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摘要：当下景观材料纷繁多样，新型材料不断涌现，仿石材、玻璃、金属等材料在景观中广泛运用，传统材料——砖的生命力表现并不蓬勃，随着传统材料的多样化创新性编织和实践性参数化建构，应该有更广阔的空间去探索砖材料的生命力，本文旨在研究通过现代设计手法，让历史悠久的砖材料重新焕发光彩。
关键词：景观材料;砖;数字化建构;参数化设计;机器臂
一、砖材料的种类及其属性
1.1分类
按主要原料，砖分为黏土砖、页岩砖、煤矸石砖和粉煤灰砖;煤渣砖以煤渣为主要原料，掺入适量石灰、石膏，经混合、压制成型、蒸养或蒸压而成的实心砖【1】。
按制作工艺，砖分为烧结多孔砖、烧结空心砖、蒸压灰砂空心砖。烧结多孔砖以黏土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的多孔砖;烧结空心砖以黏土、页岩、煤矸石等为主要原料，经焙浇而成;蒸压灰砂空心砖以石灰、砂为主要原料，经坯料制备、压制成型。
按是否经过高温烧结，砖分为烧结砖、水泥砖和透水砖，烧结砖是需要经过高温烧结，而水泥砖和透水砖无需经过高温烧结过程。水泥砖是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等作为主要原料，用水泥做凝固剂的一种新型砖材料，水泥砖自重较重，强度较高，缺点是与抹面砂浆结合不如红砖，容易在墙面产生裂缝，影响美观，多用于地面铺装。透水砖，也叫渗水砖、荷兰砖等。原材料多采用水泥、砂、矿渣、粉煤灰等环保材料，高压成形，整砖为一次性压缩而成，可在原料中加入涂料，形成不同颜色，耐磨性好，透水性好，是种绿色环保新型建材;防滑功能强，行车安全;维护成本低，易于更换，便于路面下管线埋设;抗冻性能和抗盐碱性高;不易破裂，抗压抗折强度高于同类产品;透水砖多用于地面铺装。
1.2颜色
普通砖的颜色主要由砖本身颜色呈现，加有涂料的砖色则由涂料决定【2】。普通烧结砖是由黏土烧结而成，而黏土的主要成分是三氧化硅、铁、氧化铝和石灰质。当含铁量较多的时候，会产生红色系的砖，即一般称之为“红砖“的烧结砖;含有石灰较多的时候，可以产生黄色系的砖;水泥砖和透水砖的颜色由涂料决定。
1.3新型砖材料
新型的砖材料一般是指“砖”的原材料不再是黏土、煤渣等传统材料，而是以玻璃料、琉璃料等材料为原料，根据传统砖的规格制成，玻璃砖是新型砖代表。玻璃砖，是用透明或颜色玻璃料压制成形的块状或空心盒状的玻璃制品。具有高透光性和选择透视性绿色环保、隔音隔热防尘、防潮、防结露抗压强度高特性。
二、砖在景观设计中的通常运用
通常，砖一方面在景观中作为构筑物的结构材料【3】，例如砖砌体结构景墙;另一方面，砖也作为饰面材料，例如墙面的表皮和地面的拼贴纹理。
当砖作为景观地表面材料，由于地面的平整性要求，砖的表达以拼接纹样呈现，最为普通拼接样式为齐缝拼接、工字拼接、人字纹拼接等等。
当砖作为构筑物材料时，它既可以作为墙体的结构材料，也可以作为墙体的表皮材料，更有胜者，既作为结构材料又作为墙表皮装饰材料（图1），该墙通过特制的镂空砖砌筑而成，形成一种特殊耐看的墙体肌理，不过该项目砖并不作为主要承重结构。通常情况下，砖作为构筑物的表皮材料居多，原因是多数砖砌体结构被更牢固的钢筋混凝土结构所代替。当砖作为构筑物的表皮材料时，其表现肌理大体为两种，一种是平整的砖肌理，例如：上海市淮海中路爱马仕店面砖的纹理（图2）;另一种是有凹凸的砖肌理，例如：位于摩洛哥伊夫圣罗兰街上的YSL博物馆，该项目采用当地的马拉喀什红陶土灌注的红砖作为表皮材料，利用砖的特性采用多种凹凸拼贴方式表达设计细节，成为全世界的打卡圣地（图3）。把砖材料运用得较为全面的，江南一带当属南京1912街区（图4），无论是工字形，梅花形，拱券等等砌筑方式，都能在这里找到【4】。
三、砖景观设计中的创新运用
3.1.数字化建造
随着时代的发展，数字化建造在景观中运用得越来越多，例如：大华地产天津流线艺术公园（图5）就是数字化建造运用。数字化建造主要依托参数化设计和材料的模块化属性，通过计算机参数化设计的辅助，经过重复变换及扭曲阵列等方式可以将大量模块化基本单元的砖设计成复杂却又有秩序的整体【5】，其表面形成更有设计感的肌理，例如：图6中的参数化砖墙体。
3.2.砖的参数化设计
砖的标准模度属性使其非常适用于参数化设计的基本单元。所谓参数化设计即为利用计算机完成復杂变化的设计，且只需修改参数就可调整设计结果，十分高效，目前运用于景观行业设计的设计软件是Rhino及基于Rhino平台的插件Grasshopper。
图7图8的两个案例是本人对参数化的研究，都是借助Rhino软件和Grasshopper插件完成，其原理都是先借助单元化矩阵，再用线干扰，通过计算机计算各个单元体距离干扰线的最短距离进行单元体大小的变化，从而形成参数化肌理。图7曾运用在实际项目设计中，作为景墙表面的肌理;图8正是对砖的参数设计研究的尝试，改变最后呈现效果也非常简单，只需要简单地滑动Grasshopper电池组中的ExtentX和ExtentY及B这三个电池就能得到不同的结果，当然也可以在Rhino中改变干扰线条的形态，也能得到不同的结果。
3.3.机器臂
由人工砌筑目前是砖材料的主要施工方式，但由于数字化建造设计通常非常复杂，施工相对较为繁琐和难度较大，传统的砌筑方式难以解决基于参数化设计生成的复杂砖墙在建造过程中面临的砖块的复杂空间定位、非标准角度旋转及误差控制和校准等问题【6】。参数化的新型建造方法包括手机实时定位法、投影标记法、数控标记法等，但随着机器代替人工的趋势，机器臂建造发展潜力巨大，机器臂原理是多种输入，多种输出的高度非线性建造器械，多运用在工业设计领域。
在建筑景观行业中运用机器臂这种高技术方法最具代表的是上海池社西岸艺术空间【4】。池社是位于上海西岸文化艺术区的一个艺术团体，是在废弃厂房上的基础上改造而成，在改造和修复过程中正是采用了机器臂建造方式完成波浪纹青砖墙体，让这个建筑闻名（图9）。机器臂砖构集合装备可以进行精准定位和安装，既加固了原破旧的青砖墙，并让其表皮呈现独特的肌理，让人印象深刻，使砖构这一古老技法能够适应当下时代的审美。
结语
砖这种材料无论是在国内还是国外都拥有几千年的建造历史，是一种人类建造文化与我们所在土地的联系纽带，新型建造技术的发展也延续着传统砖材料的生命力，这很重要。时代在不断更新，新型材料层出不穷，在这种语境下，出于对传统砖材料的处境思考完成本文的写作。通过本文的梳理和个人在工作的实践发现，传统砖材料值得让设计师去关注，它的不可替代性是它表达着人与土地之间的亲切性，伴随着建造技术的进步，砖材料还有很大潜力和可能性等着我们去挖掘。
参考文献：
[1]唐艺萍. 砖材料在中国当代建筑设计语言中的运用[J].大观，2018（10）：40-41
[2]杨锦棠. 中国传统建筑材料在现代建筑设计中的传承与创新[J]. 绿色环保建材，2020（05）：16-17.
[3]杨明月，谭哲，彭芳. 传统砖的现代性建构探讨[J]. 福建建筑，2019（08）：19-22.
[4]冯春龙. 南京民国建筑的价值及其保护利用[J]. 南京社会科学，2013，15（03）：23-28.
[5]罗丹，徐卫国. 参数化砖墙的新型建造方法研究[J]. 建筑技艺，2017（07）：110-112.
[6]袁烽. 砖构的另类表情 池社上海西岸艺术空间[J]. 室内设计与装修，2016（12）：32-35.
上海熠睦景观设计事务所 200000
关键词：景观材料;砖;数字化建构;参数化设计;机器臂
一、砖材料的种类及其属性
1.1分类
按主要原料，砖分为黏土砖、页岩砖、煤矸石砖和粉煤灰砖;煤渣砖以煤渣为主要原料，掺入适量石灰、石膏，经混合、压制成型、蒸养或蒸压而成的实心砖【1】。
按制作工艺，砖分为烧结多孔砖、烧结空心砖、蒸压灰砂空心砖。烧结多孔砖以黏土、页岩、煤矸石为主要原料，经焙烧而成的多孔砖;烧结空心砖以黏土、页岩、煤矸石等为主要原料，经焙浇而成;蒸压灰砂空心砖以石灰、砂为主要原料，经坯料制备、压制成型。
按是否经过高温烧结，砖分为烧结砖、水泥砖和透水砖，烧结砖是需要经过高温烧结，而水泥砖和透水砖无需经过高温烧结过程。水泥砖是利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等作为主要原料，用水泥做凝固剂的一种新型砖材料，水泥砖自重较重，强度较高，缺点是与抹面砂浆结合不如红砖，容易在墙面产生裂缝，影响美观，多用于地面铺装。透水砖，也叫渗水砖、荷兰砖等。原材料多采用水泥、砂、矿渣、粉煤灰等环保材料，高压成形，整砖为一次性压缩而成，可在原料中加入涂料，形成不同颜色，耐磨性好，透水性好，是种绿色环保新型建材;防滑功能强，行车安全;维护成本低，易于更换，便于路面下管线埋设;抗冻性能和抗盐碱性高;不易破裂，抗压抗折强度高于同类产品;透水砖多用于地面铺装。
1.2颜色
普通砖的颜色主要由砖本身颜色呈现，加有涂料的砖色则由涂料决定【2】。普通烧结砖是由黏土烧结而成，而黏土的主要成分是三氧化硅、铁、氧化铝和石灰质。当含铁量较多的时候，会产生红色系的砖，即一般称之为“红砖“的烧结砖;含有石灰较多的时候，可以产生黄色系的砖;水泥砖和透水砖的颜色由涂料决定。
1.3新型砖材料
新型的砖材料一般是指“砖”的原材料不再是黏土、煤渣等传统材料，而是以玻璃料、琉璃料等材料为原料，根据传统砖的规格制成，玻璃砖是新型砖代表。玻璃砖，是用透明或颜色玻璃料压制成形的块状或空心盒状的玻璃制品。具有高透光性和选择透视性绿色环保、隔音隔热防尘、防潮、防结露抗压强度高特性。
二、砖在景观设计中的通常运用
通常，砖一方面在景观中作为构筑物的结构材料【3】，例如砖砌体结构景墙;另一方面，砖也作为饰面材料，例如墙面的表皮和地面的拼贴纹理。
当砖作为景观地表面材料，由于地面的平整性要求，砖的表达以拼接纹样呈现，最为普通拼接样式为齐缝拼接、工字拼接、人字纹拼接等等。
当砖作为构筑物材料时，它既可以作为墙体的结构材料，也可以作为墙体的表皮材料，更有胜者，既作为结构材料又作为墙表皮装饰材料（图1），该墙通过特制的镂空砖砌筑而成，形成一种特殊耐看的墙体肌理，不过该项目砖并不作为主要承重结构。通常情况下，砖作为构筑物的表皮材料居多，原因是多数砖砌体结构被更牢固的钢筋混凝土结构所代替。当砖作为构筑物的表皮材料时，其表现肌理大体为两种，一种是平整的砖肌理，例如：上海市淮海中路爱马仕店面砖的纹理（图2）;另一种是有凹凸的砖肌理，例如：位于摩洛哥伊夫圣罗兰街上的YSL博物馆，该项目采用当地的马拉喀什红陶土灌注的红砖作为表皮材料，利用砖的特性采用多种凹凸拼贴方式表达设计细节，成为全世界的打卡圣地（图3）。把砖材料运用得较为全面的，江南一带当属南京1912街区（图4），无论是工字形，梅花形，拱券等等砌筑方式，都能在这里找到【4】。
三、砖景观设计中的创新运用
3.1.数字化建造
随着时代的发展，数字化建造在景观中运用得越来越多，例如：大华地产天津流线艺术公园（图5）就是数字化建造运用。数字化建造主要依托参数化设计和材料的模块化属性，通过计算机参数化设计的辅助，经过重复变换及扭曲阵列等方式可以将大量模块化基本单元的砖设计成复杂却又有秩序的整体【5】，其表面形成更有设计感的肌理，例如：图6中的参数化砖墙体。
3.2.砖的参数化设计
砖的标准模度属性使其非常适用于参数化设计的基本单元。所谓参数化设计即为利用计算机完成復杂变化的设计，且只需修改参数就可调整设计结果，十分高效，目前运用于景观行业设计的设计软件是Rhino及基于Rhino平台的插件Grasshopper。
图7图8的两个案例是本人对参数化的研究，都是借助Rhino软件和Grasshopper插件完成，其原理都是先借助单元化矩阵，再用线干扰，通过计算机计算各个单元体距离干扰线的最短距离进行单元体大小的变化，从而形成参数化肌理。图7曾运用在实际项目设计中，作为景墙表面的肌理;图8正是对砖的参数设计研究的尝试，改变最后呈现效果也非常简单，只需要简单地滑动Grasshopper电池组中的ExtentX和ExtentY及B这三个电池就能得到不同的结果，当然也可以在Rhino中改变干扰线条的形态，也能得到不同的结果。
3.3.机器臂
由人工砌筑目前是砖材料的主要施工方式，但由于数字化建造设计通常非常复杂，施工相对较为繁琐和难度较大，传统的砌筑方式难以解决基于参数化设计生成的复杂砖墙在建造过程中面临的砖块的复杂空间定位、非标准角度旋转及误差控制和校准等问题【6】。参数化的新型建造方法包括手机实时定位法、投影标记法、数控标记法等，但随着机器代替人工的趋势，机器臂建造发展潜力巨大，机器臂原理是多种输入，多种输出的高度非线性建造器械，多运用在工业设计领域。
在建筑景观行业中运用机器臂这种高技术方法最具代表的是上海池社西岸艺术空间【4】。池社是位于上海西岸文化艺术区的一个艺术团体，是在废弃厂房上的基础上改造而成，在改造和修复过程中正是采用了机器臂建造方式完成波浪纹青砖墙体，让这个建筑闻名（图9）。机器臂砖构集合装备可以进行精准定位和安装，既加固了原破旧的青砖墙，并让其表皮呈现独特的肌理，让人印象深刻，使砖构这一古老技法能够适应当下时代的审美。
结语
砖这种材料无论是在国内还是国外都拥有几千年的建造历史，是一种人类建造文化与我们所在土地的联系纽带，新型建造技术的发展也延续着传统砖材料的生命力，这很重要。时代在不断更新，新型材料层出不穷，在这种语境下，出于对传统砖材料的处境思考完成本文的写作。通过本文的梳理和个人在工作的实践发现，传统砖材料值得让设计师去关注，它的不可替代性是它表达着人与土地之间的亲切性，伴随着建造技术的进步，砖材料还有很大潜力和可能性等着我们去挖掘。
参考文献：
[1]唐艺萍. 砖材料在中国当代建筑设计语言中的运用[J].大观，2018（10）：40-41
[2]杨锦棠. 中国传统建筑材料在现代建筑设计中的传承与创新[J]. 绿色环保建材，2020（05）：16-17.
[3]杨明月，谭哲，彭芳. 传统砖的现代性建构探讨[J]. 福建建筑，2019（08）：19-22.
[4]冯春龙. 南京民国建筑的价值及其保护利用[J]. 南京社会科学，2013，15（03）：23-28.
[5]罗丹，徐卫国. 参数化砖墙的新型建造方法研究[J]. 建筑技艺，2017（07）：110-112.
[6]袁烽. 砖构的另类表情 池社上海西岸艺术空间[J]. 室内设计与装修，2016（12）：32-35.
上海熠睦景观设计事务所 200000