一、 研究背景
本研究的動機源於當代都市空間的多重挑戰與需求，聚焦於以下四大核心議題：一是針對頂樓違建現象，提出屋頂公共性收復的策略；二是回應淨零碳排與聯合國永續發展目標（SDGs）的環境需求；三是針對傳統家戶型態轉型，探索適應新時代生活模式的空間解決方案；四是應對青年社會住宅需求，提供可行的居住選擇。研究選定1960年代台灣最流行且具代表性的傳統雙拼步登公寓作為改造對象，從標準層與屋頂空間的雙重層面進行更新設計。
在設計構想上，本研究提出釋出部分標準層為社宅單元，並收回原本應由全棟住戶共享的屋頂平台「使用權」。透過對屋頂空間的重新設計與賦能，提出其除了鐵皮加蓋之外的更多可能性，探索具有創新意義的天臺公共性。研究目標在於實現屋頂從私有化到共享化的轉型，進而創造融合公共性與永續價值的新型態的都市生活場景。
二、 研究議題
由於台南市是近年來六都中老屋價格漲幅最大且社會住宅完成度最低的縣市，高漲的市中心房價使得年輕人難以負擔。本研究針對此現象，提出一項創新方案，將傳統步登公寓的部分標準層單元交由國家住宅及都市更新中心簽訂包租契約，並轉租給符合資格的青年族群。原屋主及其家人在包租契約存續期間，將安置於友善社會住宅內居住，而木構造設計也將介入原屋進行空間改造。
本研究進一步提出名為「Timber Cube 屋頂天臺生活計畫」的都市更新策略。該計畫以屋頂空間為核心，由來自各領域的專業者共同維護與經營，使參與者能享有低租金甚至免租金的空間。同時，原本地面層缺乏的公共交流空間，將被提升至屋頂層，創造新的公共生活場域。為達到經濟規模與計畫效益，該更新模式需以多棟建築聯合推行，並透過串聯形成新的都市公共空間系統，從而重新定義台南市的社區與公共生活形式。
本設計最終期望將步登公寓的改造方法與屋頂空間的使用模式，作為一種設計原型，具備可複製性並應用於更多類似的場域。從居住權的建構、環境永續性的思考、都市美學的改善，以及健康生活方式的實踐等多重角度出發，重新定義未來的生活型態。
此計畫不僅回應國家2050淨零碳排的策略目標，更希望針對台灣許多城市逐漸老化的現象，提出一個關於未來都市更新與屋頂共享生活的新願景，為城市注入創新的永續發展可能性。
三、 研究方法與過程
本研究通過系統化的資料分析與設計探討，從三個層面進行研究：分析荷蘭屋頂場景案例以了解創新功能配置；檢視聯合國永續發展目標（SDGs）以探索屋頂天台的應用潛力；比較國內外社會住宅制度以尋求適用的設計策略。基於以上分析探討整理出「屋頂類型功能表」、「SDGs永續屋頂評估表」及「屋頂生活型態未來性檢視表」，作為未來屋頂類型設計與評估的參考工具。
在設計策略上，研究響應國際減碳趨勢，選用木構造作為主要新建材，重點分析三種當代新式木構造系統：一般規格材（框組式工法）、結構用集成材（梁柱構件）與交錯膠合集成材（板牆系統）。同時，針對構件與空間尺寸進行規劃，確保系統符合開放性與模矩性要求。
此外研究構建「新式木構造開放性評估表」，用於量化開放性影響因子（如拆組性、維修性與循環性），並以「屋頂生活型態目錄」與「開放式模矩規劃系統」為設計分析框架，探討木構造在社宅標準層改造與屋頂增建中的應用潛力。

This thesis addresses the persistent issue of illegal rooftop extensions in Taiwan, particularly focusing on reclaiming these spaces as public domains. Using Taiwan’s iconic step-up apartments from the 1960s as a case study, it proposes a transformative approach that integrates sustainable development principles, modular wooden construction, and innovative design strategies. The research tackles four major urban challenges: the reclamation of communal rooftop spaces, alignment with Net Zero Carbon and Sustainable Development Goals (SDGs), the rising demand for affordable youth housing, and the evolution of traditional housing patterns to accommodate contemporary needs. The study presents the "Timber Cube Rooftop Living Project," which reimagines rooftops not as spaces for illegal extensions but as vibrant, multi-functional communal hubs that provide ecological, social, and aesthetic benefits. This project aims to be scalable and replicable, offering a new vision for urban renewal that can be applied across various contexts to redefine public spaces and housing accessibility in Taiwan's aging cities.

中文論文
1.王宜儒 (2017)，「雙層構造系統-木質構造與鋼筋混凝土構造複合構法研究」，國立成功大學。
2.徐大程 (2010)，「台南市崇誨社區的轉變與延續－關於眷村改建的過程探討」，私立東海大學。
3.郭承靖 (2017)，「開放式木構造住宅之模組化系統建置研究」，碩士論文，國立高雄大學。
4.焦志綱 (2015)，「CLT與RC建築構造之二氧化碳減量指標比較研究」，國立高雄大學。
5.黃勤懿 (2022)，「吹入建築體的第一口氣息 台灣換氣住宅原型 以神農街街屋基地為例」，國立成功大學。
6.楊雁 (2021)，「臺灣木構造產業發展現況之研究」，碩士論文，國立高雄大學。
7.塗三賢 (2007) ，「台灣地區木構造住宅對碳貯存與二氧化碳減量之貢獻」，大學森林環境暨資源學研究所學位論文。
8.蔡育昇 (2017)，「以生命週期評估方法探討高層木構造建築的可行性-比較木構造與RC構造集合住宅的環境效益」，國立成功大學。
9.鄭維亮 (2013)，「餐飲類街屋再利用之生命週期減碳評估」，私立逢甲大學。

國外論文
1.Dind, A. , Lufkin, S & Rey, E (2018). A Modular Timber Construction System for the Sustainable Vertical Extension of Office Buildings.
2.Deplazes, A. (2007). Der Massivholzbau - Ursprung, En wicklung, persp In Doplazes et al. (Eds.). Massivholzbau. Lignatec (2067). (p3-8) Switzerland:Lignum.
3.Haller, P., Helmbach C. & Yeh, Y-H. (2013). Bauweisen, kons uktionen. tragwerkeund verbindungen im holzbau. Technische Universität Dresden. Institut für Stahl und Holzbau, Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen.
4.Tichelmann, k. (2000), Entwicklungswandel Wohnungsbau. Wiesbaden, Germany: Vieweg & Sohn Verlag.
5.Stora Enso (2016). 3-8 Storey Modular Element Buildings [1ata file akdi code book]. Retrieved from https://www.storaenso.com/en
6.General Assembly Seventy-ninth session (2023). Progress towards the Sustainable Development Goals Report of the Secretary-General.
7.文部科學省,2010,木材利用の進め方のポイント 科學省。

期刊
1.邱啟新 (2015)，「朗讀違章」與「建構蘭花屋」：當代台灣違建論述之公共空間觀點與公共性詮釋，建築與規劃學報 (民國104年) 第十六卷 第一期 第21-40頁。
2.曾憲嫻 (2013)，「臺南舊市中心空間再生之研究：由街區結構和文化再生之觀點」，《都市與計劃》 40卷3期 Pp. 267-286。

研究報告
1.王松永 (2005)，「樑柱工法木構造建築物(住宅)之施工技術手冊」，行政院農業委員會林務局。
2.王宓琦、游婕 (2019)，「CLT Booklet 空間報告操作書及手冊」，逢甲大學https://issuu.com/142706/docs/___a3
3.吳冠儀 (2020) ，「共生之島 - 步登公寓改造指南」，國立成功大學建築系。

網路資料
1.全台違建總量達71.6萬件，年增1萬件 (2023)https://www.mygonews.com/news/detail/news_id/212521
2.內政部不動產資訊平台https://pip.moi.gov.tw/V3/e/scre0106.aspx
3.【國家級社區規劃】：雲科大畢業專題製作特輯1 (2020)https://medium.com/%E8%8A%AE%E6%B0%8F%E8%A8%AD%E8%A8%88%E8%AA%8C-ray-design/%E9%9D%92%E9%8A%80%E5%85%B1%E5%B1%85%E5%88%B0%E9%9D%92%E9%8A%80%E5%9C%92-%E7%95%A2%E6%A5%AD%E5%B0%88%E9%A1%8C%E7%89%B9%E8%BC%AF1-3e281e4fe556
4.梯間到門前是回家的一個段落、一種日常的儀式：台北「步登公寓」的回家式 (2021)https://everylittled.com/article/150674
5.2×4工法https://daiwin.jp/pg392.html
6.漫步在鹿特丹屋頂的大型公共空間，Rotterdam Rooftop Walk／MVRDV (2022)https://forgemind.net/media/rotterdam-rooftop-walk-%E9%B9%BF%E7%89%B9%E4%B8%B9%E5%B1%8B%E9%A0%82%E6%AD%A5%E9%81%93-mvrdv/#google_vignette
7.MVRDV launches roof development guide, how does the fifth façade join the public? (2021) https://www.archdaily.cn/cn/963933/wu-ding-kai-fa-zhi-nan-mvrdv
8.Why We’ll Need More Flexible Buildings in the Post-Covid Era (2020) https://commonedge.org/why-well-need-more-flexible-buildings-in-the-post-covid-era/
9.Studio McW brings "energy of a London lifestyle" to rural house extension (2023) https://www.dezeen.com/2023/02/19/studio-mcw-house-extensions/?li_source=LI&li_medium=bottom_block_1
10.Lakeside Cabin / ATELIER SCHWIMMER (2019) https://www.archdaily.com/951530/lakeside-cabin-atelier-schwimmer
11.The Second City – 都市代謝構築計畫 (2016) https://www.home2025.org.tw/mainssl/modules/MySpace/BlogInfo.php?xmlid=4908
12.A Huge Section of Melbourne’s 2000-Square-Metre Rooftop Urban Farm Is Now Complete (2021) https://www.broadsheet.com.au/melbourne/city-file/article/huge-section-melbournes-2000-square-metre-rooftop-urban-farm-now-complete
13.開發國產材重木構造建築 (2021) https://tdis.nycu.edu.tw/portfolio/%E9%96%8B%E7%99%BC%E5%9C%8B%E7%94%A2%E6%9D%90%E9%87%8D%E6%9C%A8%E6%A7%8B%E9%80%A0%E5%BB%BA%E7%AF%89/
14.From grey to green: unique farm on top of car park proposed for Birmingham (2023) https://www.theguardian.com/environment/2023/mar/13/from-grey-to-green-unique-farm-on-top-of-car-park-proposed-for-birmingham
15.A coalition of American and British engineers and designers, including Arup and Buro Happold, have teamed up to create a suite of standardised, mass-timber and steel structural elements for high-density urban housing. (2020) https://www.globalconstructionreview.com/engineers-designers-unveil-tallhouse-system-prefab/
16.Nightingale Disassembled: Master of Architecture Design Thesis (2020) https://issuu.com/mjyanez.s/docs/nightingale_disassembled_design_thesis_by_maria_ya
17.Metsä Wood: Modular wooden living on the rooftops of Poissy (2018) https://www.metsagroup.com/metsawood/news-and-publications/news/2018/metsa-wood-modular-wooden-living-on-the-rooftops-of-poissy/
18.A Modular Timber Construction System for the Sustainable Vertical Extension of Office Buildings (2018) https://www.mdpi.com/2411-9660/2/3/30