Graphcrete
Robotic 3D Concrete Printing for Mold Construction Methodology
Introduction
本專案是以機械手臂混凝土列印製造混凝土構件做為混凝土模板使用，內部以鋼筋混凝土作為柱子的結構，探索混凝土列印構件用於建築構件的可行性。
Design
設計希望表現出列印工法所形成的積層表面特色，與參數化形體的設計流程衍生到機器人製造的控制做整合，因此分為「造型、紋理、網格」三個層次。
設計方法以結構作為造型基礎，先將柱體幾何轉換為可參數化控制的網格表面，再透過網格控制特性疊加 Multi-scale Truchet Pattern，進而產生具有多層次紋理表現的柱子設計。
造型
造型設計上主要以結構為前提考量的設計，依照混凝土技術規則鋼筋保護層 40 公釐的規定，因此設計以圓柱體型態作為初始造型，再加上 60 公釐作為保護層的寬限，因此柱子斷面會在 450 至 570 公釐間做型態變化。
另外為了符合結構型態的前提下，增加柱體在形態上的變化，以下寬上窄的方針設計，在超出結構範圍的部分則採用雙層列印的方式，外層為完成面，符合整體柱子的紋理樣態，內層直接以 450 公釐的圓形斷面作為結構層。
紋理
紋理設計是以幾何邏輯與視覺層次為核心原則，透過 Truchet Pattern 的圖樣語彙，再以 Multi-scale Truchet Pattern 的多尺度概念進行延展。此設計方式不僅使紋理在局部具備細節變化，同時在整體上呈現秩序與隨機之間的張力。
網格
網格是一種在 3D 建模與電腦圖形領域中廣泛應用的資料結構，是由頂點（Vertex）、邊（Edge）和面（Face）所構成，用於表示 3D 物體的形狀與表面。
本設計以造型作為基礎，將形體以菱形網格型態進行重構，並利用網格結構的特性控制整體造型與造型的尺度與細節（大小與密度）。
Fabrication
Module01 Printing Demo
Module06 Printing Demo
Construction
Graphcrete 的建造流程是將製造完成的混凝土模具透過吊掛的方式在現場組裝，後續澆灌混凝土形成混凝土構件。
Work
Design Group
- 設計與製造：蔡承恩
- 結構設計：沈實
- 指導老師：顏嘉慶、沈揚庭、杜怡萱
- 時間：2024.11
- 特別感謝：式奧建築 毛映壹設計師
- 實驗協助：杜孟澤、鄭又碩、鄭睿
- 施工團隊：式奧建築、王宓琦、黃廉凱、陳宥豪、杜孟澤、徐薇、翁凱凌