本案是以竹結構桁架構成一環型圓椎狀屋頂的一層樓建築物,屋頂跨度大約18m,
屋頂中央是一鋼構的小採光窗。屋頂下方是由混凝土樑柱框架作為支撐,下部結構則為地下0層的環形連續基礎。
竹結構桁架在建築造型上,上弦桿採用直線桿件,而下弦桿則為曲線桿件。為此,在設計上也選用了不同的竹材進行對應。 孟宗竹天生桿件較為粗壯,斷面強度高,但在熱乾燥後不易進行烤彎的調整,因此配置於上弦桿。 而桂竹則天生桿件較為纖細,熱乾燥後較容易進行烤彎,因此配置於下弦桿。
由於竹材天生生長的限制,即使是孟宗竹最大的管徑也大約10~12cm左右,而桂竹則大約6~8cm。若是設計上需求更大的桿件強度,便需要將複數的竹桿結合成一根桿件,使其斷面強度上升,來確保其結構強度安全可行。
因此,竹材的複合斷面接合便是竹結構設計非常關鍵的一環,而本案是採用螺栓對鎖的設計。透過在竹桿上穿孔,可以用螺桿將複數的竹材貫穿鎖固成一個強壯的複合斷面。 此舉看似簡單,但其實要考量鎖固的位置與相互的距離,才能避免鎖固點過近造成竹材劈裂破壞。
本案在建築材料上表現豐富,由上而下分別為鋼構、竹構與鋼筋混凝土。因此在考量異質材料之間的接合時,細部設計便非常的重要。尤其本案的竹結構又處於上承鋼構下接混凝土的關鍵位置,如何能夠穩固傳遞屋頂載重,同時又能夠符合竹材料的特性,便是細部設計的重點之一。
本案的竹構細部設計,除了有採用內嵌金屬管搭配螺栓鎖固的形式之外,亦有採用鋼纜纏繩搭配內嵌金屬管的形式。當竹構桿件受拉時,鋼纜將會束緊對竹材增加一個圍束力,使接合部的強度上升,是由大藏聯合建築師事務所開發,非常有效的接合設計。
一個好的建築設計必然包括了一個好的構造系統或者結構設計的成分在裡面。而竹結構作為一種古老卻又新興的建築材料,透過設計者在構造與結構系統上的開發應用,使現代建築得以邁向嶄新的篇章。