案例分析 06

Zollverein 管理設計學院

SANAA(妹島和世+西澤立衛)· 2002–2006|Zollverein School of Management and Design

礦坑關了二十年,地下水還是得一直抽上來,那水常年約二十九度,一直被白白排掉。妹島把它接進牆裡——這道牆因此不需要任何隔熱層。

建築師
妹島和世
年代
2006
地點
德國埃森市 Zollverein 舊煤礦區(2001 年登錄世界遺產)· 樓地板約 5,000 ㎡
操作層級
工業遺產與教育設施 / 用礦坑溫水取代隔熱層

礦坑關了二十年,地下水還是得一直抽上來,
那水常年約二十九度,一直被白白排掉。
妹島把它接進牆裡——這道牆因此不需要任何隔熱層。

Zollverein 管理設計學院的清水混凝土立方體與不對齊的方窗
Zollverein 管理設計學院(2006,德國埃森市)。一個幾乎沒有任何造型動作的清水混凝土立方體,方窗只有兩種尺寸,位置刻意不對齊樓板,因此你數不出這棟建築有幾層樓。而這道 30 公分厚的牆裡,埋著循環礦坑廢熱的水管。
Photo:Spyrosdrakopoulos/Wikimedia Commons,CC BY-SA 4.0(依原圖等比例縮放,未作其他修改)
周邊:巨大而複雜的工業構造物 結構外露、尺度巨大、細節密集 在這裡,通透與輕盈都會被淹沒
A. 基地脈絡——
世界遺產等級的舊煤礦構造群
本案:一個 35 公尺的方塊,隨機開窗 窗的大小與位置不成規律,樓層讀不出來 尺度被取消,量體因此不與周邊競爭
B. 本案的姿態——
最單純的量體 + 讀不出尺度的開窗
操作層級工業遺產基地上的教育設施/用一個最單純的立方體,與世界遺產等級的複雜構造群並置
基地背景德國魯爾區埃森市 Zollverein 舊煤礦區,礦坑於 1986 年停止採煤2001 年登錄為世界遺產本案位於園區主要入口道路旁
量體與規模約 35 公尺見方的立方體,樓地板面積約 5,000 ㎡2002 年競圖獲選,2005 年 3 月開工、2006 年 7 月完工,工程預算約 2,300 萬歐元
開窗四個立面共設約 132 個方形開窗,僅有兩種尺寸位置刻意不成規律外觀因此無法被讀出樓層數與樓高
牆體構造約 30 公分厚之單層清水混凝土牆,內外皆為完成面牆內埋設總長約 3,000 公尺的水管
能源系統引入礦坑為防止淹水而必須持續抽取的地下水,其水溫常年約 29℃於牆內循環,使牆體內表面維持溫暖,藉此取代傳統隔熱層氣候工程由 Transsolar 負責
爭議與代價牆體不設隔熱層,熱工性能完全依賴礦坑水系統,該系統一旦停止即失效約八成熱量仍由牆體散失,其可行性建立在能源本身是免費廢熱之上建築完成後,原設立之私立學院因招生與財務未達自給而停辦, 2010 年起改由 Folkwang 藝術大學設計學院進駐使用——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。 Zollverein 管理設計學院之所以是所有「工業遺產再利用 · 新舊並置 · 被動式與再生能源」考題的母題, 在於它同時給出了兩個極為乾淨的答案: 面對複雜到極點的舊構造群,新建築的姿態應該單純到極點; 而面對嚴苛的節能要求與緊縮的預算,最好的能源往往就躺在基地本身,只是還沒有人把它接起來。

基地是德國魯爾區的 Zollverein 舊煤礦,1986 年停止採煤,2001 年登錄為世界遺產。 這裡的視覺條件非常特殊:選煤廠、豎坑塔、輸送帶、鋼構桁架—— 周邊全是體積巨大、結構外露、細節密集的工業構造物而且它們都帶著一百年的煤灰,顏色深沉在這樣的環境裡,前一案金澤那種低矮、通透、反射天光的策略會完全失效—— 輕盈的東西在這裡會被淹沒。

特別提醒:這個案子最容易被寫成「白色方盒子跟舊工廠形成對比,很酷」。 真正拿分的寫法要說明三個決策各自解決了什麼—— 立方體是為了在複雜的環境中提供一個可以被一眼讀完的形體,不與周邊競爭複雜度約 132 個只有兩種尺寸、位置不成規律的方窗, 目的是取消尺度的可讀性——你無法從外面數出樓層,也無法判斷這棟建築有多大因此它與旁邊那些尺度誇張的機械構造物並置時,不會顯得突兀,也不會顯得渺小而 30 公分厚的清水混凝土牆內埋設約 3,000 公尺的水管, 循環礦坑常年約 29℃ 的地下水,讓牆體本身成為供暖系統,取代了傳統的隔熱層整條推導只有一個目的:讓一棟新建築在世界遺產旁邊安靜地存在,並且用這塊土地自己的廢熱活下去。 同時要誠實面對代價:牆體沒有隔熱層,熱工性能完全依賴礦坑抽水系統,該系統一旦停止就整個失效; 約八成的熱量其實仍由牆體散失,這套作法之所以合理, 唯一的理由是那些熱本來就是要被排掉的廢熱; 而更關鍵的是——建築完成了,機構卻沒有撐下去。

錯:跟舊構造比複雜度 新建築也變成一堆細節 看起來像仿造的工業風布景
A. 模仿脈絡——複雜對上複雜,兩邊都失焦
對:單純到可以一眼讀完 形體單純,尺度讀不出來 既不搶戲,也不會被壓過去
B. 單純的量體——在複雜的脈絡中提供一處安靜
代價:建築成功,機構沒撐住 私立學院招生與財務未達自給 2010 年起改由其他學校進駐
C. 誠實的一面——房子蓋好了,使用它的機構卻換了人
▲ Zollverein 學院的三個基本動作:(在複雜的舊構造群旁,用一個可以被一眼讀完的立方體)→ (用只有兩種尺寸、位置不成規律的開窗,取消尺度的可讀性)→ (把礦坑為防淹水而必須持續抽取的 29℃ 廢水接進牆內,讓牆體成為供暖系統並取代隔熱層)。 這三個動作可以搬到任何「工業遺產再利用 / 歷史環境中的新建築 / 再生能源與被動式設計 / 教育設施」的考題上。

本案在系列中的位置:同一個時期,兩種完全相反的外皮P O S I T I O N I N G

  • 與第 05 案金澤只差兩年,策略卻完全相反:金澤是低矮、通透、玻璃、貼地、圓形; 本案是高聳、封閉、混凝土、方正這一組對照是全系列最有價值的教材之一——它證明了妹島並沒有固定的風格語彙, 她真正固定的是「先讀基地要什麼,再決定界線長什麼樣子」這套方法。 考場上被問到「你的量體為什麼長這樣」時,這就是標準答案的結構。
  • 界線在此變成了能源設備:前五案的界線分別是面積、單元、兩層皮、鋼板與玻璃; 本案的界線是一道 30 公分厚、裡面流著溫水的混凝土牆牆第一次同時是結構、完成面、蓄熱體與暖氣機。
  • 本案帶進了系列裡最重的一次誠實:建築本身被公認成功, 但它服務的那個機構撐不下去這提醒學員一件在考場上極少被寫、卻是實務核心的事—— 建築計畫的正當性,最終取決於營運主體活不活得下去。
  • 往後的發展:第 07 案New Museum會把「量體的姿態」這個問題 搬到紐約下東城的狹小基地——當基地只有一小塊、法規又要求退縮時, 單純的量體要怎麼在垂直方向上被重新組織?
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
新建築站在世界遺產旁邊,該用什麼姿態
內涵CONTENT

周邊是體積巨大、結構外露、細節密集且顏色深沉的舊工業構造群新建築的任何動作都會被拿來與它們比較

  • 常見錯誤之一是模仿工業風的語彙結果變成真古蹟旁邊的仿古佈景
  • 常見錯誤之二是用強烈的造型與之抗衡結果兩邊互相干擾,遺產的完整性受損
  • 妹島的判斷:面對複雜到極點的環境,新建築應該單純到極點—— 用一個可以被一眼讀完的形體,成為整片複雜之中的一處安靜。
對策手法STRATEGY
  • 純粹的立方體:約 35 公尺見方的正立方量體沒有退縮、懸挑、雨遮或任何附加的造型元素
  • 單一材料:外觀僅有清水混凝土與方形開口兩種元素
  • 不模仿也不對抗:形式與周邊構造物無任何語彙上的關聯兩者的關係建立在對比的清晰度上
願景VISION

從園區道路走過來,先看見的仍然是那些巨大的舊構造然後才注意到旁邊有一個安靜的方塊。 新建築取得了存在感,卻沒有奪走遺產的主角地位。

課題 0 2
35 公尺的方塊,怎麼不被巨大的機械壓過去
內涵CONTENT

周邊構造物的尺度極為誇張一個 35 公尺的方塊放在旁邊,容易顯得既不夠大也不夠小,處境尷尬

  • 常見解法是加大量體或抬高高度但這會直接與世界遺產的天際線競爭
  • 妹島的判斷:尷尬來自「尺度被讀出來」—— 只要人們數不出樓層、判斷不出樓高,比較就不會發生。
  • 關鍵洞察:建築的尺度感,主要由開窗的規律性提供。 取消規律,就取消了尺度。
對策手法STRATEGY
  • 兩種尺寸的方窗:四個立面共設約 132 個開窗,僅有兩種尺寸
  • 位置刻意不成規律:不對齊樓板、不對齊柱位、不成行列觀者無法從外部推斷樓層數
  • 四個立面一視同仁:各面採同一套開窗邏輯建築因此也沒有正面與背面
  • 窗直接開在牆上:無外露的窗框、無雨遮、無窗台開口只是牆上的一個洞
願景VISION

站在遠處看,你說不出它是三層樓還是八層樓,也說不準它有多大尺度一旦無法被讀取,這個量體就從「比較的對象」變成了「背景中的一片安靜」。

課題 0 3
嚴格的節能法規加上緊縮預算,外牆怎麼做
內涵CONTENT

德國對建築外殼的節能要求嚴格而清水混凝土的內外雙面完成效果,與傳統的複合隔熱牆構造互相衝突

  • 常見解法是做雙層牆夾隔熱材但這會使牆厚倍增、造價上升,且失去單層清水混凝土的質感
  • 妹島與氣候工程團隊的判斷:基地上有一項一直被忽略的資源—— 礦坑雖已停採,為防止巷道淹水,地下水仍必須被持續抽出, 這些水常年約 29℃,抽上來之後就被排掉
  • 核心觀念:阻擋熱的流失要花錢,接上一個免費的熱源持續補充卻不必——先問基地有沒有這種熱源。
對策手法STRATEGY
  • 單層清水混凝土牆:約 30 公分厚的單層牆內外兩面皆為完成面
  • 牆內埋管:牆體中埋設總長約 3,000 公尺的水管
  • 接引礦坑餘熱:把約 29℃ 的礦坑抽出水導入管路循環使牆體內表面維持溫暖
  • 取消隔熱層:牆體不設任何傳統隔熱材熱工性能由主動循環的溫水提供
願景VISION

一道 30 公分的混凝土牆,同時是結構、是內外完成面,也是整棟建築的暖氣機把基地上原本要被排掉的廢熱接起來,是這一案最值得抄走的一個決策。

課題 0 4
一個立方體裡面,怎麼安排一所學院
內涵CONTENT

立方體是外部的決策而學院的內部包含教室、工作室、圖書、講堂、辦公與展示等尺度差異極大的機能

  • 常見解法是每層等高、依樓層分配機能結果小機能浪費樓高、大機能塞不下
  • 妹島的判斷:既然外部已經不透露樓層,內部就可以放棄等高的樓層
  • 核心觀念:當立面不需要對齊樓板時,樓高就成為一個可以自由分配的資源。
對策手法STRATEGY
  • 各層樓高差異極大:依各層主要機能所需的高度分別決定從一般教學空間到需要大挑高的工作室與講堂皆能容納
  • 大跨度的無柱樓板:由外周的混凝土牆承擔主要結構內部盡可能減少柱位,維持平面的自由
  • 開窗與樓板脫鉤:因窗不對齊樓板樓高的變化不會受到立面的限制
願景VISION

從外面看是一個規則的方塊,走進去每一層的高度都不一樣外部的極度單純,換來了內部的極度自由——這是本案構成上最漂亮的一次交換。

課題 0 5
沒有隔熱層的牆,與撐不下去的那個機構
必須誠實處理的一層
內涵CONTENT

本案有兩項代價,一項是技術的,一項比技術嚴重得多。

  • 熱工性能完全依賴外部系統:牆體不設隔熱層室內的舒適完全建立在礦坑抽水持續運轉之上該系統若停止,這棟建築等於一道沒有隔熱的裸混凝土牆
  • 熱損失並不低:約八成的熱量仍由牆體散失這套作法之所以在能源帳上說得通, 唯一的理由是那些熱本來就是要被排掉的廢熱換到任何需要付費購買能源的基地,這個設計都不成立
  • 混凝土的碳排:大量混凝土的隱含碳, 在今日的永續評估標準下必須被計入
  • 機構的失敗:建築完成後,原設立的私立學院因招生人數與收入 未達自給自足的水準而停辦2010 年起改由 Folkwang 藝術大學的設計學院進駐使用建築被公認成功,它原本要服務的那個機構卻沒有撐下去。
  • 誠實的結論:一個依賴特定外部條件的技術系統, 以及一個依賴特定營運主體的計畫,都必須被寫進風險評估。
對策手法STRATEGY
  • 備援與韌性:今日的同類方案應說明廢熱來源中斷時的備援策略並評估在無該熱源條件下的最低可用性
  • 能源要就地驗證:廢熱的溫度、水量與長期供應保證 應在計畫階段取得書面確認僅憑現況推估是不夠的
  • 今日應補的檢討:提出依賴基地特定能源之設計時, 應同時說明營運主體的財務可行性、 使用者變更時的空間適應性,以及隱含碳的評估。
願景VISION

反面願景:把基地的廢熱變成建築的能源,是一個非常漂亮的循環經濟示範。 但這個設計的存續,同時押在兩件建築師無法控制的事情上: 那口井會不會繼續抽水,以及那間學校招不招得到學生。 真正完整的提案,必須把這兩項風險寫在圖說旁邊。

四步驟的寫法提醒:工業遺產或歷史環境類題目, 課題欄的第一項一定要先判定「遺產與新建築誰是主角」—— 這個判定會決定你後面所有的量體與材料決策。 對策欄則要明確回答:你用什麼具體手法讓新建築取得存在感, 卻不奪走遺產的主角地位。 「面對複雜到極點的環境,新建築應該單純到極點」——這句話寫得出來, 你的新舊並置就有了可以被檢驗的原則,而不只停留在風格偏好。

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|純立方體 · 尺度的取消 · 兩種窗 · 無框開口 · 四面同等
  • 立方體是一個關係的決策:採用最單純的形體,目的是在複雜的環境中提供對比考場上要記住:新舊並置的關係不必靠形式的相似來建立, 對比的清晰度本身就是一種關係。
  • 取消尺度,是本案造型最核心的一手:約 132 個窗、只有兩種尺寸、位置不成規律觀者因此數不出樓層、判斷不出建築的實際大小建築的尺度感主要由開窗的規律性提供——取消規律,就取消了尺度。 這個原理在任何需要「量體不與周邊競爭」的題目上都適用。
  • 四個立面完全平等:各面採同一套開窗邏輯建築沒有正面與背面—— 這一點與第 05 案金澤的圓形是同一個判斷,只是用方形達成。
  • 開口是牆上的洞:無外露窗框、無雨遮、無窗台玻璃退到牆體內側立面因此維持一片完整的混凝土。
  • 顏色與周邊的關係:清水混凝土的淺灰與周邊煤灰沉積後深沉的鋼構形成明確的明度對比對比讓兩者各自清楚,彼此都不受干擾。
尺度的取消:規律的窗 vs 不成規律的窗 規律開窗:樓層一目瞭然 四層樓,一眼就數得出來 本案:兩種尺寸,位置不成規律 幾層?多高?完全讀不出來 建築的尺度感,主要由開窗的規律性提供 取消規律,就取消了與周邊比大小的可能 剖面:外部規則,內部樓高各異 大挑高工作室 講堂 教學 辦公 窗不對齊樓板,樓高因此可以自由分配
教學用概念示意圖,非測繪成果。窗的數量、尺寸比例與樓層配置為關係示意,實際圖面請以原始資料為準
▲ 造型層次的考場用法:當題目要求「新建築不得影響既有遺產的視覺主體性」時, 請寫這一句:「本案採單純之幾何量體,開口僅設 ○ 種尺寸並刻意不依樓層對齊, 使外部無法讀取樓層數與樓高,藉以避免量體與既有構造物形成尺度上的競爭。」 這是一個可以被檢驗、也可以被畫出來的策略。

空間機能P R O G R A M

關鍵字|樓高自由分配 · 外周承重 · 疊合共用 · 主動式蓄熱 · 使用者可替換性

本案的機能核心是「把樓高變成一個可以分配的資源」: 由於開窗不對齊樓板,各層的高度可以依主要機能的需求分別決定從需要大挑高的工作室到一般辦公,全部收在同一個立方體裡。

  • 結構的分工讓平面自由:主要結構由外周的混凝土牆承擔內部盡量減少柱位使各層都能取得接近無柱的大空間。
  • 疊合共用:30 公分清水混凝土牆的六重角色。這一道牆 同時是主結構、外部完成面、室內完成面、蓄熱體、供暖系統,以及開口的框—— 本系列「一個元素承擔多重角色」的框架,在此第一次延伸到能源設備的層級。
  • 溫暖的牆改變了室內的舒適判準:牆體內表面維持溫暖使用者感受到的是輻射熱而非熱空氣在挑高的大空間中,輻射式供暖的舒適效率高於對流式空調。
  • 機能與使用者的可替換性:由於平面為大跨度無柱空間、樓高多元當使用機構更換時,空間本身具有相當的適應能力—— 這一點在原設立學院停辦、改由其他學校進駐後,被真實地驗證了。
  • 機能的反面:不成規律的開窗使各房間的採光條件差異極大部分區域自然光不足、部分區域則有眩光牆上位置不定的窗也讓家具與隔間的配置受到限制今日的同類方案應在開窗的隨機邏輯中, 設定各房間的最低採光面積門檻,讓「隨機」在使用層面仍有底線。
一道牆,六種角色 室外 室內 輻射熱 結構 · 外裝 · 內裝 蓄熱 · 供暖 · 開口框 牆內約 3,000 公尺的水管,循環 29℃ 礦坑水
教學用概念示意圖,非測繪成果

30 公分清水混凝土牆的六重角色O V E R L A P

一、主結構|外周牆承擔主要載重,讓內部接近無柱
二、外部完成面|清水混凝土本身即為外觀
三、室內完成面|同一道牆的內側也是完成面
四、蓄熱體|30 公分的混凝土提供可觀的熱容量
五、供暖系統|牆內埋管使牆面成為輻射暖源
六、開口的框|直接開在牆上,無外露框件
但代價是…… 六件事集中在同一道牆上,其中有一件是這道牆並沒有做的:隔熱牆體不設隔熱層,室內的舒適完全建立在礦坑抽水持續運轉之上; 約八成的熱量仍舊由牆體散失,只是那些熱是免費的廢熱,所以帳算得過去換到任何需要付費購買能源的基地,這道牆立刻站不住腳把多重角色押在一道牆上很漂亮,但當其中一個角色是由外部系統扮演時, 請務必在提案裡寫明:那個系統停掉的話,這棟建築會變成什麼樣子。

計畫思考P L A N N I N G

關鍵字|課題 · 內涵 · 對策 · 願景 · 基地既有資源

本案可濃縮成三個可搬用的動作, 任何「工業遺產再利用 / 歷史環境中的新建築 / 校園與教育設施 / 再生能源與被動式設計」考題都能直接套:

  1. 簡(simplify)——在複雜的脈絡旁,用最單純的量體。 寫成:「基地周邊既有構造物之尺度巨大、結構外露且細節密集, 本案爰採單純之幾何量體與單一材料,以對比之清晰度建立新舊關係, 避免以形式模仿或量體競爭介入既有紋理。」 面對複雜到極點的環境,新建築應該單純到極點。
  2. 亂(descale)——用不成規律的開窗取消尺度的可讀性。 寫明:「開口僅設 ○ 種尺寸,位置刻意不依樓層與柱位對齊, 使外部無法讀取樓層數與樓高,量體因此不與既有構造物形成尺度上的比較。」 建築的尺度感由開窗的規律性提供——取消規律,就取消了尺度, 這一手還附帶一個好處:內部樓高從此可以自由分配。
  3. 借(borrow)——把基地上原本要被丟掉的資源,接成建築的系統。 寫成:「基地既有 ○(廢熱/地下水/溫排水/既有結構)長期未被利用, 本案將其導入 △ 系統,使建築之 □ 機能得由基地自身之剩餘資源供應。」 在提案之前,先把基地上「已經在那裡、卻一直被排掉」的東西列一遍—— 這是永續類題目最容易拿分、卻最少人做的一個步驟。

第四個動作是問誰在用(who runs it)把營運主體的財務可行性寫進計畫。 寫成:「本案之空間採大跨度無柱與多元樓高配置, 於使用機構變更時仍具備充分之適應能力; 另就 ○ 系統之供應中斷情形,提出備援策略與最低可用性評估。」 建築完成之後,撐住它的是機構—— 這一句是本案最重要、也是實務上最常被忽略的一段。

放進系列裡看:界線怎麼處理熱C R O S S R E A D I N G

案例界線的構造熱怎麼被處理代價
熊野古道美術館 1997兩層皮+空氣層中介氣候區當緩衝緩衝層的能耗界線
梅林之家 200316 mm 鋼板隔熱層外掛於板外嚴重熱橋與結露
金澤 21 世紀美術館 2004全周曲面玻璃幾乎全靠機械設備大面積外殼的能耗
Zollverein 學院 2006300 mm 混凝土埋管用免費廢熱取代隔熱系統一停就整個失效

這張表的用法:妹島的建築幾乎都在把界線做薄或做透, 而每一次這樣做,熱的問題就會回過頭來找上門。 請注意這四案的四種答案:用空氣層緩衝、把隔熱外掛、交給設備、以及用免費的能源持續補充。 在考卷上提出任何輕薄或通透的外皮時,請立刻在旁邊寫下你選了這四條路的哪一條、 以及那條路的代價是什麼—— 這一段會讓你的環境論述立刻與其他考生拉開距離。

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

  • 區域級:魯爾區是歐洲最大的重工業帶,煤礦與鋼鐵業衰退後展開長期的結構轉型Zollverein 是這個轉型計畫最具代表性的據點本案的都市角色很清楚:它是產業轉型的一個宣示—— 把「管理與設計」這個新產業,放進舊產業的心臟位置。
  • 園區級:基地位於園區主要入口道路旁是訪客進入世界遺產前會先經過的位置這使它的量體姿態格外敏感——它是遺產的前奏,不能喧賓奪主。
  • 建築級:純立方體 → 不成規律的開窗 → 樓高自由分配 → 牆內循環礦坑餘熱。 四個決策,全部指向同一個目的:安靜地站在世界遺產旁邊,並靠這塊土地自己的剩餘資源運轉。
  • 人體級:使用者在一個表面粗獷、溫度卻溫和的清水混凝土空間裡活動從牆上位置不定的窗看出去,是巨大的舊工業構造—— 這種「材料很硬、體感卻很暖」的落差,是本案最特別的身體經驗。

環境條件與環境串聯E N V I R O N M E N T

  • 熱源:礦坑為防止巷道淹水必須持續抽水,水溫常年約 29℃此前這些水抽上來即排放本案把它導入牆內管路循環利用。
  • 主動式隔熱的原理:溫水使牆體內表面維持在較高的溫度降低內外表面的溫差,減少室內向外的熱流其效果由持續供應的熱能維持;材料本身的熱阻在此幾乎沒有貢獻。
  • 熱損失:約八成的熱量仍由牆體散失整體能源帳能夠成立的唯一前提,是熱源為免費的廢熱。
  • 蓄熱與舒適:30 公分混凝土的熱容量大,室溫波動平緩使用者感受到的是牆面的輻射熱,在挑高空間中舒適效率高於對流式暖房。
  • 採光的不均:不成規律的開窗使各區採光條件差異極大部分區域自然光不足、部分則有眩光
  • 台灣的參照:台灣屬冷氣主導氣候,建築需要的是排熱而非供暖因此同樣的邏輯在台灣要反過來用—— 可利用溫度較低的地下水、海水或工業製程冷卻水, 以樓板或牆體埋管進行輻射冷卻,降低顯熱負荷但台灣高濕,輻射冷卻面極易結露,必須搭配獨立的除濕系統並嚴格控制表面溫度不低於露點此外,廢熱或廢冷的長期供應保證,在台灣須以契約形式確認, 不能僅以現況推估。
能源流程:把要排掉的水接進牆裡 礦坑抽水 約 29℃ 300 mm 牆 室內 輻射熱 牆=結構+完成面+蓄熱+暖氣,唯獨沒有隔熱
原理圖 A:主動式隔熱
由持續供應的熱能取代材料的熱阻
台灣移植:邏輯要反過來用 低溫水源 吸收室內熱 須搭配除濕 輻射冷卻面在高濕環境極易結露 表面溫度必須嚴格控制不低於露點
原理圖 B:冷氣主導氣候下
同一套構造要改做輻射冷卻並嚴控結露
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:新建築在歷史環境中的姿態, 以及建築的能源能不能來自基地本身。三個平行案分別回答了: 把供暖埋進構造的原型從哪來、當代蓄熱體技術是什麼、以及妹島自己在同一時期的相反答案。

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
羅馬浴場的地板下供暖古代的 hypocaust 系統大型公共浴場需要穩定而均勻的室內溫度而火爐與煙氣無法直接進入使用空間地板架高,讓熱氣在地板下與牆體的中空層中流動使地板與牆面本身成為輻射熱源供暖設備被埋進了建築的構造之中本案「牆即暖氣」的類型原型,兩者的原理幾乎相同。 hypocaust 證明了「把熱媒埋進構造、讓表面成為輻射面」 是一個已經運作了兩千年的成熟策略引用這個原型,可以把牆內埋管從「當代技術實驗」, 提升為「對古代供暖智慧的當代重述」—— 差別在於本案的熱媒是別人不要的廢水。
混凝土核心蓄熱系統TABS,當代的建築構件熱活化技術建築要降低空調的尖峰負荷與能耗同時維持室內溫度的穩定樓板或牆體的混凝土中埋設水管利用混凝土的大熱容量進行蓄熱或蓄冷以低溫差、長時間的輻射方式調節室溫本案是這套技術最極端的一次應用——它連隔熱層都省掉了。 一般的 TABS仍保有完整的外殼隔熱,埋管只負責調節; 本案則讓埋管直接取代隔熱的功能判斷依據:熱源若為需付費購買之能源,必須保留隔熱層; 唯有熱源為免費廢熱且供應穩定時,取消隔熱才在能源帳上成立。
SANAA · 金澤 21 世紀美術館2004,石川縣金澤市公園基地上的公共建築要對四周鄰里平等開放、降低心理門檻低矮貼地的圓形量體與全周曲面玻璃四向設置出入口,讓建築在視覺上盡可能消失同一位建築師、相隔兩年、兩個完全相反的外皮策略。 金澤是低矮、通透、玻璃、圓形;本案是高聳、封閉、混凝土、方正兩案並讀能得到本系列最重要的一課: 妹島並沒有固定的形式語彙,她固定的是「先讀基地要什麼,再決定界線長什麼樣子」這套方法。 考場上被問「你的量體為什麼長這樣」時,這就是標準答案的結構。 (本系列第 05 案已完整處理。)

並排的用法:工業遺產或歷史環境類題目開頭先寫兩句: 「基地周邊既有構造物尺度巨大且細節密集,本案爰採單純之幾何量體與單一材料, 開口刻意不依樓層對齊以取消尺度之可讀性; 並將基地既有之 ○ 廢熱資源導入牆體埋管系統, 使建築之熱環境由基地自身之剩餘能源供應。」 先講姿態、再講能源,兩句話就交代完遺產基地上新建築的立論基礎。

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
SANAA · New Museum2007,美國紐約市曼哈頓下東城的狹小基地與法規退縮要求加上美術館所需的無柱大空間與自然採光把量體拆成七個矩形盒子沿垂直方向錯位堆疊錯位處產生的水平面成為天窗與露台外覆一層金屬網把差異統一起來同樣是「單純的量體如何回應複雜的外部條件」,方向轉成了垂直。 本案是一個完整的立方體,用開窗取消尺度; New Museum 是把立方體切成好幾層再錯開,用錯位換取光與露台兩案並讀能看出判斷依據:基地開闊時保持量體完整, 基地受限於退縮與面寬時,則在垂直方向上拆解。 (本系列第 07 案將完整處理。)
工業遺產園區的整體再生魯爾區的長期結構轉型模式單一產業衰退後,整個區域面臨失業、人口外移與大量閒置構造物逐棟保存或逐棟拆除都無法解決區域性的問題區域尺度的長期計畫統籌把工業構造物、鐵道、水系與棕地整體規劃為文化、休閒與新產業的載體新建築作為觸媒,逐點植入本案是這套區域策略中的一枚棋子,也因此暴露了它的極限。 區域再生的成敗取決於新產業能否真正落地, 而本案原設立的學院正是在這一關失敗的文化與教育設施是區域再生的手段,它本身不會自動創造需求—— 提案時必須說明需求從哪裡來。
台灣的產業遺產再利用在地條件的檢討台灣有大量酒廠、糖廠、菸廠、鐵道機廠與礦業聚落轉型為文化園區, 普遍面臨進駐業者流動率高、與地方經濟連結薄弱; 並須處理土壤污染整治、文化資產審議與高濕氣候下的構造物維護現況多以委外經營、引入餐飲與零售為主新建構造物常以玻璃盒或鋼構語彙介入能源與物質的循環利用少被納入設計本案給台灣的三個提醒: 其一,新建量體宜以單純的幾何與單一材料介入, 並可藉由取消開窗的規律性來避免與歷史構造物形成尺度競爭; 其二,應先盤點基地既有的剩餘資源—— 台灣屬冷氣主導氣候,可檢討以低溫地下水或製程冷卻水進行輻射冷卻, 惟高濕環境須嚴控表面溫度不低於露點並搭配獨立除濕; 其三,營運主體的財務可行性必須與空間計畫同時被檢驗否則園區會在啟用數年後陷入招商困境——這正是本案真實發生過的事。

系列軸線上的位置T I M E L I N E

1991 再春館製藥女子宿舍(界線用面積衡量)→ 1998 岐阜北方公寓(界線變成可組合的零件)→ 1997 熊野古道美術館(界線拆成兩層)→ 2003 梅林之家(界線壓到 16 公釐)→ 2004 金澤 21 世紀美術館(界線變成看不見的心理門檻)→ 2006 Zollverein 學院界線變成一道 30 公分厚、裡面流著 29℃ 礦坑廢水的混凝土牆: 它是結構、是內外完成面、是蓄熱體,也是暖氣機——唯獨不做隔熱)→ 2007 New Museum(把盒子疊起來、錯開)→ 2010 Rolex Learning Center(取消樓層,用地形取代牆)→ 2021 La Samaritaine(用玻璃把歷史街區照回自己身上)→ 2025 臺中綠美圖(縫變成一整座公園)。
本案與前一案只差兩年,形式卻完全相反。這一組對照證明了: 妹島真正一致的是方法,樣式從來不是——她每一次都先問基地要什麼,再決定那道界線該長什麼樣子。

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
工業遺產與產業園區再利用 · 古蹟與歷史環境中的新建築 · 校園與教育設施 · 再生能源與被動式設計 · 循環經濟與廢熱利用 · 任何要求「新舊並置」或「就地取能」的計畫題

牌一:簡(simplify)——在複雜的脈絡旁用最單純的量體

寫成:「基地周邊既有構造物之尺度巨大、結構外露且細節密集, 本案爰採單純之幾何量體與單一材料,以對比之清晰度建立新舊關係, 避免以形式模仿或量體競爭介入既有紋理。」 面對複雜到極點的環境,新建築應該單純到極點—— 這一句在任何古蹟、遺產或歷史街區題型都能直接用。

牌二:亂(descale)——用不成規律的開窗取消尺度的可讀性

寫明:「開口僅設 ○ 種尺寸,位置刻意不依樓層與柱位對齊, 使外部無法讀取樓層數與樓高,量體因此不與既有構造物形成尺度上的比較; 立面與樓板脫鉤後,各層樓高亦得依機能需求自由分配。」 建築的尺度感由開窗的規律性提供——取消規律,就取消了尺度, 而且這一手還附帶一個內部樓高自由的紅利。

牌三:借(borrow)——把基地上要被丟掉的資源接成建築的系統

寫成:「基地既有 ○(廢熱/地下水/溫排水/既有結構)長期未被利用, 本案將其導入 △ 系統,使建築之 □ 機能得由基地自身之剩餘資源供應。」 提案之前,先把基地上「已經在那裡、卻一直被排掉」的東西列一遍—— 這是永續與循環經濟類題目最容易拿分、卻最少人真正做的一個步驟。

牌四:問誰在用(who runs it)+ 代價的揭露

依賴外部系統與特定營運主體的方案,必須把風險寫出來並補救: 說明廢熱或能源供應中斷時的備援策略,並評估在無該資源條件下的最低可用性; 廢熱的溫度、水量與長期供應保證應以契約確認,不得僅以現況推估; 空間宜採大跨度與多元樓高,使機構變更時仍具適應能力; 大量混凝土之隱含碳應納入永續評估。 另須交代:文化與教育設施是區域再生的手段,它本身不會自動創造需求, 營運主體的財務可行性必須與空間計畫同時被檢驗。 建築完成之後,撐住它的是機構——誠實補上這一段,你的方案才是完整的。

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

既有構造物尺度對照立面

周邊既有構造物與新建量體畫在同一張立面上先證明你的量體判斷是從尺度關係來的。
圖 0 2 · 策略斷面

牆體構造與能源流程圖

畫出牆內埋管、熱源來源與輻射方向, 並標註各層樓高差異。這張是決勝圖。
圖 0 3 · 營運面

營運主體與備援策略圖

列出能源中斷時的備援 與使用機構變更時的空間適應方式證明你想過十年後。

B. 空間定性定量檢核表(工業遺產/新建教育設施版,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
量體單純幾何量體單一形體、單一材料新舊並置不模仿、不對抗;以對比的清晰度建立關係
立面不規律開口限兩種尺寸尺度的取消不對齊樓板與柱位;須設各室最低採光面積門檻
構造外周承重牆厚度依蓄熱需求內部自由內部盡量無柱;內外皆為完成面
樓高各層高度依主要機能分別決定機能尺度差異立面與樓板脫鉤後,樓高成為可分配資源
能源基地剩餘資源溫度、水量、供應期就地取能須以契約確認長期供應;並提出中斷時備援
氣候調適輻射面控制依當地露點計算台灣的高濕冷卻面溫度不得低於露點;搭配獨立除濕系統
營運使用機構財務與需求評估機構撐不撐得住空間須具備使用者變更時的適應能力

C. 關鍵字銀行可直接寫進申論與圖說

造型與量體|純立方體、尺度的取消、 兩種尺寸的方窗、開口不對齊樓板、無框開口、四個立面完全平等、明度對比
空間機能|樓高自由分配、外周承重讓內部無柱、 疊合共用(混凝土牆的六重角色)、輻射式供暖的體感、使用者可替換性
計畫思考|簡/亂/借/問誰在用、複雜的脈絡旁要用單純的量體、 先盤點基地上被排掉的資源、建築成功不等於機構成功
環境與構造|礦坑廢水 29℃、主動式隔熱與 3,000 公尺埋管、 混凝土蓄熱體、約八成熱損失、隱含碳、採光不均與眩光
代價與台灣調適|系統一停就整個失效、能源供應須以契約確認、 冷氣主導氣候要改做輻射冷卻、高濕環境的露點控制、園區招商與需求來源

一句話記住這個案例

與其花錢阻擋熱的流失,
不如把礦坑裡那口一直在排掉的溫水接進牆裡。
這道牆什麼都做了,就是沒做隔熱——而它的存續,押在一口井和一間學校上。

下一案的接點N E X T

第 07 案New Museum: 本案的基地很開闊,妹島用一個完整的立方體回應它。 下一案,基地換成紐約下東城 Bowery 街上一塊窄小的方形土地—— 面寬有限、法規要求斜面退縮、美術館又需要無柱的大空間與自然採光。 在這裡,完整的量體活不下來。 妹島的答案是:把量體切成七個矩形盒子往上疊,並且每一層都稍微錯開—— 錯開的地方,就是天窗與露台的位置。 請帶著本案的兩個問題進入下一案——「當基地小到不能再小時,量體要往哪個方向拆」「錯位這個動作,除了造型之外還能換到什麼」

資料來源與延伸閱讀|SANAA 公開發表之作品說明與圖面 (Zollverein School of Management and Design 之約 35 公尺立方量體、樓地板約 5,000 ㎡、 132 個兩種尺寸之開窗、約 30 公分單層清水混凝土牆、牆內約 3,000 公尺埋管、 2002 年競圖、2005 年 3 月開工、2006 年 7 月竣工、工程預算約 2,300 萬歐元); Transsolar KlimaEngineering 公開之氣候工程說明(礦坑抽出水常年約 29℃、 以主動循環取代傳統隔熱層);Zollverein 礦區 2001 年登錄世界遺產之相關資料; 原設立私立學院因招生與財務未達自給而停辦、2010 年起由 Folkwang 藝術大學設計學院進駐之公開報導。 上述數值屬公開資料之概略級距,實際數字請以原始圖說與官方公告為準。

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; 窗的數量與位置、樓層配置、牆體斷面與能源流程之標註為關係示意,非施工細部。 台灣產業遺產再利用一節為類型與制度條件之討論,非指涉特定個案; 法規名稱與技術標準請以現行條文為準。

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妹島和世 系列其他案例
00
妹島和世
三十五歲那年,她讓八十個人共用一個大房間;六十九歲那年,她讓一座公園從八棟建築中間穿過去。中間這三十四年,她只在測一件事:兩個空間之間,到底需要多厚的一道界線。這一章先認識人,再看作品。
1956–
01
再春館製藥女子宿舍
宿舍這兩個字,可以翻譯成「很多人睡覺的房子」,也可以翻譯成「一群人一起生活的地方」。妹島選了後者,於是整張平面圖被翻轉了過來。
1991
02
岐阜北方公寓
一百零七戶人家,沒有一戶的生活是一樣的。妹島於是停止設計「住宅」,改去設計「房間」,再讓一百零七戶自己把房間串成自己的家。
1998
03
熊野古道美術館
要保存畫,牆就得關起來;要看見山,牆就得打開。一道牆做不到兩件相反的事——那就做兩道。
1997
04
梅林之家
一道牆通常有十五公分厚。妹島把它做成一點六公分——省下來的那些公分加起來,剛好又多出了好幾個房間。
2003
05
金澤 21 世紀美術館
美術館的門口,通常有一條看不見的線:買票的人在裡面,不買票的人在外面。妹島畫了一個圓,把那條線拆散,鋪進了整棟建築裡。
2004
07
New Museum
基地小到放不下一座美術館,法規又逼你逐層往後退。妹島把這個被迫的退縮,改成主動的錯位——每錯開一次,就換到一扇高窗和一塊露台。
2007
08
Rolex Learning Center
大學裡不同科系的人為什麼很少遇到?因為他們各自待在不同的樓層、不同的房間裡。所以妹島把樓層取消了,也把牆取消了——她只留下地面的起伏。
2010
09
La Samaritaine
在巴黎的歷史街區蓋新立面,仿古會被罵,對抗也會被罵。妹島的第三條路是:把對街那些老房子,用一片波浪玻璃反射回自己身上。
2021
10
臺中綠美圖
要在一座公園裡放進近六萬平方公尺的樓地板,蓋一棟大房子,公園就沒了。所以妹島把它拆成八棟,讓公園從八棟中間穿過去。
2025
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