清水模混凝土的施工經驗談-日月潭向山遊客中心

台灣防火綠建材裝修學會發表於2018/11/12

葛林凡爾學院專題講座(一)

清水模混凝土的施工經驗談》》日月潭向山遊客中心

活動日期 \ 2017 年 5 月 25 日（星期四）

主講人 \ 朝陽科技大學建築系 ( 所 ) 董皇志副教授

資料提供 \ 朝陽科技大學建築系 ( 所 ) 董皇志副教授

與日月潭向山遊客中心的結緣是於2009年工程進行至兩大跨距樓版即將上樑封頂的前後階段，交通部觀光局日月潭國家風景區管理處才想及要將此一很特殊的清水混凝土工程，非制式矩形的、而是曲面平滑的，這兩座｢預力梁空跨樓版｣找人作一工程影像記錄，此一機緣委託朝陽科技大學李佳懷(傳播藝術系)、董皇志(建築系)兩位教師記錄工程的點滴。吾人所言「清水混凝土」，常以「忠實混凝土」（fair-faced concrete）或「澆鑄即成混凝土」（as-cast-finish concrete）來稱呼。清水模即是採用工作性良好的混凝土澆置塑型、透過規劃完善的模板材拼接及樣式銜接、搭配技術精準的施工團隊，所完成自然美觀毫無虛假裝飾的混凝土構造。目前台灣案例或分二類，第一類為表面光滑，依其折光效果可分為鏡面、霧面或木紋印染面；另一類為粗糙面，依其複製紋路樣式有原木模面、蝕刻立體木紋面等變化。成功的清水模作品往往被當成藝術品，因其顯現精緻的質感大異於傳統鋼筋混凝土。現場澆鑄清水混凝土雖然與傳統混凝土使用原料及工法大致相同，但對於材料的選取及施工技術的要求卻顯相對地嚴苛，整個構築工作在拆模之後就視為已完成，儘量不再作修補或覆蓋其他材料維持原樣。臺灣在1960年代起有日本建築師與施工團隊在台北八里聖心女中校舍(丹下建三)、市區吳興街臺北醫學院校舍(吳明修建築師)、臺中市東海大學校舍(貝聿銘?、陳其寬、張肇康建築師)等案，沉寂十多年後，1990年代始有陳昭武建築師陽明山自宅、其鄰居簡學義建築師自宅與誠品書店(中山民權路,簡學義設計)、元智大學圖書資訊樓(大元姚仁喜建築師)、台中市救恩堂教會(廖偉立建築師)、與本案向山遊客中心(團紀彥,蘇懋彬建築師)……等有名氣案例。至目前為止，清水混凝土建築之於建築師、營造公司及專業廠商仍是一個不會輕率嘗試的地帶，因其施工過程變數多，失敗率高，又無法以其他飾材掩飾，稍有不慎將變成負面案例。幸好仍有建築師願意多花數倍的心力，說服業主接受清水混凝土的質感與效果，且帶領營建團隊邊施工邊研究改正的方式，努力達成符合設計之原意，為台灣建築界樹立新標竿，開拓新視野。

清水混凝土的施工品質，除了良好的規劃設計及專精的施工技術外，最重要的是「尊重專業的心態」，所有參與的人員必須抱持謹慎的態度，尊重自己及他人的專業知識及技能；雖然是重複做了百千遍的動作，卻把每一次當作第一次，按部就班、一絲不苟、絕不減省步驟的執行。倘若，設計、監造、施工人員均能依此執行，皆能毋虞精確之施工品質。團紀彥在其『混凝土的藝術感染力』一文說到：在日月潭向山地區建造一個同時具備遊客服務中心與風景管理處兩種機能的建築，台灣觀光局進行了國際競圖比賽，日本「團紀彥建築設計事務所」在設計中涵構了一個與土地息息相關的「和諧共生的型體」，因此脫穎而出。項目在2008動工，2010年竣工，並於2011開放使用。為了不破壞日月潭整體景緻，整體設計以融入原有地景為中心思想，建築設計上不強調壯觀雄偉，反而去除稜角，融入禪意，以多種弧形從地面拉出所有空間，尋求與大自然的和諧。遊客服務中心由兩棟彎曲的建築物組成，西側的向山遊客中心，與東側的日月潭國家風景區管理處，兩個體量在傾斜的山坡上緩緩升起，創造了一個整體的庭院而不是強硬的割斷環境地形的聯繫。而存在於兩座V字形體量之間的縫隙空間，設置了跨距35米的預力混凝土之空跨，由這兩個空跨相互交叉疊合，塑出半開放式的大空間。建築師並利用一系列長長的水池和平坦的步行橋交叉佈置，減輕了狹隘感，提供自然和諧的視覺感受，並延續場地的空間風格。為了進一步與基地環境相連，面朝日月潭的落地窗和基地邊緣之間，修建了一個大水池，在視覺上將日月潭的景色擴展到建築基地上，把景觀元素向前拉近。建築材料主要以木紋模清水混凝土建造，混凝土這種看似與平凡的材料，在建築師的塑造之下產生了柔和的觀感。屋頂被綠化草皮覆蓋，俯瞰過去就像是草地被局部抬高了一般，使整體建築與環境融合。通過一條蜿蜒的小路從底層和緩傾斜而上，遊客可以在屋頂上閒適的漫步，在高處盡享日月潭的景色。既然位於國家風景區，向山行政暨遊客中心也很環保。利用工程中挖出的土壤充分回填，再植上草皮，綠化了整棟建築；建築因採大跨度式的建築構造，造就空氣循環流暢、採光性相當發達；溫度調節上，不必利用空調設備，就能利用風將熱空氣帶出，降低室內溫度；採光方面，大片的玻璃落地窗設計，使白天幾乎不須任何照明。向山遊客中心以最原始的風貌與大自然融合，創造了人與自然間發展對話的舞台，以平凡的材料塑造出不凡的藝術感染力。

以下，按照2010年進行本案工程影像記錄腳本，說明本人對於清水模工程所見所聞

日月潭向山行政中心建築工程影像記錄

李佳懷董皇志 2010/07/20

日月潭臺灣最明媚的眼睛 (地理中心山中湖泊) 日出鳥語，太陽從薄薄的白霧中昇起，光線照耀在寧靜的湖水上臺灣地理中心點的一泓明潭甦醒了傳說中先民獵鹿山野間追逐而望見的嫵媚大湖，是臺灣第一大的高山淡水湖海拔726 公尺。 1934年起成為水力發電的湖域水庫， 1999年921震後重建及涵碧樓整建之後帶來新活力。

國際建築比圖水社碼頭(水)及向山基地(山) 無心插柳的配角變成主角登場。Concept-- 兩支迴力棒、”流動的藍光(水的停格與水中島)”、空跨大廳框看湖景涵碧半島、流動綠帶與行人、鏡面池水、變幻中的蛋形空間。

2003年啟動「2008觀光客倍增計畫」─ 地景系列 (邀請國際景觀建築比圖) 在臺灣由北而南風景線─北海岸、日月潭、阿里山、恆春半島，發掘特色與潛力掌握與體現提昇優質公共建築與公共空間日本團紀彥建築師的禪意設計勝出，以多樣形態配置出發以山水對話的禪意路線，將日月潭靜謐、神秘氣氛與氣質予以提鍊與提昇。向山區和湖水之間存有強烈視覺連接清楚的視野直朝向水社灣涵碧半島、遊客區、行政中心與旅館區採取三個建築量體蟄伏於水際丘陵之間，以南灣及北灣的水池及小溪繞行串接，建築物映射於水面上與日月潭面相映，設計師稱之為「Centaur」的設計手法。截至 2010 地景系列唯獨日月潭的向山一案得以實現啟用。

工程概況從無到有的定格定點照片累積 2008年5月國際鋼鐵價格飆漲的氛圍中華春營造有信心的接下工程挑戰。轉折的是，原本的水社碼頭公園的水上茶屋退隱，取代的是，山中蟄伏的向山遊客中心脫穎而出。

之一：曲面清水混凝土1:1試體模型拆解圖形，找福杉面模，找曲面骨架，找混凝土廠 2008撒淨破土之後的三方磨合期─出資的日管處、設計的建築師、構築的營造廠。那就作一個實際尺寸3米寬幅15米跨幅8米高度的曲面清水混凝土實體模。其間，圖面曲線的拆解，模板曲面骨架，清水木紋面模，混凝土品質控制廠，五大機電管線整合，就是此時磨合期間達成的默契與攜手共進。

之二：清水混凝土施工程序各種清水模曲面類型及圖面說明幾何曲線放樣 → 牆面外模板 → 鋼筋組立綁紮及預留水電管線 → 外模板面清潔及噴塗脫模劑 → 組立內模板與緊結器 → 澆置混凝土(RC)及搗實 → RC養護 → 拆模板 → 緊結器頭部(蓮霧頭)拆除及無收縮水泥封面 → 加保護膠膜(避免污染) → 工程總完工後之修補及清潔 → 噴塗撥水劑表面護模處理。清水混凝土，一刀流的流暢俐落與立見真章也算是營造技術境界的考驗，指的是拆模後不經琢磨的混凝土成型質地。問題是，常見的是平板面與規則弧面，至於向山一案，飛揚曲面則比比皆是。反問，可以按照矩形清水混凝土施工順序，就這樣作去嗎？…

曲面清水混凝土的空間表現、面材質感與細部，卵形空間、曲面飛翅、橄欖球形、U型走道、拱型通廊及轉角、外走廊、外走廊雙層樓的轉角處理、單曲面咖啡廳+落地玻璃帷幕、FRP玻纖混凝土。

之三：空跨樓版施工程序圖面說明幾何曲線 → 基礎地梁施作 → 地面雷射定位定心 → 大型支撐架 → 飛揚的曲面模板 → 模板面模需對縫 → 鋼筋組立綁紮及預力錨座及套管安置 → 清潔模板及噴塗脫模劑 → 組立外模板與緊結器 → 澆置混凝土(RC)及搗實[no1樓板底層] → RC養護 → 中空格子梁模板組立 → 澆置RC及搗實[no2格子梁體及樓板封頂] → RC養護28天 → 拆模板→ 套管安裝預力纜索 → 施加預力及固定錨座頭 → 套管內澆置無收縮水泥漿 → 預力錨座部位永久澆置RC封頂處理) 將橋梁施工的預力大梁＋清水混凝土用於兩座入口大廳堂。將山明水秀框景入境，直望向涵碧半島，在懾人穹頂下譜出山水交響曲。此一穹頂空跨為曲面卵形，尚需克服三難題： 1. 預力格子梁的力線系統 2. 清水模的對縫整齊 3 .曲面模板的支撐構架。