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研究生: 王郁翔
Wang, Yu-Hsiang
論文名稱: 以在地稻稈與土壤材料活化天主堂空間再生 - 台南後壁白沙屯天主堂改造為例
Regenerating Church Spaces through Local Rice-Straw and Soil-Based Materials- -A Case Study of the Renovation of the Baishatun Catholic Church in Houbi, Tainan
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: 2026
畢業學年度: 114
語文別: 中文
論文頁數: 148
中文關鍵詞: 稻稈土壤地方材料積層製造壓磚製造宗教建築再生
外文關鍵詞: rice straw, soil, local materials, layered extrusion, compression molding, religious building regeneration
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  • 本研究以台南後壁白沙屯天主堂為案例,由地方農業副產物再利用的角度出發,探討稻稈與在地土壤作為建築材料之可行性,並以宗教建築再生回應農村人口變遷、空間閒置與永續環境等議題。後壁地區長期為稻作生產聚落,每年產生大量稻稈,但現行處理方式仍以翻埋與露天燃燒為主,不僅造成空氣污染及碳排放,也使具有再生材料潛力之自然資源無法回流建築系統。另一方面,宗教建築因鄉村人口減少與使用需求轉變而逐漸閒置,其公共性與社群功能亦逐漸弱化,使建築資產面臨閒置、老化與文化斷裂。本研究希望透過地方材料循環,回應農村環境、建築再生以及地方社群參與等多重層面,使宗教建築重新成為串聯社區的公共平台。
    研究方法以材料製程比較為主要架構,分別採取積層製造、壓磚製造與拆除後碎混凝土回收再製三項途徑,對應建築填充體、構造元件與拆除廢材再利用等不同面向。首先,積層製造以3D擠出模擬方式測試稻稈、土壤、鹼液、水比例對成形穩定性與堆疊能力之影響,評估稻稈材料能否進入數位製造與建材單元化生產的可能性。其次,壓磚製造以傳統壓模方式,檢驗材料之均質性、黏結能力、抗壓強度與施工操作性能,建立地方低碳磚材的實務基礎。第三,拆除後碎混凝土回收再製,將拆除牆體骨材重新加入混合物中,測試膠結比例對材料抗壓性能的影響,並建立建築拆除—回收—再製—再利用的循環路徑。
    設計端提出「保存且修復」、「開放空間延伸」與「擴建改造」三項空間實踐策略,使建築更新不再僅限於形式修復,而能從歷史記憶、在地材料與社區參與等面向重新建構宗教建築的公共性。透過保存與修復既有牆體與符號,延續教堂之地方記憶;以開放空間延伸重新介入基地環境,使原先封閉之宗教場所轉化為可被村落共享之公共場域;並以擴建改造導入可拆解、可替換之材料填充體,使建築具備使用彈性與循環替換能力。本研究藉由材料—構造—空間三層向度的連結,使宗教建築成為自然材料再生與建築更新的展示場域,也成為社區交流、地方教育與農村活化的介面。本研究期望能為臺灣農村循環建築、宗教建築再生與地方永續發展提供可參照之基礎,並作為未來面對農業廢棄物利用、建築材料轉型與社區公共性建構等議題時的重要參考案例。

    This study examines the Baishatun Catholic Church in Houbi, Tainan as a case to explore the feasibility of reusing rice straw and local soil as building materials, addressing rural population change, spatial vacancy, and environmental sustainability. Houbi generates large amounts of rice straw annually, yet disposal still relies on field incorporation and open burning, producing pollution and preventing material reuse in construction. Meanwhile, declining use of rural churches has reduced their public functions, leading to architectural vacancy and cultural discontinuity. The research therefore seeks to reactivate religious architecture through local material circulation and community participation.
    The methodology applies a comparative framework of material fabrication through three approaches—layered extrusion, compression molding, and recycled crushed concrete. Layered extrusion uses 3D extrusion simulation to test proportions of rice straw, soil, alkali, and water, assessing forming stability and digital fabrication potential. Compression molding evaluates homogeneity, bonding, compressive strength, and workability for low-carbon brick applications.
    Three spatial strategies—preservation and repair, open-space extension, and adaptive expansion—are proposed to regenerate the church. They maintain historical memory, expand public accessibility, and introduce replaceable components supporting circular use. By integrating material, construction, and spatial perspectives, the church becomes a demonstration site for material reuse and a platform for community activities. The study provides a reference for circular construction, religious building adaptation, and rural sustainable development in Taiwan.

    摘要I SUMMARYII 謝誌V 目錄VI 圖目錄IX 表目錄XIV 第一章 緒論1 1-1研究背景2 1-2研究動機與目的3 1-2-1線性經濟困境:資源浪費與環境衝擊3 1-2-2循環系統的動力 稻稈變為循環材料3 1-3研究設計議題4 1-4稻稈廢棄物目前的處理方式及其比例5 1-5研究樣本採樣7 1-6研究流程10 1-7 小結11 第二章 文獻回顧與案例分析12 2-1台灣稻稈農業廢棄物再利用之歷史、現況13 2-2稻稈材料建材化14 2-2-1從傳統稻草工法到膠凝技術:農業纖維建材化14 2-2-2稻稈土磚材料的潛力15 2-2-3稻稈材料於積層製造與 3D 列印之研究發展18 2-2-4永續性與碳足跡影響19 2-3鹼激發膠結材20 2-4地方材料的創生與社區參與22 2-5廢棄宗教建築轉化為社區公共場域23 2-6小結24 第三章 在地性循環物質流建構25 3-1在地稻稈材料再利用流程26 3-2在地農業廢棄物與土壤於教堂再生中的材料循環策略28 3-3工業材料與生物材料的在地有機循環29 3-4小結30 第四章 稻稈與土壤材料研究31 4-1磚體結構性能之研究目標32 4-2材料本身特性實驗33 4-2-1測試方式33 4-2-2稻稈與土壤前處理、粒徑分級與配比流程34 4-2-3手動擠出積層製造 3D 列印模擬36 4-2-4試體成型與抗壓強度測試37 4-2-5材料本身特性觀察結果與討論38 4-3稻稈與土壤積層製造實驗39 4-3-1實驗流程39 4-3-2積層製造實驗階段一40 4-3-3積層製造實驗階段二42 4-4稻稈與土壤壓磚製造實驗49 4-4-1實驗流程49 4-4-2壓磚製造實驗50 4-5拆除老牆碎混凝土塊回收製造實驗51 4-5-1實驗流程51 4-5-2碎混凝土塊回收實驗52 4-6小結53 第五章 白沙屯天主堂設計改造55 5-1關於基地56 5-1-1台南後壁白沙屯鄉範圍56 5-1-2教堂相對位置與交通58 5-1-3基地街景照片59 5-1-4天主堂本身之材料、關係61 5-1-5三點對改造後的教堂公益性62 5-1-6開放空間與周圍您宅關係63 5-2教堂改造 3 個對策64 5-2-13個對策64 5-2-2保存並且修復65 5-2-3從老屋到室外開放空間延伸75 5-2-4擴建改造82 5-3以積層製造方式示範三種填充體單元構造方式85 5-3-1三種構造方式85 5-3-2循環式共創:不斷被更新的教堂平台94 5-3-3單元組裝拆解95 5-3-4滑動式填充體:讓空間在日常中持續轉變與被重新定義97 第六章 1:1 mock up 單元積層製造98 6-1第一階段列印99 6-1-1前期材料測試準備99 6-1-2單元列印100 6-2第二階段列印103 6-2-1前期材料測試準備103 6-2-2單元列印104 第七章 循環建築系統的最終整合:策略、材料與製造的再生框架106 7-1保存、設計與留白107 7-2不同製造方式讓在地材料回到教堂109 7-3永續回收循環的稻稈土磚114 7-4三種稻稈土材料製造方式之碳排放差異與減碳機制分析115 第八章 討論與結論116 8-1研究成果總結117 8-2設計成果價值119 8-3檢討與後續研究建議121 8-4結論122 參考文獻124 附錄128

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    26.稻穀、淤泥當建材,「鳥巢」建築師重現古早土角厝,取自: https://www.newsmarket.com.tw/blog/47561/
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