計的近況〉,《建築師》, 9月

15.───,1999,〈國立台中自然科學博物館植物公園〉《建築師雜誌》,9月

 

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