全國小論文寫作比賽 第1110315梯次【甲等】
建二忠 李章瑋
一、研究動機
一般家裡的家俱都是四隻腳,有一次看到一部影片,看到一張桌子沒有四隻腳,只靠四根鋼索漂浮在中,於是我就進一步了解,這就是張拉整體,事由巴克敏斯特·富勒最初創建,主要利用繩索、電纜等剛性構件組合而成的結構系統,該系統具有張力與拉力,讓我開始想研究這個主題。
就算到了21世紀,時間的流逝,但到現在的家具還是和以前一樣,都是以四腳的方式為主:比如說桌子、椅子......等,雖然「四腳」是一個穩定平衡最好的方式,但隨著時間的流逝,時代一直在進步,家具也應該改變一下它的風貌,而「張拉整體」或許是可以改變他的風貌的好想法。
二、研究目的
本研究想探討張力的原理,幾條細繩與木頭結合成一把椅子就能承載重量,所謂的「小兵立大功」之作用。
(一)了解張拉整體結構原理
(二)繪製反重力懸浮椅設計圖
(三)製作反重力懸浮椅
(四)檢討反重力懸浮椅力學性質
(五)提出檢討與建議
繩索張拉構件是以:「張拉整體」原理來實施。「 酷炫的構造其實其中的原理,其實玄機暗藏在中間那條繫繩,若是缺少中間那條繫線,上方的平台就會垮下來。」就無法支撐整個物件,探討物件重心的點也非常重要(楊笑天,2020)
在繪製設計圖時可以的話可以詳細標尺寸,「設計家具時,比例也非常重要。家具比例上略有差異,就會產生不同的感覺。」(禹尚延,2012)像是一套桌椅,兩件產品的比例和高度也要合適才能算是一套桌椅,不然就會變成獨一的個體。
「設計椅子的時候最好考慮到人體工學坐在重心高、靠背直的椅子就會有一種拘謹感,因此適合於學習和吃飯的場合。」(太卷隆信、山田豐久,2012),而小巧且高度低的椅子就適合於在野餐或者當板凳使用。
製作加工法有許多種,因為木板有時品質不太好,如果不小心買到不好的木板。「面板乾燥後有伸縮的空間,也能防止木板翹曲的加工法,就是鳩尾嵌條的加工。」(Oak Village,2013)
“受壓的孤島位於拉力的海洋中”這個觀點體現了張拉整體結構的基本思想。(勒內.莫特羅,2007)
本研究依據研究主題,先以網路搜尋相關知識,再到校內圖書館和校外圖書館借閱相關書籍, 在繪製3D立體圖,並給指導老師修正及了解及榫接方法,接著到學校木工場進行實體製作。
一、作品特色
(一)新設計,採用無椅腳支撐採用繩索支撐。
(二)全部採用角材製作所有的椅背、下方底板都使用角材連接,上下使用鋼索連接
(三)採用一年級學習和操作的平榫連接將學習運用在這次的專題
(四)創新的獨立家具
(五)可以充分發揮壓桿的抗壓性和拉索的抗拉性,可以充分發揮材料的性能,節省製作時使用的材料
二、創意特質
讓整體結構看起來不會很笨重還可以負荷適當的重量而且外表看起來簡陋一 些且具有以下創意特質。
(一)利用木工榫接結合具有「密切吻合的穩固性」。
(二)選用鋼索緊密排列特性具有「團結力量的張拉性」。
經過老師修改後,修改的部分有椅子下方的底盤原本有四根減少為兩根和椅子的傾斜角度。「角材」高50cm,長4cm,寬4cm;「榫頭」高2cm,長2cm,寬1.4cm;「燕尾榫」上底2cm,下底4cm,高4cm;「椅子底座」長50cm,寬46cm。
三、製作張拉懸浮椅
經研究動機非「四腳」為發想起點,以網上資訊幫助設計和參考,並與老師們進行討論,我們使用上學期學習過的SKECHUP來進行繪製我們的草稿圖,經過SKECHUP的基礎構圖及進一步的調整,為了實驗的進行先做了一個1:5的張拉整體模型,完成模型利於發現問題所在,確認後才可進入木工場操作,基於方便操作及取材容易決定使用角材來製作張拉懸浮椅。
(一)模型製作
我們利用了建築科木工教室的一些工具例如:釘槍、壓刨機…等等的工具,因木工教室的工具都是帶有危險性的所以安全措施必須做足,角材進行切割、 黏結、上漆、組裝,為了我們作品的完成性,許多的操作都是利用我們的課餘時間來進行,過程中指導老師也給我們很多的意見及協助,最為困難的應該是榫接,因為榫頭跟榫口的尺寸不能有過多的誤差,不然就會造成過緊跟過鬆的情形。
(二)實體製作
因為為了讓椅子緊密的固定,老師建議我們利用榫接的方式做連接。把我們在一年級的木工課學習到的知識運用在其中。
因為了避免上下兩邊的正方形邊框受到擠壓而變形,再加上一根角材做固定,使用燕尾榫進行加工。
四、 操作方式
將椅子上半部從地上拿起來,將椅子扶正就可坐上去享受了,第一次做的人一定會緊張。因為在現實生活中我們坐的椅子,用來寫字讀書的桌子都有椅腳、桌腳都是處於有重力的情況下。許多人認為在沒重力的情況下一定會有問題,經過我們做的模型載重測試可以在上方擺上一支手機(148g)這一個小小的模型。
本次作品了解反重力可運用的地方與家具,做出不一樣的新生活家具經過一些製作上的改良,最終成品結果為完成模型。椅墊的部分修改為用繩索纏繞固定。
最終完成的作品,也經歷好幾個月的時間完成這項研究。經過試坐者的試坐,也是覺得非常地不簡單。
一、結論
本研究了解到反重力懸浮的定義及其神奇之處,依據歷史研究出來的反重力懸浮效果運用在這張椅子上
(一)新設計:採用無椅腳支撐採用繩索支撐。
(二)全部採用角材製作所有的椅背、下方底板都使用角材連接,上下使用鋼索連接
(三)採用一年級學習和操作的平榫連接將學習運用在這次的專題
(四)創新的獨立家具
(五)可以充分發揮壓桿的抗壓性和拉索的抗拉性,可以充分發揮材料的性能,節省製作時使用的材料, 讓整體結構看起來不會很笨重還可以負荷適當的重量而且外表也看起來簡陋一些。
二、建議
(一)希望可以加椅背讓坐的人可以更舒適
(二)高度可以增高,貼近生活常用的座椅高度
(三)如果有之前的作品,可以和指導老師討論可以改進的地方在繪製設計圖
1.楊笑天(2020)。風靡全球的物理學「TENSEGRITY SCULPTURE」張拉整體結構。伊克露心國際股份有限公司。
2.禹尚延(2012)從零開始學木工。朱雀文化
3.太卷隆信、山田豐久(2012)。木工職人刨修技法---打造超人氣木工必備參考書。良品文化
4.Oak Village(2013)。木工DIY家具。教育之友文化
5.勒內.莫特羅(2007)。張拉整體-未來的結構體系。中國建築工業
建二忠 李章瑋