Post-disaster Autonomous Settlement

後天災自治聚落

Post-disaster Autonomous Settlement

王俊詠 Chun-Yung Wang 指導老師 : 劉宛育 老師 2014-2015 國立台北科技大學 建築系畢業設計

台北城市建築物占地龐大，大多資源與能 源都靠外縣市與區域供應，自行生產極少。

太陽磁爆，也就是太陽黑子活躍對地球 產生磁極的影響，能力會波及全球。

最初幾個月的混亂，漸漸讓人了解到無法 繼續在城市中生存，因為沒有外部送入的 資源，所以人們開始往城市以外的地區擴 散，尋找農場或種地不再停留在城市中。

磁暴會產生電磁波干擾，使 各地斷電，嚴重影響城市運 作。台北不再燈光炫爛。

人們為了找尋食物與資源， 漸漸往人少的地區前進，有 些往東部走，有些往北海岸 走，有些則是往中部與南部。

城市當中建起高牆的人們，如 同聚落般的生存在高牆之中， 並自行耕種，自給自足。

人們還是會至圍牆外部 找尋不同資源與材料。

短期間通訊中斷，電力中斷，城市各地 發生各種災害，無法救災。城市瓦解， 為了生存，人們衝進商店搶奪食物。

牆 內 的 空 間， 引 入 家 畜， 使 城市漸漸發展為各種聚落。

較為富裕的人們，為了不被 搶奪，則築起了高牆，以現 有的高架道路，圈地為王。

十年過去了。停擺的電力漸漸恢復 可以使用，但整個城市除了有居住 的聚落，其餘則成了一片廢墟。

除了有成功圈地的人群，用高架道路與自行 建築出的圍籬成功在城市中生存，剩餘的外 部城市殘破不堪。能找到的糧食越來越少。

前言

人們在範圍內垂直發展城市，以生產 糧食為共同信仰，糧食生產分類為穀類、 蔬菜、水果、肉類、水產，並種植動物食 用的作物。以生產面積比例配置於可用空 間內。數值化，並且依機能與最佳化配置。 改變現有生活模式，並置入城市應有的公 共機能，垂直發展成小型城市。

災變過後台北城市遺留著人們生活過 的遺跡，人們為尋找最基本的需求：糧食， 而互相爭奪。城市內人口大量減少，而剩 下的人們則築起高牆，各自圈地生活，並 在圈地內自行種植糧食。

十年後電力傳輸恢復，人們得以重新使用電力，但人們現有 的生活型態已經大大改變，人們以糧食為信仰並開始構築自治聚 落。新興自治聚落以當時剩餘在城市廢墟中的人民為主，重新建 立居住與自給自足的垂直城市，人們並以城市舊有的道路高架橋 與捷運系統作為小聚落與聚落間的連結。

災難發生與城市演變 城市變化時間軸 Day 1

Day 2

嚴重的太陽風暴來襲，強大的能 量襲擊地球，使用中的電器都因 太陽閃焰超載而爆炸。零星房屋 開始燃燒。 電力終結，交通癱瘓。 飛機失去動力，迫降或是墜毀。 沒有電力能源無法發動汽車，消 防員無法救火。

軍隊進入城市幫助營救及安撫人 心，但因為沒有電力無法有效控 制局面，只能請民眾待在家中。 城市延燒區域擴大。 暫時能運作的交通工具剩下不需 要電力的車子及腳踏車。

Day 3 為了食物以及居住避難的空間， 除了開始有高價收購食物以及零 星的衝突發生。

Day 5

Day 7

國家的補給食物從中南部由人行 方式送達台北，但台北人口太多， 食物供應不足。 各處市場、超市內食物都被賣完 或是搶走。 部分居民開始撤離城市，往中部 南部或是東部疏散。

在城市內人民恐慌加劇，城市中 的衝突增加，部分軍民對立狀態 產生。 而大面積燃燒使無家可歸的人增 加，而為了找到居所，闖空門與 強佔的比例越來越多。

Day 15 衝突擴大，但是因為無電力，沒 有辦法有效傳遞消息。 台北已經沒有足夠的糧食。 有資源者已經開始用堆砌的牆面 開始築構圍牆，或加入障礙物等 制高點。

Day 40 在城市中的聚落雛形出現，以佔 地為王，封住高架道路，製成圍 牆。使用圈地佔領的方式瓜分生 活面積。 已經進入了無政府狀態的混亂社 會。 城市中人們大量離開，人口快速 下跌。

太陽磁爆發生的令人措手不及，全球陷入一片黑暗，沒有任 何電子系統可以使用，路上汽車也無法發動，手機無法聯繫，人 民為了生存往南遷徙，尋找可以種植養活的最原始耕種方式，台 北成為少數人留下的廢棄之地，人口剩不到 10 萬人。在台北剩 下的人群，重新以聚落形式存在於台北已被廢棄的城市當中。並 以馬路、高架橋、建築物邊能種植的區域種植食物。

6 Months 台北人口不到原本的一半，基地 不夠穩固的聚落，隨即被攻陷。 換不同的聚落佔據。 開始出現野生動物在城市內。

1st Year 沒有能力獲得食物的人們大部分 都已經離開，剩餘則是成功佔領 在可以供種植以及居住的區域。

3rd Year 道路上報廢的車輛開始生長植物， 青苔植物爬滿無人清洗的大樓牆 面。 在道路上的瓦礫堆中也開始有植 物生長。 生存到此的人們及野生動物都具 有強大的攻擊性。

5th Year 人群分成自行組成的聚落關係， 各自管理自己的領地，使用不需 要電力之機械設施。 不同聚落之間會稍有往來。但野 外也產生了不少訓練有素專門搶 奪食物的攻擊者。

8th Year

10th Year

城市多半成為大量植物動物的生 活空間， 因長期缺乏糧食，人們的信仰轉 變為以糧食為主的宗教社會。人 們相信糧食為其終極信仰。

來自太陽的干擾結束，不再有日 冕物質與巨大能量噴發。但經過 十年的荒廢，溝通的連結已不復 存在。人們多半依然使用最基礎 的生存物品，以聚落的垂直發展。

Population

Conflict

災後城市人口變化

台北城市內災期人群活動範圍與變化 捷運路線 火車路線 城市聯外橋樑 國道高速公路

高架快速道路

公有市場 交易處 ( 剛開始的暴動地點 ) 咖啡色區塊為人類佔領地形成 聚落的區域

原本台北市人口密集度都集中在中央區 域，並充滿整個台北盆地。

城市中的人民找不到可用的食物與資 源，漸漸密集的城市區域，則漸漸退出 台北盆地，向東部與西南部發展。

10 年期間城市變化想像圖 城市房屋漸漸地變成一間間的廢 墟，起初熱鬧的城市成為充滿犯 罪的世界，人民為了糧食不斷地 互相搶奪。擁有資源的人則直接 把高架橋作為高大的城牆，小小 的城池則漸漸建立。

故事設定為，當電力能重新使用 之後，人民組織新的城市發展， 主要為垂直的自給自足城市。並 且垂直化的發展以生產為主的混 和空間複合建築。

未來城市所需機能 空間需求連結關係圖 自治聚落由於災後極度缺乏糧 食，認為糧食是極度珍貴的資 產。漸漸形成以糧食為信仰的 族群，生產糧食則為居民生活 重心。

聚落空間機能 生產 - 食物養成

為最重要之功能，食物的養成，能使整個聚落塔的人 民能活著，而需要產生的食物量要能供給整個聚落， 而人們最需依賴的就為此。

宗教 - 族群信仰

宗教信仰主要為居民聚集之地，擁有著共同信仰，能 期使食物的豐收與使人民更有團結的精神。

居住 - 生活空間

居住為除了工作之外的主要構成，內部要有供給人們 睡眠以及隱私的空間。與一般人民的社交場所，可以 與鄰居或家人互動的空間。

教育 - 學習研究

教育，在新的社會架構下，生產為主的聚落塔，需要 的教育主要為種植的技術，與物種的配種，包含生物 多樣性與廢墟復原。

環境 - 自然科學

自然環境與科學是不可缺少的一環，在生活機能中， 人們在聚落中有享受自然的權力。聚落中有人造森林 與自然活動區域。

娛樂 - 休閒活動

城市中的人們在休閒時候，依然享受著原本有的娛樂 活動。可能是個劇院，或是可以運動，與朋友登山健 行。

能源 - 能源發電

在電力能重新運轉之後，城市需要使用風力發電與內 部循環產生的能源。有部分直接使用核能機組，完成 電力配送。

工業 - 工具製造

工業為城市中需要的一環，生產出需要使用的工具與 機械，能減少人力使用。

政府 - 社會管理

包含政治與軍事，在總管理小型城市內的單位與對外 發展保護自身的領土的能力。

商業 - 經濟活動

可能讓外地的過客與基地內部的城市發生交流，經濟 活動包括自己的城市內的小型社會。

未來城市機能所需面積 以 人 們 所 需 的 糧 食 量， 計 算出所需種植與養殖的面 積。 統 計 生 產 食 物 與 人 們 的生活空間面積。

未來城市想像圖

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1

2

浮空渦輪

植生牆

垂直畜牧場

浮空渦輪的外觀是一個巨大中空圓柱體 氣球，由高強度纖維編織而成，氣球填 充氦氣讓它可以自然漂浮，周圍有平衡 翼，氣球中央空洞即是發電系統的核心： 風力葉片，在高空收集的風力轉換為電 能延著纜線傳到地面的集電裝置，再進 一步進入電網。

牆上大部分或一部分種滿花草或蔬菜， 植物則種於土壤或非有機的生長介質 5 上。現代的綠色植生牆結合了水耕栽培， 綠色植生牆通常被用於為市區的建築物 降溫，路面和建築物吸收太陽輻射熱貯 存熱量於建築材料中。而植物表面因蒸 散作用不會升至高於周邊環境 4 － 5° C。

MVRDV 稱為「豬城」(Pig City) 的建築 提案，則是一座垂直式的養豬場，利用 高層化的建築，創造出對於豬隻成長與 城市環境皆有利的前衛建築。在這垂直 城市中增加了垂直飼養動物的可能性， 除了豬還有牛羊與雞等動物。

球型溫室

水耕種植系統

垂直魚場

氣霧耕系統

核能反應爐

如同英國的伊甸園計劃 (Eden Project )， 使用球形的溫室，使室內溫度濕度等皆 由種植者控制，在球型溫室內主要為實 驗各式植物作物，作為基因開發等，並 同時養成動物，在溫室內可以有更多的 天候條件可以控制，並利用基因實驗做 出能更適合生存與種植的物種。

水耕系統是讓植物在富含各種礦物質的 營養液中生長，運用了營養液薄膜技術 (NFT)，使作物達到最佳產量及生產品 質，特別適合室內環境。他可能是最適 合用在都市的蔬菜種植技術，特別是在 建築物裡，能創造極高的產量，卻只有 相當少的農業足跡。

根據水產試驗養殖所提供的資料，在適 當的環境設備控制下，新的養魚空間生 產相同的魚獲量僅需傳統漁塭所需面積 的 4.4%, 若再加上垂直化的因素 , 則所 需土地面積可近一步減少至傳統魚塭所 需面積的好幾分之一。

氣霧耕是讓帶有養分的水以細微水霧的 形式噴在特定作物的根系上，作物的根 部被包在腔室裡，維持於最高濕度下。 氣霧耕的用水量又比水耕法節省 70%， 因此相當適合於室內農業，幾乎所有植 物皆能用氣霧耕法種植。

利用核反應來獲取能量的原理是：當裂 變材料在受人為控制的條件下發生核裂 變時，核能就會以熱的形式被釋放出來， 這些熱量會被用來驅動蒸汽機。蒸汽機 可以直接提供動力，也可以連接發電機 來產生電能。世界各國軍隊中的某些潛 艇及航空母艦以核能為動力。

3

4

6

水耕堆垛 7

8

在節省樓板面積之際，還可種植包括草 莓在內的多種水耕作物。水耕堆朵裝置 革新了溫室產業，且讓大片土地休養生 息，回歸自然。光用 1 英畝大的溫室可 以取代大約 30 英畝的戶外農地。

水塔 9

10

聚落塔需要用到大量的水來進行水耕與 氣霧耕栽培垂直農場，也需供應居住於 內的人民與工人沐浴及飲用，水的來源 依據地理位置及都市回收灰水的能力， 因為水質要求高，必須鑽水井或由河流 與水庫引入水源，過濾後再來耕作植物。

7 18 4 8 9 7 16 4

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風力發電 11

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風力發電 (Wind Farm)，利用風來產生 電力的發電廠，是屬於可再生能源發電 13 廠的一種。由於風能無法被控制，風力 發電廠幾乎無法時時刻刻都處於滿載發 電狀態，雖然提高了裝置容量，卻無法 使發電量有效增加，使得風力發電廠幾 乎都被當成輔助電力來增加供電可靠度。

糧食倉庫

地底公園

聯合國糧農組織（FAO）建議的糧食安 全衡量標準，為糧食庫存量占消費量之 比例不得低於 17% 至 18%，即相當於 該糧食約 2 個月之消費量。由於稻米仍 為主食，訂定了稻米安全存量，即不低 於三個月之稻米消費量。儲糧有約為消 費量的 30%。

紐 約 客 推 出 的 Lowline 公 園， 由 特 殊 的採光技術，從地表層以反射與集光光 纖線材收集光源，並傳送到地表層下， 並用反射原理使地下也有相同的採光效 果。大量地使用可使整個地底空間轉變 成為公園與種植植物的空間。

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生活機器人

集合宿舍

餐廳

生活機器人，讓人們透過觸控的方式來 查詢相關資訊。主要是放在公共區域， 在一定範圍內為顧客提供指引。同時有 保全維護安全等功用，能指引逃生動線 並有安全防護等機能設施。

宿舍，是供在聚落塔居住人的區域，居 住人數從單人多至十幾人不等。 宿舍 的設備從只有基本的床舖及共用的衛浴 設備，有些有廚房可供住宿者自行煮 食、有電視機及運動器材不等。

在聚落塔內較沒有庫存問題，食物成熟 後經過運輸直接送進餐廳，除了少數穀 類收成後儲存為糧倉的保命食物，其他 就直接轉給居住的人民，並集中於餐 廳。可以直接現做新鮮的食物與菜餚。

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16

集合會所 17

人類是群居動物，在集合會所的出現下， 會有進一步的學習與溝通，集合會所包括 校園教學，教堂信仰等區域，這些區域的 產生是人們最基本的互動空間，能跟其他 人們互相溝通娛樂的互動區域。

運輸系統 18

在小型城市內還不會太明顯，運輸主要為 貨物的傳送，機械設備的幫助下完成物品 的物流，但小型城市中還沒有屬於人類的 便捷運輸系統，因為人們的移動距離較 短，只需電梯等就可到達樓層，運輸系統 大多利用於重量較重貨量很多等貨物的傳 送。

基地選定 中山基地區 自治聚落在混亂的年 代如同堡壘的產生， 人們各自佔據了屬於 自己的區域。台北剩 餘較大的自治聚落約 有 20 個，人們過著簡 易的種植生活，在電 力重新出現後，人們 開始從原本的基地向 外擴張，向外擴建。 選定的為未來城市動 線主要會經過南北的 圓山區域。因為有小 山丘與河川地流經。 對於建築與種植灌溉 等都很方便。 中山基地區約包含三 座不同大小規模的自 治聚落，包含位於圓 山公園的 ZS-YS01， 大佳河濱公園的 ZSDC03，基隆河西側的 ZS-SZ04。

ZS-SZ04 1

6

2

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3

8

4

9

ZS-DC03

ZS-YS01

自治區分區 天災發生後人們大多離開沒有 生產糧食的台北市區，人們找 尋可以種植糧食的區域，大多 為大面積的空地，並且為公 園，將台北割分為 20 個不同 的聚落。

5

10

ZS-YS01 自治聚落 11

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13

自治聚落 ZS-YS01: 災難發生時，居民擠入中山 足球場，並且封閉出入口形成小行自治聚落， 並漸漸擴大族群，在災後因有更多人加入，則 在圓山公園空地區域開始建築自治聚落塔。 基地接近台北市區主要基礎建設，包括高架捷 運，國道，新生高架橋，以及取水極為方便的 基隆河。 基地區域則有圓山遺址隆起之緩坡與樹林，方 便躲藏。

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生態

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人群聚集地連結

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2

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3 高層地形 : 深 植物生長綠帶 : 灰 河川 : 淺

主要建築集合設施 : 圓 產生的勢力範圍 : 灰 抽水站的架設連結 : 點

基礎建設

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6

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15

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主要道路 : 深 次要道路 : 淺

高架道路與 高架捷運線：深 公共建設：淺

9

自治聚落量體配置 配置圖 ZS-YS01 聚落分成三棟建築量體，分別為 SC32、 AS34 與 ML37。

AS34 ML37

SC32

建築量體基地配置關係 建築量體主要的垂直聚落 ZS-YS01-SC32 建構於足球場之上，連結於捷運 線上的 ML37，作為水平延伸的建築，再接入於圓山遺址山丘上的 AS34 作 為生產能源與工廠。

空間機能形式分配

參數式變動空間機能變化度 Change Degree

0%

20%

30%

60%

100%

Units

居住區 環控區 飼料區 水產區

牲畜區 水果區 蔬菜區 穀類區

100

300

相同點位不同形式單元參數式模型 版片層疊改變孔隙率

矩形塊狀

方塊狀

垂直條狀

版片狀

voronoi

孔隙率與單元數量變化形成的形式

100%

Voronoi 形式單元 Contain Units

100%

200%

塊體形式單元 70%

50%

35%

Contain

20% Units

100%

300%

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版片狀形式單元 70%

50%

Contain

20% Units

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100

100

200

200

200

300

300

300

400

400

400

100%

70%

50%

20%

生產單元參數式邏輯 ZS-YS01-SC32 量體為演示 使用之空間面積

500 人聚落量體

單元空間面積

長約 170 公尺，寬為 140 公尺，高 25 層樓，扣 除公共區域與動線共有 4315 顆單元。與公共空 間的孔隙約為 25%，作為建築量體間的大型挑空 與設施。

單一單元為長 10 公尺 ， 寬 10 公尺，高 4 公尺

邏輯生成步驟

2

確認單元生成的區域 置入可產生變化的隨機 排列生長出百分比之點位 建立出量體的排列 設定條件與積分方式 計算積分高低之排列 演算找出最佳的空間配置狀況

加入隨機變化，使建築物配置有不同 的形式與配置，產生大量的可能性。

4

5

依照配置比例的 點位生長出單元， 在設定的區域內 形成建築物的量 體。

置入各種需要配置大方向條件，優化 量整體單元排列。並用計算分數方 式，達到接近需要的狀態。 7

5

1

2 3 4 6

1

3

產生所需要產生生產與居住的點位，點位是 不包含公共設施的區域。

依照預設的比例產生出的點位，以列隊方式產生，會在可 生成的區域中依照比例配置。 居住區

環控區

牲畜區

水果區

飼料區

水產區

蔬菜區

穀類區

7

使用電腦演算法的系 統，以種接近理想的 空間狀態來改變內部 單元的配置方式，在 1000 種可能性當中選 出最為適當的配置模 式。

最終產生的積分結算， 分數越高代表離理想的 狀況越相近。

5

置入原則優化量體排列

積分計算

居住區域與主要動線的接近關係

宗教空間與穀類種植區域相近關係 水產區與環境控制區的距離

居住區域在設計上要接近主要動線。 設置動線點位與最近的居住區域，距離越近所 能獲得積分越佳。

宗教空間為糧食生產聚落塔極具重要的部分， 空間須與種植最需要之穀類息息相關，在宗教 聚會所的周圍，將與穀類種植產生連結。越多 單元的圍繞越適合

水產區需要大量水源，所以部分要就近與蓄水 的環境控制區在一定的範圍之內。

黑色點為居住空間，白色則為相近動線之居住 空間，居住區與動線的互動連結關係

土黃色點為穀類種植單元與宗教空間緊鄰的點 位。需要越多穀類的與宗教空間緊鄰。

藍綠色點為水產空間，線段距離為控制區的集 水區連結長度。

居住區域互相距離分散

水產區域減少占用外部空間

居住空間接近外部

居住點位間互相分散，以打散在建築物中各個 角落，

水產區不太需要接觸外部，盡量不要占用建築 量體最外部的立面空間。

在未來科技下，能使植物生長的不再需要靠自 然光源，而陽光則是神聖性的物質，要最先提 供給居住空間的人民接近使用

積分以設定條件所產生之狀態加以計算。以積分算出高 低。 積分越高代表越趨近於需要的空間配置。

機制產生分數較低之空間配置概略爆炸 機制產生分數較高之空間配置概略爆炸 圖。 圖。 (NO.956- 積分 02) (NO.015- 積分 12) 黑色點為居住空間，線段為居住空間相差的距 離。

藍綠色點為水產空間，土黃色點為穀物空間。

土黃色點為穀物空間，集中區為量體中心點。

配置單元局部想像圖

居住、水果、公共區域相互關係

居住、水產、飼料區域相互關係 居住區

水果區

5

環控區 6

1

2 3

居住區 4

飼料區

8 7

水產區

種植、居

公共市集 1

人們集結採買的小型 廣場，可以在此產生 交易之公共區域。

2

防禦機槍孔 設置防禦的樓層都會 使用在低層樓的公共 區域與其他機能的部 分區域。

功能機動車

渦輪發動機 3

大型的渦輪發電機成為 公共區域會使用且需要 的 設 備。 可 用 於 小 型 區 域的發電。

聚落塔外充滿各式障礙， 需要有特殊功能之機動 車，能到外部完成任務

4

5

植生穀類

飼料大部分為穀類植物， 空間中需要各種不同的植 生技術。

6

居住單元

使用不同的特殊斜面產生 的單元，可以更有效的利 用斜面空間。

7

水生觀察室 居住區域的特色居住區， 因與水產區交換空間比 例，部分位於水下。有水 底景觀。

8

魚苗養殖

水產區域，除了一般 養魚外，需要培養魚 苗以及培養貝類等水 生動植物。增加種類。

環控區

9

15

水產區 蔬菜區

16

12 10

13

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14

穀物區 牲畜區 穀物區

公共、水產、蔬菜區域相互關係 糧食儲藏 9

袋 裝 的 穀 類， 將 會 由 上方送入大型的儲藏 網 中， 發 送 糧 食 時， 再從側邊取出即可。

水產機械臂 實驗性農場 10

可在短時間內完成捕撈魚 類的機能。並且可以吊裝 各種機械功能。

11

小型種地上培養著獨特 的蔬菜，可能經過基因 改造及特殊開發的蔬菜 將隔離種植。

供水幫浦 12

部分管線將直接加入化肥等 營養劑，與水一起在澆水時 參入土中。

運輸軌道 13

人較少的地區將會使用軌 道系統代替動線到達不容 易到的區域。部分有站體 可供下載具。

穀類、牲畜區域相互關係 種植輪轉器

因為空間的重疊，無法所 14 有 植 物 都 同 時 照 射 到 陽 光。包括施肥澆水與照射 都可在固定定點，等轉盤 植物到達。

收割器 15

機械化式的空間，有固定 收割區，可以將成熟的作 物直接收割與放入運輸 器。

吊掛系統 16

運輸系統可快速的穿梭 於 既 有 的 軌 道， 執 行 需 要達成的任務。

量體配置與機能分佈 ZS-YS01-SC32

聚落公共空間機能

災後聚落決定以垂直發展方式建造出更多人 可以居住的城市。並由底部垂直建造。 完工可住人數 :500 人 底部長寬 :170X140 公尺 高度 :25 層樓 占地面積 :23800 平方公尺 內部面積 :595000 平方公尺 種養殖與居住空間 :77% 公共空間與動線 :23%

1

17

8

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5

4

21

19

19 森林

2 圖書館

8 科學研究所

14 發電機組

20 儲物區

3 競技場

9 宗教基地

15 主集水區

21 極限運動

4 商店街

10 政府機關

16 飯店

22 電影院

5 垂直電梯

11 學校

17 博物館

23 劇場

作為後期可聚集成是人 潮的巨型競技場，也可 做為大型集會使用。

15 9

13 天文館

作為城市中的知識來 源，收藏著舊時代遺留 下來的書籍。

2

3

7 訓練場

以觀光為目的，同時又 可做為科學實驗用之魚 塔。邊上作為餐廳等功 用。

公共設施為聚落中重要的配置，與主要 動線占整體建築物的四分之一。以越重 要的公共活動機能越為優先建造，所在 位置將會在越低處

基本介紹

1 觀光魚塔

20

商業設施的聚集地，包 含了餐廳與商店。以夜 市為出發點，使空間有 舊時代的氛圍

城市為了保衛安全，設 有警衛人員，警衛需在 城市外圍工作，訓練場 是訓練警衛的地方。

以研究糧食生產與生物 作用以及醫學方面設施 的基地，作為精進城市 發展的重要設施。

最大型的聚集空間，以 糧食為信仰的城市以宗 教基地作為集會與崇拜 的主要場地。

城市的主管機構，作為 城市的領主負責工作的 地方，以及對於城市發 展決策地。

最上層的觀星之地，藉 以了解天文知識以及地 球人類的渺小

在工廠能源建築建造 前，發電機組負責營運 負責建築的電力傳送。 再有能源棟後做為備用 能源機組。

動線最上層有一集水 區，是讓水源可以向下 流動的主要集水區，所 有的水源皆會經過此集 水區。

旅客行者，過路到此城 市時可以居住的地方， 作為城市集中外來者居 住的空間

垂直城市中，較高區域 種植小型森林群，適合 散步、露營或是要去野 外前的訓練場地。

負責儲存過剩與備用的 糧食區，在城市發生為 災害時可以供給 1 個月 的食物。以及既有機具 的儲物區。

運動在垂直城市中，除 了可以沿著主要動線跑 步外，極限運動場可以 做為滑板、腳踏車等運 動場。

以劇場沒有利用完的空 間， 作 為 小 型 的 電 影 院，也是小型的表演場 地。

16 7

6 12

除了主要的垂直服務核 心，部分空間有自己的 垂直動線，可以運載大 量人潮。

11 18

6 車站

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進入垂直城市的第一 站，以捷運上的軌道引 入車輛，並且有城市主 動線的車輛可以搭乘。

以錯落的空間範圍設置 出來的教學空間，從學 齡前的托育到即將進入 工作的學生在這裡可以 學到各種技職的知識。

12 醫院

城市中必要的安全設 施，集中在城市的底部 區，因為早期發展項目 之一

到後期有較充裕的公共 空間，則有與科學研究 相關的博物館留有舊時 代的產物以及生物標本 等。

18 游泳池

位於低處區，一開始開 發的集水區，經過城市 垂直發展，轉化為游泳 池的功用。

最早的聚集場地，人們 由最少的人開始，一開 始的聚集地，在人數以 及規模增加候變遷移到 不同區域。

ZS-YS01-ML37 基本介紹 ZS-YS01-SC32 完工後，因有更多的居民 加入此聚落，以水平方式發展建築物，依 附在既有的捷運高架線段上，可沿著捷運 線不停延伸，增加更多可以居住人數。單 元數量外中間挑空量體都作為公共空間 ML37 段完工居住人數 :100 人 底部長度 :230 公尺 高度 :10 層樓 生產居住單元數 :920 一組斷面單元數量 :40 單元組數 :23 組

24 水上樂園

早期使用的集水區，經 過集水區改善與遷建， 作為設在底部區域的水 上樂園。

種植、居住區域量體配置 量體配置形式

ML37 建築量體有多層的配置， 以交叉層疊的方式堆起建築 物，中間圍出巨大的挑空空間， 部分留給舊有捷運軌道以及圓 山車站。除了車站與軌道外， 中間多用為公共空間。分成一 個結構單元中可夾 40 個單元， 約十層樓高。 一組單元剖面圖

公共空間區劃

ML37 是城市人口增加時所建 置的量體，因為與其他聚落 有連結關係，所以已舊有捷 運線為連結進入 YS01 聚落的 入口意象。所以留有大量開 放空間，包括線性的綠帶。

種植、居住區域量體配置 建築結構系統

公共空間配置

其餘公共空間配置，延伸 段的機能多半配合 AS34 所製造出來的工業商品， 多作為儲存用途。

結構系統為平面桁架系統，並串 起各個單元以向外摺疊放是堆 放，對於捷運線外不能有防禦的 功用。並且可隨捷運線段改變做 出適度的變化。 捷運站重新利用

ZS-YS01-AS34 基本介紹

主動線

AS34 為主要量體 SC32 開 工 後 的 工 業 棟， 在 接 近 圓 山遺址的山丘上專門製造 工 業 與 能 源 生 產 的 建 築。 外 體 以 球 體 包 覆， 整 體 作 為城市外圍郊區的設施。

主要動線配置 主要動線由底層建造時即開始規 劃，整體動線圍繞著三個垂直的 服務核心，繞著整體建築物盤旋 而上。並在最高處由垂直服務核 心傳送的水源至最上方的集水 區，並沿著主要動線向下流動， 並分流至各個環控區域，再分送 給各處的種植區域。 大部分的公共區域皆會在主要動 線上，皆可經由垂直服務核心向 上通至最近的動線樓層，再由動 線通至公共區域。

垂直服務核心 垂直服務核心

垂 直 服 務 核 心 是 在 SC32 中 重 要的垂直動線，有三座分布在 SC32 建築量體內，十平方公尺 包含了垂直的電梯與運送物品 的貨物梯，與主要動線連結的 樓層皆會有較多個出入口，電 建築物外牆 梯在主動線停留的時間管線可 讓道如同像高鐵的快慢車差距。 建築物外牆以凹凸玻璃 帷 幕 圍 起， 使 建 築 量 垂直服務核心還運送水源從最 體 在 內 部 變 化 下 外 部 低處往上至最高處，於儲水區 依然保有整體性。建築 儲水並且沿著動線的河流向下 外牆則是有自動清洗的 流經所有的主動線。在主要動 功用，使建築物內部依 線外水流將會留至各環控區在 然能吸收到外部自然光 源。 分流至各養殖農漁場。

公共區域與主要動線之關係

水流動線概念圖

建物外牆

垂直動線與主動線

穹頂結構 穹頂結構使用鋼架外樑，製作出 球形拱頂，並在鋼梁內加上噴水 頭及環境控制設施，在拱頂之下 則形成如同溫室般的空間，有自 然的植物以及既有物種的養殖。 也做為科學研究物種的區域。

穹頂皮層 建築物底層 建築物底層建造在 基 礎 之 上， 因 為 整 體 建 築 在 中 山 足 球 基礎設施 場 中， 所 以 有 部 分 底層沿著球場看台 基礎撐起整體建築 升 高， 所 以 底 層 有 物， 並 且 使 垂 直 服 務核心有通至地面 分為兩個部分。 層。 通往戶外的空間除 基礎的來源是居住 了垂直動線可以下 時期所建造的舊有 到 地 面 層 外， 也 可 建築。 經由底層的連結通 道由足球場邊連結 到 ML37。

水平建築量體 垂直建築量體

中山足球場

垂直量體部分樓層作為生產 使用，主要以高差水利生產 能源，接近地面之建築量體 除生產外有大型運送可將生 產出來的工業產品運送至平 地面。 量體最上方有大型吊車，可 將材料與資源垂直運送至水 平單元上。

皮層主要為透明強化玻璃，以及 部分為太陽能光伏發電系統，沿 著表層裝置，使透明的穹頂皮層 能夠同時透光又可吸收太陽能。

水平建築量體同時有工廠以及生 產能源的功用。包括養殖大量綠 藻，並立用綠藻的生質能源發展 出 可 以 使 用 的 電 力。 大 量 配 合 再 生 能 源。 另 一 水 平 建 築 量 體 主 要 為 生 產 的 工 廠， 生 產 各 種 工 業 機 能， 也 同 時 有 動 線 可 以 連結 ML37，可由水平動線進出 AS34。於水平建築量體的頂端有 聚光型的太陽能發電設施。

皮層與內部量體相疊之關係

自治聚落機能配置 20 32

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藻類養殖場 1

大量養殖藻類的水槽，以藻類快 速的養殖成長，可以迅速作為生 質能源，迅速被以利用，以快速 繁殖藻類為重養目的，又為再生 能源，能減少對環境的汙染。

移動式倉儲 8

生質能源發電 2

以綠色植物為再生能源所使用的 發電系統，雖與化石燃料相當， 但因為使用藻類於生長時期即能 吸收二氧化碳。

體能訓練場 9

發電水車 3

使用養殖綠藻與流動的水力作為 輸送，也作為一部分的回收發電 系統。一部分為帶動齒輪軸，使 機 械 的 運 作與 轉 動。 能 使 AS34 能源工業建築能有運作。

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聚光太陽能發電 4

設置於水平建築最頂部的聚光行 太陽能發電系統，為反射太陽光 於特殊製作的加熱系統，以加熱 方式使水沸騰進而轉化成為電 能，必須要在太陽充足的時刻可 以啟用。

專門生產聚落所需要的工業產品， 包括各家各戶的商品，以及維持程 式運作的機械工程。包括通往不同 聚落的車輛，以及聚落內部的運輸 工具。

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吊車 6

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因內部為大型工廠，有些太大的物 件或是運載回來的材料就會啟用吊 車把貨物運載到工廠，或由工廠運 載到地面。

臨濟護國禪寺 AS34 前方的舊臨濟護國禪寺，當 年為日本佛教於台灣宣教的重要場 所。內部有古蹟大雄寶殿，部分為 中式建築。在天災發生時曾聚集過 躲避災難的人們。所以被人們留為 不破壞的設施。

作為連結不同聚落的中間 ML37 棟 中， 為 居 安 思 危， 所 以 訓 練 均是以及保安的部分不少都在 ML37 中。而作為訓練場，此地 有各種設備可以做操作的模擬以 及安全控管的區域。

聚落線性公園 15

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實驗觀賞魚缸 主要是作為實驗用的魚缸，但也 開放給剛進入聚落的外地人員， 看見魚缸內部的研究成果以及此 聚落科學事務的展現。

互通不同聚落所連結之列車，進入 YS01 聚 落 的 車 輛 皆 會 到 達 ML37 棟。高速列車大部分走既有的捷運 路線，但也有重新規劃的線段。

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地面軍事設施 13

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在混亂當道的年代，各個聚落雖然 都已有互通有無，但防人之心不可 無，對於聚落的安全性依然也是要 保護好自己聚落以免被敵人入侵。

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餐廳 做為入口意象的 ML37 內部有兼 具大的餐廳，可以同時容納多人用 餐，也是對於進入聚落的外地旅客 可以了解此地的特色餐廳。

此連通橋連接 ML37 與 SC32 兩棟 建築，可以直接通過即可進入中山 足球場留有的舊空間，並上到 SC 聚落塔的地面層。

聚落有連通外部的快速列車，內部 也有自己的系統，到車站的人們可 以直接轉搭內部運輸車，可到達城 市各處，主要會沿著主動線移動。 也可搭乘至垂直動線再轉乘列車， 部分列車作為運輸使用，不對外開 放。

科學實驗室 19

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YS01 聚落車站

車站為舊有的圓山站，經過 10 年 被人們作為圍牆的高處，是作為圍 牆高處可以看出聚落的平台，在電 力重新回來後被打造成此聚落的主 要的出入口

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居落內部的重要設施，原本在中山 足球場的內部空間作為研究基地， 開始建造此垂直聚落後搬遷於上 層。做為科學實驗室提供城市耕作 的各種研發與及動植物可以變化的 可能性。

垂直動線 有三座分布在 SC32 建築量體內， 十平方公尺包含了垂直的電梯與運 送物品的貨物梯，與主要動線連結 的樓層皆會有較多個出入口，電梯 在主動線停留的時間管線可讓道如 同像高鐵的快慢車差距。

運動在垂直城市中，除了可以沿著 主要動線跑步外，極限運動場可以 做為滑板、腳踏車等運動場。

主要動線 大部分的公共區域皆會在主要動線 上，皆可經由垂直服務核心向上通 至最近的動線樓層，再由動線通至 公共區域。

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作為參觀用的魚塔，周圍圍繞的餐 廳，也作為部分養殖漁業的展示， 以糧食為信仰的聚落很喜歡看著他 們成是對於生產糧食的良好成果。

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極限運動中心 21

博物館 到後期有較充裕的公共空間，則有 與科學研究相關的博物館留有舊時 代的產物以及生物標本等。蔔物館 展有大量舊時代之產物，以及對於 學生可以學習知識的地方。

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聚落內部運輸設施

中央控制中心 控制整個聚落內外的所有機能，包 括了高速列車的進出站，城市內部 的 人 群 流 動， 內 部 的 車 輛 運 作 狀 況，能源生產的幅度，水流量以及 水質，以及對於外部的安全監視， 如有安全問題將會及時派出軍隊。

在車站的上方的大型開放空間，讓 聚落中的人們可以到公園裡面與自 然生態互動，作為人造室內的公 園。空間內有小山與坡道，使人們 感受到森林的感覺。

連通橋

聚落連結高速列車

工業工廠 5

運載各種貨物之電梯，也為移動式 倉儲，貨物可以在樓層中移動變換 位置，也如立體停車場為放置大型 貨物又有極高的移動性的設施。

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垂直巨型魚塔

政府部門 城市的主管機構，作為城市的領 主負責工作的地方，以及對於城 市發展決策地。政府最底層有法 院，依法行政之地，如有重罪則 將對象流放至聚落之外。

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劇場 城市在建造初期，作為聚會使用 的場地，人們以此作為聚會場合， 並同時向上建造，後期分為宗教 的聚會空間以及如同競技場的共 同集會空間，而漸漸失去集會機 能，但依然作為中小型聚會以及 表演的場地。

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信仰中心 最大型的聚集空間，以糧食為信仰 的城市以宗教基地作為集會與崇拜 的主要場地。裡面種有各種職務以 及食物的養殖，周邊多被種植的穀 類團團圍住，對於聚落人民此為相 當重要的場地。

大型集水區 28

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動線最上之集水區，所有的水源皆 會經過此集水區。 水源由垂直動線 運送至最高處的此處，並分送水源， 由主要動線上的河流為主要管道， 再送往各地的環境控制區域，再轉 給各處灌溉農田。

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圖書館 後期所建造的圖書館為公共空 間，提供各種知識影音與書籍， 大多為種養殖的書。為各地殘存 的技術與知識的重要資源保存中 心。

學校 城市的市民都需要經過學校的定 期訓練與教育，以確保城市的生 產能夠順利以及進步，同時也為 市民互相交流知識的地點。

森林

主要作為休閒遊憩的人造小樹 林，人們可以在此露營烤肉，也 可作為健行、運動的場所。同時 也作為保安人員訓練到野外可能 發生危險情況的練習、演習場地。

天文氣象觀測台 主要作為觀星以及預測天氣的主 要基地。人們可以了解可能的降 雨情況，使河川水流量增加，可 以知道外部的天氣情況以及可能 對於自治聚落的影響。

競技場 城市作為後期的娛樂與聚集地，一 般會有各種活動的舉辦，如有各種 體育競賽、科技研發交流會以及大 型的表演場地。其中最重要的為收 耕養農大賽。市民各自拿出自己當 年度最驕傲養殖的農作物或動物體 態，將由專業評審評比。

中山足球場 為災難後少數僅存有領域性 的建築物，由早期市民進駐 佔領，並用以作為耕作的場 地，直到天災後才作為垂直 聚落的發展基地。

SC32 主要聚落平面配置

後天災自治聚落 Post-disaster Autonomous Settlement

王俊詠 Chun-Yung Wang 指導老師 : 劉宛育 老師 2014-2015 國立台北科技大學 建築系畢業設計