由於全球氣候變遷與建築業臨面極需改變的高碳排現況，本研究起源於對傳統土埆建築智慧的重新審視與現代技術整合需求。研究動機源自都市化進程中營建廢棄物無處消除的困境，以及傳統土埆建築在多雨潮濕氣候與都市高密度環境下的應用限制，本研究旨在探索都市與農業廢棄物循環利用於「生態磚及低碳砌體材料」的開發，並透過數位設計與製造技術導入，從而建立永續生態循環的建材開發模式。
研究針對稻殼、廢紙漿、木屑、竹葉纖維、蚵殼粉等廢棄材料展開系統性配比與性能試驗，研究重點涵蓋抗壓強度、吸水率、乾縮率與熱傳導係數比對數據，訂出符合經濟型、平衡型、與高性能之三類配方。運用Rhino建模、3D列印、真空成型、石膏翻模技術，建立單面壓製、石膏翻模澆注與雙面壓鑄三種成型工法，建構從模具設計到脫模乾燥的完整製造流程。並藉由參數化設計建立等距堆砌、構形嵌合與複形疊砌三大組構邏輯，創造出多樣化單元模組與連結節點，由單元到牆體系統之轉換，並以南投泰雅藝術祭實作驗證多孔結構砌體的生態效益。
研究成果證實複合材料重量較傳統混凝土減輕了40-60%，添加10%石灰使抗壓強度提升至3.1MPa，高比例植物纖維保溫效果達53%，並將廢棄物轉化為「非土非陶」特性生態建材；模組化構件系統具備可拆卸、重組與循環利用特性，驗證建築材料可從靜態消耗品轉換成為動態生態載體。本研究整合傳統工法與現代技術，為推行循環經濟與淨零碳排建築提供可行之參考，未來除了將著重材料結構強度提升之外，並擴展傳統土埆建築工法與數位製造的結合，推行生態建材之自動化發展。

Due to global climate change and the urgent need for change in the high-carbon-emission construction industry, this research originates from a re-examination of traditional rammed-earth building wisdom and the need for its integration with modern technology. The motivation for this study originates from the urban dilemma of a lack of disposal methods for construction waste and the limitations of traditional rammed-earth buildings in humid, rainy climates and high-density urban environments. This research aims to explore the circular utilization of urban and agricultural waste to develop “eco-bricks and low-carbon masonry materials,” and to establish a sustainable, circular material development model by introducing digital design and fabrication techniques.

The study conducted systematic proportioning and performance tests on waste materials such as rice husks, wastepaper pulp, wood shavings, bamboo leaf fibers, and oyster shell powder. Key research areas included compressive strength, water absorption rate, dry shrinkage rate, and thermal conductivity ratio data to define three types of formulations: economic, balanced, and high-performance. Using Rhino modeling, 3D printing, vacuum forming, and plaster casting, three forming methods—single-sided pressing, plaster-cast pouring, and double-sided die-casting—were established. This created a complete fabrication process from mold design to demolding and drying. Through parametric design, three key structural logics were created: equidistant stacking, form-fitting, and complex-shape stacking, leading to the creation of diverse modular units and connection nodes. The conversion from unit to wall system was demonstrated through a practical implementation at the Atayal Art Festival in Nantou, verifying the ecological benefits of the porous masonry structure.

The research results confirm that the composite material is 40–60% lighter than traditional concrete. Adding 10% lime improved compressive strength to 3.1MPa, and a high proportion of plant fibers achieved a 53% thermal insulation effect. This transformed waste into "non-soil, non-ceramic" eco-building materials. The modular component system features detachability, reusability, and recyclability, transitioning building materials from static consumables into dynamic ecological carriers. This study integrates traditional craftsmanship with modern technology, providing a viable reference for promoting a circular economy and net-zero carbon buildings. Future work will focus on improving the structural strength of the materials, expanding the integration of traditional rammed-earth building methods with digital manufacturing, and promoting the automated development of eco-building materials.

目錄
Chapter 1 緒論與研究框架	1
1.1	目的動機	4
1.1.1壤循環性的生態建築觀點	6
1.1.2當代的低碳建築材質趨勢	8
1.1.3多孔結構與共棲潛力	8
1.1.4共生型建築設計原則探討	8
1.2	研究目的	10
1.2.1當代磚與建築應用之研究	10
1.2.2彙整傳統磚與生態磚原材及製造流程之異差	10
1.2.3多孔結構磚植生載體的製造與實驗	10
1.2.4探討生態磚材應用與生物修復的相同性	11
1.2.5生態材演化及材料生物多樣性之探討	11
1.3	相關領域	13
1.3.1生態循環混凝土	13
1.3.2綠建築	15
1.3.3土埆屋建築	16
1.3.4夯土牆	17
1.3.5農業廢料建材化技術	17
1.3.6生物降解建材	18
1.3.7數位製造與生態建材	18
1.4	研究操作流程模型	20
1.4.1理論架構的系統性建構	20
1.4.2實驗方法論的操作框架	21
1.4.3數位製造的整合模式	21
1.5	研究成果	23
Chapter 2 相關背景與文獻回顧	25
2.1	技術演進與應用現況	30
2.1.1多孔混凝土的材料潛力與應用	30
2.1.2生態共棲的材料觀點	34
2.1.3活性菌絲複合材料之應用	37
2.1.4製程技術：人工與自然生成的整合	41
2.1.5再生資源於建材的應用	50
2.2	案例研究	54
2.2.1生態磚	54
2.2.2冷藏中心夯土建築技術案例研究	56
2.2.3生物城市裝置	57
2.2.4永續建築材料研究項目	61
2.2.5愛爾蘭夯土生態材料建築	62
2.3	相關理論回顧	65
2.3.1織理性	65
2.3.2織理性建築	69
2.3.3透明性Transparency	75
2.3.4風土建築	77
2.3.5偶合	79
Chapter 3 前期實驗與研究方法	87
3.1.研究方法與操作實驗流程	89
3.1.1.試驗研究應用：生物材料菌絲單元實驗	89
3.1.2.試驗研究應用模擬：基地與材枓構築系統	95
3.1.3.從傳統的砌築與框架的工法應用重新檢視材料的選用	103
3.2.生態磚之材料物理性分析	107
3.2.1.抗壓強度成本效益	107
3.2.2.阻絕熱傳導效果與保溫性	109
3.2.3.混合土材耐候與適用性能	110
3.2.4.科技補充的施工法與製造	112
3.3.	材料與製造實驗系統及方法	113
3.3.1.初步材料生成與試驗	114
3.3.2.單元磚組構與材料配比例建立	120
3.4.前期實驗成果整理	122
Chapter 4 數位成型工具與磚材製造	123
4.1.砌體成型（一）：單面模具與壓製	125
4.2.砌體成型（二）：石膏翻模與澆注	133
4.3.砌體成型（一）：雙面模具與多孔結構	144
4.4	砌體組構：牆體構築模式	153
4.4.1.等距堆砌	152
4.4.2.構造形態嵌合	156
4.4.3.重複形態疊砌	158
4.5.數位成型方法分析	161
Chapter 5 參數化設計應用於生物材砌體構架	163
5.1單元幾何與加工	165
5.2數位工具於紋理設計之應用	170
5.3生態牆之量體建構與應用	179
5.4生態牆構築(一)：嵌合構法	183
5.5生態牆構築(二)：附掛構法	188
Chapter 6 結論與建議	191
6.1.整合傳統與數位製造技術	193
6.2.生態材料的開發與多樣特性	194
6.3.從「暫存」到「再生」的循環模式	195
6.4.模組化構件與建築應用模式	196
6.5.現代技術的施工法與製造技術補充	197
6.6.研究限制	198
6.7.後續研究與未來展望	199
參考文獻	201
附錄	222
圖目錄
Chapter 1 緒論與研究框架
圖1.1- 1	生物循環圖	4
圖1.1- 2	農村土埆屋	4
圖1.1- 3	咕咾石與紅磚混合建造	4
圖1.1- 4	生物、工業搖籃到搖籃的循環圖	5
圖1.3- 1	生物循環混凝土	13
圖1.3- 2	生物循環混凝土	13
圖1.3- 1	珊瑚概念原型	14
圖1.3- 2	以珊瑚概念原型所製造可自行生長的生物磚	14
圖1.3- 5	零水泥珊瑚水下復育單元，以3D列印製造	14
圖1.3- 6	零水泥珊瑚水下復育單元，以3D列印製造	14
圖1.3- 7	以模仿珊瑚礁和紅樹林生長習性及外形的3D列印生態堤防單
	元	15
圖1.3- 8	竹構架裝置藝術展示-01	16
圖1.3- 9	木構裝置藝術展示-02	16
圖1.3- 10	生物結構設計建築-01	16
圖1.3- 11	2013年於漢堡國際建築展綠藻牆帷幕	16
圖1.4- 1	研究的操作流程模型	20
Chapter 2 相關背景與文獻回顧
圖2.1- 1	2019北歐設計在荷蘭舉行的設計會展，荷蘭成長館由生物基材
	建造	40
圖2.1- 2	建築表面菌絲體組成	40
圖2.1- 3	BLAST STUDIO將用過的紙杯切碎、煮沸，並將紙漿與菌絲體
	混合	41
圖2.1- 4	紙漿與菌絲體混合作為承重結構，而柱體的使用壽命結束時，
	可將其回收重新作為列印材料	41
圖2.1- 5	台北科技大學校園生態建築結，創造不斷發展的生物與框架混
	合結構	44
圖2.1- 6	台北花博新生園區夢想館，於外牆設計類梯框架構提供植柀攀
	爬生長	44
圖2.1- 7	透明網格經高濃度鹽水蒸發後所產生之結晶表面	45
圖2.1- 8	透明網格經高濃度鹽水蒸發後所產生之結晶表面	45
圖2.1- 9	垂直建築物立面並將鹽堆積於表面的生長系統設計	46
圖2.1- 10	雪松木材瓦片受到風化後產生向外捲曲	47
圖2.1- 11	木材受到風化過程而產生向外捲曲	47
圖2.1- 12	2019年荷蘭設計周THE GROWING PAVILION菌絲材料結構	48
圖2.1- 13	義大利藝術家朱利亞諾.毛里 GIULIANO MAURI所設計的大
	樹教堂	49
圖2.2- 1	塑膠廢棄物再製轉成建材	55
圖2.2- 2	塑膠廢棄物再製轉成建材	55
圖2.2- 3	2014 MOMA PS1'S FIGURE 2 HY-FI設計	55
圖2.2- 4	2022年MOBO + ALSAR ATELIER + GB URBAN STUDIO在
	倫敦的展示創新的麻與混凝土混合裝置藝術品	55
圖2.2- 5	2022年MOBO + ALSAR ATELIER + GB URBAN STUDIO在
	倫敦的展示創新的麻與混凝土混合裝置藝術品	55
圖2.2- 6	夯土模矩化製造吊裝施工	55
圖2.2- 7	夯土模矩化製造吊裝施工	55
圖2.2- 8	夯土模矩化製造吊裝施工	56
圖2.2- 9	夯土模矩化製造吊裝施工	56
圖2.2- 10	夯土模矩化製造吊裝施工	56
圖2.2- 11	夯土模矩化製造吊裝施工	56
圖2.2- 12	3D列印建築圍牆結構的原型作品MERISTEMWALL	58
圖2.2- 13	分層組織列印過程	58
圖2.2- 14	列印成品與模擬成品對比	58
圖2.2- 15	列印成品與模擬成品對比	58
圖2.2- 16	列印成品細節	59
圖2.2- 17	列印成品細節	59
圖2.2- 18	19 ATELIER MARKO BRAJOVIC「NINHO」生物城市裝置	60
圖2.2- 19	19 ATELIER MARKO BRAJOVIC「NINHO」生物城市裝置	60
圖2.2- 20	植物纖維材	61
圖2.2- 21	植物纖維材構造再利用設計	161
圖2.2- 22	植物纖維材原	62
圖2.2- 23	再利用構造設計	62
圖2.2- 24	愛爾蘭首座使用夯土技術建造的公共建築位於科克市特拉摩爾
	谷公園	63
圖2.2- 25	夯土材設計圖說	63
圖2.2- 26	夯土材完成後構造	63
圖2.2- 27	夯土構材	64
圖2.2- 28	夯土構材屋頂植物纖維構設計	64
圖2.3- 1	ROMEO AND JULIET WINDMILL, 1896.	70
圖2.3- 2	CHATLESROSS HOUSE, 1902	70
圖2.3- 3	THE GLASNER HOUSE, 1902	71
圖2.3- 4	ARTHUR HEURTLEY HOUSE, 1902	71
圖2.3- 5	MILLARD HOUSE, PASADENA, 1923	71
圖2.3- 6	STORER HOUSE , 1923	71
圖2.3- 7	ENNIS HOUSE, 1924	71
圖2.3- 8	THE FREEMAN HOUSE, 1924	71
圖2.3- 9	MALCONM WILLEY HOUSE, 1934	72
圖2.3- 10	MALCONM WILLEY HOUSE, 1934	72
圖2.3- 11	HERBERT JACOB HOUSE, 1937	72
圖2.3- 12	JOHNSON WAX RESEARCH TOWER, 1939	73
圖2.3- 13	JOHNSON WAX RESEARCH TOWER, 1950	73
圖2.3- 14	JOHNSON WAX RESEARCH TOWER, 1950	73
圖2.3- 15	砌體與空間型式	74
圖2.3- 16	構築成牆體排列	74
圖2.3- 17	單元與嵌合結構	75
圖2.3- 18	構築成牆體型式	75
圖2.3- 19	單元與嵌合結構	75
圖2.3- 20	建築外牆砌體型式	76
圖2.3- 21	石材單元結構	77
圖2.3- 22	光與砌體關係	77
圖2.3- 23	石材單元與嵌合結構牆體	77
圖2.3- 24	牆體孔隙與內部空間	77
圖2.3- 25	模擬含水量分佈圖	80
圖2.3- 26	樹藝整合建築實際技術-01	81
圖2.3- 27	樹藝整合建築實際技術-02	81
圖2.3- 28	BAUBOTANIK建築術-01	81
圖2.3- 29	BAUBOTANIK建築術-02	81
圖2.3- 30	結構裝飾3D列印支架，創造不斷發展的植物混合結構	83
圖2.3- 31	3D列印構建複雜的邊界以維持多物種棲息，並引進蜂群	83
圖2.3- 32	3D列印骨架的計算設計階段，拓撲優以參數化確保材料放置
	允許蜜蜂棲息在多孔結構內，同時保持結構性能	84
圖2.3- 33	克勞迪婭·科爾莫 不安的迷宮	85
圖2.3- 34	受到污染的土壤採3D列印後並接種平菇（PLEUROTUS OSTREATUS）的原型牆部分，菌絲體在35天內完全定植在牆
	壁上，證明了可行性和生物相容性	85
圖2.3- 35	環境演替圖：植物修復為後續物種建立和成熟提供了暫棲地，
	將場地轉變為物種多樣性的綠洲	85
圖2.3- 36	菲爾·艾爾斯，真菌建築建築概念原型	85
圖2.3- 37	菲爾·艾爾斯，真菌建築建築概念原型	85
Chapter 3 前期實驗與研究方法
圖3.1- 1	高溫殺菌後碎狀咖啡渣與植入菌菇根莖平均放置後，並以保鮮
	膜密封包覆，預留透氣口數個，放置於陰涼潮濕處，隔天以清
	水噴灑於通風口處	90
圖3.1- 2	高溫殺菌後碎狀咖啡渣與植入菌菇根莖平均放置後，並以保鮮
	膜密封包覆，預留透氣口數個，放置於陰涼潮濕處，隔天以清
	水噴灑於通風口處	90
圖3.1- 3	高溫殺菌後碎狀咖啡渣與植入菌菇根莖平均放置後，並以保鮮
	膜密封包覆，預留透氣口數個，放置於陰涼潮濕處，隔天以清
	水噴灑於通風口處	91
圖3.1- 4	菌絲生長成型-限制成型正面	91
圖3.1- 5	菌絲生長成型-限制成型背面	91
圖3.1- 6	菌絲生長成型-限制成型側面	91
圖3.1- 7	菌絲生長2個月後包覆碎狀，絲狀膠結呈現厚度不均	91
圖3.1- 8	菌絲生長2個月後包覆碎狀，絲狀膠結呈現厚度不均	91
圖3.1- 9	菌絲生長2個月後包覆碎狀，絲狀膠結呈現厚度不均	91
圖3.1- 10	咖啡渣菌絲生長成型加熱後定型	91
圖3.1- 11	咖啡渣菌絲生長成型加熱後定型	91
圖3.1- 12	限制生長模具之3D設計	92
圖3.1- 13	限制生長模具之3D列印	92
圖3.1- 14	限制生長模具之3D切片檔案	92
圖3.1- 15	3D列印成型後，填入混合菌絲材	92
圖3.1- 16	3D列印成型後，填入混合菌絲材	92
圖3.1- 17	外型矽膠模加工，3D列印成型邊框加固	92
圖3.1- 18	外型矽膠模加工，3D列印成型邊框加固	92
圖3.1- 19	外型矽膠模加工，3D列印成型邊框加固	92
圖3.1- 20	填入矽膠正面	93
圖3.1- 21	填入矽膠側面	93
圖3.1- 22	填入矽膠及填入有機草碳木	93
圖3.1- 23	南投泰雅渡假村內親子樂園廣場既有景觀與週遭景色	95
圖3.1- 24	南投泰雅渡假村內親子樂園廣場既有景觀與週遭景色	95
圖3.1- 25	繪製數位設計並模擬生成堆砌形態截圖	96
圖3.1- 26	繪製模擬生成堆砌形態後實作製造以及堆砌成牆體形態參數設
	計程式	97
圖3.1- 27	繪製數位設計並模擬生成堆砌形態截圖	97
圖3.1- 28	繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	98
圖3.1- 29	保麗龍型體電射切割單元型態	98
圖3.1- 30	保麗龍型體電射切割六角型砌體中層單元型態	98
圖3.1- 31	六角型砌體金屬模具	98
圖3.1- 32	六角型砌體底層灌注過程	99
圖3.1- 33	六角型砌體中層灌注過程	99
圖3.1- 34	六角型砌體表層灌注過程	99
圖3.1- 35	六角型砌量體堆砌過程-01	99
圖3.1- 36	六角型砌量體堆砌過程-02	99
圖3.1- 37	六角型砌量體堆砌過程-03	99
圖3.1- 38	六角型砌量體現況孔隙生物帶	99
圖3.1- 39	完成作品實景拍攝-01	101
圖3.1- 40	完成作品實景拍攝-02	101
圖3.1- 41	完成作品實景拍攝-03	102
圖3.1- 42	完成作品實景拍攝-04	102
圖3.1- 43	夯土	103
圖3.1- 44	竹牆夾泥	103
圖3.1- 45	壓制土磚(COMPRESSED EARTH BLOCK)	103
圖3.1- 46	草泥抹面	103
圖3.1- 47	泥磚(MUD BRICK)	103
圖3.1- 48	屋頂覆土	103
圖3.1- 49	草泥磚(COB)	103
圖3.1- 50	泥袋砌牆(EARTHBAG/SUPERADOBE)	103
圖3.2-1	混合材料後抗壓強度變化曲線	107
圖3.2-2	混合材料後於成本效益分析比值	107
圖3.2-3	傳熱與保溫性能比較圖(藍色代表熱傳導效果綠色代表保溫效
	果)	109
圖3.2-4	綜合耐久性能雷達分析	110
圖3.2-5	混合材料後抗吸水與乾縮變化關係	111
圖3.2-6	混合材料乾縮率變化	111
圖3.3-1	預拌水泥砂	115
圖3.3-2	乾燥芒草桿	115
圖3.3-3	混合竹葉、芒草桿	115
圖3.3-4	廢棄碎紙	115
圖3.3-5	粗纖維絲菜瓜芯	115
圖3.3-6	預拌陶土漿液	115
圖3.3-7	紙磚擠壓器	116
圖3.3-8	熟石灰粉	116
圖3.3-9	玉米澱粉	116
圖3.3-10	玉米澱粉	116
圖3.3-11	以碎紙機碎化後浸泡於水中	117
圖3.3-12	待充份吸飽水份後以工具機攪拌	117
圖3.3-13	攪拌成半紙半泥狀態	117
圖3.3-14	沒入水中的紙漿泥狀態	117
圖3.3-15	撈取紙漿泥	117
圖3.3-16	平整鋪設於紙磚擠壓器中	117
圖3.3-17	添加雜土混合椰纖塊並微拌勻	117
圖3.3-18	將紙漿泥添加至邊框平整高度	117
圖3.3-19	將網狀U型擠壓金屬塊置於頂	118
圖3.3-20	拉起兩側施工桿交錯至施工點	118
圖3.3-21	施力往下壓擠出水份	118
圖3.3-22	U型擠壓金屬塊浮出水份	118
圖3.3-23	去除水份約減去1/3高度	118
圖3.3-24	移出紙漿磚成型狀態	118
圖3.3-25	材料主體：A-土、砂、石	119
圖3.3-26	材料主體：B-天然纖維	119
圖3.3-27	材料主體：C-雜生植物	119
圖3.3-28	材料主體：D-黏土+粗絲瓜纖維	119
圖3.3-29	材料主體：Ｅ-粗紙漿+雜土	119
圖3.3-30	基本單元磚製作後排列等侍晾乾	119
Chapter 4 數位成型工具與磚材製造
圖4.1-1	C1單元繪製等模擬生成視圖	125
圖4.1-2	C2單元繪製等模擬生成視圖	125
圖4.1-3	C3單元繪製等模擬生成視圖	125
圖4.1-4	C4單元繪製等模擬生成視圖	125
圖4.1-5	C1繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	126
圖4.1-6	C2繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	126
圖4.1-7	C3繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	126
圖4.1-8	C4繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	126
圖4.1-9	C1單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	126
圖4.1-10	C2單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	126
圖4.1-11	C3單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	126
圖4.1-12	C4單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	126
圖4.1-13	送入3D列印分層摸擬軟體	127
圖4.1-14	送入3D列印分層摸擬軟體，確認切片層數及使用材料並模擬
	列印及成型路徑	127
圖4.1-15	C1單元列印成型	127
圖4.1-16	C2單元列印成型	127
圖4.1-17	C3單元列印成型	127
圖4.1-18	C4單元列印成型	127
圖4.1-19	3D列印之造型模具排列於空氣成型機成型後，因設計造型過
	呈現內彎角度，致使模具脫離困致而破壞成型板材	128
圖4.1-20	3D列印之造型模具排列於空氣成型機成型後，因設計造型過
	呈現內彎角度，致使模具脫離困致而破壞成型板材	128
圖4.1-21	3D列印之造型模具排列於空氣成型機右側，並加熱成型膠片
	至軟化，將右側底盤網狀排除空氣功態鍵啟動	128
圖4.1-22	3D列印之造型模具排列於空氣成型機右側，並加熱成型膠片
	至軟化，將右側底盤網狀排除空氣功態鍵啟動	128
圖4.1-23	將左側經加熱軟化後的膠片快速往右側翻轉蓋下至底部，並
	用力壓住等待模具與膠片之氣體壓縮並排除後，等待冷卻定
	型後取出模具即可	129
圖4.1-24	將左側經加熱軟化後的膠片快速往右側翻轉蓋下至底部，並用
	力壓住等待模具與膠片之氣體壓縮並排除後，等待冷卻定型後
	取出模具即可	129
圖4.1-25	收集裝潢產業之廢棄木屑，經過篩選後呈現棉密狀態	130
圖4.1-26	市售蚵殼輾壓後磨成生石灰粉（多用於土壤改良作用）	130
圖4.1-27	收集辦公室之廢棄紙	130
圖4.1-28	經過碎紙機碎去文件資訊後，加入水份以市售果汁機進行攪碎
	近紙漿泥狀態	130
圖4.1-29	經過碎紙機碎去文件資訊後，加入水份以市售果汁機進行攪碎
	近紙漿泥狀態	130
圖4.1-30	依比例混拌基礎材，並加入水份以上、下翻和攪拌混合約3~5
	分鐘，並以手揑成團狀態確認已產生膠結性	131
圖4.1-31	預備成型膠片成型模具，填料之前先行刷塗一層隔離親水油料
	以利順利脫模	131
圖4.1-32	預備成型膠片成型模具，填料之前先行刷塗一層隔離親水油料
	以利順利脫模	131
圖4.1-33	將混合拌勻材料以捏成團狀填入模具，並填至整平後微微拍打
	使空氣排出	131
圖4.1-34	將混合拌勻材料以捏成團狀填入模具，並填至整平後微微拍打
	使空氣排出	131
圖4.1-35	以預先列印紋理反向模具壓印，並擠出多餘水份	131
圖4.1-36	以預先列印紋理反向模具壓印，並擠出多餘水份	131
圖4.1-37	壓印後呈現狀態，移置通風陰涼處靜置約二天乾燥	131
圖4.1-38	壓印後呈現狀態，移置通風陰涼處靜置約二天乾燥	131
圖4.1-39	成品乾燥後脫模狀態，依相同流程所製作之C單元造型	132
圖4.1-40	成品乾燥後脫模狀態，依相同流程所製作之C單元造型	132
圖4.1-41	C1單元脫模型態	132
圖4.1-42	C2單元脫模型態	132
圖4.1-43	C3單元脫模型態	132
圖4.1-44	C4單元脫模型態	132
圖4.2-1	將翻模成品預先規劃製作上半模型與下半模型放置於灌注盒中央，並以陶土固定並封填非上半模型部份，	134
圖4.2-2	取出上半部模型體積相等石膏粉量	134
圖4.2-3	加入水的比例1:1.25（石膏1），靜置約1~2分鐘使石膏粉充份
	吸收水份再開始均勻攪拌，以順時針方向攪拌，每分鐘約100
到150圈，可以有效消除氣泡，確保石膏漿的均勻性	134
圖4.2-4	攪拌完成緩和穩定地倒入模具中，避免產生汽泡	134
圖4.2-5	於模具兩側並輕輕拍打以排出空氣，而石膏發熱產生硬化時應
	避免震動以免產生裂紋	134
圖4.2-6	放置於通風良好處等待乾燥後翻轉石膏模具移出置中之模型成
	品及陶土等，以刀片或刮刀削平凹陷及不平整位置，可以同樣
	步驟再製作下半模具，注意留下灌注孔及通氣孔	134
圖4.2-7	D1單元繪製模擬生成視圖	135
圖4.2-8	D1單元繪製模擬生成視圖	135
圖4.2-9	D1單元繪製模擬生成視圖	135
圖4.2-10	D1單元繪製模擬生成視圖	135
圖4.2-11	D1繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	135
圖4.2-12	D2繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	135
圖4.2-13	D3繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	135
圖4.2-14	D4繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	135
圖4.2-15	單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	136
圖4.2-16	單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	136
圖4.2-17	單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	136
圖4.2-18	單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	136
圖4.2-19	單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	136
圖4.2-20	送入3D列印分層摸擬軟體	137
圖4.2-21	確認切片層數及使用材料並模擬列印及成型路徑	137
圖4.2-22	D1單元列印成型	137
圖4.2-23	D2單元列印成型	137
圖4.2-24	D3單元列印成型	137
圖4.2-25	D4單元列印成型	137
圖4.2-26	D1單元石膏翻模上部灌注成型孔模具	138
圖4.2-27	D2單元石膏翻模上部灌注成型孔模具	138
圖4.2-28	D1單元石膏翻模下部成型模	138
圖4.2-29	D2單元石膏翻模下部成型模	138
圖4.2-30	D3單元石膏翻模上部灌注成型孔模具	139
圖4.2-31	D4單元石膏翻模上部灌注成型孔模具	139
圖4.2-32	D3單元石膏翻模下部成型模具	139
圖4.2-33	D4單元石膏翻模下部成型模具	139
圖4.2-34	澆注漿液攪拌均勻	140
圖4.2-35	澆注漿液以容器舀出	140
圖4.2-36	將準備好之石膏模具與澆注漿液並列，減少澆注入石膏操作模
	具中距離	141
圖4.2-37	注入石膏模具灌注孔中	141
圖4.2-38	澆注至石膏模具澆注孔滿出並微凸，於25分鐘等待時間中	141
圖4.2-39	若有澆注液有微凹陷超過1CM就需再補注入石膏模具灌注孔
	中，維持漿液的高度	141
圖4.2-40	20分鐘後漿液凹陷則無需再補澆注	141
圖4.2-41	並於25分鐘時間後將石膏模具翻轉倒立於澆注液桶上，將多
	餘液體倒出	141
圖4.2-42	將澆注口液態成型移除	141
圖4.2-43	施力平均打開石膏模具上蓋後等待25~50分鐘水份吸收硬化足
	以支撐自體結構脫模	141
圖4.2-44	D1單元打開膏模具後呈現狀況	142
圖4.2-45	D2單元打開膏模具後呈現狀況	142
圖4.2-46	D3單元打開膏模具後呈現狀況	142
圖4.2-47	D4單元打開膏模具後呈現狀況	142
圖4.2-48	D4單元打開膏模具後呈現狀況	142
圖4.2-49	D1單元脫模型態	143
圖4.2-50	D2單元脫模型態	143
圖4.2-51	D3單元脫模型態	143
圖4.2-52	D4單元脫模型態	143
圖4.2-53	澆注模具及乾燥成型脫模，送入乾燥機中烘乾定型	143
圖4.2-54	澆注模具及乾燥成型脫模，送入乾燥機中烘乾定型	143
圖4.2-55	澆注模具及乾燥成型脫模，送入乾燥機中烘乾定型	143
圖4.2-56	澆注模具及乾燥成型脫模，送入乾燥機中烘乾定型	143
圖4.3-1	E1繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	144
圖4.3-2	E2繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	144
圖4.3-3	E3繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	144
圖4.3-4	E4繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	144
圖4.3-5	E1繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	144
圖4.3-6	E2繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	144
圖4.3-7	E3繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	145
圖4.3-8	E4繪製三視圖及等角視圖視窗截圖	145
圖4.3-9	E1單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	145
圖4.3-10	E2單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	145
圖4.3-11	E3單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	145
圖4.3-12	E4單元三視圖尺寸詳圖，單位公分	145
圖4.3-13	送入3D列印分層摸擬軟體	146
圖4.3-14	及確認切片層數及使用材料並模擬列印及成型路徑	146
圖4.3-15	E1單元列印成型	146
圖4.3-16	E E2單元列印成型	146
圖4.3-17	E3單元列印成型	146
圖4.3-18	E4單元列印成型	146
圖4.3-19	E1單元於3D軟體中繪製分模並模擬列印型態	147
圖4.3-20	E1單元於3D軟體中繪製分模並模擬列印型態	147
圖4.3-21	雙面壓鑄模具檔案送入3D列印分層摸擬軟體	147
圖4.3-22	確認切片層數及使用材料並模擬列印及成型路徑	147
圖4.3-23	E1雙面壓鑄模具分模單元列印成型	147
圖4.3-24	E2雙面壓鑄模具分模單元列印成型	147
圖4.3-25	E3雙面壓鑄模具分模單元列印成型	148
圖4.3-26	E4雙面壓鑄模具分模單元列印成型	148
圖4.3-27	收集燃燒後雜木碳及混合雜質之混合土	149
圖4.3-28	市售蚵殼輾壓後磨成生石灰粉（多用於土壤改良作用）	149
圖4.3-29	收集辦公室之廢棄紙及經過碎紙機碎去文件資訊後狀態	149
圖4.3-30	依比例混拌基礎材，加適量水份以調整材料濕度，採以上下翻
	拌模式充份混合，攪拌時間應控制在5分鐘範圍內為佳，可手
	揑可成團確認	149
圖4.3-31	將拌好之基礎材料	149
圖4.3-32	填入預先準備好可拆模之模具，靜置約10分鐘後進行脫模	149
圖4.3-33	以底面積接觸面放置平整後	150
圖4.3-34	進行脫離模具，並以左先右後，抽離零件	150
圖4.3-35	脫離模具後定形狀態	150
圖4.3-36	定型後乾燥成形狀	150
圖4.3-37	脫模後平放陰涼處乾燥成型	150
圖4.3-38	依相同流程所製作之E單元造型	150
圖4.3-39	脫模後平放陰涼處乾燥成型	151
圖4.3-40	依相同流程所製作之E單元造型	151
圖4.3-41	E1單元脫模型態	151
圖4.3-42	E2單元脫模型態	151
圖4.3-43	E3單元脫模型態	151
圖4.3-44	E4單元脫模型態	151
圖4.4-1	C1單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	153
圖4.4-2	C1單元堆砌成牆體形態	153
圖4.4-3	C1單元實作製造堆砌成品照	153
圖4.4-4	C1單元實作製造堆砌成品照	153
圖4.4-5	C2單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	153
圖4.4-6	C2單元堆砌成牆體形態	153
圖4.4-7	C2單元實作製造堆砌成品照	154
圖4.4-8	C2單元實作製造堆砌成品照	154
圖4.4-9	C3單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	154
圖4.4-10	C3單元堆砌成牆體形態	154
圖4.4-11	C3單元實作製造堆砌成品照	154
圖4.4-12	C3單元實作製造堆砌成品照	154
圖4.4-13	C4單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	154
圖4.4-14	C4單元堆砌成牆體形態	154
圖4.4-15	C4單元實作製造堆砌成品照	155
圖4.4-16	C4單元實作製造堆砌成品照	155
圖4.4-17	D1單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	156
圖4.4-18	D1單元堆砌成牆體形態	156
圖4.4-19	D1單元實作製造堆砌成品照	156
圖4.4-20	D1單元實作製造堆砌成品照	156
圖4.4-21	D2單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	156
圖4.4-22	D2單元堆砌成牆體形態	156
圖4.4-23	D2單元實作製造堆砌成品照	156
圖4.4-24	D2單元實作製造堆砌成品照	156
圖4.4-25	繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造及	157
圖4.4-26	D3單元堆砌成牆體形態	157
圖4.4-27	D3單元實作製造堆砌成品照	157
圖4.4-28	D3單元實作製造堆砌成品照	157
圖4.4-29	D4單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	157
圖4.4-30	D4單元堆砌成牆體形態	157
圖4.4-31	D4單元實作製造堆砌成品照	157
圖4.4-32	D4單元實作製造堆砌成品照	157
圖4.4-33	E1單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	158
圖4.4-34	E1單元堆砌成牆體形態	158
圖4.4-35	E1單元實作製造堆砌成品照	158
圖4.4-36	E1單元實作製造堆砌成品照	158
圖4.4-37	E2單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	158
圖4.4-38	E2單元堆砌成牆體形態	158
圖4.4-39	E2單元實作製造堆砌成品照	159
圖4.4-40	E2單元實作製造堆砌成品照	159
圖4.4-41	E3單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	159
圖4.4-42	E3單元堆砌成牆體形態	159
圖4.4-43	E3單元實作製造堆砌成品照	159
圖4.4-44	E3單元實作製造堆砌成品照	159
圖4.4-45	E4單元繪製等模擬生成堆砌形態後實作製造	159
圖4.4-46	E4單元堆砌成牆體形態	159
圖4.4-47	E4單元實作製造堆砌成品照	160
圖4.4-48	E4單元實作製造堆砌成品照	160
圖4.5-1	單元砌塊轉換牆體理論示意圖	161
Chapter 5 參數化設計應用於生物材砌體構架
圖5.1-1	單元砌塊轉換牆體理論示意圖	165
圖5.1-2	單元砌塊轉換牆體理論示意圖	165
圖5.1-3	標準磚厚度將寬度各切削1/2	166
圖5.1-4	依標準砌法1/4牆體	166
圖5.1-5	標準磚長將寬度各削去弧形	166
圖5.1-6	依標準砌法1/4牆體	166
圖5.1-7	標準磚長及寬度削去不同斜角形各個單元	166
圖5.1-8	採混合排列不同切削單元磚並以砌法1/4牆體	167
圖5.1-9	標準磚短向切削長方形各個單元	167
圖5.1-10	採混合排列不同短向切削單元磚並以砌法1/4牆體	167
圖5.1-11	標準磚長向切削弧形各個單元	167
圖5.1-12	採混合排列不同長向切削弧形單元磚並以砌法1/4牆體	168
圖5.1-13	挖鑽加工工具機鑽頭	168
圖5.1-14	鑽頭與磚材實際操作	168
圖5.1-15	標準磚切削及穿透挖鑽加工	169
圖5.1-16	依標準砌法1/4牆體	169
圖5.1-17	標準磚斜面切削及穿透挖鑽加工	169
圖5.1-18	依標準砌法1/4牆體	169
圖5.2-1	垂直棋盤式錯開堆砌紋理參數測試程式列	170
圖5.2-2	垂直由下逐漸退縮紋理堆砌模擬	170
圖5.2-3	垂直由上逐漸退縮紋理堆砌模擬	170
圖5.2-4	垂直1/2為弧形挖削加工紋理堆砌與對照組調整模擬	171
圖5.2-5	垂直1/2為弧形挖削加工紋理堆砌與對照組調整模擬	171
圖5.2-6	排列浮凹凸於壁面1/2紋理堆砌參數測試程式列	171
圖5.2-7	凹凸於壁面1/2紋理兩側堆砌削去調整模擬	171
圖5.2-8	凹凸於壁面1/2紋理兩側堆砌與銜接壁面調整模擬	171
圖5.2-9	水平單元延伸堆砌紋理參數測試程式列	172
圖5.2-10	20X20CM凸出單元砌體線稿	172
圖5.2-11	20X20CM凸出單元砌體模擬量體	172
圖5.2-12	凸出單元砌體水平單元延伸堆砌紋理參數調整模擬	172
圖5.2-13	20X20CM凹人單元砌體線稿	172
圖5.2-14	20X20CM凹人單元砌體模擬量體	172
圖5.2-15	20X20CM凹出單元砌體水平單元延伸堆砌紋理參數調整模擬	173
圖5.2-16	20X20CM凹人與凸出單元砌體線稿	173
圖5.2-17	20X20CM凹人與凸出單元砌體模擬量體	173
圖5.2-18	20X20CM混合凹入與凸出單元砌體水平單元延伸堆砌紋理參
	數調整模擬	173
圖5.2-19	水平單元延伸堆砌紋理參數測試程式列	174
圖5.2-20	20X20CM六角型尺寸繪製出三角形單元砌體，以切削及挖鑽
	模擬量體	174
圖5.2-21	三角形砌體以切削及挖鑽之量體以水平延伸堆砌紋理參數調整
	模擬-1	174
圖5.2-22	三角形砌體以切削及挖鑽之量體以水平延伸堆砌紋理參數調整
	模擬-2	175
圖5.2-23	水平單元延伸堆砌紋理參數測試程式列	176
圖5.2-24	20X20CM六角型尺寸繪製出三角形單元砌體，以切削及挖鑽
	模
擬量體	176
圖5.2-25	六角型尺寸繪製出三角形單元砌體，以切削及挖鑽模擬量體	176
圖5.2-26	六角形砌體以切削及挖鑽之量體以水平延伸堆砌紋理參數調整
	模擬-1	176
圖5.2-27	六角形砌體以切削及挖鑽之量體以水平延伸堆砌紋理參數調整
	模擬-2	176
圖5.2-28	六角形砌體以切削及挖鑽之量體以自由曲線沿水平延伸堆砌參
	數調整模擬-3	177
圖5.2-29	波浪牆體紋理參數測試程式列	177
圖5.2-30	曲形牆體量體以水平延伸間隔紋理參數調整模擬-1	177
圖5.2-31	參數調整模擬牆體量體水平之延伸紋理比例	177
圖5.2-32	參數調整模擬牆體量體水平之延伸紋理比例	177
圖5.2-33	曲型牆體量體以水平延伸密接紋理參數調整模擬-2	178
圖5.2-34	參數調整模擬牆體量體水平之延伸紋理比例	178
圖5.2-35	參數調整模擬牆體量體水平之延伸紋理比例	178
圖5.2-36	圓形牆體紋理參數測試程式列	178
圖5.2-37	曲形牆體量體以水平延伸間隔紋理參數調整模擬-1	178
圖5.2-38	參數調整模擬牆體量體水平之延伸紋理比例	179
圖5.2-39	參數調整模擬牆體量體水平之延伸紋理比例	179
圖5.3-1	C1六角形單元型態	179
圖5.3-2	C3六角形單元型態	179
圖5.3-3	戶外休憩輕構架框架設計	180
圖5.3-4	C1六角單元與構架框架結合模擬圖	180
圖5.3-5	C3六角單元與構架框架結合模擬圖	180
圖5.3-6	C4單元型態	181
圖5.3-7	E1單元型態	181
圖5.3-8	建築物帷幕外牆架構	181
圖5.3-9	C4單元與帷幕框架結合模擬圖	182
圖5.3-10	E1單元與帷幕框架結合模擬圖	182
圖5.4-1	協同嵌合單元型態	183
圖5.4-2	D1單元型態	183
圖5.4-3	E4單元型態	183
圖5.4-4	協同嵌合單元建築物帷幕外牆架構	183
圖5.4-5	協同嵌合單元與帷幕框架結合模擬圖	184
圖5.4-6	D1單元與帷幕框架結合模擬圖	184
圖5.4-7	E4單元與帷幕框架結合模擬圖	184
圖5.4-8	褶線皮層單元	185
圖5.4-9	桁架結點構架	185
圖5.4-10	桁架附外建築外表層構架型空間型態	185
圖5.4-11	平面卡褶線皮層單與帷幕框架結合模擬圖	186
圖5.4-12	平板形構單元	186
圖5.4-13	桁架結點構架	186
圖5.4-14	桁架附外建築外表層構架型空間型態	187
圖5.4-15	平面卡褶線皮層單與帷幕框架結合模擬圖	187
圖5.5-1	六角形造型表面四種材質基本單元	188
圖5.5-2	六角形單元附掛建築外構架	188
圖5.5-3	六角形單元混合附掛建築外構架框架結合模擬圖	189
圖5.5-4	D4單元連接形態	189
圖5.5-5	D4單元水平連接構架立面	189
圖5.5-6	D4單元及水平連接建築外表層構架型空間型態	190
圖5.5-7	D4單元及水平連接建築外表層構架型模擬圖	190
Chapter 6 結論與建議
圖6.1-1	台灣堆疊沙包	199
圖6.1-2	空氣成型沙包袋建築砌築案例	199
表目錄
表3.1-1	菌絲培養與四季關修表	90
表3.1-2	菌絲培養流程說明表	90
表3.1-3 	菌絲室外失敗說明表	93
表3.1-4	在地農耕副產物與天然礦物配比成份	106
表3.2-1	混合材料後的性能變化比值變化	107
表3.2-2	混合材料性能變化比值變化表	108
表3.2-3	不同配比熱傳導性能與保溫效果的數值比較	109
表3.2-4	針對耐久性綜合評分（1-8分制）	109
表3.2-5	吸水率與乾縮率及配比較關係	111
表3.3-1	自然型態建材材料與成型工法製造適用關係	113
表3.3-2	基本單元磚基底材料與配比較關係	114
表3.4-1	實作單元磚基底材料調整後比例	122
表4.1-1	C單元砌體單元尺寸紀錄表，單位：公分	127
表4.2-1 D單元砌體單元尺寸紀錄表，單位：公分	137
表4.3-1 E單元砌體單元尺寸紀錄表，單位：公分	145

英文文獻
1.	Abhijith, R., Ashok, A., & Rejeesh, C. R. (2018). Sustainable packaging applications from mycelium to replace polystyrene: A review. Materials Today: Proceedings, 5(1), 2139-2145.
2.	Alexander, C. (1977). A pattern language: Towns, buildings, construction. New York: Oxford University Press.
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