第六章 結論與心得
6-1 設計階段加入參數化輔助工具後的感想
本研究中，嘗試以建築中各種不同的視角，來檢視參數化輔助工具在設計過程的應用中可能出現的變化。在本論文設計的過程中，分成兩種參數化設計方式:
第一種是以手動繪製建築的外型及範圍，再用參數化工具調整棚架單元以符合建
築外型的結構系統。
第二種則是用參數化工具直接生成群體的聚落或是外型，再用基地實際的現況來增減單元的組合數量。
不論是上述哪一種情況，參數化輔助工具在本論文中，皆較傳統的繪製方式提供了形態上更加快速調整的機能。
參數化設計的另一項優點則是樣式的選擇數量多樣化。本論文中，棚架單元系統不論是從基本的單元形狀到群體的組合方式，藉由參數化的形態控制，產生大量的型態變化。這些大量形態變化的結果對於設計者在選擇過程中，可事先預視作品的外型，進而選擇較佳的設計成果。但是參數化設計也有其限制，以本論文為例，不管是哪種型態的參數控制，參數的極限值幾乎都不適用在合理的作品型態範圍中。幾例來說，假設參數值是由1~10，這之間應該會有10種變化後的結果出現，但實際上1、2、9、10這四個選項都會因為過於靠近極限值而缺乏參考價值，使得實際上可以應用的結果只有3~8這六個選擇；而3~8這六個選擇在基本的形態上不會有太大的差異，只有一些細微的不同。因此在使用參數化工具之前，還是必須藉由設計者本身的經驗及概念來預設參數化後的設計結果，否則都容易缺乏概念的核心價值。
設計思考邏輯的體現
6-2 數位(參數化)輔助製造的優點與限制
在本論文中的第五章，同一種類的作品，因為製造方式的不同，而有著不一樣的細部構件。在數位製造的領域中，常見的製造機具有CNC雷射切割，3D列印成型機，三軸車床及五軸車床。從現階段來看，數位製造機具雖然有著容易特製化的優點，但如果零件需要大量的複製生產，還是需要回歸到傳統工業的範疇。本論文中，將這些機具在後續的銜接生產方式中，因製造方式不同，而把工業化生產的方式大致分為鈑金零件及鑄模零件。本論文中的單元構件，在經過CNC雷射切割機處裡切割完成之後，尚需經過銲接、黏著或是鎖點的處理。同樣功能的單元構件，也可以用3D列印成型或是五軸車床製作原形。而這些一體成型的單元構件則必須用模具灌注的方式來生產。
以本論文中的同一功能構件為例，澆鑄零件與片狀組合零件主要有三大不同之處:
- 1. 澆鑄零件會比片狀組合零件使用更多的原料。
- 2. 澆鑄零件的施工時數會比片狀組合零件少。
- 3. 澆鑄零件在外型上會比片狀組合零件更加流暢。
但最後設計作品須要用哪一種方式來製造，還是須視個別案例的情況而定。
而數位製造的另一個優點則是精準，相較於傳統人工的製造方式。電腦控制的機器可以長時間以同樣的效率運作，不會勞累，且比人工具有更高的精確度。使作品在設計階段時，如果在製造條件可用數位機具製造加工的情況下，幾乎可以不用考慮人工作業的費時。例如服飾中的蕾絲，早期的蕾絲因為需耗費大量人力縫製，使蕾絲僅限於當時的貴族或是經濟狀況富裕的民眾才會購買使用。當縫製蕾絲的電腦編織機普及之後，蕾絲馬上就出現在各式各樣的服裝飾品中。在古典建築時期，繁複的立體雕刻或是壁畫通常只出現在大型重要的公共建築上，例如教堂或是宮殿。當數位製造方式在建築的領域普及時，已經開始出現以數位製造方式呈現的繁複裝飾；當這些數位製造的裝飾元素開始普及在建築中時，或許另外一種注重個體的時代精神將開始出現。
而在數位設計製造的過程中，隨著設計者的經驗增加，設計最後呈現的樣貌將與初始概念的銜接程度越來越高。以往建築因為需要大量人力的施作來建造，建築的在設計時需要經過繁複的考慮各種會因為人工作業而產生的妥協；這些妥協往往會影響原始的概念及型態。當設計者在數位輔助之下握有生產加工的絕對權力時，建築作品的原始概念及想法可以更為精準的體現在最後建造的階段。
6-3 可動式結構系統與參數化控制的連結
在本論文中，以繪圖軟體Rhino中的Grasshopper做為參數化的輔助設計工具，Grasshopper最大的特徵即是以數列最為調整建築型態的工具。在軟體的設計環境中，只要規則建構完成，只需調整數字便可以產生大量的變化。這使得在設計作品時，會出現大量的樣式與結果，如果到最後因為製作方式的限制，使作品最後只能呈現一種樣貌，甚為可惜；因此具備可動性的建築或許對數位設計是更好的表現方式。在數位設計的範疇中，本論文著重在討論參數化控制於外型調整變化上的範圍，以棚架系統作為設計的基本單元，因此可動機構與參數化控制的連結在作品製造階段中，是一個重要的課題討論方向。
工業產品中常常可以發現一些適合應用在建築上的可動機構，但回到生活周遭實際的建築案例中，可以變形或是移動的建築非常罕見。究其原因，建築的尺度及重量限制住了可動性的發展。當一棟建築物需要承受自身的靜載重以及大量外來的活載重時，結構的系統中需要一個強固的靜力平衡來維持結構的安全。可動機構對於結構強度來說是一大考驗。考量結構安全，可動關節都需要加大安全係數的計算，即使可以實際制做出來，也大都不符合效益成本而作罷。
這可能也是為何數位建築大部份都以Pavillion形式呈現的原因之一， Pavillion的建築特性就是質輕，不須負擔結構系統之外的重量，因此在建築的外型上容易做變化。因此本論文中的實際設計操作才以單元的棚架系統作為基礎架構，嘗試以制式化的單元來組合出非制式的型態變化。
在作品設計的過程中，建築可動的方式對於細部設計有著非常大的影響力。本論文中嘗試將可動的定義分為兩類，分別是
第一類可動方式: 由外力輔助來變化調整
第二類可動方式: 由自身的力量來變化調整
第一種的可動方式，在本論文中的定義是由外部的工程機具及人力來調整棚架單元的變化。在調整的時候，意味著重新建構一次建築的結構系統，在結構系統的平衡上可以藉此重新調整成靜力平衡的模式。這種的可動方式類似於戶外辦宴席的臨時棚架，一次次的拆除及重新組裝都可以達到結構的平衡。在此分類中，桿件主要是以硬式的材料為主，藉著不同尺度模矩的桿件替換，來達到建築外型變化的效果。
第二種的可動方式，在本論文中的定義是由自身的可動機構來做調整變形，類似機構學中的立體機構分類。因以自身的結構系統為主，無法從外部替換桿件，因此材料的特性既需有一定的鋼性來支撐自體重量；也需要有韌性來達成取撓或延伸等形變。在這種條件之下，材料性質的選擇變得非常重要；這也攸關著變形過程中，結構系統的強度。
在具備可動或是可調整機能的結構系統作為作品設計的前提下，設計者在初始設計的過程中，必須嚴格控制其中參數化控制的選項及功能。如在前置設計階段加入過多的參數化控制選項，到後期製作時會有很多的項目需要合併或是簡化；以上這些程序在傳統的設計製造中，都需要大量的時間及力氣去修改。當參數化設計及製造都集中在設計者手中時，反覆修正的過程將可以有效的節省時間及增加效率。在這種程序的演進至中，設計者原始的概念想法及思維，可以大量保留在最後呈現的作品中。
6-4 後續研究方向
本研究論文在設計過程的發展階段，採用傳統的建築設計發展過程。先決定案例的外形及目的之後，再加入參數化工具的輔助來作設計上的調整及變化，並檢視其成果。從另一方面來看，數位建築的設計中，「亂數」及「有機」的生成是參數化中一項重要的方向，本論文在設計的過程中尚未加入有機及亂數的參數化功能來討論對於戶外棚架單元系統的影響及變化。在未來的研究方向中，將繼續加入上述兩種方向並加以討論研究。
在本研究數位(參數化)的製造過程中，設計作品可動及變化的特性，對於參數化設計有著更為傳神的表現。畢竟在設計階段中，參數化工具可以使設計呈現出千變萬化的樣貌，如果發展到實際建造時，只能固定以其中一種樣貌來呈現，殊為可惜。但是建築的可動性對於結構來說，實是一大挑戰。在力學的領域中，結構的靜定力是建築中非常重要的一個條件；力矩的靜定及平衡，才是一個建築對於結構安全最基本的保障。而可動式的結構系統意味著力矩的靜定平衡一直被調整移動。從此一面來說，參數可動建築的類型會因為結構力學的條件而受到限制；棚架系統在這一方面來說，或許是一個較為適合發展可動建築的類型方向。
本研究論文中的設計作品，以柱位點的移動及結構單元的可動關節做為設計的重點；尚未討論結構的支撐材料對於延展方面的變化。在單元關節可動的情況下，結構的桿件必須有一定的彈性及韌度，才能支撐整體外殼的變化。在本論文的第五章開始以模型製作嘗試研究，但尚未進行的實際建造時，可以選擇應用的材料種類。因此在未來的研究方向中，應繼續加入實際的建築材料來試驗並加以討論。
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