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研究生: 蔡蕙奾
Tsai, Huei-Shian
論文名稱: 牡蠣殼循環材料:現代三合土 - 以台南安平基地為例
Sustainable oyster shell material:Modern Pozzolana - Take Tainan Anping as an example
指導教授: 劉舜仁
Liou, Shuenn-Ren
郭文毅
Kuo, Wen-Yih
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系
Department of Architecture
論文出版年: 2022
畢業學年度: 111
語文別: 中文
論文頁數: 130
中文關鍵詞: 牡蠣殼循環材料三合土循環經濟
外文關鍵詞: Oyster shell, Circular material, Pozzolana, Circular economy
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  • 在臺灣牡蠣養殖業為西部沿海歷史悠久的產業,然每年生產的蚵殼重量高達 19 萬噸,然而這些蚵殼大量堆積於西南沿海,嚴重影響當地海岸生態。如何回收這些廢棄蚵殼,並製成有價值的資源,正是臺灣極待解決的議題。

    本研究設計者在循環經濟下,從中思考牡犡殼如何於養殖業、材料再製與建築空間之間,進行物質流轉。此外,也欲建構牡蠣殼在建築環境中的循環系統,包含材料製造的循環、材料於空間中的升級回收以及降級回收再利用的方法。

    本研究的設計基地回歸到台灣牡蠣養殖發源地,同時也是台灣歷史上第一個使用並製造牡蠣殼材料(三合土)的地方——台南安平。研究者以消失已久的傳統三合土產業鏈為出發點,欲建構台南地區現代牡蠣殼循環物質流,即讓牡蠣殼從廢棄物至循環材料的系統化過程;而該牡蠣殼循環材料便是以傳統三合土為基礎,撿拾安平老屋營建廢棄物,利用鹼激發原理製成的現代三合土,並發展三種不同營造工法的材料應用:一、現場模板灌漿使用的漿體;二、單元模具澆灌的卡榫磚、地磚、面磚與屋瓦;三、泥作抹鏝使用的砂漿。

    在研究過程的最後,本研究者欲將現代三合土,回歸並介入安平老屋空間。接著從時間性、完整性及參與性上,著手探討現代三合土作為一種媒介時,如何在歷史、材料、空間與身體之間,連結過去、現在與未來,完成在安平聚落內的現代三合土實驗場域。

    關鍵字:牡礪殼、循環材料、三合土、循環經濟

    SUMMARY

    Under the framework of circular economy, this study consider how oyster shells can be transferred materially between the aquaculture, material manufacturing, and building
    industries. In addition, it is necessary to build a method of upcycling and recycling oyster
    shells in buildings, so that the life cycle of oyster shell materials can be continuously updated.
    Therefore, the materials will flow between raw materials, waste and new materials, becoming a
    real "circular material".

    The design site of this study returns to Anping, Tainan, where is the birthplace of oyster
    farming in Taiwan, and also the first place in Taiwan's history to use and manufacture oyster
    shell material (pozzolana). It is also necessary to build a "oyster shell circular flow" in Tainan,
    which is the systematic process of oyster shell from waste to circular material, and establish a regional demonstration. Then develop the application of Modern Pozzolana with three
    different construction methods:
    1. The slurry used in cast-in-place formwork.
    2. The slurry used in precast moulds to produce bricks, floor tiles, facing tiles and roof tiles.
    3. The mortar used with trowel.

    At the end of the study, try to reconstructure the old house in Anping with Modern
    Pozzolana, in a way that is closed to the genius loci of Anping village. Then, explore how
    Modern Pozzolana connects the past, present and future between history, material, space and
    body as a medium through timeliness, completeness and participation. Complete the
    experimental field of Modern Pozzolana in Anping village.

    Keywords:Oyster shell / Circular material / Pozzolana / Circular economy

    摘要 I Extended Abstract II 誌謝 VIII 目錄 X 表目錄 XIII 圖目錄 XIV 第1章 緒論 1 1-1 研究動機 1 1-1-1 循環經濟下的牡蠣殼再生 1 1-2 研究議題 3 1-2-1 循環經濟下,建築人的角色 3 1-2-2 循環經濟的基礎:「循環物質流」 3 1-2-3 循環系統的動力:「循環材料」 5 1-2-4 材料的升級回收、再回收與降級回收 6 1-3 研究流程 7 第2章 文獻回顧 8 2-1 台灣西南沿海岸牡蠣殼物質流的現況 8 2-2 牡蠣殼材料 9 2-2-1 台灣牡蠣殼再利用起源:三合土 9 2-2-2 現今的牡蠣殼材料 11 2-3 研究範圍與研究架構 15 第3章 牡蠣殼循環物質流之建構 18 3-1 台南地區牡蠣殼物質流的過去與現在 18 3-2 台南地區牡蠣殼物質流的未來 20 第4章 牡礪殼循環材料之研究 23 4-1 傳統三合土之解構與分析 23 4-1-1 傳統三合土之構成 23 4-1-2 傳統三合土之應用 25 4-2 牡蠣殼循環漿體:現代三合土 26 4-3 試體製作與實驗流程 28 4-4 試體配比與測試 29 4-4-1 試體綜合紀錄 29 4-4-2 試體時間紀錄 34 4-5 研究結果 36 4-5-1 試體配比實驗結果 36 4-5-2 現代三合土之應用與營造工法 38 第5章 牡蠣殼循環材料之空間操作 52 5-1 關於基地 52 5-1-1 安平聚落空間紋理 57 5-1-2 老屋基地 60 5-2 現代三合土實驗場域 68 5-2-1 現代三合土之空間操作 70 5-2-2 不斷循環的現代三合土 112 第6章 討論與結論 114 6-1 研究成果總結 114 6-2 設計研究的價值 116 6-3 檢討與後續研究建議 118 6-4 結論 120 參考文獻 121 附錄 125

    論文
    1. 王盛龍(2003),《清治時期台灣砌磚用糖灰漿之做法與基本性質研究》,國立台灣科技大學建築研究所碩士論文。
    2. 王嘉澤(2006),《安平傳統聚落場所性之探討》,國立成功大學建築研究所碩士論文。
    3. 朱東川(2003),《廢棄牡蠣殼粉取代水泥及細骨料對水泥砂漿性質的影響》,國立雲林科技大學營建工程研究所碩士論文。
    4. 江毓庭(2021),《廢棄牡蠣殼發泡隔熱專性能驗證與評估之研究》,國立台北科技大學建築系建築與都市設計碩士班碩士學位論文。
    5. 吳純衡、范繼中(2009),《牡蠣作為水質濾材的應用》,行政院農業委員會水產試驗所水產加工組。
    6. 李泓銘(2005),《傳統灰縫材料之特性與配比最佳化之探討》,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
    7. 李哲榮(2005),《牡蠣殼粉資源化做為水泥膠結材料之研究》,國立臺灣海洋大學河海工程學系碩士學位論文。
    8. 林宗穎、林逸安、洪宇珊、張棚秝、賴育秀(2020),《利用牡蠣殼製作HDF纖維板之防焰性能研究》,全國高級中等學校土木與建築群109年專題及創意製作競賽複賽「專題組」作品說明書。
    9. 洪煌凱(2003),《古蹟灰漿之力學與微觀特性研究》,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
    10. 胡嫻筠(2011),《發炮型牡蠣殼水泥板材中和回收雨水水質研究》,南亞技術學院材料應用科技研究所碩士論文。
    11. 陳定萱(2009),《傳統灰漿與近現代灰漿之配比分析法研究》,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
    12. 陳俊良(2004),《古蹟灰漿材料之配比與強度關係之研究》,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
    13. 陳柏佑(2011),《廢棄蚵殼配合礦物摻料對水泥砂漿工程性質之研究》,國立高雄應用科技大學土木工程與防災科技研究所碩士論文。
    14. 陳淦政(2015),《灰階改植牡蠣殼粉環保塗料之熱特性研究》,明志科技大學環境與安全衛生工程系環境工程碩士班碩士論文。
    15. 游晏愷(2007),《灰漿之配比分析與工程性質研究》,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。
    16. 楊天淇(2013),《煅燒牡蠣殼粉之抑菌研究》,第十二屆旺宏科學獎成果報告書。
    17. 蔡定翰(2013),《牡蠣灰環保隔熱塗料之開發及熱特性之研究》,明志科技大學環境與資源工程研究所碩士論文。
    18. 蔡忠志(1989),《安平六部社聚落與民居之研究》,國立成功大學建築研究所碩士論文。
    19. 蔡濬宇(2012),《台灣傳統民居屋頂工程屋脊構造形式之研究》,國立成功大學建築研究所碩士論文。
    20. 羅揚宗(2009),《傳統磚砌建築灰縫材料改良之研究》,國立成功大學土木工程研究所碩士論文。

    書籍
    1. 陳惠琳、黃育徵(2021),《循環台灣 Circular Taiwan》,天下雜誌,台北市。
    2. 黃育徵(2017),《循環經濟Circular Economy》,天下雜誌,台北市。

    期刊
    1. 林慧秋、高堂穎、葉念慈(2021),〈牡蠣「殼」不「殼」以變黃金?〉〔電子版〕,農政與農情,346,125-128。
    2. 高淑雲、吳純衡(2011),〈煅燒牡蠣殼粉-安全、環保的天然抗菌物質〉電子版〕,農政與農情,230。
    3. 許洛瑋、葉念慈、蔡慧君(2018),〈牡蠣殼高值化應用〉〔電子版〕,水試專訊,064,16-19。
    4. 葉怡汝、薛舒尹(2019),〈觀察潮流垃圾變黃金-牡蠣殼投資專案〉〔電子版〕,台糖通訊,144(1),13-15。

    網路資料
    1. Ecostore,〈升級回收、再回收、降級回收:有什麼區別?〉,取自https://www.ecostore.tw/tag/%E9%99%8D%E7%B4%9A%E5%9B%9E%E6%
    2. Cindy Liao(2015),〈不只是回收,更要「升級回收」—看看荷蘭國鐵和航空公司怎麼做〉,社企流,取自https://www.seinsights.asia/article/3290/3269/3660
    3. Local Works Studio(2019),Building with shells – historical references,取自https://localworksstudio.com/building-with-shells-historical-references/
    4. Pocket Money口袋財經(2017),〈「五加二」產業是什麼?〉,取自https://pocketmoney.tw/5plus2/
    5. 大台南新聞(2021),〈蚵殼也能做人行磚 漁業廢棄物變身環保建材〉,取自https://www.youtube.com/watch?v=GIbKSO3C-RI
    6. 台糖企業永續發展,〈牡蠣殼轉製碳酸鈣-實現循環經濟〉,取自https://www.taisugar.com.tw/CSR/cp2.aspx?n=12237
    7. 台糖生技材料廠,〈生技材料廠〉,取自https://www.taisugar.com.tw/biotechnology/CP2.aspx?n=11810
    8. 行政院農委會漁業署漁業統計年報,取自https://www.fa.gov.tw/cht/PublicationsFishYear/content.aspx?id=35&chk=6c7f7242-297c-47d1-8bb1-51e7c8a5961c
    9. 浮蚵生夢(2019),〈台灣牡蠣養殖方式〉,取自https://wuyicheng1.wixsite.com/conews/about
    10. 陳姵嫺(2017),〈廢棄物綠能商機、再生綠建材使用及舊有建築物再利用〉,管理知識中心,取自https://mymkc.com/article/content/22703
    11. 陳凱隆(2006),〈安平蚵殼灰窯 搭起舊時代房舍〉,生命力新聞網,取自https://vita.tw/%E5%AE%89%E5%B9%B3%E8%9A%B5%E6%AE%BC%E7%81%B0%E7%AA%AF-%E6%90%AD%E8%B5%B7%E8%88%8A%E6%99%82%E4%BB%A3%E6%88%BF%E8%88%8D/
    12. 黃志方(2021),〈台糖生技材料廠點「殼」成金 再創循環農業新典範〉,工商時報,取自https://ctee.com.tw/industrynews/technology/405486.html
    13. 維基百科,〈Tabby concrete〉,取自https://en.wikipedia.org/wiki/Tabby_concrete
    14. 鄭惠仁(2022),〈進口蚵衝擊盤商購買意願低 台南要設剝蚵場建立品牌〉,聯合新聞網,取自https://udn.com/news/story/7266/6005682

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