課程來源：MIT

4.493 2005春季課程：新興材料II(Emergent Materials II, Spring 2005)

翻譯：姜凱文

編輯：陳玉侖陳盈

鋁銅合金鍵結特性示意圖。（圖片由自美國能源部提供。）
Representation of a copper-aluminum alloy's binding properties. (Image courtesy of the US Department of Energy.)

課程重點

本課程包括一系列的閱讀資料以及詳細的教學大綱。

This course features a list of readings, as well as a detailed syllabus.

課程描述

本課程的重點在於為學生在當前環境中以必要的工具來練習重要的建築物。使他們熟悉目前所使用的材料利用到那些重要的實例中，及其與組裝相關的特性。本課程還將向學生介紹一些未經測試，但相信在不久將來會被使用的材料。最後，藉由瞭解那些在建築領域中想法的進展，向學生提出挑戰，讓學生重新定義對可靠或永續的建築設計的認識。

This course will focus on providing students with the tools needed to practice responsible architecture in a contemporary context. It will familiarize students with the materials currently used in responsible practice, as well as the material properties most relevant to assembly. The course will also introduce students to materials that are untested but hold promise for future usage. Finally, the course will challenge students to refine their understanding of responsible or sustainable design practice by looking at the evolution of those ideas within the field of architecture.

師資

講師：
John Fernandez 教授

上課時數

教師授課：
每週1節
每節1小時

實作：
每週1節
每節3小時

程度

大學部 / 研究所

回應

告訴我們您對本課程或「開放式課程網頁」的建議。

聲明

麻省理工學院開放式課程認可開放式課程計畫（OOPS）的翻譯計畫，開放式課程計畫（OOPS）乃是運用其獨立團隊、獨立資源、獨立流程進行翻譯計畫之團隊。

所有麻省理工學院開放式課程之材料皆以麻省理工學院開放式課程創作共享授權發佈，所有之翻譯資料皆由開放式課程計畫（OOPS）所提供，並由其負翻譯品質之責任。

此處麻省理工學院開放式課程之資料乃由開放式課程計畫（OOPS）譯為正體中文。麻省理工學院開放式課程在此聲明，不論是否遭遇或發現相關議題，麻省理工學院開放式課程、麻省理工學院教師、麻省理工學院校方並不對翻譯正確度及完整性作保證。上述單位並對翻譯後之資料不作明示或默許對任一特定目的之適合性之保證、非侵權之保證、或永不出錯之保證。麻省理工學院校方、麻省理工學院開放式課程對翻譯上之不正確不負任何責任。由翻譯所引發任何關於此等資料之不正確或其他瑕疵，皆由開放式課程計畫（OOPS）負全責，而非麻省理工學院開放式課程之責。

原文聲明

Course Description

這個討論會是為了探究重要的問題以及使我們更熟悉可靠的當前建築用的各種各樣的材料。在探究與建築組合相關聯的材料特性時，我們還將研究有哪些力量驅使這些具體的人造物出現在現代建築之中。我們會特別提出與“可靠的”或永續的建築和設計不斷發展的想法相關的問題。儘管對於環境如何影響結構材料的研究已有實質成果，但仍有重要的研究要進行。我們還將瞭解一些在建築組合中未經測試，但肯定能在具體建築構造實踐中得以運用的材料。

課程同時以三種形式展開。我將用四節課時間講述不同主題的情況，這些內容對瞭解現代建築材料是很重要的。課堂講授在每週一的晚上進行。課上還會研究某類建築材料，作為進一步瞭解材料特性過程的一部分。最後，設計專題讓我們可以應用不熟悉的材料以改善建築組合。我們將會引進我用來管理材料特性資料的套裝軟體。

評分

成績由你所參與的兩個獨立部分而定。

Grading Table 教學活動百分比

軟體資料庫的研究、評估和輸入	50
設計專案	50

資源

本課程使用的材料軟體，部份係由Granta設計公司和教授們聯合設計。這個鏈結是該公司的網址，您可以瞭解更多關於這個軟體的資訊，如果有需要的話也可購買。

課程中所使用的CES EduPack補充教學資源由Granta 設計公司提供。

Course Description

This workshop is offered for the purpose of exploring important issues and becoming more familiar with a vast array of contemporary materials that constitute the making of responsible architecture today. While delving into material properties relevant to the making of architectural assemblies, we will also investigate the emergence of forces that have driven the physical artifact of contemporary buildings. We will especially, but not exclusively, address issues pertaining to the continually evolving idea of "responsible" or sustainable architecture and design. While there has been substantial work accomplished toward the definition of the environmental impact of construction materials, there is significant work still to be accomplished. We will also become familiar with materials that are simply untested in an architectural assembly but hold a certain promise for the performance of a particular architectural construct.

The course will proceed in three modes simultaneously. I will give four lectures that establish the state of affairs in various topics critical to an understanding of contemporary architectural materials. These lectures will be given on Monday evenings. The class will also investigate particular material families as part of the process of becoming more familiar with material properties. And finally, design projects will serve as ways in which to propose the application of unfamiliar materials for the improvement of an architectural assembly. We will employ a software package that I have been involved in designing for managing material property data.

Grading

Grades will be based on your participation in two separate components:

Grading Table ACTIVITiES PERCENTAGES

Software Database Research, Evaluation and Input	50
Design Proposal	50

Resources

This course uses a materials software program designed in part by the faculty in conjunction with Granta Design. This is a link to that company's Web site, where you can learn more about that software, and purchase it if you like.

CES EduPack Supplemental Teaching Resources used in the class, available through Granta Design.

Calendar Table 課課程單元關鍵日期

實驗1 Lab 1	軟體介紹 Software Introduction	軟體分發和指南 Software Distribution and Tutorials
第1課 Lecture 1	材料特性及選擇 Material Properties and Selection	閱讀材料1 Reading Packet 1
實驗 2 Lab 2	材料家族和新興材料 Material Families and Emerging Materials 材料家族的分類 Material Family Assignments	獲得各材料資料 Family Data Sourcing
第 2課 Lecture 2	材料使用的責任 Responsibility in Materials Use	閱讀材料2 Reading Packet 2
實驗 3 Lab 3	資料登錄 Data Input	資料確認及輸入 Data Verification and Input
第3課 Lecture 3	新興材料與建築形式 New Materials and Architectural Form 新興材料和設計 Emergent Materials and Design	閱讀材料3 Reading Packet 3
實驗 4 Lab 4	設計應用 Application to Design	初步設計團隊 Preliminary Design Interests
第4課 Lecture 4	施工的工業生態學 An Industrial Ecology of Construction	閱讀材料4 Reading Packet 4
實驗 5 Lab 5	設計提案 Design Proposals	設計提案的規格與視圖 Design Proposal Specification and Visualization
實驗 6 Lab 6	課堂上專案報告 In-class Project Presentations	設計提案的規格與視圖(續) Design Proposal Specification and Visualization (cont.)

閱讀資料表
Readings Table 課課程單元閱讀資料

第1課 Lecture 1	材料特性及選擇 Material Properties and Selection	閱讀材料1 Reading Packet 1 Fernandez, John.〈新興材料：美好的新世界需要美好的新材料〉，《波士頓建築》， 2005年 3-4月出版，第31-33頁。 Fernandez, John. "Emerging Materials: A Brave New World Requires Brave New Materials." Architecture Boston. March-April 2005. pp. 31-33. ———〈從陶土到特殊合成纖維，新興材料創造了新建築〉，《建築教育期刊》（2004年出版），第54-65頁。 ———. "From Kaolin to Kevlar Emerging Materials for Inventing New Architecture." Journal of Architectural Education (2004): 54-65. Ashby, M. F. 《材料設計與選擇中的多目標最佳化》，Acta 冶金公司，Elsevier Science Ltd.，2000年出版。 Ashby, M. F. "Multi-Objective Optimization in Material Design and Selection." Acta Metallurgica Inc. Published by Elsevier Science Ltd. 2000. Lovatt, A. M., and H. R. Shercliff. 《工程設計的製造程序的選擇。第一部分：程序選擇的作用》，《材料與設計》，19期（1998年）：205-215頁。 Lovatt, A. M., and H. R. Shercliff. "Manufacturing Process Selection in Engineering Design. Part 1: The Role of Process Selection." Materials and Design 19 (1998): 205-215. ———〈工程設計的製造程序的選擇。第二部分：建立任務型程序選擇的步驟的方法論〉，《材料與設計》，19期（1998年）：217-230頁。 ———. "Manufacturing Process Selection in Engineering Design. Part 2: A Methodology for Creating Task-based Process Selection Procedures." Materials and Design 19 (1998): 217-230. Johnson,K.W.，P.M.Langdon，和 M.F.Ashby合著，〈為設計者將材料分類及步驟：叢集分析的運用〉，《材料與設計》，2002年第23期:1-10頁。 Johnson, K. W., P. M. Langdon, and M. F. Ashby. "Grouping Materials and Processes for the Designer: An Application of Cluster Analysis." Materials and Design 23 (2002): 1-10. Fridley,Kenneth J. 〈木材及木造材料：一種結構材料的現狀和未來〉，《土木工程材料期刊》，（2002年 3/4月份出版）：91-96頁。 Fridley, Kenneth J. "Wood and Wood-based Materials: Current Status and Future of a Structural Material." Journal of Materials in Civil Engineering (March/April 2002): 91-96. Petry,Thomas M.，和 Dallas N. Little. 〈回顧粘土和膨賬性土壤在鋪面與與輕載結構中的穩定性：歷史，實例和未來〉，《土木工程材料期刊》（2002年11/12月份出版）：447-460頁。 Petry, Thomas M., and Dallas N. Little. "Review of Stabilization of Clays and Expansive Soils in Pavements and Lightly Loaded Structures: History, Practice, and Future." Journal of Materials in Civil Engineering (November/December 2002): 447-460. Bentur,Arnon.〈黏性材料－九千年和一個新世紀：過去、現在與未來〉，《土木工程材料期刊》（2002年1/2月份出版）：2-22頁 Bentur, Arnon. "Cementitious Materials -- Nine Millennia and A New Century: Past, Present, and Future." Journal of Materials in Civil Engineering (January/February 2002): 2-22. Bakis，C.E.，L.C.Bank，V.L.Brown，E.Consenza，J.F.Davalos，J.J.Lesko，, A. Machida, S. H. Rizkalla, 以及T. C. Triantafillou 合著，〈纖維補強高分子複合材料在施工的應用：研究综述〉，《複合建築材料期刊》，（2002年 3月份出版）：73-87頁。 Bakis, C. E., L. C. Bank, V. L. Brown, E. Cosenza, J. F. Davalos, J. J. Lesko, A. Machida, S. H. Rizkalla, and T. C. Triantafillou. "Fiber-Reinforced Polymer Composites for Construction: State-of-the-Art Review." Journal of Composites for Construction (May 2002): 73-87.
第2課 Lecture 2	材料使用的責任 Responsibility in Materials Use	閱讀材料 2 Reading Packet 2
第3課 Lecture 3	新材料與建築形式 New Materials and Architectural Form 新興材料與設計 Emergent Materials and Design	閱讀材料 3 Reading Packet 3
第4課 Lecture 4	施工的工業生態學 An Industrial Ecology of Construction	閱讀材料 4 Reading Packet 4

這部分提供了一份課堂講稿，它詳述了建築材料研究的歷史和現狀，並有範例說明。

This section presents one lecture from the course which gives a detailed overview of the history and present state of materials research in architecture, with examples.

課堂內容綜述
Overview Lecture
(英文PDF)、 (繁體PDF)、 (簡體PDF)、 (英文PPT)、 (繁體PPT)、 (簡體PPT)

對「課程 4.493：新興材料II」這門課有興趣的教育家、學生和自學者們，歡迎來和其他應用這個教材學習或教課的人在這個討論群組上互動。

這個服務是由麻省理工學院開放式課程提供，由猶他州立大學教育科技系的「開放持續學習機會研究群」所管理。世界各地的獨立學員可以互相連繫、協同合作、組織學習小組，及就利用麻省理工「開放式課程網頁」教材資源於他們正規或非正規教育學習時得到支援。

「開放式學習支援網」(Open Learning Support, 簡稱OLS)是一個著眼著眼於建立「社群軟體」的研究計劃，讓非正規學習社群利用現存公開的教材而組織起來。OLS基本前提是完整的教育機會必須讓使用者能夠與能解答其問題或提供支援的其他人建立起溝通管道。贊助者一般只能提供免費開放的網頁教材，但很難提供這樣的社群管道。社群支援必須由其他使用者提供。因此，OLS是：

在麻省理工「開放式課程網頁」以外獨立運作的需要使用者註冊並登入才能參與的並不頒授任何學位或文憑的計劃不提供與麻省理工或猶他州立大學教職人員直接連繫的管道馬上來本課程《4.493 新興材料II》的討論群組看看吧。

「開放式學習支援網」是由The William and Flora Hewlett 基金會贊助提供。

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