案例分析 07

千禧巨蛋

Millennium Dome(今 The O2)|Richard Rogers Partnership|結構顧問 Buro Happold

他們把一片直徑三百多公尺的屋頂吊了起來,裡面要放什麼,設計的時候還沒有人知道。開幕那一年它是全國的笑話,八年後它是全世界最忙的表演場館之一。

建築師
理查·羅傑斯
年代
1999
地點
英國倫敦 格林威治半島
操作層級
大跨距場館層級

他們把一片直徑三百多公尺的屋頂吊了起來,
裡面要放什麼,設計的時候還沒有人知道。
開幕那一年它是全國的笑話,八年後它是全世界最忙的表演場館之一。

千禧巨蛋:十二根黃色桅杆與鋼索吊起的白色膜屋頂,前景是施工中的河岸
千禧巨蛋(今 The O2,英國倫敦格林威治半島,1999)。看十二根穿出屋頂的桅杆與它們拉出去的鋼索——結構完全在膜的外面,所以底下八萬平方公尺一根柱子都沒有。再看畫面裡的工程機具、圍籬與河岸擋土牆:這裡原是污染的舊瓦斯廠用地,這棟建築真正的都市價值,一部分正是它逼出來的土壤整治與那條地鐵延伸線。
Photo:mattbuck (category)/Wikimedia Commons,CC BY-SA 3.0(依原圖等比例縮放,未作其他修改)
一般場館:結構跟著機能一起做 柱子與隔間跟著第一版節目走 節目一改,房子就要跟著改
A. 內容決定結構——
節目換了,建築就報廢了
本案:桅杆在外面,裡面完全空著 八萬平方公尺,一根柱子都沒有 內容之後再進來,換幾次都可以
B. 本案——
屋頂是基礎設施,內容是搬進來的
操作層級超大跨距場館/把結構整個推到屋頂之上與建築之外,換取底下一塊完全不預設內容、可以無限次重新配置的有頂土地
規模與構造直徑約 365 公尺、中央高約 50 公尺、周長約 1 公里; 十二根約 100 公尺高的桅杆立於屋頂之外,以鋼索網吊起 PTFE 塗層玻璃纖維膜; 覆蓋面積約 8 萬平方公尺級距
基地條件格林威治半島的前瓦斯廠污染棕地, 需大規模整治;興建同時完成地鐵延伸線與新設車站,交通投資與建築同步發生
核心判斷屋頂與內容在合約與構造上徹底分開—— 建築只負責提供「一塊乾的、無柱的、可任意配置的地」; 需要空調的空間,在膜之下另行搭建
造價的層級膜構造本體的造價約四千餘萬英鎊級距,單位面積成本極低; 而整個千禧體驗計畫的總支出約七億八千餘萬英鎊級距,絕大部分並非花在這片屋頂上
後來的事2000 年展期參觀約六百五十萬人次,遠低於約一千二百萬的目標,成為全國性的爭議; 其後閒置數年,2007 年以 The O2 之名重新啟用,成為全球最繁忙的表演場館之一
爭議與代價「先蓋殼、內容之後再說」在政治與財務上極度脆弱,公共資金投入前並未確定營運模式; 膜構造不是保溫外殼,室內舒適度須靠內部另建的建築達成; 單一用途的偏遠基地必須綁定大型交通投資才能成立——必須誠實寫出
01
案例定位
W H Y T H I S C A S E

建築計畫的意義:計畫是尋找課題,設計是解決問題。 千禧巨蛋之所以是所有「大跨距場館 · 內容不確定 · 賽會與博覽會設施 · 再利用」考題的母題, 在於它把本系列的核心動作推到了極端: 連結構都不在建築裡面了——十二根一百公尺高的桅杆立在膜的外面,用鋼索把屋頂吊起來。 換到的是八萬平方公尺完全無柱、完全不預設內容的地面。 而它真正的教學價值在後面:這棟建築在啟用那一年成為全國的笑話,八年後卻成為世界上最忙碌的表演場館之一。 同一片屋頂,兩種評價——差別只在於底下放了什麼。

時間是死的:2000 年 1 月 1 日,一天都不能延。 基地是一塊前瓦斯廠的污染棕地,需要大規模整治,而且當時沒有捷運。 最麻煩的是:裡面要展什麼,由另一個單位決定,而且到設計階段還一直在改。 羅傑斯的判斷非常清楚:把「屋頂」與「內容」徹底分開, 建築只負責交付一件事——一塊乾的、無柱的、可以任意配置的地。 於是結構被推到最遠:十二根桅杆立在屋頂之外,鋼索網把 PTFE 膜吊起來, 膜之下不落任何一根柱子;需要空調的展間,之後在膜底下自己蓋。 屋頂先完成,內容再搬進來——這是「先蓋殼」這個方法最徹底的一次實作。

特別提醒:這個案子最容易被寫成「一個失敗的公共建設」。 真正拿分的寫法要把兩筆帳分開算: 其一,膜構造本體的造價約四千餘萬英鎊級距,以單位面積計算極其便宜; 而整個千禧體驗計畫的總支出約七億八千餘萬英鎊級距——絕大多數的錢,並沒有花在這片屋頂上。 其二,2000 年參觀約六百五十萬人次、遠低於約一千二百萬的目標,這是內容與營運的失敗; 2007 年同一片屋頂以 The O2 重新啟用後成為全球最繁忙的場館之一,這是同一個殼的成功。 所以這一案的結論不是「巨蛋失敗了」,而是「殼與內容應該被分開評價」。 同時要誠實面對代價:「先蓋殼、內容之後再說」在政治與財務上極度脆弱—— 公共資金投入前沒有確定的營運模式,等於把成敗押在別人身上; 膜構造也不是保溫外殼,真正舒適的空間仍要在膜之下另外蓋; 而一個偏遠基地上的單一用途巨型設施,必須綁定一條地鐵延伸線才能成立。

錯:把不確定的內容蓋進結構裡 節目一改,柱子就卡在錯的位置 短期活動的建築最常犯的錯
A. 綁在一起——內容變了,房子就沒用了
對:把結構推到殼的外面去 底下想蓋什麼就蓋什麼 需要空調的空間,在膜底下自己蓋
B. 分開來——屋頂是基礎設施,內容是家具
代價:帳算在屋頂頭上 深色那一小段才是屋頂的錢 其餘都是內容與營運,卻由建築揹了罵名
C. 誠實的一面——殼與內容,要分開評價
▲ 千禧巨蛋的三個基本動作:撐(十二根桅杆立在膜的外面,用鋼索網把屋頂吊起來,底下不落一根柱子)→ 空(膜之下完全不預設內容,需要空調的空間之後在裡面自己蓋)→ 等(承認自己只是一塊有屋頂的地,等一個對的內容出現)。 這三個動作可以搬到任何「展覽館 / 賽會場館 / 大跨距集會設施 / 臨時性設施 / 內容未定的公共建設」考題上。

本案在系列中的位置:交易被推到極值P O S I T I O N I N G

  • 這是全系列「推到外面」的極限:第 01 案把柱子推到外牆線、第 03 案把結構掛到立面上, 本案把結構整個推到建築之外、屋頂之上。 推得越遠,裡面的自由越大——而這一次,裡面連機能都沒有預設。
  • 「彈性」在這一案被推到它的臨界點:當建築完全不預設內容時, 它的成敗就完全交給了別人。 本案是全系列最重要的一堂風險課:彈性給得越多,你能負責的部分就越少。
  • 誠實的門檻:建築確實做到了它承諾的事(便宜、快速、無柱、可拆解), 但公共建設的評價從來不是只看建築; 當公共資金投入而營運模式未定時,建築師必須把這個風險說出來;交付一個殼,並不等於交付一個成功的專案。
  • 往後的發展:第 08 案威爾斯國會大廈把同一片「大屋頂」的概念收回到一個明確的機能上—— 而且這一次,屋頂底下站的是市民,節目再也不必碰運氣。
02
建築計畫論述四步驟
I S S U E · C O N T E N T · S T R A T E G Y · V I S I O N
課題 0 1
開幕日不能改,而內容還沒有定案
內涵CONTENT

竣工日期由一個無法協商的日期決定; 展示內容由另一個單位負責,且在設計期間持續變動。

  • 常見解法是依第一版節目表設計結構與隔間—— 節目一改,柱位就卡在錯的地方,工期立刻失控。
  • 羅傑斯的判斷:把「屋頂」與「內容」在構造與合約上徹底切開; 建築只交付一塊乾的、無柱的地。
  • 核心觀念:當內容不確定時,建築該做的是基礎設施;容器的細節,留給知道要放什麼的人。
對策手法STRATEGY
  • 結構推到殼之外:十二根約百公尺高的桅杆立於膜的外側, 以鋼索網把屋頂吊起。
  • 膜下完全無柱:覆蓋範圍內不落任何結構, 地面可以任意配置。
  • 內容自行搭建:需要空調、隔音或黑房的空間, 在膜之下另行興建為獨立的小建築。
願景VISION

屋頂先完成,內容之後再搬進來。 「先做基礎設施,再談節目」是所有工期壓力極大、內容又不確定的專案唯一站得住的策略。

課題 0 2
一塊污染的舊瓦斯廠用地,而且沒有交通
內涵CONTENT

基地是需要大規模整治的棕地, 且位於當時交通不便的半島。

  • 常見解法是把場館蓋在交通已經很好的地方—— 安全,但錯過了讓建設帶動地區更新的機會。
  • 判斷:把這個大型設施當成整治與交通投資的觸媒, 用一次性的建設把一整片土地帶回都市。
  • 核心觀念:大型設施的價值,一部分來自它逼出了哪些原本不會發生的公共投資。
對策手法STRATEGY
  • 棕地整治先行:污染土壤的處理與地形整理成為工程的第一階段。
  • 綁定軌道投資:地鐵延伸線與新設車站與本案同期完成, 使基地取得都市級的可及性。
  • 輕構造降低地耐力需求:膜與索網系統自重極輕, 相較於同規模的重構造,對整治後地盤的負擔小得多。
願景VISION

一塊被工業使用了一百年的土地,重新回到城市裡。 大型場館題目請務必寫出「這個案子順帶完成了哪些基礎建設」——這是它最容易被忽略的價值。

課題 0 3
一棟不知道要做什麼的房子,價值在哪裡
內涵CONTENT

內容不明時,最常見的錯誤是把建築也做得曖昧—— 什麼都想做一點,結果什麼都不好用。

  • 常見解法是做一個「多功能」的建築: 可以辦展覽、可以開會、可以演出,於是每一項都做得半調子。
  • 羅傑斯的判斷:把自己定義成基礎設施—— 只提供遮蔽、跨距與地坪,其餘一律不做。
  • 核心觀念:不確定的時候,把承諾縮到最小、把品質做到最好,比什麼都答應更可靠。
對策手法STRATEGY
  • 極低的單位面積成本:膜與索網的造價遠低於同面積的傳統構造, 使「先蓋起來」在財務上可行。
  • 可拆解:索網與膜片皆為可解體、可回收的系統, 建築在最壞情況下仍保有殘值。
  • 不做內部分區:膜下不設固定隔間與固定設備, 把配置權完全交給未來的使用者。
願景VISION

這棟建築把自己定義成「一塊有屋頂的地」。 它後來被證明是對的:同一片屋頂在八年之後,換了完全不同的內容,成為世界上最忙碌的場館之一。

課題 0 4
一公里的周長,要在兩年之內完成
內涵CONTENT

工期由一個不能延的日期倒推, 而覆蓋面積達八萬平方公尺級距。

  • 常見解法是增加人力與工班同時施工—— 成本上升,界面問題也跟著上升。
  • 判斷:把工期問題轉化成構件重複率的問題—— 構件種類越少、重複次數越多,時間就越可控。
  • 核心觀念:工期是靠設計出來的,趕工只會把成本推高。
對策手法STRATEGY
  • 放射狀的重複幾何:十二根等距桅杆與索網構成高度重複的系統, 每一片的作法幾乎相同。
  • 地面組裝、整體提升:索網於地面組立後再提升就位, 高空作業量大幅降低。
  • 膜片分片吊裝:膜依分割單元逐片安裝, 可平行作業、可逐段完成。
願景VISION

一個標準化、可預測、可平行作業的施工程序。 時程壓力大的題目,請把答案寫在「構件重複率」與「地面預組」上;加派人力解決不了工期。

課題 0 5
內容失敗了,而失敗的帳算在建築頭上
內涵CONTENT

這是本系列最重要的一堂風險課。

  • 數字要分開看:2000 年展期參觀約六百五十萬人次,遠低於約一千二百萬的目標; 整個千禧體驗計畫支出約七億八千餘萬英鎊級距, 而膜構造本體約四千餘萬英鎊級距—— 大部分的錢花在內容與營運上,罵名卻由那片屋頂承擔。
  • 「先蓋殼」的政治風險:公共資金在營運模式未確定前投入, 等於把成敗押在別的單位身上; 建築做到了它承諾的每一件事,仍然無法避免被視為失敗。
  • 物理上的限制:膜構造不是保溫外殼,隔熱、隔音與遮光都有限; 真正舒適的空間仍須在膜之下另建,這筆錢與碳排不能不算。
  • 單一用途與偏遠區位:本案必須綁定一條地鐵延伸線才能成立; 沒有交通投資的巨型場館,再便宜也會變成閒置資產。
  • 誠實的結論:建築可以把彈性做到極致,但它無法替使用者決定要做什麼; 彈性給得越多,建築師能負責的部分就越少——這一點必須在提案時就說清楚。
對策手法STRATEGY
  • 先綁營運再動工:今日的同類方案應在興建前確定營運者、營運模式與長期用途, 並將賽會/展期後的第二階段用途納入設計條件。
  • 把殼與內容分開編列:建築、展示與營運的預算與責任應分開列示, 使評價得以針對正確的對象。
  • 今日應補的檢討:輕構造大跨距場館須提出可拆解與材料回收計畫、 膜下獨立建築的能耗估算,以及交通承載與周邊衝擊的評估。
願景VISION

反面願景:只要把房子做得夠有彈性,內容自然會找上門—— 這個推論太天真了。彈性只保證了可能性,不保證有人來。 公共設施的成敗,在動工之前就由營運計畫決定了一大半。

四步驟的寫法提醒:賽會與大型場館類題目, 課題欄的第一項一定要回到「活動結束之後,這棟建築要做什麼」—— 先確認第二階段的用途與營運者,再決定第一階段的空間。 對策欄則要明確回答:哪些東西是永久的基礎設施、哪些是臨時的內容、以及兩者要怎麼在構造上分開。 「彈性只保證了可能性,不保證有人來」——這句話寫得出來,你的場館計畫就有了風險意識。

03
三層次解析
三 個 層 次 都 不 應 以 基 地 內 為 限

平立面造型F O R M

關鍵字|索網張力結構 · 十二根桅杆 · PTFE 膜 · 圓形的中性 · 桅杆即地標
  • 形狀是張力的結果:膜的曲面由索網的張力與桅杆的位置決定, 它是被張力拉出來的,畫不出來。 考場上要記住:張力結構的造型必須由力的路徑推導,隨手畫的曲面在結構上不成立。
  • 圓形是最中性的平面:圓沒有正面、沒有主軸、沒有起點, 因此不對內容做任何預設。 當你不知道裡面要放什麼時,圓形是最不會犯錯的平面——但它也最難分區,這是它的代價。
  • 十二根桅杆是唯一的立面:膜本身幾乎沒有表情, 建築的識別完全來自穿出屋頂的十二根桅杆。 低成本的大型設施要取得地標性,最有效的方法是讓結構穿出去;在外皮上花錢,效益低得多。
  • 沒有立面,只有剖面:本案幾乎不存在傳統意義的立面設計—— 值得畫的只有剖面:桅杆、索、膜、以及底下那一片空的地。 畫這一案時請不要浪費時間在外觀,把力氣放在剖面與尺度感的表達上。
  • 尺度靠人來標示:膜下八萬平方公尺級距的空間沒有任何參照物, 因此內部另建的小建築反而成為尺度的量尺; 超大空間的設計,重點在於提供可以理解尺度的中介物。
剖面:桅杆在外,索網把屋頂吊起來 膜下:完全無柱 需要空調的空間,在膜底下另外蓋 這些小建築同時也是理解尺度的量尺 平面:圓形不預設任何內容 沒有正面、沒有主軸 十二根桅杆等距,構件重複率極高
教學用概念示意圖,非測繪成果。桅杆數量位置、膜的曲率與內部小建築為關係示意,實際數值請以原始圖說為準
▲ 造型層次的考場用法:大跨距輕構造的題目,請把重點放在剖面與力的路徑,不要花時間畫立面。 並記得說明兩件事:曲面是被張力拉出來的(不是畫出來的),以及超大空間需要中介物來讓人理解尺度。

空間機能P R O G R A M

關鍵字|基礎設施型建築 · 膜下建築 · 內容中性 · 可拆解 · 都市觸媒

本案的機能核心是「沒有機能」: 建築只提供遮蔽、跨距與地坪三件事, 所有真正的機能都由之後搬進來的內容自行建立。

  • 需求書被翻譯成三個指標:覆蓋面積、淨高與地坪承載—— 其餘一律不寫。這是內容不確定時最誠實、也最專業的一種計畫方式。
  • 疊合共用:那片屋頂的六重角色。它 同時是遮蔽、結構系統、都市地標、內容中性的容器、可拆解回收的資產, 以及帶動棕地整治與軌道投資的都市觸媒—— 六件事集中在一片膜與十二根桅杆上,其中兩件甚至發生在基地之外。
  • 膜下建築是真正的房子:需要空調、隔音、遮光或安全管制的空間,在膜之下另行興建; 這是「盒中盒」在超大尺度的版本—— 外殼負責環境的第一層,內盒負責第二層,兩者的性能要求完全不同。
  • 可拆解是它的殘值:索網與膜片皆可解體、材料可回收, 即使最壞的情況發生,建築仍保有一部分價值; 這一點是輕構造在永續層面最實際的優勢,論述時要主動寫出來。
  • 機能的反面:完全不預設內容意味著建築無法為使用結果負責; 而膜構造在隔熱、隔音、遮光與防火上的限制, 會使膜下建築的成本與能耗被低估; 今日的同類方案應把膜下建築的面積、造價與能耗一併納入總體估算, 並在興建前確定營運者與第二階段用途。
一片屋頂,六種角色 遮蔽 · 結構 · 地標 · 容器 · 殘值 · 觸媒 其中兩件事發生在基地之外 外殼負責環境的第一層 膜下的小房子負責第二層 兩者的性能要求完全不同
教學用概念示意圖,非測繪成果

膜屋頂的六重角色O V E R L A P

一、遮蔽|它真正交付的只有一件事:一塊乾的地。
二、結構|索網張力系統把載重傳到膜之外的桅杆。
三、地標|穿出屋頂的桅杆使建築在遠處即可辨識。
四、中性容器|圓形平面不預設正面、主軸與分區。
五、可拆解的殘值|索與膜可解體、可回收。
六、都市觸媒|它帶動了棕地整治與一條地鐵延伸線。
但代價是…… 這片屋頂不是保溫外殼——隔熱、隔音、遮光與防火的性能都有限, 所以真正好用的空間仍然要在膜底下另外蓋,那筆錢與碳排常常被低估。 更嚴重的是:一棟完全不預設內容的建築,等於把成敗交給了別人。 它可以做到便宜、快速、無柱、可拆解,卻無法保證有人來。 評估這類「先蓋殼」的方案時,請務必要求先看到營運計畫—— 沒有營運者的彈性,只是一個很大的空房間。

計畫思考P L A N N I N G

關鍵字|課題 · 內涵 · 對策 · 願景 · 殼與內容分開編列

本案可濃縮成三個可搬用的動作, 任何「展覽館 / 賽會場館 / 大跨距集會設施 / 臨時性設施 / 內容未定的公共建設」考題都能直接套:

  1. 撐(suspend)——把結構推到覆蓋範圍之外,讓底下完全無柱。 寫成:「本案採索網張力系統,主要支撐構件配置於覆蓋範圍之外, 使覆蓋區內不落任何結構構件,地坪得以完全依使用需求自由配置。」 推得越遠,裡面的自由越大——這一句是大跨距題目最直接的技術宣示。
  2. 空(neutralise)——把承諾縮到最小:只交付遮蔽、跨距與地坪。 寫明:「本案之空間計畫僅界定覆蓋面積、淨高與地坪承載三項指標, 不預設內部分區與固定設備;需空調、隔音或遮光之空間於覆蓋範圍內另行興建為獨立建築。」 不確定的時候,把承諾縮到最小、把品質做到最好,比什麼都答應更可靠。
  3. 等(await)——承認自己只是一塊有屋頂的地,並為「之後」做好準備。 寫成:「本案定位為基礎設施型建築,其價值在於提供可長期反覆重新配置之遮蔽空間; 主體結構採可解體、材料可回收之系統,以保有長期殘值。」 把建築定義成基礎設施,是內容不確定時唯一誠實的立場。

第四個動作是綁(bind): 在動工之前,把營運者、營運模式與第二階段用途綁定。 寫成:「本案於興建前應確定營運者、營運模式與活動結束後之長期用途, 並將第二階段使用需求納入設計條件;建築、展示內容與營運之預算與責任並應分開列示。」 彈性只保證了可能性,不保證有人來——公共設施的成敗,在動工之前就決定了一大半。

放進系列裡看:推到最遠的一次C R O S S R E A D I N G

案例結構被推到多遠裡面換到什麼風險
Reliance Controls 1967推到外牆線上一片無柱的通用樓板建築可改,產業卻搬走了
龐畢度中心 1977推到立面之外每層七千五百平方公尺無柱維護昂貴、免費穿越收窄
千禧巨蛋 1999推到建築之外、屋頂之上八萬平方公尺完全不預設內容成敗完全交給別人決定
巴拉哈斯 T4 2006推到重複的模組單元上可無限延長的處理流程巨大量體的碳排與步行距離

這張表的用法:把結構推到外面,可以換到裡面的自由; 但這條線有一個臨界點——當建築連機能都不預設時,它就無法為結果負責了。 本案剛好站在那個臨界點上:它做到了所有承諾的事(便宜、快速、無柱、可拆解), 卻仍然在啟用那一年被當成失敗。 這一案要教你的判斷是:彈性要給到什麼程度,取決於「誰來決定內容」以及「那個人有沒有準備好」。

04
敷地與環境層級分析
S I T E & C O N T E X T

基地內 / 基地外的層級對應L E V E L S

  • 都市級:基地是泰晤士河畔半島上的前瓦斯廠棕地, 本案是整個半島更新計畫的第一個動作。 大型設施最重要的都市價值,往往在於它逼出了哪些原本不會發生的公共投資—— 本案帶來的是一次大規模土壤整治與一條地鐵延伸線。
  • 街廓級:圓形量體與河岸保持距離,四周留設大面積的戶外集散空間; 沒有明確的正面,入口可依人流方向調整。
  • 建築級:桅杆外置 → 索網吊起 → 膜下無柱 → 內容自建。 四個決策全部指向同一個目的:交付一塊可以任意使用的有頂土地。
  • 人體級:使用者走進一個沒有柱子、沒有邊界感、頂上是半透光薄膜的巨大空間; 由於缺乏參照物,尺度必須靠膜下的小建築與人群來理解—— 超大空間的設計,重點是提供讓人「量得出來」的中介物。

環境條件與環境串聯E N V I R O N M E N T

  • 採光:PTFE 塗層玻纖膜具半透光性,白天可提供均勻的漫射光, 大幅降低日間照明需求;但透光同時代表得熱,兩者要一起計算。
  • 熱環境:膜構造幾乎沒有保溫值,室內接近「半戶外」的狀態; 大空間的空調在能源上不切實際,因此需要恆溫的機能改由膜下的獨立建築承擔。
  • 聲環境:巨大的曲面膜會造成明顯的聲音反射與長混響, 膜下需要安靜或擴音的活動必須靠獨立建築或臨時吸音處理。
  • 防火:超大空間的防火區劃、排煙與避難距離都必須以性能式設計檢討; 膜材本身的燃燒特性與破孔後的行為,是這類構造的關鍵審查項目。
  • 永續:單位面積材料用量極低、可解體、可回收,是輕構造最實際的環境優勢; 但膜下另建的建築會抵銷一部分,總量須合併計算。
  • 台灣的參照:台灣高溫多濕、颱風風壓大、地震頻繁, 膜構造的耐風設計與錨定系統是首要課題; 夏季膜下的半戶外空間體感溫度極高,需要通風與噴霧降溫等對策; 而《建築技術規則》對大空間的防火避難要求,通常須以性能式防火設計取得認可—— 在台灣做膜構造大跨距場館,耐風、體感溫度與性能式防火三件事要先過,才談造型。
兩層外殼:膜負責第一層,小屋負責第二層 半戶外 膜:遮雨、遮陽、漫射光 小屋:保溫、隔音、遮光、空調 兩筆錢與兩筆碳排,要一起算
原理圖 A:輕構造大跨距
永遠是「兩層外殼」的問題
台灣移植:耐風、體感、性能式防火 錨定與耐風 · 通風降溫 · 排煙避難 這三件事先過,才輪到造型
原理圖 B:膜構造在亞熱帶島嶼
要先解決的三個技術問題
05
延伸案例對照
原 型 與 平 行 案 · 當 代 呼 應 案

本案交疊了兩個題目:用最少的材料覆蓋最大的面積, 以及內容不確定時建築該承諾什麼。三個平行案分別回答了: 這種覆蓋方式的原型從哪裡來、索網張力結構是誰把它變成建築的, 以及「短期高強度使用」這個類型有什麼固有的問題。

A. 原型與平行案

延伸案例面對的課題採取的對策與本案的對照
帳篷與馬戲團大帳遊牧與巡演建築的長遠傳統要用極少的材料與人力,快速覆蓋一個大空間, 用完之後還要能拆走、運到下一個地方。以中央的柱(桅)撐起,用張力構件把覆蓋材拉開; 所有構件輕、可重複、可運送; 內部完全不分區,用途每天都可以不同。本案最直接的類型原型,連思考方式都一樣。 兩者並讀能得到一個重要的觀念:帳篷從來不宣稱自己是永久的,它承諾的只有遮蔽。 引用這個原型,可以把本案從「一個昂貴的失敗」重新定位為 「一種延續數千年、以最少材料換取最大覆蓋的營建傳統的當代版本」。
索網張力屋頂弗萊·奧托與 1972 年慕尼黑奧運會場屋頂要覆蓋大面積的運動場與集散空間, 同時維持輕盈、透光與開放的姿態。以桅杆與預力鋼索構成的索網撐起透光的覆蓋層; 曲面形狀由力學找形(form-finding)決定; 先畫形狀再驗算是行不通的。本案結構系統的技術原型。 兩案並讀能得到一個關鍵的技術觀念:張力結構的形狀必須由力找出來。 考場上畫這類屋頂時,請讓每一條索都看得出張力的方向, 並在圖說中寫明「曲面由找形決定」——這一句就能區分出你懂不懂張力結構。
博覽會建築的類型萬國博覽會與大型賽會設施,19 世紀以降為一次為期數月的活動, 興建大量高強度使用的建築; 活動結束後如何處置,往往在興建時尚未決定。多採可快速興建、可拆解的構造; 部分場館於會後拆除、遷建或轉為長期設施; 成功與否高度取決於會後計畫是否事先擬定。本案所屬的類型,也是它所有問題的來源。 這個類型的歷史反覆證明同一件事:會後用途沒有事先綁定的場館,幾乎都會經歷一段閒置期。 考場上遇到賽會與博覽會題目,請把「第二階段用途」寫在第一段, 並把它當成設計條件而非附帶說明——這是這類題目最容易拉開差距的地方。

並排的用法:大跨距場館類題目開頭先寫兩句: 「本案採索網張力系統,主要支撐構件配置於覆蓋範圍之外,覆蓋區內不落柱, 地坪得完全依使用需求配置;空間計畫僅界定覆蓋面積、淨高與地坪承載, 需恆溫或遮光之空間於覆蓋範圍內另行興建。」 先講結構外置、再講只承諾三個指標,兩句話就交代完基礎設施型建築的立論基礎。

B. 當代呼應案

延伸案例面對的課題採取的對策與本案的對照
理查·羅傑斯 · 巴拉哈斯機場 T42006,馬德里一座要能持續擴充的巨型交通建築, 旅客必須在極大的空間中不會迷路。以重複的模組屋頂覆蓋全案; 每一段剖面完全相同,可沿長向無限延長; 並以顏色與天光帶提供定位資訊。同樣是「屋頂決定一切」,但承諾完全不同。 本案的屋頂不預設任何內容;T4 的屋頂為一個非常明確的流程服務,並提供尋路資訊。 兩案並讀能得到一個判斷依據:內容明確時,屋頂應該幫使用者定位; 內容不明時,屋頂應該保持中性。中性不是懶惰,它是對不確定性的誠實回應。 (本系列第 09 案將完整處理。)
賽會場館的會後再利用奧運與世博場館,2000 年代以降大型賽會場館在活動結束後常面臨閒置, 維護成本卻持續發生。近年的作法包括可縮減座位的臨時看台、賽後拆解遷建、 以及在申辦階段就簽訂會後營運契約; 部分場館改為社區運動、商業或住宅用途。本案是這個議題最著名的教材,它的結局也提供了希望。 同一片屋頂在閒置數年後改由專業營運者接手,成為全球最繁忙的表演場館之一—— 證明了殼本身是好的,缺的是營運。 考場上可以這樣寫:閒置的原因通常出在營運模式,硬體反而少有問題; 因此設計階段就應該把營運者納入討論。
台灣的大型場館與閒置公共設施在地條件的檢討台灣各地興建大量展演中心、活動中心與賽會場館, 其中部分長期低度使用; 並處於颱風、高溫多濕的環境。常見情形是以工程預算為導向、營運計畫在完工後才擬定; 委外營運(OT/ROT)招標流標或營運者更替頻繁; 半戶外空間在夏季幾乎無法使用。本案給台灣的三個提醒: 其一,大型場館應於興建前確定營運者與營運模式, 並把第二階段用途寫進設計條件; 其二,建築、內容與營運的預算與責任應分開列示, 使成效檢討能針對正確的對象,避免硬體替營運揹責任; 其三,膜構造與大跨距輕構造在台灣須先完成耐風錨定、 夏季體感溫度對策與性能式防火檢討, 並把膜下獨立建築的面積、造價與能耗一併納入總體估算。

系列軸線上的位置T I M E L I N E

1967 Reliance Controls 電子工廠(把結構推到外皮,換到一片無柱樓板)→ 1969 自宅 22 Parkside(同一招縮到最小,蓋給兩個老人住)→ 1977 龐畢度中心(結構、設備、動線全外掛,並讓出一半基地當廣場)→ 1986 勞埃德大樓(服務外掛成六座塔,中央挑空十二層)→ 1995 歐洲人權法院(把機構的組成做成外面看得見的形狀)→ 1998 波爾多法院(七個法庭變成七個獨立的殼,公共大廳從縫隙穿過)→ 1999 千禧巨蛋 (結構整個推到屋頂之上,換到八萬平方公尺完全不預設內容的地面——推到極限的一次)→ 2005 威爾斯國會大廈(屋頂變成公共的地面,議場在下面被看著)→ 2006 馬德里巴拉哈斯機場 T4(屋頂變成定位系統,剖面可以一直延長)→ 2014 利德賀大樓(核心筒背到北面,把地面七層讓給城市)。
第七案是這條線的極值,也是它的臨界點:當建築連內容都不預設時,它就無法為結果負責。 接下來三案,羅傑斯把這個交換重新對準了一個明確的對象——公眾。

06
考題轉化:可搬用的四張牌
H O W T O U S E I T

適用題型
展覽館與會展中心 · 賽會與體育場館 · 大跨距集會設施 · 臨時性與階段性設施 · 棕地更新 · 任何要求「內容未定」「短期高強度使用」「會後再利用」的計畫題

牌一:撐(suspend)——結構推到覆蓋範圍之外,底下完全無柱

寫成:「本案採索網張力(或大跨距桁架)系統, 主要支撐構件配置於覆蓋範圍之外,使覆蓋區內不落任何結構構件, 地坪得以完全依使用需求自由配置。」 推得越遠,裡面的自由越大—— 並記得補一句技術上的說明:張力結構的曲面由力學找形決定,先畫形狀再驗算是行不通的。

牌二:空(neutralise)——只承諾遮蔽、跨距與地坪三件事

寫明:「本案之空間計畫僅界定覆蓋面積、淨高與地坪承載三項指標, 不預設內部分區與固定設備;需空調、隔音或遮光之空間, 於覆蓋範圍內另行興建為獨立建築。」 不確定的時候,把承諾縮到最小、把品質做到最好—— 這比做一個「什麼都可以」的多功能建築可靠得多,因為後者通常什麼都不好用。

牌三:等(await)——把自己定義成基礎設施,並保有殘值

寫成:「本案定位為基礎設施型建築, 其價值在於提供可長期反覆重新配置之遮蔽空間; 主體結構採可解體、材料可回收之系統,以保有長期殘值。」 可拆解是輕構造在永續上最實際的優勢—— 請把它寫成一份構件清單與拆解說明,形容詞在這裡沒有作用。

牌四:綁(bind)+ 代價的揭露

完全不預設內容的建築,等於把成敗交給別人,請主動指出並補救: 興建前應確定營運者、營運模式與活動結束後的長期用途,並納入設計條件; 建築、內容與營運的預算與責任應分開列示; 膜下另建建築的面積、造價與能耗須一併納入總體估算; 大空間須以性能式防火設計檢討區劃、排煙與避難距離; 亞熱帶另須處理耐風錨定與夏季體感溫度。 另須交代:偏遠基地的巨型設施必須綁定交通投資才能成立。 彈性只保證了可能性,不保證有人來——誠實補上這一段,你的場館計畫才是完整的。

07
考場速記
E X A M S H E E T

A. 三張必畫圖

圖 0 1 · 現況分析

兩階段使用情境圖

用同一張平面畫出活動期與活動後的兩種配置, 並標出營運者。先證明你想過活動結束的那一天。
圖 0 2 · 策略剖面

結構外置與兩層外殼剖面

畫出桅杆在外、索網受力方向、膜下另建的獨立建築。 這張是決勝圖。
圖 0 3 · 技術與社會面

交通承載與避難距離圖

標出大眾運輸的容量與步行距離, 以及大空間的避難路徑與排煙。證明你想過人怎麼來、怎麼走。

B. 空間定性定量檢核表(大跨距場館/基礎設施型版,逐項自我檢查)

分區空間名稱數量/空間量對應課題對應設計準則
覆蓋無柱的有頂空間面積、淨高、地坪承載內容不確定只承諾這三項;不預設分區與固定設備
結構外置桅杆與索網依找形結果決定底下要完全無柱曲面由力學找形;地面預組後整體提升
內容膜下獨立建築面積與能耗一併估算膜不是保溫外殼承擔空調、隔音、遮光;同時作為尺度的量尺
交通大眾運輸與集散依尖峰人次估算偏遠基地的前提綁定軌道或轉運投資;戶外集散空間須足量
防火避難大空間的區劃排煙性能式設計檢討超大空間的風險避難距離與排煙;膜材燃燒特性須審查
環境耐風與體感溫度依當地風壓與濕球溫度亞熱帶的限制錨定系統與耐風設計;夏季通風與降溫對策
營運第二階段用途營運者與模式先確定閒置的風險興建前綁定營運契約;殼與內容的預算分開列示

C. 關鍵字銀行可直接寫進申論與圖說

造型與構造|索網張力結構、力學找形、十二根外置桅杆、 PTFE 塗層玻纖膜、地面預組整體提升、圓形平面的中性、桅杆即地標
空間機能|基礎設施型建築、只承諾面積淨高與承載、 膜下另建的獨立建築、盒中盒的超大尺度版、可拆解的殘值、疊合共用(屋頂的六重角色)
計畫思考|撐/空/等/綁、殼與內容分開評價、 第二階段用途要寫進設計條件、工期靠構件重複率解決、大型設施作為都市觸媒
環境與法規|半透光的漫射採光、膜構造沒有保溫值、 大空間的長混響、性能式防火設計、耐風錨定與夏季體感溫度
代價與台灣調適|先蓋殼的政治風險、彈性不保證有人來、 偏遠基地必須綁定交通投資、閒置的原因通常在營運不在硬體

一句話記住這個案例

他交出了一塊乾的、無柱的、八萬平方公尺的地,然後就停手了。
第一年,全國都在笑它;第八年,同一片屋頂成了世界最忙的舞台。
屋頂從來沒有變過——差別只在於,有沒有人準備好要在底下做什麼。

下一案的接點N E X T

第 08 案威爾斯國會大廈: 本案的大屋頂底下什麼都沒有,成敗因此交給了別人。 下一案,同一片「大屋頂」的概念被收回到一個非常明確的對象上—— 屋頂底下站的是市民,而議員在他們腳下開會。 羅傑斯把公共的樓層放在上面、把議場放在下面, 民眾走上一片起伏的木質天花,低頭就能看見自己選出來的人在做什麼; 屋頂上還立著一個會隨風轉動的罩子,把議場的空氣抽走。 而這棟建築的造價,從最初的估算一路漲到最後的數字,成為當時政治上最大的爭議之一。 請帶著本案的兩個問題進入下一案——「把屋頂交給公眾,能不能成為一種制度」與 「開放的姿態,遇上安檢與造價,要怎麼撐住」。

資料來源與延伸閱讀|Richard Rogers Partnership 與 Buro Happold 公開發表之作品說明與圖面 (直徑約 365 公尺、十二根桅杆、索網與 PTFE 塗層玻纖膜系統,1999 年完工、2000 年 1 月啟用); 英國國家審計署與國會相關委員會關於千禧體驗計畫支出與參觀人次之公開報告; 格林威治半島棕地整治與地鐵延伸線之公開資料;本案 2007 年以 The O2 重新啟用之公開報導; 帳篷構造、索網張力屋頂與博覽會建築之類型文獻。 面積、造價與人次均屬概略級距,實際數值請以官方報告為準。

圖說註記|本文所有圖面均為教學用概念示意圖,依公開發表之構成關係重繪,非測繪成果; 桅杆數量位置、膜的曲率與內部小建築之標註為關係示意。 台灣大型場館與閒置公共設施一節為類型與制度條件之討論,非指涉特定個案; 法規名稱請以現行條文為準。

© 建築師之路 ARCHITECT ROAD.All rights reserved. 本文為教學用途,未經授權不得重製、散布或作為商業用途。

下載完整講義 PDF
A4 印刷版講義限登入會員下載。網頁版全文已完整公開,不需登入即可閱讀。
登入後下載

把這個案例用進考場

案例輸入只是第一步:接著拿歷年考古題找一題同類型的題目計時操作,把這一案的手法與關鍵字實際畫進配置裡。兩科術科的評分邏輯與時間分配,見「大小設計完全指南」;想看建築師怎麼從讀題操作到完整圖面,近十年大小設計題解課程有 20 題完整實作;畫完的圖想要回饋,可以預約1對1線上改圖。

理查·羅傑斯 系列其他案例
00
理查·羅傑斯
他生在佛羅倫斯,十一歲以前讀不出一整行字;三十八歲那年,他在巴黎市中心拿到一塊地,只蓋了一半。接下來四十年,他一直在回答同一個問題:把不會變的推到外面之後,空出來的那一塊要給誰。
1933 – 2021
01
Reliance Controls 電子工廠
工廠這種房子,從蓋好的第一天就開始被改。所以他們把柱子、斜撐、屋頂桁架全部推到外皮上,只為了讓裡面留下一片什麼都沒有的樓板。
1967
02
22 Parkside 羅傑斯自宅
他把工廠裡的鋼架與玻璃系統,原封不動搬進了住宅街。搬過去的理由很實際:那對要住進來的老夫妻,接下來十年、二十年的需要,誰也預測不了。
1969
03
龐畢度中心
他們在巴黎市中心拿到一塊地,然後只用了一半。另一半空著,微微向下傾斜,讓人可以坐在上面。至於房子本身,就把所有東西都掛到外牆去,裡面什麼都不留。
1977
04
勞埃德大樓
這個客戶六十年之內蓋了三次房子,每一次都因為不敷使用。第四次,他們在需求書上只寫了一句話:請蓋一棟撐得到下個世紀、而且一直改得動的房子。
1986
05
歐洲人權法院
這個機構沒有軍隊、沒有警察,也不能強制任何國家。它的權力全部來自一件事:被相信。所以這棟房子把自己的組成全部攤在河邊,讓人從對岸就讀得懂。
1995
06
波爾多法院
他們把七個法庭做成七個木頭做的殼,抬到平台上,站在一整面玻璃牆的後面。路過的人不必進去,就能在人行道上數出:這裡有七個法庭。
1998
08
威爾斯國會大廈
議會建築通常把議場放在最高、最裡面、最難進去的地方。這一棟把它翻了過來:民眾沿著石階走上水岸最好的那一層,抵達的地方就是議場,中間沒有牆,只有一圈欄杆。
2005
09
馬德里巴拉哈斯機場 T4
一座每年要處理數千萬人次的航廈,最大的問題其實是迷路。他們的答案沒有多加一塊指示牌,而是讓屋頂本身告訴你:你現在走到第幾段了。
2006
10
利德賀大樓
一座兩百多公尺的塔,把最下面七層完全空了出來。那是一個三十公尺高、有屋頂的廣場,直接對街道開放,走進去不必刷卡,也不必說明來意。
2014
購物車