建筑表皮设计与表达

建筑表皮设计与表达

胡修栋

身份证号码：37290119870212xxxx518000

摘要：自千禧年以来，在建筑设计方面，尤其是建筑表皮（建筑外立面）得到了国内外建筑设计师的青睐。设计师在建筑外立面融入了现代的科技技术和艺术的创作手法，尝试运用不同材料表达建筑外立面。建筑师赋予了建筑外立面以生命，把它作为一个有机体来设计就像人的皮肤一样，把建筑外立面比作可以“呼吸的表皮”。

关键词：建筑表皮；参数化；地域性；实验性

引言：本文主要关注建筑表皮在建筑设计中的作用，及建筑表皮的生成。探讨建筑表皮的结构、材料和构造等方面，并结合笔者实际参与的项目进行探讨。思考当下建筑表皮如何在建筑设计中自身的价值，建筑师是怎样利用建筑表皮设计实现建筑的可持续发展、绿色环保。

一、建筑表皮的概念

在建筑设计中建筑表皮有两种形态，第一种为线性建筑表皮，建筑体比较规整几何形态表达。其特点，建筑形态规整、功能合理、较多几何面、外观简洁等。主要代表为现代主义的建筑外立面的表达方式。主要根据室内建筑的功能来影响建筑表皮。第二种为非线性建筑表皮，也是当今比较流行的一种设计手法，很好的把技术与艺术有机结合的表达。这类建筑有扎哈哈迪德设计广东省歌剧院、马岩松的作品等。

建筑表皮不仅指建筑的外立面，还指包裹整个建筑体的表皮。建筑表皮的功能最初是建筑体装饰性外壳，后来作为一种建筑本身或者其他的信息载体。建筑更重要的是与建筑体及不同建筑功能的建筑吻合，尤其在表现节能方面至关重要。

二、建筑表皮设计在节能设计的特点

2.1能源耗能方面

主要方法是采用高新技术手段采用绿色能源来产能与储能，采用自给自足的绿色能源来解决建筑耗能，节约不可再生能源与减少对有限能源的消耗。

2.2采用绿色材料污染与可再生资源

可以粗加工的材料、可循环的材料。从建筑设计过程出发，减少其加工、运输、设计等工序的耗能。在整个生产与设计的过程中来节约资源减少能耗，在技术领域内到达多的生产可以循环性材料，提高资源的利用频率并易于加工设计的产品。

2.3地域性表达突出

在建筑及其表皮设计中要充分利用其地域性考虑其当地的气候特点、材料特点等。在规划与设计、选材等方面，都要考虑地域因素，地域文化的延续性等方面。

三、工程项目背景

广州市规划馆展览馆位于广州市白云区，东侧为广州国际会议中心，该馆的主要功能为档案存放、查阅与城市规划建设展览等功能的建筑综合体。包括展览陈列、办公、档案库房、技术处理、餐饮厨房、停车等功能组成。总建筑面积83556M2，地上面积为51218M2地下面积为32337M2，建筑层数地上9层，地下为3层，建筑高度为48.50M。

3.1表皮与造型

本项目主要形态由两个大型的方体组成，长方体量为展览馆、档案存放作用，另一个方体主要功能为办公空间。因功能不同，展览空间不能有强烈的外界辐射，只能漫射才能保证内部展品，而办公空间需要大量光线，但由于广州的天气夏天温度较高要考虑其遮阳问题。所以建筑表皮采用两种，一种为双层表皮及展览部分，内表皮与建筑的功能结合，外表皮为与建筑外界环境做到既有功能又在视觉上有很强的表现力。而在办公区域以玻璃幕墙做纵向百叶遮阳。

3.2设计方法

（1）材料运用

建筑表皮选材根据建筑功能的表达而设计，表皮为双层表皮。外表皮材料的选用主要选用铝板材料，再在铝板进行穿孔，做出大小不一的穿孔率，来迎合建筑空间需要的通光光量。内表皮为玻璃开窗金属框架。整个结构与建筑本身的结构契合起来，镶嵌在建筑本身上面。金属铝板本身有韧性、可塑造强、不一腐蚀与生锈、自身的荷载较小等特点符合建筑表皮的设计要求。

（2）在节能中的运用

在建筑表皮设计中金属做表皮可以回收利用，并在维护方面节省能源与费用。外表皮铝板的穿孔率是根据室内功能的进行疏密大小处理，有利于室内采光并避免眩光产生。而在岭南这种亚热带气候，多孔板对日照辐射的折减下提供了遮掩作用，金属铝板在通过通风、遮阳的变量条件下分为五个模板，再进行不同排列组合，模板可以在工厂进行数控制作，在现场进行拼合与安装。在生态节能方面，铝板不会产生建筑垃圾污染环境与耗能，也可以回收重新加工设计。

（3）表皮视觉意象的表达

建筑表皮视觉意象的表达，材料为铝板穿孔。运用广州珠江的图案为例进行像素化、色阶处理后，根据图形表达珠江水系及广州城市图案。以抽象的几何图形适宜的圆形空洞大小设计表达。

四、建筑表皮在新材料的设计表达

建筑师把材料与技术很好的结合，并设计出与节能、可持续性、多元化的表皮。建筑材料的表达最为丰富，用创新的理念去研究传统的材料。主要材料有：1、金属包括耐气候钢板、不锈钢条网、不锈钢带网、穿孔不锈钢板、铜板等材料。2、塑料制品有半球形铝盘、聚氨酯泡沫塑料、EFTE护板、菱形玻璃（平面的、凹凸的及凹陷的）、玻璃百叶窗、半透明玻璃块等3、木材包括木瓦、蚁木硬木板等其他材质。4、石材有未经处理的花岗岩。这些材料使用手法比较突出，建筑表皮表达技法较为显著。

随着信息化时代的发展，新的科技与技术的产生为建筑表皮提出另一个解决问题的思路与发展方向，及参数化设计。参数化设计算是较为创新的概念，为非线性建筑表皮设计提供了可能性。但参数化表皮不单是做个曲面的设计就是所为的建筑表皮设计，它融入了建筑周围的环境特征，随着环境影响变化利用一些变量参数来影响建筑表皮的生成。参数化表皮是比较科学与合理的设计较为符合环境的要求，并具有实效性、多变、多元等特征。

新材料、科技技术与建筑表皮的结合，使建筑表皮呈现多种形式、多元化、智能化等，赋予了建筑表皮生命的特征。建筑表皮的实验性、实践性和对建筑的适应性得到了优越表现，建筑表皮向均质、轻盈、柔韧性强、透气好、防辐射等特征趋势发展。表达了建筑表皮可持续性的发展方向，在结构方面，不断改进传统的结构方式运用新材料、新技术刺激新的建筑表皮生成。

五、建筑表皮设计中的继承与创新

建筑表皮的设计继承了现代主义建筑功能性，在材料方面分为透明材料、不透明材料、透明材料等。延续了传统中的砖石材料、玻璃、铝片等，但使用现代的手法和技术重新定义演绎建筑表皮。并新加了一些材料和技术，如浮法玻璃、彩色塑料、FEET膜结构等，丝网印刷模式的发展同样利于建筑表皮的设计。由于当代科技技术的进步，计算机运用到建筑表皮设计中，用来测试建筑表皮的节能、日照等一些物理性和外界环境的干扰，努力实现其可持续性。

建筑表皮设计可持续性是未来的一个重要的发展方向。建筑表皮作为调节室内与室外交流的手段，到达建筑设计的可持续发展的进行，应设计得更加的智能与易于操作。其立面的信息媒介的表达也很重要，LED的使用、计算机技术的更新对建筑表皮设计都有很好的帮助作用。

建筑表皮的设计巨大的潜能应从结构、功能、形式语言以及生态方面着手，定位于未来，确定建筑表皮可持续性设计这一主题来设计未来。

结束语：从建筑表皮这一细节出发来影响建筑设计，研究与探索建筑表皮设计促进好的作品的生成，但并不是根本目的，只有改变与创新才是重点。应在思想观念改变，理念技术上创新。当然中国许多理论知识不是很健全，许多东西都要学习，建筑表皮设计也是在发展探索阶段。本文提出的建筑表皮设计是对今后建筑设计的一种发展方向，为建筑表皮可持续性实施提出设计依据。

参考文献：

〔1〕英尼尔-林奇，徐卫国.数字现实〔M〕.北京：中国工业出版社，2010.12.

〔2〕段晓宇.结合气候的多孔性金属表皮研究〔J〕.广州：华南理工大学，2011.6.