建築師設計錯落有致的立面磚牆時是如何控制立面的？

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這些案例從設計到施工的大致流程，用什麼軟體控制？怎麼去施工？

大家都在說設計，所以我講一下施工。正好看到《建築學報》的數字建造專輯，拿出來分享一下。

~~我是大自然的搬運工~侵刪~~

（以下文字摘自《建築學報》no.584,人機協作與智能建造探索，作者袁烽胡雨辰；圖片來自網路。）

從2009年開始，我們團隊在數字化磚構方面作出了多次設計與實踐探索。數字化設計的建造實踐歷經多次不同層面的探索，從早期的「模板尺」到真正運用機器人現場建造研發歷時6年。在上海J-Office廠房改造（2009），成都蘭溪亭（2010），松江名企產業園（2014），上海西岸池舍藝術館（2016）等項目中，非線性牆體的設計代表了我們在磚的美學性能方面的嘗試和思考，同時也記錄了在磚的數字化裝備與建造方法上的實踐與進步。

J-Office廠房外牆通過砌築單元的旋轉實現了絲綢意向與磚構設計的轉譯。在施工時，連續變化的旋轉角度被擬合為12個角度使用模板進行定位。

蘭溪亭在總結J-Office建造經驗的基礎上，在設計中便對錯縫尺寸進行預處理，優化擬合為5種模板。三角空心砌塊的引入解決了鋼筋的埋布問題，提高磚牆整體的結構性能。

而松江名企產業園，傳承傳統磚構中一丁一順的砌法，對牆面外側的順磚以漸變微差的方式逐步推出，利用磚自己的連續肌理創造出漸變的陰影效果。通過在層間懸繩控制肌理邊界，使用簡單卡尺工具便於工人確定順磚的出挑尺寸，完成設計的建造。

上海西岸池舍藝術館則首次使用機器人現場裝備輔以人工勾縫實現在場砌築。順磚出挑的微差設計無需通過優化擬合，六軸機器人為複雜的形態建造提供了足夠的自由度，亞毫米級的施工精度保證了磚構曲面的連續平滑。

磚的數字化建構經歷了從模板到工具輔助再到機器人在場建造人機協同的砌築方式的轉變，施工效率、設計完成度與建造精確性的提高為數字設計複雜性的實施提供了保障。

從你給的圖片來看，都是參數化

設計層面可以用grasshopper

難點是，如何將設計出來的磚頭的排列規則和施工相匹配。

謝邀，正好以前做過磚材料的資料搜集，所以決定來獻醜一波。

現代主義建築大師密斯·凡·德·羅說過一句話：「建築（Architecture）開始於兩塊磚被仔細地連接在一起。」磚就是我們的建築材料，而連接就是建築技術和施工方式。

早期建築師的作品中，磚是以承重及圍護的功能作用存在的。為使得建築更具有觀賞價值，才對其拼接方式進行細化。在這個時期的建築設計都是建築師手工製圖，施工也以人工操作為主，不難發現這個時期的立面風格呈現出極強的幾何風。

很多世界級大師，例如：路易斯·康、卒姆托、密斯·凡·德·羅等，也都是運用磚的幾何特質對立面進行塑造。在我國，優秀的磚建築作品也頻繁出現。不得不說磚，它是一種很好的建築材料，更是一種很好的設計元素，它以自身模塊化的特性，能組成點、線面的任意組合，並且可以塑造出虛與實、剛與柔的多重形象。隨著非線性建築的興起，磚也時髦了一把，加入了這個行列。

上圖是董豫贛老師的清水會館，建築大氣，簡約而不簡單。設計中具有濃烈的幾何特質，隱約中有康的影子。董老師的設計旨在強調光影的處理以及空間的塑造，感覺它還是對基本的形式咬得比較緊，整個建築環環相扣，邏輯、對位的手法等等都相當緊密。

清水會館給人以沉穩的個性，而題主給的上圖這種示意則比較活潑，然而，在設計與施工上基本還是以人工操作為主，儘管有大範圍的扭轉，卻還是以小面積的模塊進行重複建造。設計變化複雜程度也不是很高，設計過程中會需要參數化軟體的介入，但以人力出成果也還是能接受的。

天津拖拉機廠融創中心

天津拖拉機廠融創中心基地南端800m長的牆體，設計運用陶土磚的不同參數化組合展現建築的三維性，使牆體表情化、故事化以及節奏化。裡面陶土砌塊的做法具體有拔砌、45°扭轉錯砌、組合砌等10餘種，最後專門由參數化建模指導施工完成。

蘭溪亭

在蘭溪亭的設計中，運用演算法幫助建築師在設計之初捕捉水趨於靜止時的瞬間動態，然後通過數字化轉譯對這一動態過程進行建造表述。建築師預先設計了5種青磚磚縫「模塊尺」，便於施工操作，將其按照排列歸類的方式穿插進固定排列的青磚中，以實現這種漸變效果。經過縝密的空縫砌築模式，動態流水的視覺效果波動在牆體上，令原本厚重的牆體呈現出水波粼粼的效果。由於現有的技術和施工條件不允許建造使用機械臂這類數控加工設備，因此，所有的青磚砌築都必須由工人手工操作完成，對不同錯縫尺寸的青磚進行精確地表達。

建築的施工技藝和科技水平是分不開的，像以上這樣非線型變化的立面很早以前就有，但是由於完全的人力設計及施工難度過大，並不是很常見，即使有也只存在在小範圍內。而參數化設計使非線性的設計更簡單，機械自動化的加入又使得施工更便利。據我所知，國內很多大學的建築研究室已經有完善的一套從設計到施工的電子設備，從前期取材分析、設計建模，到後期輸入數據、利用機械臂搭建一氣呵成。

上海西岸池舍藝術館首次使用機器人現場裝備

任何一項技藝都免不了順應當時的技術水平，從長遠來看，由人力操作到機械自動化是建造歷史的必然過程。設計思考與施工技術是相互促進的，由於電子機械的引入，我們將來也會看到更多不可思議的建築作品。作為一個設計師，我們應該堅信一點，只要我們想得到，就沒有建不成，其實我們的膽子可以再大一點！

有輔助機械臂輔助砌磚

綢牆，grasshopper可以吧

我認為可能需要把軟體學好。

像題主上面列舉的磚牆紋理其實施工並不複雜。磚牆的施工還是傳統裝飾幕牆的一種，磚的肌理都是靠每塊磚的不同排列組合，這樣會導致人工成本極高，需要花費更多的工人和他們的時間，畢竟現在靠機器手臂排磚還不普遍。

因為環保和抗震的要求，中國和很多地區已經不允許真正的紅磚建築了。現在看到的好的紅磚建築主要都是 在砌塊外牆上用剛龍骨外掛的紅磚，紅磚材料都是廠家做的仿製陶磚或者是收購舊磚。

外掛紅磚類似這種（圖片來自網路）

因為磚牆只是建築外掛的一個表皮，脫離了結構特徵，所以可以做出各種各樣的變化，也有了各種花式排磚。

排出哪種肌理，哪種花式的磚立面效果，就看建築師的能力了。現在磚肌理的立面挺火的，特別在改造項目中頻繁出現，但我個人認為題主放出的這種類型的磚肌理圖片只是當下喜歡的一種流行元素，過個幾年後將會被大家所忘，被另外的立面元素所代替

電腦軟體是可以實現這些設計的效果和想法，設計師都是經過專業學習和培訓的，對美學、材料和工藝都可以做到很好的修養，grasshopper 、犀牛這類的軟體是實現的工具；

更大的難點在實施。這樣材料的生產製造（非標準工業化的產品）是對一個區域工業生產配套水平、供應能力以及技術工人素質的重要考驗；很多企業為一些想法和效果最後不得不從全球範圍尋找合適的工廠和工人。

另外，在現場施工中，需要提供樣板工程，1:1的模擬效果和施工工序，訓練工人；通過樣板工程發現實施中的問題，並培訓參與者，這樣是有效控制實施風險的方法。

當然，代價會比較高，不僅僅是資金，還有時間。好東西是需要耐心的。

建築立面的內容…………應該屬於裝修層面吧？

設計不是問題，難的是施工。容錯率低

用grasshopper 完全可以建模控制。

設計不是問題，施工的時候如何確保造型線條能夠完美按照設計圖紙，才是重難點問題。

成本較高。