PNEUMAHOUSE: The Prototype of Ventilation Housing in Taiwan -Taking Shophouse on Shen-nong Street in Tainan as a Test Site
Huang, Qin Yi Liou, Shuenn Ren
共同指導教授
Pan, Chen Yu
111
1
中文摘要
摘要 PNEUMA是聖經中上帝創造人類時，吹入身體的第一口生命氣息。 在後疫情時代與建築更新的世紀交鋒之間，住宅也如同生物需要呼 吸，我想為未來的建築吹入第一口氣息。 後疫情的時代，空氣與陽光是生活最重要的元素，筆者希望以 PNEUMA的概念做為發想，發展一種能夠輕鬆讓住宅呼吸的構造與 空間原型，提供設計者們應用與變化。藉由過去空調設備領域所累 積的經驗與CFD的檢討方式，創造被氣流所包覆的住宅「PNEUMAHOUSE」。任何住宅類型皆能套用這個簡單的原型實現換氣的生活 ，每個房間皆有獨立的新鮮進氣。 最後，本研究發展出兩種換氣住宅原型，用來符合不同情境的需要 。本研究同時選擇換氣最困難的街屋作為建築類型的挑戰，透過在 70公尺的神農街基地使用PNEUMAHOUSE系統，來展示本系統的便 利性與可適應性。 本研究用最簡易的方式讓空間能夠實現被氣流包覆，在不影響空間 配置情況下產生安全、舒適又健康的生活。
關鍵字: 後疫情住宅、通風換氣、CFD、節能住宅、未來住宅、街屋原型 I
英文摘要
PNEUMAHOUSE The Prototype of Ventilation Housing in Taiwan -Taking Shophouse on Shen-nong Street in Tainan as a Test Site Author: Qin Yi Huang Adivisor: Shuenn Ren Liou, Chen Yu Pan Submitted to the department of Architecture in January, 2022 College of Planning and Design, National Cheng Keng University,Taiwan
SUMMARY PNEUMA means wind, spirit, or the first breath into nostrils of the man Lord God formed from the dust of the earth and becoming a living soul. The first breath bringing life into a house is vital to a clash quest between the post-pandemic era and architectural renewal. "PNEUMAHOUSE", a house surrounded by air flow providing fresh air and sunlight to interior, is a prototype designed by writer with research in this paper. Based on experience formulas of environmental control and CFD reviews. Every designer can use this prototype to bring their house fresh air simply and cheaply with PNEUMAHOUSE system. Street house has most difficult conditions to bring fresh air into entire building. This paper focuses on practicability of PNEUMA SYSTEM. Challenging the most difficult ventilation environment shophouse on shen-nong . With PNEUMA SYSTEM to bring fresh air into this 70 meters long site. To demonstrate the convenience and adaptability of this system. This research uses the easiest way to make the space covered by airflow. Create a safe, comfortable and healthy life with airflow.
Keyword: Post Pandemic Housing, Ventilation, CFD, Passive Housing, Future Housing, Prototype of Street House
II
INTRODUCTION
MATERIAL AND METHOD
In recent years the COVID-19 pandemic has spread rapidly, the world began to reflect on the ventilation of the space. Awareness of energy saving and carbon reduction is also rising, heat insulation and air conditioning reduction is the key . The space designed with the air flow is the trending topics and current events.
PNEUMAHOUSE is a housing prototype based on ventilation. All elements in prototype are split and organized by systematics of organisms, from a body to a cell, it can adapt and adjust unit in every scale according to the building type, combining new cells to build a new body, then bring the fresh air into building in any condition.
Ventilation housing in Taiwan – start from the street house.
Wall, floor, beam and column, they are all apart of ventilation space that supporting structure, air flow and pipes of service equipment. All of them are reviewed by CFD and empirical formula of environmental control.
Housing is the most important living area In the post pandemic era. It is a key field to develop ventilation and urban renewal. However, the street house is much more difficult to ventilate than other housing types. Narrow strip of land, sharing the constructional walls with neighbors, the air is stuck by the walls in street house. Designers use the traditional ways to renew street houses without taking ventilation into account. In post pandemic era, the house without fresh air is unhealthy and fatal. There is no prototype as reference to help designers arrange ventilation plan and review the air flow in building effectively. To create a prototype of ventilation and easy to use is urgent. III
RESULT AND DISCUSSION
CONCLUSION
PNEUMAHOUSE provides an independent space for service equipment and the air flow. We can metabolize space easily with updating equipment in building without destroy any structure and walls.This prototype is also eco-friendly and user-friendly. Every space surround by sunlight and fresh air, providing resident healthy and safety life. With the surrounding air, it can maintain the comfortable temperature in building to realize energy saving and carbon reducing.
PNEUMAHOUSE provide an easy way to metabolize service equipment with the service layer surrounding every space. Service layer also combine the function of ventilation duct to supply fresh air and exhaust air for every single space. I hope this simple and adjustable system can be used by other designers for deferent building type. PNEUMAHOUSE can bring every building fresh air and healthy life with easy and cheap way.
IV
*圖片來源:https://www.facebook.com/GraduateStudentMemes/posts/4724899867626693?comment_id=4724919550958058
1 V
謝誌 首先感謝劉舜仁老師與潘振宇老師的指導，在兩位老師的支持與教導下成長了許多。 左圖是一張研究生迷因，我也跟這張圖的心路歷程一樣經歷了不少次的高低點，有時期待自己能夠畫出在建築史留名的圖面，有時覺得苦悶無趣 也會突然很想休學離開學術的雲端。到如今能夠完成這些我還是覺得不可思議，不過卻非常感謝那些支持我進入成大學習的所有人，特別是家人 ，你們辛苦了，感謝。特別感謝庭瑜，你讓我知道愛是無畏與超越，沒有你我無法勇敢的挑戰建築與人生，謝謝你，我會想辦法往世界前進。 謝謝M.ARCH II 的同學與老師，你們是成大最可貴的資源與學習的對象，感謝郵輪組組員，特別是旻家，有你在無聊就不會出現。謝謝潘老研究 室的大家，因為你們研究生活充實又有趣，特別感謝吳伊証，謝謝你常常陪我熬夜還有吃火鍋，在懷疑自己與人生時，有你在就覺得凡是好像總 有出路並且充滿勇氣，謝謝你一直以來的照顧與幫忙。謝謝郁晨，有你的出現讓我發現自己是如此的熱愛這個世界還有你。
VI
.............................................................I 英文摘要.................................................... II ..........................................................VII ..................................................... VIII ....................................................... IX 1 .......................................... 1 1-1 ......................... 1 1-2 ................. 1 1-3 ........................................................ 1 1-4 ............. 2 2 2-1
3 3-1
VII
5-1
....................23 ....................27 .................29 (Eastgate
4 4-1
.................................. 3 ................. 3 ............. 3
2-2
4-2 4-3 4-4
.....................................7 ..............7 .......................................10 .............................14 ...........................14 ............14 ............16 ...............18 .......20 .......23
3-2
............................................ 3 .3 ..................................... 4 .................................. 5 ..................................... 5 ............. 6 ..... 6
5
Shopping Center 1996) .....................31 5-2 .......................31 5-3 ...............32 5-4 ...........38 6 PNEUMAHOUSE .................40 6-1 PNEUMA ...................................42 6-2 WALL PIPE ................................48
6-3 GREEN HOUSE ........................ 68 6-4 MOUNTAIN .............................104 7 總結與討論 .......... ................... 136 7-1 研究貢獻..............................137 7-2 問題討論與檢討....................139 參考文獻 ...................................141 附錄 ..........................................142 I. 口試與模型 II. U HOUSE PROTOTYPE
4-1
....................................... 15
6-1 MOUNTAIN 標準層平面方案 ............. 127
VIII
3-1
.................................. 5
5-3
........................................32
6-12
3-2 街屋測試理想基地 ................................... 9
5-4
/
6-13
3-3
..................................... 11
3-4
(a)
(b)
(c)
................................ 13
4-1
............................... 14
4-2
........................................... 16
4-3
.......................................33 5-5
(635
)
) .................. 52
6-14 WALL PIPE
.................... 53 ............. 54
6-16
......... 55
................34
6-17
...... 55
...36
6-18
............. 55
......37
6-19
................................................. 56
6-20
................................................. 57
6-21
................................................. 58
6-22
................................................. 59
...................................................43
6-23
................................................. 60
/ 5-6
(
) ........... 52
6-15 PNEUMA-WALL PIPE
/
/
5-7 Eastgate 6-1 PNUEMA
...................................................................... 17
...............................................................42
4-4
........................................ 18
4-5
............................ 18
4-6
........................................ 19
6-3
...........................44
6-24
......................................... 61
4-7
........................................ 20
6-4
....................................45
6-25
..................................... 61
4-8
................ 22
6-2 Hippocrates and Democritus
6-5
....................45
6-26
..................................... 62
4-9
(
2
54m )............ 24
6-6
....................45
6-27
................................. 62
4-10
................................. 27
6-7
................................................46
6-28
4-11
...................... 28
6-8
....................................................46
6-29 ANSYS Fluent 2020 CFD
6-9
....................................................46
6-30 WP
5-1
-Mick Pearce/ / Eastgate centre
5-2
....................... 29 2019
.......................................................... 31
IX
/
...... 12
3-5
/
(
6-10 PNEUMA - WALL PIPE 6-11
WP
WALL PIPE ..................................................51
....... 63 /
/
...................................................... 64
................50
PNEUMAHOUSE-
.......... 63
6-31WP2F /
/
/ 170CM ................................. 64
6-32
...................................... 65
6-33 2F
............................................ 65
6-34 PNEUMAHOUSE - WALL PIPE/ GREEN
6-48
6-67
6-49
6-68 (4F) ................................................85
HOUSE ......................................................... 66 6-35 PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE..... 68
6-50 (5F) ........................................................86
6-36 PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE 5x13M........................................................... 71 6-37 GREENHOUSE
.................................................................. 99
(4F)................................................................84
6-51 (5F) ............................................................87
.............................. 73
(CFD) .................. 99
6-69 GH
................................. 100
6-70 GH
................................. 100
6-71 GH
(3F) ...................... 100
6-72 GH
(3F) ...................... 100
6-73 GH
............................. 101 ..................................... 101
6-38
-
.................... 74
6-52 GREEN HOUSE
1F ...................88
6-74 GH
6-39
-
.................... 75
6-53 GREEN HOUSE
B1 ...........89
6-75 GH
(1F) .......................... 76
6-54 GREEN HOUSE
2F............89
6-76 GH
6-55 GREEN HOUSE
3F ...................90
6-56 GREEN HOUSE
4F........90
ISLANDS INTO MOUNTAIN .................. 102
6-57 GREEN HOUSE
5F....91
6-78 PNEUMAHOUSE - MOUNTAIN 2022 104
6-58 GREEN HOUSE
RF .......91
6-40 6-41
(2F) ............................................................... 77 6-42 (2F) ....................................................... 78 6-43 (2F) ....................................................... 79 6-44
(2F)
...................................................................... 80 6-45
(3F) .......... 81
6-46 (3F) ............................................................... 82 6-47 (3F) ................................................... 83
6-59 GH
-
6-60 GH
-
..92
(3F) .................. 101
6-77 NEUMAHOUSE - GREEN HOUS/ TURN
6-79
(
70M) ........................................................... 107 6-80
.......................................................................93
(3F) .................... 101
170CM
GREENHOUSE
MOUNTAIN
.................................................................... 108
6-61 GREEN HOUSE-
.........................94
6-81 MOUNTAIN
6-62 GREEN HOUSE-
.........................95
6-82 MOUNTAIN
6-63
..........................96
6-83
........... 110
6-64
......97
6-84
....................... 110
6-65 GREEN HOUSE
.........................98
6-85
............................... 110
6-66 GREEN HOUSE
(CFD) ......99
6-86
............................ 109
(
) ................. 111
X
6-87
(
6-88 6-89
) .................................... 111 (
) ............................. 111
(
) ..................... 111
6-90
(
) ........................ 111
6-91
(
) ............................ 111
6-97
6-104 MOUNTAIN
.....................................................................117 6-98
6-105 MOUNTAIN .................................................................118
6-99
6-92
............... 112
6-100
6-93
... 113
6-101
6-94
....................... 114
6-95
....................... 115
...........119 ...... 120 (
)
..................................................................... 121 6-102
6-96 .................................................................... 116
2F ........................................................... 124
6-103
(
................................................................ 124 6-106 MOUNTAIN (4F) ......................................................... 125 6-107 MOUNTAIN (3F) ......................................................... 125 6-108 MOUNTAIN
(RF)............... 126
) ........................................................... 122
6-109 方案A標準層-每個房間獨立動線 ...... 128
..123
6-110 方案A地面層... ............... ............... ...... 129 6-111 方案B標準層-每戶房間分流動線 ...... 130 6-112 方案B地面層 ... ............... ............... ...... 131 6-113 方案C標準層-每戶住宅動線分流 ...... 132 6-114 方案C地面層 ... ............... ............... ...... 13 3
XI
XII
1 1-1 ( 2020
)
COVID-19
(Anderson et al., 2020) 1-2
1-3
-
(Hwang et al., 2021)
Mick Pearcen
1996
Shopping Centre
35%
1
Eastgate Harare
(Wang & Malkawi, 2019)
富的案例可以參考發展。構造結合換氣與 人工設備換氣的邏輯相似，可以套用設備 方面成熟經驗公式檢討，也能依據設備的 邏輯轉化發展。目前CFD軟體能夠模擬氣 流在空間中的路徑，能夠直觀的檢討與分 析出設計修正的方向。模擬結果搭配過去 案例累積的經驗，能夠在設計前期達到準 確快速的判斷，換氣空間與生活機能相容 度可以大幅增加。本研究建立在以上的檢 討方式結合生活經驗，提出台灣住宅的換 氣細部，由細部組織成住宅自然通風系統 1-4
，提出解決台灣狹長建地住宅自然換氣的 原型，這些有層級的構造系統能夠在台灣 (Varela-Boydo & Moya,
不同類型的街屋住宅發展適應。
2020)
2
2 2-1
3.5-4.5
15-70
3
2-2
4
3
3-1
︵自然通風系統 ︶
街屋原型
燈具 管道 ︵細胞︶ 尺寸 材質
目前主流
燈具 管道 尺寸 材質 單元 ︵組織︶
加裝空調機
燈具 管道 尺寸 材質 單元 樑柱 ︵器官︶
加裝空調機
單元 牆體
換氣量計算
單元通風路徑
模矩細部構造設計
樓板
熱負荷計算︵CFD︶
加裝抽風機 換氣量計算
整體構造安排 空間量體配置 整體通風路徑
自然通風型
︵系統︶
︵個體︶
5
結構安排
基本型
3-1
熱負荷計算
調整
a.
a.
b. c. d.
b.
e.
(
) (
( c.
-
-
-
-
)
) CFD
d. e.
(
)
f. CFD
6
3-2
b.
a. 15-70
7
c.
住宅巷道 2.5~3(M)
住宅巷道 2.5~3(M)
3~4個中庭 前巷商店 後巷住宅
4~5戶 總長50-70(M) 商業巷道 2.5~3(M)
主要道路10(M) 商業巷道 2.5~3(M)
保留完整的脈絡
狹長的建地
商業的街道
8
理想測試基地條件
A
A.都市尺度車道(10~15)M B.服務都市的街面建築
B
C.後巷(2.5~3)M
C
D.街屋單元(4.2~5)X(10~15)M E.中庭(4.2~5)X(4.2~5)M D
F.商業活動街道(2.5~3)M G.街屋寬(90~125)M 約20~25戶
H
H.街屋深(60-90)M 約4戶 *3~4個中庭
E
G
理想測試基地街屋脈絡未被都市計畫道路切 割，完整的街區與街道更能夠保留空間以街 屋 類型被更新的可能。
F
長約60~90公尺的進深，包含4~5個建築體， 以此條件的高層化，在後疫時代，將會面臨 換氣不易而需要仰賴設備換氣的條件。
B
A 圖 3-2 街屋測試理想基地
9
4
32 12
N
寬有20~25戶每戶面約寬4.2~5M，前巷為商店 街後巷為住宅進出巷道。商業活動可以支持 更多元的居住類型，結合出租可能產生如共 享廚房或共享辦公室的機能，促使每戶釋放 公共空間，也讓的中庭更有機會被打開，產 生橫向連結。
a.
空地
小巷 B’
B
969CM
969CM B 4R 3R 4R
7348CM
海安路二段259巷(260CM)
3R
B’
3R 1B 3R
小巷(100CM) 3R 2R 1B 3R
A 2B
2B
2R
2R
7258CM
1R 3R 3R
2R 2R 4R
A’
N 1437CM
神農街(260CM)
基地的現況
小巷 A
A’
1437CM N
66號
64號
62號
台南市神農街
10
3-3
(a)
(b)
(c)
70
2.6 2.6
14.3
58 68
11
9.6
1
72
b.
4.2-4.9
70-79
3-4
(a)
(b)
(c)
*資料來源:崑山科技大學不動產經營系實務專題製作報告。歷史建築保存政策與再利用策略之研究--以台南市五條港區神農街為例。2006。
12
c.
(a) 3-5 *資料來源:圖(a)取自:https://hululu.tw/e0092/ 圖(b)取自:https://reurl.cc/Lp530K 圖(c)取自:https://reurl.cc/nEqzol
13
(b)
(c)
4 4-1
基地都市計畫分區
基地面積
969cm
7348cm 面積 864㎡
7258cm
1437cm
圖 4-1 都市計畫分區與面積 14
4-1
*資料來源:變更臺南市中西區都市計畫（細部計畫）土地使用分區管制要點暨都市設計審議規範（專案通盤檢討）案 公告徵求意見說明書。台南市政府。2012。
864 691.2
15
( 2,221.8
)
80%
320%
a.
3
3 2
330 4-2
(
496 760 1586
) ( (
) )
330 496 760 1586
16
b. 1-2
4-3
17
10
(635
)
4-2 a. 6.7-7.2
7.8-
10
4.2
4-4
b. 40x40
40x60
920
25
40x220
4-5 18
c. 31
51
320
4-6
19
250x
180
4-3
4-7
20
a. 2195 6321.6m3/h
21
3.2
1 40
158.04m3/h
b.
4-8
3960x40=158,400 0.02x40x4x24=76.8 35cm 10cm
22
4-4
(
2009)
Qi(W)=qW+qG+qE+qH+qM+qC+qO Qi(W): qw: qG: q E: qH: qM: q C: qO:
23
4-9
54m2)
(
54m (
*2)
250cm
180cm
2
70cm
24
25
( 54*0.174(
2018) ) = 9396(W)
Qi(W)=qW+qG+qE+qH+qO = 5563.98+5058+432+244+820.51 = 12118.49(W)
26
4-10
27
4-11
28
5 5-1
(Eastgate Shopping Center 1996)
5-1
-Mick Pearce/
*資料來源:Eastgate購物中心官方網站:https://www.mickpearce.com/Eastgate.html
29
/ Eastgate centre
Mick Pearce
Eastgate 10%
30
5-2
5-2
2019
*資料來源:Eastgate購物中心官方網站:https://www.mickpearce.com/Eastgate.html
22
31
10
32
7
13
17
5-3
5-3 *資料來源:Eastgate購物中心官方網站:https://www.mickpearce.com/Eastgate.html
32
5-4
/
*資料來源:Eastgate購物中心官方網站:https://www.mickpearce.com/Eastgate.html
33
/
5-5
/
/
/
*資料來源:Eastgate購物中心官方網站:https://www.mickpearce.com/Eastgate.html
34
Eastgate
10
35
5-6
/
*資料來源:Eastgate購物中心官方網站:https://www.mickpearce.com/Eastgate.html
3°C
36
Internal Outside air Cocreate slab
5-7 Eastgate *資料來源:Eastgate購物中心官方網站:https://www.mickpearce.com/Eastgate.html
37
5-4
1991
03
1991
04
-1992
12
1993
01
-1996
04
1996
04
9313 m2 9313 m2
(
) US $30M (595 300
/m2)
(10%
) 35%
38
PNEUMAHOUSE
39
建築的呼吸系統
PNEUMAHOUSE - THE BREATH 呼吸構造是空氣進入的路徑
PNEUMAHOUSE
41
PNEUMAHOUSE
Pneuma-
圖 6-1 PNUEMA 是形體被創造後的第一口生命氣息 *圖片來源:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%89%B5%E9%80%A0%E4%BA%9E%E7%95%B6#/media/File:Creaci%C3%B3n_de_Ad%C3%A1n_(Miguel_%C3%81ngel).jpg
πνεῦμα(Pneuma) 普紐瑪是一個古希臘詞語，意思是氣息，在宗教文獻中，它的意思是精神或靈魂。古代的醫學家和哲學家 們在多種專門的意義上使用這個詞。包括：普紐瑪， 「運動的氣體，呼吸氣，風。」相當於阿那克西美尼的 物質一元論中的氣體，它是基本元素，也是舊約聖經中上帝創造完人的肉體後，吹入的第一口生命氣息。 42
PNEUMAHOUSE
Pneuma-
圖 6-2 Hippocrates and Democritus 辯論著生命與呼吸的關聯
解剖生物的空氣構造 古希臘時期的醫學之父希波克拉底，將巫術與哲學分離，創立了醫學學派，他與解剖之父原子論的作者德謨克利特，正在辯論著 呼吸與生命的關聯，透過大量的解剖紀錄與觀察，發現了空氣是如何進入生物體內，呼吸系統是讓生物能夠健康生存的關鍵。 43
PNEUMAHOUSE
Pneuma-
圖 6-3 將生命氣息吹入建築體
吹入建築體的第一口生命氣息 建築就像生物，有著許多複雜的設備系統用來滿足活動，空氣也是必要的元素，如果整合建築的各種系統包含空氣與結構體，就 能像生物一樣將更有效率的利用空間，創造更健康的生活，如同被賦予生命的身體 44
PNEUMAHOUSE
Pneuma-
圖 6-4 空氣層包覆建築體
圖 6-5 冷空氣由地下進入各層樓版
圖 6-6 室內空氣由天花進入外牆體
PNEUMAHOUSE-PROTOPTYPE PNEUMAHOUSE 將空氣系統當作建築設計優先考量的問題，透過整合結構系統與建築中的氣流，讓空氣包覆建築體，使氣流與 結構體充分的熱交換，而空氣包覆空間也提供設備管道自由的在垂直與水平空間安排與更換，讓結構體與設備空間分離 45
圖 6-9 中央管道
PNEUMAHOUSE
空氣構造系統
圖 6-8 進風樓板
圖 6-7 出風天花板 46
PNEUMAHOUSE
47
最簡單的呼吸住宅
PNEUMAHOUSE - WALL PIPE 快速實現呼吸大空間
PNEUMAHOUSE
49
就某種程度來說，高層化的街屋就像是一座空氣監獄一般的建 就某種程度來說，高層化的街屋就像是一座空氣監獄一般的建 築類型。通風方面他受限於前後側的開窗，左右牆壁皆為貼齊 築類型。通風方面他受限於前後側的開窗，左右牆壁皆為貼齊
PNEUMAHOUSE - WALL PIPE，提供最簡單的便宜的氣流生 PNEUMAHOUSE - WALL PIPE，提供最簡單的便宜的氣流生 活，反樑的結構體，有效的利用樑下空間作為架高地板與市內 活，反樑的結構體，有效的利用樑下空間作為架高地板與市內
鄰棟的結構牆面，神農街狹長的基地，70公尺左右的深度，僅 鄰棟的結構牆面，神農街狹長的基地，70 公尺左右的深度，
進風口，管線也能不受限的通過天花板，牆壁搭配夾層的使用 進風口，管線也能不受限的通過天花板，牆壁搭配夾層的使用，
能依靠中庭來採光與通風，氣流在建築之中幾乎停滯，因此在 僅能依靠中庭來採光與通風，氣流在建築之中幾乎停滯，因此
，使設與空氣能夠再牆壁中自由的垂直上升。 使設與空氣能夠再牆壁中自由的垂直上升。
在高層高密度的情況下，機械設備的通風是一個經常被使用的 高層高密度的情況下，機械設備的通風是一個經常被使用的方 方式。基本型的設計時機械設備是最後被放入思考的項目，這 式。基本型的設計時機械設備是最後被放入思考的項目，這讓 讓結構與空調設備管線有所衝突，矛盾的是對街屋生活最重要 結構與空調設備管線有所衝突，矛盾的是對街屋生活最重要的 的項目就是空氣。 項目就是空氣。 PNEUMAHOUSE - WALL PIPE，將通風設備放入設計前期階 PNEUMAHOUSE - WALL PIPE，將通風設備放入設計前期階 段，透過事先的考量通風路徑後再來調整結構設計，確認後通 段，透過事先的考量通風路徑後再來調整結構設計，確認後通 風路徑與結構體後，將通風的路徑空間化結合設備管線的整合， 最後再發展換氣構造的細部。思考如何在最少的設計下來滿足 風路徑與結構體後，將通風的路徑空間化結合設備管線的整合 PNEUMAHOUSE 用氣流包覆建築體的精神，最大的容積是 ，最後再發展換氣構造的細部。思考如何在最少的設計下來滿 本次原型的核心，透過最簡易的工法就能實現的版本。 足PNEUMAHOUSE用氣流包覆建築體的精神，最大的容積是 本次原型的核心，透過最簡易的工法就能實現的版本。
圖 6-10 PNEUMA - WALL PIPE 配置
50
PNEUMAHOUSE
PNEUMAHOUSE - WALL PIPE PNEUMAHOUSE - WALL PIPE
PNEUMAHOUSE
(基本型)
改良基礎型(最大容積)
(WALL PIPE 型)
(地冷的運用)
圖 6-11 由基本型發展的 PNEUMAHOUSE-WALL PIPE 51
由基本型出發
PNEUMAHOUSE
圖 6-12 共享樓梯與電梯的入口側(面南)
圖 6-13 大面落地窗陽台(面北進風)
WALL PIPE 等角透視 52
PNEUMAHOUSE UP
U
DN
D SA
走
SEA
SA
走
陽 陽
廊
台 S
廊
S
台
中央 SA
S
EA
SA
中央管道 排風外牆
圖 6-14 WALL PIPE 標準層平面圖
WALL PIPE 標準層平面圖 53
PNEUMAHOUSE
P n u e h o u s e
FIVE Elements of PNEUMA (WALL PIPE)
5.出風頂層
4.排風外牆
3.通風樓版
2.中央管道
1.地下進氣
圖 6-15 PNEUMA-WALL PIPE 系統圖
WALL PIPE 系統圖 54
PNEUMAHOUSE 圖 6-16 新鮮的空氣由架高地板進入房間
圖 6-17 室內空氣由天花夾層離開進入牆體 圖 6-18 反樑的設計使空氣順暢的通過
進風與出風細部構造 55
PNEUMAHOUSE
將地面層的空氣經由風機抽入地下， 經過恆溫的地下盤管調整溫度後送入 將地面層的空氣經由風機抽入地下， 建築中，根據季節透過日夜不同的換氣 經過恆溫的地下盤管調整溫度後送入 回數達到建築體的熱舒適。 建築中，根據季節透過日夜不同的換 氣回數達到建築體的熱舒適。
進風口
地下盤管
圖 6-19 地下進氣
1. 地下進氣 56
PNEUMAHOUSE
中央管道
中央管道由地下室垂直貫穿各樓層至 頂樓，整合連通水電管道，也運送調整 中央管道由地下室垂直貫穿各樓層至 溫度後的新鮮空氣平均送入到各樓層 頂樓，整合連通水電管道，也運送調 房間的樓板。 整溫度後的新鮮空氣平均送入到各樓 層房間的樓板。
圖 6-20 中央管道
2. 中央管道 57
PNEUMAHOUSE
通風樓版
通風樓板由混凝土樓板配合反樑產生 的空間，以模矩化的單元版組合成夾 通風樓板由混凝土樓板配合反樑產生 層，讓調溫後的空氣能夠包覆房間 ，進 的空間，以模矩化的單元版組合成夾 入與排出室內都與結構體充分的熱交 層，讓調溫後的空氣能夠包覆房間， 換，達到室內熱舒適與換氣。 進入與排出室內都與結構體充分的熱 交換，達到室內熱舒適與換氣。
滾滾長江東逝水
圖 6-21 通風樓板
3. 通風樓版 58
PNEUMAHOUSE
風機
排風外牆
排風外牆
通風樓板由混凝土樓板配合反樑產生 的空間，以模矩化的單元版組合成夾 層，室內的空氣由通風樓版排出後，相較 讓調溫後的空氣能夠包覆房間， 進 外部環境仍然有較舒適的溫度，利用 入與排出室內都與結構體充分的熱交 這些空氣包覆建築外牆，與外牆進行 換，達到室內熱舒適與換氣。 熱交換，使外牆保持與室內相近的溫 度，再由頂樓的軸流風機抽出。
圖 6-22 排風外牆
4. 排風外牆 59
PNEUMAHOUSE
頂層浮力塔
通風樓板由混凝土樓板配合反樑產生 的空間，以模矩化的單元版組合成夾 白天利用屋頂層的熱能加熱空氣，作 層，讓調溫後的空氣能夠包覆房間 ，進 為浮力通風塔，夜晚搭配軸流風機的 入與排出室內都與結構體充分的熱交 排風，讓建築在日夜不同的時段都能 換，達到室內熱舒適與換氣。 充分的熱交換與有效的換氣。
換氣次數 日間2回/h 夜晚6回/h 參考ANSI/ASHRAE Standard(美國冷凍空調協會標準)與Mick Pearse Eastgate centre 購物中心案例
圖 6-23 出風頂層
5. 出風頂層 60
PNEUMAHOUSE
換氣量計算與設備選用 換氣量計算 房間面積:31m2 淨高:2.65m 體積 82.15 每小時換氣3回總換氣量 82.15m3/h(房間每小時換氣1回風量) X 4間(房間數)x6回(最高換氣量) =1971.6m3/h(總換氣量) 每分鐘總換氣量 1971.6m3/h(總換氣量) ÷ 60(每分鐘)=32.86m3/min(每分鐘總換氣量) 五層樓建築換氣量計算(不計一樓商業層) 圖 6-24 風量計算範圍
根據房間每小時風量乘與房間數量乘與換氣回數得到總換氣量，套用目前的條件數據得到總換氣量來選擇設備。
設備選用 1.進風風機(離心風機)
32.86m3/min (最高總換氣需求)
圖 6-25 進風機規格型錄
61
進氣選用離心風機作為進風風機，夜間換氣6回時 約為32.86m3/min的換氣量，為了節能來選擇可 變頻的機型，由此規格型錄作為模擬數據依據。
PNEUMAHOUSE
2..室內出風-軸流風扇
確保房間中央保持負壓，使用抽 風機抽風，夜間約為492m3/h 的換氣量，為了節能來選擇可變 頻的機型，由此規格型錄作為模 擬數據依據。
492m3/h (最高換氣需求)
圖 6-26 抽風機規格型錄
3.室內出風-軸流風扇 1971.6m3/h (最高總換氣需求) 浮力通風塔需要提供排風管道負 壓又需要夜晚能夠持續運作，使 用工業風扇排風輔助，夜間約為 1971.6m3/h的換氣量，為了節 能來選擇可變頻的機型，由此規 格型錄作為模擬數據依據。
圖 6-27 工業風扇規格型錄 62
PNEUMAHOUSE 圖 6-29 ANSYS Fluent 2020 CFD 模擬軟體
氣流均勻的以大約0.1~0.3m^-1之 間的風速進入房間(低於0.5m^-1 為舒適的風速)，再透過房間的出風 口進入到天花板與外牆的夾層，最 後進入到頂層的浮力塔，最後離開 建築體，建築整體皆被有秩序的氣 流給包覆，充分與結構體熱交換。
圖 6-28 氣流在 WP 建築體中的風速分布
CFD氣流模擬 63
PNEUMAHOUSE
圖 6-30 WP 中央管與房間出風氣流/ 進風路徑/ 出風路徑
圖 6-31WP2F 通風樓板/地板出風口/ 170CM 活動範圍/天花板出風夾層 64
PNEUMAHOUSE 圖 6-33 2F 流跡線圖
65
圖 6-32 整體風跡箭頭圖
PNEUMAHOUSE
PNEUMAHOUSE - WALL PIPE 結語
PNEUMAHOUSE - WALL PIPE
PNUEMAHOUSE - GREEN HOUSE
透過牆體夾層與反樑的方式，可以實現PNUEMAHOUSE以空氣包覆房間與建築體的概念與效果，並保持 空間最有效率的容積率，在當下時空的工法可以輕鬆的實現，成本低，並且提供設備更彈性的空間。但這 讓外牆與外界環境離得更遠，我在思考如果排風能夠結合街屋的中庭空間，把陽光與植栽拉入建築之內， 那將是一種更貼近空氣與健康的未來生活方 66
PNEUMAHOUSE
67
未來的呼吸住宅
PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE 新鮮的陽光與乾淨的空氣
PNEUMAHOUSE
69
「溫室」最早於17世紀出現在荷蘭與英國，用於調節光線與溫
PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE 將中庭拉入建築體中，調
度提供植物最適合生長的條件，用一層透光的材質包住整個空
節內外的光線、溫度與空氣，提供宜居的室內空氣品質與利於
間，與外界環境分隔，調整陽光與控制空氣的進出，必要時更
植物生長的溫室空間，將過去街屋中庭升級為符合後疫情時代
會利用設備加熱或冷卻空氣，提供植栽生長最佳的舒適度。中
建築環境考量的特色空間。
庭在過去的街屋功能也如同溫室，提供街屋生活換氣與陽光的 空間，PNEUMAHOUSE - GREEN- HOUSE將WALL PIPE排風 外牆結合街屋中庭的空間，形成垂直溫室，控制氣流與光線的 進入，提供建築內部宜居的溫度與氣流品質。 以5MX13M的常見於一般台灣市街的街屋尺度作為GREEN HOUSE的起點。建築體被外牆包覆形成簡約的外型，頂層為 兩個天窗與排風機，北面立面底部則有進風口，作為平衡溫室 空間空氣的進風口之一，內部空間如同蛋糕狀的向上縮減，讓 陽光能夠平均落入底層，前後皆有陽台與覆土空間，植栽環繞 房間。每層皆有AHU所提供的獨立進氣，氣流由地板出風口流 經室內空間到天花板中央的排風口，室內中央維持負壓，經過 夾層進入戶外的溫室，空氣單向進出室內，溫室與室內的空氣 分離且不混合。
圖 6-35 PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE 70
PNEUMAHOUSE
PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE
PNEUMAHOUSE
0 1 2
5M
圖 6-36 PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE 5x13M
71
PNEUMAHOUSE
FIVE principles of future housing
1. The ground floor connects to urban public streets.
地面層連接都市公共街道
2. The building is enveloped by airflow and sun light.
氣流與陽光包覆建築
3. The air flows orderly in building.
建築內部空氣有秩序的流動
4. Air and light pass through the space without being blocked.
空氣與光線不受阻隔穿過空間
5. Equipment and pipeline space are independent and integrated systems
設備與管線空間是獨立且整合的系統
72
PNEUMAHOUSE
Patio 5FL Equipment Area
Skylight
Skylight
Laundry
Home Office
Toilet
Hammock
4FL
Toilet
Balcony
Master Bedroom
Balcony
3FL
Shaft
Entryway
Living Room
Toilet 2FL
Garage Inlet G.L.
1FL
Basement
AHU B1FL
Stormwater storage tank
2,650
73
5,150
7,350
800
5,400
0 1 2
5M
21,350
圖 6-37 GREENHOUSE 剖面
PNEUMAHOUSE
圖 6-38 南立面-寧靜的外牆與風機 74
PNEUMAHOUSE 圖 6-39 北立面-頂樓天井與進風口 75
PNEUMAHOUSE
圖 6-40 後巷的住宅出入口(1F) 76
PNEUMAHOUSE 圖 6-41 下沉式的大型家具讓光線與空氣穿過 (2F) 77
PNEUMAHOUSE
圖 6-42 新鮮的空氣由靠近陽台的地板開口進入室內(2F) 78
PNEUMAHOUSE 圖 6-43 經過循環的空氣被天花板中央的排風扇抽出(2F) 79
PNEUMAHOUSE
圖 6-44 光線由屋頂天井漫射到底層的客廳(2F) 80
PNEUMAHOUSE 圖 6-45 每層的房間的前後皆有陽台(3F) 81
PNEUMAHOUSE
圖 6-46 天井讓被抽出房間的空氣垂直的上升(3F) 82
PNEUMAHOUSE 圖 6-47 光線與氣流都能在房間內順暢的移動不受阻擋(3F) 83
PNEUMAHOUSE
圖 6-48 愈上層的房間的公共性隨著光線被打開(4F) 84
PNEUMAHOUSE 圖 6-49 自由的管線讓設備與活動能穿梭在室內與半戶外(4F) 85
PNEUMAHOUSE
圖 6-50 選用透光的材料讓光線能夠由頂層向下穿透(5F) 86
PNEUMAHOUSE 圖 6-51 空氣最後由頂層的大風扇排出離開建築體(5F) 87
PNEUMAHOUSE
Inlet
DN
Shaft
UP
Garage
0
1
2
5M N
圖 6-52 GREEN HOUSE 地面層 1F 88
PNEUMAHOUSE
AHU
Shaft
Inlet
Basement
UP
圖 6-53 GREEN HOUSE 設備地下室 B1
DN
SA
Entryway
UP
EA SA
Living Room
Toilet
SA
Dining Kitchen SA
0
1
2
圖 6-54 GREEN HOUSE 客廳與廚房 2F 89
5M N
EA
PNEUMAHOUSE
Bathroom
Skylight
UP SA
Bathtub
DN
Master Bedroom
SA
Dressing Room
SA
Skylight
圖 6-55 GREEN HOUSE 主臥室 3F
Balcony
Skylight
SA
DN EA
Toilet
UP
Home Office SA
Terrace Laundry
Hammock
0
1
2
5M N
圖 6-56 GREEN HOUSE 書房與工作室 4F 90
PNEUMAHOUSE
Equipment Area
Shaft
DN
Skylight Patio
Skylight
圖 6-57 GREEN HOUSE 頂樓花園與設備 5F
0
1
2
圖 6-58 GREEN HOUSE 屋頂採光天窗 RF 91
5M N
PNEUMAHOUSE
圖 6-59 GH 等角透視-封閉的外牆與頂層風機
Isometric (S) 92
PNEUMAHOUSE 圖 6-60 GH 等角透視-面北的進風口與頂層採光 93
Isometric (N)
PNEUMAHOUSE
圖 6-61 GREEN HOUSE-南立面
South Façade 94
PNEUMAHOUSE 圖 6-62 GREEN HOUSE-北立面 95
North Façade
PNEUMAHOUSE
圖 6-63 換氣結構與設備層整合
Equipment layers combined with ventilation ducts 96
PNEUMAHOUSE
Pipeline Systems
Outlet Fan x 2 (2000 m3/h)
Air Condition Water Ventilation
EA Fan x 3 (1200 m3/h) (800 m3/h) (500 m3/h)
OA Fan x 16 (150 m3/h)
AHU (2500 m3/h)
STANDARD OF VENTILATION RATE Building air volume: 807 m3 Air exchange : 1(day) 3(night) times/h Total rate : 2421 m3/h , 40.35 m3/min 97
圖 6-64 管道系統透過換氣結構自由的移動
Integration of pipeline systems and ventilation space
PNEUMAHOUSE
Outlet
The air Inlet from the underground, cooled by AHU then enters to the rooms through the floors.
EA OA
OA
EA
OA
OA
EA OA
OA
OA Inlet
Termite Mound
AHU 圖 6-65 GREEN HOUSE 氣流圖
Air Current 98
PNEUMAHOUSE 圖 6-67 空氣管道讓氣流有秩序地在建築體內流動
圖 6-68 房間內外的氣流方向(CFD) 99
圖 6-66 GREEN HOUSE 整體氣流圖(CFD)
PNEUMAHOUSE
圖 6-69 GH 房間進風風速
圖 6-70 GH 房間排風風速
圖 6-71 GH 進風樓板下風速(3F)
圖 6-72 GH 地板出風口風速(3F) 100
PNEUMAHOUSE 101
圖 6-73 GH 氣流方向箭頭圖
圖 6-74 GH 流動跡線圖
圖 6-75 GH 房間 170CM 風速(3F)
圖 6-76 GH 房間排風天花風速(3F)
PNEUMAHOUSE
PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE 結語
ISLANDS
MOUNTAIN
PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE
圖 6-77 PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE/ TURN ISLANDS INTO MOUNTAIN
將中庭空間與溫室結合，形成後疫情生活的新型態建築類型，PNEUMAHOUSE - GREEN HOUSE 創造了以氣流與光線為主題的未來 生活方式，每個房間皆有獨立的乾淨的空氣與陽光。而將中庭拉入建築體後，中庭在神農街的功能被溫室取代，棟與棟之間的距離則 可縮短，然而在獨棟透天的分割下，狹長建地形成了一座又一座的孤島，切開了土地，倚賴地面層來聯繫動線，地面層背負著居住動 線的責任。高密度的集居生活在神農街狹窄的基地，應當重新的思考住商PROGRAM，再次釐清鄰戶之間互動的介面。被解放換氣與 採光責任的中庭，現在需要扮演街道的角色，這次是在空中完成，讓地面層從集合住宅動線的責任中獲得解放，得到完全的自由的商 業公共空間，這將是PNEUMA系統處理都市尺度街道問題的整合戰役。
102
PNEUMAHOUSE
103
把一座山放入街屋
PNEUMAHOUSE - MOUNTAIN 新鮮的陽光與乾淨的空氣
PNEUMAHOUSE
測試基地擴大說明
原先測試範圍
擴大測試範圍
為了更完整的展示PNEUMAHOUSE系統橫向連結的效益，將原有的測試範圍向兩側擴大。
105
對老舊低矮的街屋來說，「更新」亦指增加密度，神農街是台
PNEUMAHOUSE - MOUNTAIN，提供了高密度的街屋生活中
南街屋類型中保存進深最長的區域，更是新型商業活絡的地段
，氣流仍然能夠順暢保持著流動，配合著生活、商業活動、採
，目前在神農街已有許多完成更新空間與正在進行的計畫，形
光與動線。本設計最大的挑戰，在於證明PNEUMAHOUSE可
成龐大的長型混凝土量體群。許多案例高層化卻沒有中庭的設
帶來的正面效應，即使運用在艱難狹長的通風系統與動線規劃
計，空氣在建築中無法流動。在後疫情時代與都市更新的世紀
上，依然有用。
交鋒前，勢必徹底的改變台灣街屋現有建築結構的規模與特色 。一方面要讓建築密度增加，另一方面又要保持過去街屋過去 低密度時期的採光與通風品質。然而為了滿足高密度的垂直居 住，中庭往往需要設置樓梯與電梯，這讓地面層肩負了居住動 線的壓力，梯間也對中庭的通風效率形成組礙。面對街屋的更 新，比住宅設計更重要的是動線規劃，打破垂直的生活方式， 回到過去街屋水平的居住。創造一個全長70公尺的單層住宅， 每戶分為四個獨立的房間，五個中庭，透過透光的金屬格柵搭 建三條空中的街道，有如人體脊椎一般，垂直水平的通往每一 個器官，在70公尺的高密度街屋中創造出三個空中的街道動線
圖 6-78 PNEUMAHOUSE - MOUNTAIN 2022
，服務整個住宅以及神農街。
106
PNEUMAHOUSE
PNEUMAHOUSE - MOUNTAIN
PNEUMAHOUSE 圖 6-79 被陽光與氣流包覆的神農街屋 (全長 70M) 107
PNEUMAHOUSE
N
PNEUMAHOUSE PROTOTYPE GREEN HOUSE
圖 6-81 MOUNTAIN 擴張神農街的中庭虛空間
MOUNTAIN
圖 6-80 由 GREENHOUSE 組合成 MOUNTAIN
108
MOUNTAIN 系統圖
PNEUMAHOUSE
PROGRAM
(私密)
(公共)
(私密)
(公共)
長者房 or 客房
客廳 + 廚房
主臥 or 雙人房
店面 or 工作室
圖 6-84 水平的生活垂直的共享
屋頂溫室與垂直綠帶
圖 6-85 垂直的綠帶與光線
空橋連接水平生活
圖 6-83 中庭成為社交空間的空中巷道
110
PNEUMAHOUSE
DIAGRAM
111
圖 6-91 頂層溫室花園(出風)
圖 6-90 通風採光天井(浮力塔)
圖 6-89 換氣樓板(空氣包覆房間)
圖 6-87 中央管道(進風)
圖 6-86 中庭採光植栽巷道(浮力塔)
圖 6-88 都市地面層(進風區)
PNEUMAHOUSE
S Outlet
Outlet
Outlet
EA
EA OA
OA
OA
EA
EA OA
OA
OA
OA
EA
OA
OA
OA
EA
OA
EA OA
OA
OA
EA OA
OA
EA OA
EA
EA
OA
OA
Outlet
OA
EA
OA
OA
OA
OA
OA Inlet
AHU
Inlet
AHU
Inlet
AHU
AHU
0 1 2
5M
圖 6-92 每戶皆有獨立的進氣與陽光 112
PNEUMAHOUSE
S
0 1 2
5M
圖 6-93 空中廊道連結水平動線與垂直動線 113
PNEUMAHOUSE
圖 6-94 臥室前後皆有挑空陽台 114
PNEUMAHOUSE 圖 6-95 空中廊道串聯共享生活 115
PNEUMAHOUSE
圖 6-96 垂直牆面區隔共享與私密空間分流光線 116
PNEUMAHOUSE 圖 6-97 陽光穿透金屬格柵地板到地面層的廊道 117
PNEUMAHOUSE
圖 6-98 空中廊道做為私密空間與共享空間的中介 118
PNEUMAHOUSE 圖 6-99 房間享有充足的光線與私密性 119
PNEUMAHOUSE
圖 6-100 共享的房型讓生活空間更加開闊 120
PNEUMAHOUSE 圖 6-101 共享空間在空中巷道被串聯(共享空間) 121
PNEUMAHOUSE
圖 6-102 共享空間藉由挑空能夠垂直交流(垂直溫室) 122
PNEUMAHOUSE 圖 6-103 開放屋頂花園提供開闊的活動空間 123
UP
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
UP
DN
DN
圖 6-105 MOUNTAIN 地面層店鋪空間與中庭街道
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
PNEUMAHOUSE
`
0 1 2 N
5M
1F Plan
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
0 1 2 圖 6-104 MOUNTAIN 住宅、共享空間與空中廊道 2F
N
5M
2F Plan
PNEUMAHOUSE
DN
DN UP
UP
DN
DN UP
UP
UP
UP
DN UP
DN
DN UP
DN UP
DN
DN UP
DN UP
DN
DN UP
DN UP
UP
DN UP
圖 6-107 MOUNTAIN 住宅、共享空間與空中廊道(3F)
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
0 1 2 N
5M
3F Plan
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
DN UP
圖 6-106 MOUNTAIN 住宅、共享空間與空中廊道(4F)
0 1 2 N
5M
4F Plan
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
DN
圖 6-108 MOUNTAIN 頂層花園(RF)
PNEUMAHOUSE
DN
0 1 2 N
5M
RF Plan
126
PNEUMAHOUSE
註:本論文以方案A呈現
方案
A
B
C
最高防疫型
優化防疫型
一般換氣型
平面 0 1 2
0 1 2
5M
5M
0 1 2
防疫能力
最高
高
普通
動線規劃
所有房間獨立
每戶房間分流
集中
中庭大小
普通
大
寬敞
梯間數量
15座
6座
6座
適用
後疫情時代的彈性共居 (出租、小家庭、工作室) (最高安全隔離住宅)
後疫情時代的彈性共居 (出租、小家庭、工作室)
5M
一般家庭高密度居住 (小家庭、三代家庭)
表 6-1 MOUNTAIN 標準層平面方案 127
PNEUMAHOUSE
GREENHOUSE
OA 地板進氣口
GREENHOUSE
GREENHOUSE
GREENHOUSE
圖 6-109 MOUNTAIN 方案A標準層-每個房間獨立動線
0 1 2
5M
EA 天花排風口 各房間獨立梯間
128
PNEUMAHOUSE 圖 6-110 MOUNTAIN 方案A地面層
129
0 1 2
5M
PNEUMAHOUSE
WALLPIPE
OA 地板進氣口 EA 天花排風口
GREENHOUSE
GREENHOUSE
WALLPIPE
圖 6-111 MOUNTAIN 方案B標準層-每戶房間分流動線
0 1 2
5M
房間動線分流
130
PNEUMAHOUSE 圖 6-112 MOUNTAIN 方案B地面層
131
0 1 2
5M
PNEUMAHOUSE
WALLPIPE
OA 地板進氣口 EA 天花排風口
GREENHOUSE
GREENHOUSE
WALLPIPE
圖 6-113 MOUNTAIN 方案C標準層-每戶住宅動線分流
0 1 2
5M
每戶動線分流
132
PNEUMAHOUSE 圖 6-114 MOUNTAIN 方案C地面層
133
0 1 2
5M
PNEUMAHOUSE
PNEUMAHOUSE - MOUNTAIN 結語
PNEUMAHOUSE - MOUNTAIN
PNUEMAHOUSE
PNEUMAHOUSE-MOUNTAI利用換氣系統，在街屋中打造一座會呼吸的山。充足的陽光與新鮮的空氣，是未來生活的標配 。垂直的花園讓綠意進入生活，更為居住帶來更多的分享，在狹長的街屋基地中實現PNEUMA的精神，將生命氣息吹入建 築。經過在神農街基地的測試後，加以驗證PNEUMAHOUSE系統在狹長的基地的可行性，還有更重要的可調整性，透過變 化GREENHOUSE與WALLPIPE的原型，可以快速的組織出不同的平面，以滿足不同基地條件的需求。本研究為未來換氣住 宅，提供一種可快速調整驗證的原型，以及展示延伸連結原型後所帶來的效益，希望能夠提供未來的設計者，作為設計換氣 住宅前期的參照基礎，利用簡單的系統滿足多變複雜的需求。 134
總 結 與 討 論
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總 結 與 討 論
第七章、總結與討論
PNEUMAHOUSE - THE BREATH 136
總 結 與 討 論
7-1 研究貢獻 陽光、面積一直都是都市中最珍貴的資源，COVID-19將高密度群居的健康問題重新拉回當代建築面前，「空氣」成為重新被檢視的珍貴資源，也將 設備系統在建築設計中的常年疏忽拉回當代反省，設備飛躍式的進步正快速改寫與升級空間機能，更小更快更量身打造的進入建築，為空間帶來更多 嶄新的活動與智慧的生活。設備成為當代建築使用與代謝的主角。「規劃空氣路徑」、「整合設備管道」，是筆者認為未來建築空間必備的兩個要素
空氣與空間 粗曠主義先驅史密森夫婦(Alison and Peter Smithson, architects)，提出讓建築結構與服務管道裸露，宣示建築師無法逃避整合空間中設備的責任。他們 在1956年的未來之家(The House of the Future)，展示了一個沒有房間的住宅，仰賴現代設備來服務空間，平面是遠古穴居有機的配置，中央的庭院是參 考伊甸園設計的花園，整體的空間都為讓人意識到「空氣」與「陽光」兩個元素，更是影響空間私密性與活動的關鍵。PNEUMAHOUSE延續史密森夫 婦在未來之家整合空氣與生活空間的精神，以氣流與陽光包圍空間，讓每個空間享有新鮮空氣與充足光線，在後疫情時代利用設備實現更加貼近伊甸 園的生活。
代謝設備升級生活 60年代日本代謝派提出以設備核與抽換空間單元來滿足高密度都市生活品質，隨著經濟停滯之後未能達成。代謝成敗的關鍵在生產速度與成本，過去 代謝派中的都市設備巨大且更新緩慢，現今設備小巧更加智慧與量身打造，正快速擴充人類使用空間的方式。如今的任何人只需要，一個盒子般的空 間加上新穎的設備，就能在盒子實現所有機能。PNEUMAHOUSE提供獨立空間給設備管線，垂直水平的設備層，即可實現設備代謝而不需要改變空間 本身，就能輕鬆地完成空間升級或機能置換。
結論 本研究提出的PNEUMAHOUSE正面回應了建築史上曾經的命題，使未來建築的代謝方式與健康環境，皆能以簡易的系統實現目的，更希望設計者們 能利用此原型衍生出合適的變型，來符合不同條件的建築類型，期望能夠使未來的空間都能具備良好的空氣與生活。
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傳統基本型的街屋生活
WALL PIPE 呼吸住宅
總 結 與 討 論
MOUTAIN陽光呼吸住宅
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設備結合空間設計讓未來生活更健康
傳統基本型
PNEUMAHOUSE
GREEN HOUSE
中庭結合建築
PNEUMAHOUSE
改變設計流程可讓建築空間邁向未來
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總 結 與 討 論
7-2 問題討論與檢討
實現PNEUMAHOUSE SYSTEM的多元動力 PNEUMAHOUSE的核心概念是「被氣流包覆的建築」，然而 推動空氣的方式非常多元，除了依靠機械的方式外，還能利 用各種形式的熱來使空氣流動包覆建築。本研究考量目前最 有效穩定輸出氣流的方式，主要以換氣設備來完成PNEUMAHOUSE的概念，但能夠實現此概念的方式還有非常多種，只 需要使空氣在建築中有效流動並包覆建築體，就是PNEUMAHOUSE系統。期待在未來各種的熱與自然風向能夠更有效利 用時，看到不同方式實現PNEUMAHOUSE系統。
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總 結 與 討 論
PNEUMAHOUSE SYSTEM的適應性 本研究的PNEUMAHOUSE SYSTEM由五個部分組成(地下進氣、中央管道、通風樓版、排風外牆or垂直溫室、頂層浮力塔)，以機械設備(AHU空調 箱、室內風機、頂層排風扇)推動空氣產生穩定的氣流，與構造結合的氣流通道讓管線暢行無阻。本研究提出的原型是最簡化版本，透過簡單的幾何 造型來說明此系統，然而此系統更能夠結合在多變靈活的設計中，滿足不同尺度與造型，達到氣流控制與靈活的管道配線。只需改變設備規格與進出 風口配置。
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參 考 文 獻
參考文獻
Anderson, D. C., Grey, T., Kennelly, S., & O'Neill, D. (2020). Nursing Home Design and COVID-19: Balancing Infection Control, Quality of Life, and Resilience. Journal of the American Medical Directors Association, 21(11), 1519-1524. https://doi.org/10.1016/j.jamda.2020.09.005 Hwang, R.-L., Huang, A.-W., & Chen, W.-A. (2021). Considerations on envelope design criteria for hybrid ventilation thermal management of school buildings in hot–humid climates. Energy Reports, 7, 5834-5845. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.08.197 Varela-Boydo, C. A., & Moya, S. L. (2020). Inlet extensions for wind towers to improve natural ventilation in buildings. Sustainable Cities and Society, 53, 101933. https://doi.org/10.1016/j.scs.2019.101933 Wang, B., & Malkawi, A. (2019). Design-based natural ventilation evaluation in early stage for high performance buildings. Sustainable Cities and Society, 45, 25-37. https://doi.org/10.1016/j.scs.2018.11.024
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林憲德（2009），人居熱環境，詹氏。 陳啟中（2018），建築物理概論，詹氏。
附 錄 I 口 試 與 模 型
附錄
I. 口試與模型
口試委員與PNEUMAHOUSE模型
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附 錄 I 口 試 與 模 型
答辯與PNEUMAHOUSE模型
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附錄
II. U HOUSE PROTOTYPE U HOUSE 是碩一建築所設計課的作品，以FUTUREHOUSE為 題來討論未來居住的可能與想像。U-HOUSE以建築內的空氣 流動作為出發，透過設備層與可移動的家具櫃體來實現彈性的 空間與安全的空氣。也是本研究前身，故收錄在附錄。
U HOUSE受到八煙野溪溫泉啟發，當地居民透過溪水與溫泉水 之間的石塊來調節水溫，透過移動石頭打開或者關閉石縫，創 造出可以變化水溫的溫泉池，建築中的空氣也如同溪水，由進 氣口流入室內混和後再流出室外，透過家具收入可移動的櫃體 ，創造一個如同溪水與溫泉水之間的石群，透過空間使用的開 合，形成彈性的空間與整合空氣流動的路徑。
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三房兩廳兩衛的格局出發
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依私密性來排序移動櫃體
開放
作為空氣通道的虛空間
空氣的路徑與生活空間排序
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平面
(彈性薄膜) 立面 (移動式家具櫃體)
彈性薄膜
空氣流動的控制 148
未來住宅的六個原則
AI + (5G)INTERNATE
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未來住宅是一個生活的工廠
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空中運送與垂直運輸
TOP
SECTION01
SECTION02
SECTION03
MOVABLE
AIR WAY
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2F 移動空氣艙 (2人生活MINMAX ) 153
N
空氣走道與移動家具櫃體 154
透過設備層控制機能與空氣 155
設備層滅菌地下進氣 156