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摘要:二战后科技与制造业的发展加快了新型建筑材料的开发，建筑表皮的材料类型不断扩展。对材料和表面的探索是当代建筑创作中的重要主题。这成为一种能使人们认识自身和所处世界的思考方式。[1]新型合金、特种混凝土、特种玻璃、高分子聚合物及各种高科技环保材料、节能材料在提升表皮功能的同时赋予其日益多样化、个性化的构造特征和视觉效果。
关键词：新型材料 表皮 建构 材料特性
中图分类号： C35 文献标识码： A
一 新型金属表皮
金属表皮是使用金属材料替代传统材料建造的围护体系。耐候鋼、铝、铜及各种合金的表现特质在新技术条件不断得以开发并被成功应用到建筑表皮中。金属表皮在材料制备、外形加工、表面处理等方面导入了丰富的工艺：钢质表皮通过上蜡、喷砂、镭射等处理产生表面质感的微妙变化；冲孔赋予金属表皮透明性；金属板片和蜂窝状金属网冲压成具有塑性特征的三维造型；泡沫金属使金属表皮一改坚硬、冰冷的惯常表情呈现出前所未有的弹性和有机特征定制；模具满足小批量特殊形制金属表皮的铸造。金属具有优异的延展性，它既能制作密实的覆层，又可以编成透空的织物。起先在建筑中用作安全围栏的金属织物在当代逐渐发展为一种时尚的新型表皮。金属织物通常用作附加于主体立面的外层表皮。它不会阻挡视线，能提供通透、轻盈的观感。Morphosis 设计的韩国汉城时装学校大楼仿佛披上了一层半透明的薄纱。轻柔的冲孔铝合金“皮肤”在相距 20cm 处遮盖着坚实的内层混凝土体块。外层表皮在白天是半透明的，而夜间被内部灯光照亮时则十分通透。类似地，金属织物围护使结构简单的柏林墙纪念馆观景塔具有雕塑般的吸引力。白天它犹如一层纱幕围拢在钢结构表面。夜晚它又像半透明灯罩一样反射光线，使塔楼通体发亮。由“少与多”联合建筑事务所设计的依那佩尔金属工业联盟公司大楼在立面的关键部位采用了由折线波状金属板拼装而成的镂空表皮。这是一座包含材料库、成品库和配送单元的工业建筑。在主体建筑的前部有一个相对独立的体块，用以容纳技术部门和形成风格显著的入口门厅。折线形波状金属板通过螺杆相连，组成蜂窝状的门厅正立面。这层具有功能主义理性风格的金属表皮蕴含着丰满的构造细节和透视效果。表皮肌理在不同的观察距离上产生微妙的连续变化。具有厚度的镂空结构使视觉可以随着观察角度的变化穿透金属表皮的不同区域，使内部空间隐现于移动的视线中。门厅空间显然只需要获得适度的封闭性，镂空的金属立面很好地满足了通风、遮阳和照明需求。蜂窝状金属表皮具有鲜明的技术特征，它以充满工业化色彩的标准模块隐喻了与汽车制造和空气动力学技术相关的建筑主题。通过涂层、风化、抛光、蚀刻等各种表面处理，金属表皮能在视觉层面细致入微地实现设计师的表现意图。新型金属板材在欧、美、日发达国家的建筑表皮中已得到广泛应用。各种铝合金板、铜及铜合金板、镀层钢板、涂层钢板、搪瓷钢板、钛合金板、钛锌合金板的生产工艺与技术标准趋于成熟。国内建筑所使用的金属表皮材料主要集中于彩钢板、铝塑板和铝板等常见类型。为了克服新型金属材料的缺位对表皮建构的影响，一方面要积极推进新材料和相关建造技术开发，另一方面要加强对已有材料和加工技术的创新应用。
二 新型玻璃表皮
在为德国平板玻璃制造协会撰写的产品介绍中，密斯概括了玻璃对于框架立面表皮的建构意义：离开玻璃，钢和混凝土这两种材料的演绎空间都是极为有限的。玻璃表皮使钢和钢筋混凝土框架结构的形式特征得以显现。[2]现代玻璃工艺不断发展，它不但在创造开敞空间、融合环境景观方面完美配合了现代框架结构，而且能以质感、形态、结构、色彩等工艺变化赋予墙体、开口、隔断、遮阳、顶棚和门窗等表皮元素丰富多变的视觉效应。由于原料组成、添加剂和表面处理手法的不同，玻璃在透明度、色彩和质感方面产生较大差异，形成功能各异的丰富品类。双色玻璃表面涂有非传导性涂层或金属氧化物薄层，根据观看位置的不同，它可以投射出一系列色彩。普拉·拜厄德·多维尔·怀特建筑事务所设计建造的新42大街工作室位于百老汇大街。他们利用双色玻璃表皮创造了一座能够日夜变化色彩和光线的建筑，象征了这个活跃街区的节奏和速度。通过各种光线来源和系统构件的配合，双色玻璃表皮使建筑立面产生变化无穷的灯光图案。这一项目显示了双色玻璃依靠对光线与表面相交角度的控制，将全光谱的自然光转变为红、蓝或黄色调的特殊功能。透明玻璃表皮成为展示灯光效果的防水“荧屏”，和其它立面构件一起合成一种复杂、动态的拼贴效果（如上图）。通过整体着色、丝网印刷、施加彩釉、酸蚀、喷砂、镀膜、层压等工艺处理，新型玻璃在色彩、肌理、透明度等方面更具表现力。路易斯·曼西利亚与埃米尔·图尼翁设计的西班牙莱昂现代美术馆采用彩釉玻璃作为表皮材料。链接在一起的独立空间既可以分别用于各种风格和规模的展览，又可以连成一体举办大型活动。如果缺少色彩的提示，外形十分相似的单元将难以区分。彩釉玻璃表皮使建筑空间具有良好的识别性。色彩还被用来诠释现代艺术的多样性。彩釉玻璃表皮就像是在建筑尺度上的色彩创作。与用保守形式强调艺术博物馆历史传统和经典收藏的一般做法不同，莱昂现代美术馆用充满时尚气息和现代技术特征的彩釉玻璃营造了一种热烈而又不失品味的大众风格。彩釉玻璃在转折的立面上连绵不断地铺展开来，它象征着莱昂现代美术馆是精彩纷呈的艺术舞台。色彩在表皮认知和建筑审美中发挥了关键作用，而玻璃的质感和光泽强化了色彩的影响力。在大片新型彩釉玻璃表皮的映衬下，莱昂现代美术馆沉浸于轻松愉悦的氛围。除了自身的材质变化，新型玻璃表皮的发展还体现在结构技术的突破和向其它材料、构件的整合。[1]夹层玻璃采用胶粘剂在两层或多层平板玻璃之间夹入一层透明的聚合体，不仅具有持久、安全的特点，而且可以使光线发生折射。化学添加剂和中空结构可以优化玻璃表皮的隔热性能。在尺寸、形状、质地以及色彩等方面有极大选择范围的玻璃砖具备一定强度。这种浇铸成型的玻璃单元可以像普通砖那样砌筑。槽式玻璃构成具有纹理和半透明表面的自支撑U型玻璃系统，带来通畅的大面积光传导。点式玻璃表皮的各个单元通过钢制爪件独立安装。它完全脱离结构框架，使支撑杆件的体面积降到最低，从而提供比框架式玻璃幕墙更为通透的视野，同时形成平滑、连续的无框表面。借助各种新型反射玻璃、镀膜玻璃、彩色玻璃、玻璃砖、U形玻璃、波纹玻璃、中空玻璃单元、玻璃砌体以及点式玻璃，建筑表皮不光具备采光和透明的基本功能，而是进一步演化成为一种现代技术的象征；一种具有纯净的审美标准的精神化要素。[3]
结语
在建构的话语里 压倒一切地提倡这样的做法 忠实地建造 根据材料的物理属性来决定用法 如何合理地使用材料以及 应该怎样 在此成为信条这类建筑师都具有对材料和构造充分的了解 许多优秀的建筑也由此产生他们是在物理世界的领域中进行不懈思考和实践的人 但并不是所有的人都满足于客观地 常规地建造 一些人更具智慧和勇气的思辨性的建造吸引了我们的目光 他们以同样的关注对待感官世界的材料属性 他们敢于嘲弄使用的定式他们的工作充满了创造力 还能怎样 是他们经常的发问。他们以建筑师特有的角度进行 他们对材料使用和组合中的发明创造甚至可以与材料本身的发明相媲美 他们在感官世界进行着了不起的创举。
【参考文献】
[1] Daniels,Klaus.The Technology of Ecological Building[M].Basel:Basel Press,1995.39-40
[2] Mies van der Rohe. Address to the Union of German Plate Glass Manufacturers[Z] The Villas and Country Houses,Tegethoff,1933.66
[3] 晁志鹏.玻璃表皮在建筑中的发展与变化[J].青岛理工大学学报,2007,28(3):42-45
关键词：新型材料 表皮 建构 材料特性
中图分类号： C35 文献标识码： A
一 新型金属表皮
金属表皮是使用金属材料替代传统材料建造的围护体系。耐候鋼、铝、铜及各种合金的表现特质在新技术条件不断得以开发并被成功应用到建筑表皮中。金属表皮在材料制备、外形加工、表面处理等方面导入了丰富的工艺：钢质表皮通过上蜡、喷砂、镭射等处理产生表面质感的微妙变化；冲孔赋予金属表皮透明性；金属板片和蜂窝状金属网冲压成具有塑性特征的三维造型；泡沫金属使金属表皮一改坚硬、冰冷的惯常表情呈现出前所未有的弹性和有机特征定制；模具满足小批量特殊形制金属表皮的铸造。金属具有优异的延展性，它既能制作密实的覆层，又可以编成透空的织物。起先在建筑中用作安全围栏的金属织物在当代逐渐发展为一种时尚的新型表皮。金属织物通常用作附加于主体立面的外层表皮。它不会阻挡视线，能提供通透、轻盈的观感。Morphosis 设计的韩国汉城时装学校大楼仿佛披上了一层半透明的薄纱。轻柔的冲孔铝合金“皮肤”在相距 20cm 处遮盖着坚实的内层混凝土体块。外层表皮在白天是半透明的，而夜间被内部灯光照亮时则十分通透。类似地，金属织物围护使结构简单的柏林墙纪念馆观景塔具有雕塑般的吸引力。白天它犹如一层纱幕围拢在钢结构表面。夜晚它又像半透明灯罩一样反射光线，使塔楼通体发亮。由“少与多”联合建筑事务所设计的依那佩尔金属工业联盟公司大楼在立面的关键部位采用了由折线波状金属板拼装而成的镂空表皮。这是一座包含材料库、成品库和配送单元的工业建筑。在主体建筑的前部有一个相对独立的体块，用以容纳技术部门和形成风格显著的入口门厅。折线形波状金属板通过螺杆相连，组成蜂窝状的门厅正立面。这层具有功能主义理性风格的金属表皮蕴含着丰满的构造细节和透视效果。表皮肌理在不同的观察距离上产生微妙的连续变化。具有厚度的镂空结构使视觉可以随着观察角度的变化穿透金属表皮的不同区域，使内部空间隐现于移动的视线中。门厅空间显然只需要获得适度的封闭性，镂空的金属立面很好地满足了通风、遮阳和照明需求。蜂窝状金属表皮具有鲜明的技术特征，它以充满工业化色彩的标准模块隐喻了与汽车制造和空气动力学技术相关的建筑主题。通过涂层、风化、抛光、蚀刻等各种表面处理，金属表皮能在视觉层面细致入微地实现设计师的表现意图。新型金属板材在欧、美、日发达国家的建筑表皮中已得到广泛应用。各种铝合金板、铜及铜合金板、镀层钢板、涂层钢板、搪瓷钢板、钛合金板、钛锌合金板的生产工艺与技术标准趋于成熟。国内建筑所使用的金属表皮材料主要集中于彩钢板、铝塑板和铝板等常见类型。为了克服新型金属材料的缺位对表皮建构的影响，一方面要积极推进新材料和相关建造技术开发，另一方面要加强对已有材料和加工技术的创新应用。
二 新型玻璃表皮
在为德国平板玻璃制造协会撰写的产品介绍中，密斯概括了玻璃对于框架立面表皮的建构意义：离开玻璃，钢和混凝土这两种材料的演绎空间都是极为有限的。玻璃表皮使钢和钢筋混凝土框架结构的形式特征得以显现。[2]现代玻璃工艺不断发展，它不但在创造开敞空间、融合环境景观方面完美配合了现代框架结构，而且能以质感、形态、结构、色彩等工艺变化赋予墙体、开口、隔断、遮阳、顶棚和门窗等表皮元素丰富多变的视觉效应。由于原料组成、添加剂和表面处理手法的不同，玻璃在透明度、色彩和质感方面产生较大差异，形成功能各异的丰富品类。双色玻璃表面涂有非传导性涂层或金属氧化物薄层，根据观看位置的不同，它可以投射出一系列色彩。普拉·拜厄德·多维尔·怀特建筑事务所设计建造的新42大街工作室位于百老汇大街。他们利用双色玻璃表皮创造了一座能够日夜变化色彩和光线的建筑，象征了这个活跃街区的节奏和速度。通过各种光线来源和系统构件的配合，双色玻璃表皮使建筑立面产生变化无穷的灯光图案。这一项目显示了双色玻璃依靠对光线与表面相交角度的控制，将全光谱的自然光转变为红、蓝或黄色调的特殊功能。透明玻璃表皮成为展示灯光效果的防水“荧屏”，和其它立面构件一起合成一种复杂、动态的拼贴效果（如上图）。通过整体着色、丝网印刷、施加彩釉、酸蚀、喷砂、镀膜、层压等工艺处理，新型玻璃在色彩、肌理、透明度等方面更具表现力。路易斯·曼西利亚与埃米尔·图尼翁设计的西班牙莱昂现代美术馆采用彩釉玻璃作为表皮材料。链接在一起的独立空间既可以分别用于各种风格和规模的展览，又可以连成一体举办大型活动。如果缺少色彩的提示，外形十分相似的单元将难以区分。彩釉玻璃表皮使建筑空间具有良好的识别性。色彩还被用来诠释现代艺术的多样性。彩釉玻璃表皮就像是在建筑尺度上的色彩创作。与用保守形式强调艺术博物馆历史传统和经典收藏的一般做法不同，莱昂现代美术馆用充满时尚气息和现代技术特征的彩釉玻璃营造了一种热烈而又不失品味的大众风格。彩釉玻璃在转折的立面上连绵不断地铺展开来，它象征着莱昂现代美术馆是精彩纷呈的艺术舞台。色彩在表皮认知和建筑审美中发挥了关键作用，而玻璃的质感和光泽强化了色彩的影响力。在大片新型彩釉玻璃表皮的映衬下，莱昂现代美术馆沉浸于轻松愉悦的氛围。除了自身的材质变化，新型玻璃表皮的发展还体现在结构技术的突破和向其它材料、构件的整合。[1]夹层玻璃采用胶粘剂在两层或多层平板玻璃之间夹入一层透明的聚合体，不仅具有持久、安全的特点，而且可以使光线发生折射。化学添加剂和中空结构可以优化玻璃表皮的隔热性能。在尺寸、形状、质地以及色彩等方面有极大选择范围的玻璃砖具备一定强度。这种浇铸成型的玻璃单元可以像普通砖那样砌筑。槽式玻璃构成具有纹理和半透明表面的自支撑U型玻璃系统，带来通畅的大面积光传导。点式玻璃表皮的各个单元通过钢制爪件独立安装。它完全脱离结构框架，使支撑杆件的体面积降到最低，从而提供比框架式玻璃幕墙更为通透的视野，同时形成平滑、连续的无框表面。借助各种新型反射玻璃、镀膜玻璃、彩色玻璃、玻璃砖、U形玻璃、波纹玻璃、中空玻璃单元、玻璃砌体以及点式玻璃，建筑表皮不光具备采光和透明的基本功能，而是进一步演化成为一种现代技术的象征；一种具有纯净的审美标准的精神化要素。[3]
结语
在建构的话语里 压倒一切地提倡这样的做法 忠实地建造 根据材料的物理属性来决定用法 如何合理地使用材料以及 应该怎样 在此成为信条这类建筑师都具有对材料和构造充分的了解 许多优秀的建筑也由此产生他们是在物理世界的领域中进行不懈思考和实践的人 但并不是所有的人都满足于客观地 常规地建造 一些人更具智慧和勇气的思辨性的建造吸引了我们的目光 他们以同样的关注对待感官世界的材料属性 他们敢于嘲弄使用的定式他们的工作充满了创造力 还能怎样 是他们经常的发问。他们以建筑师特有的角度进行 他们对材料使用和组合中的发明创造甚至可以与材料本身的发明相媲美 他们在感官世界进行着了不起的创举。
【参考文献】
[1] Daniels,Klaus.The Technology of Ecological Building[M].Basel:Basel Press,1995.39-40
[2] Mies van der Rohe. Address to the Union of German Plate Glass Manufacturers[Z] The Villas and Country Houses,Tegethoff,1933.66
[3] 晁志鹏.玻璃表皮在建筑中的发展与变化[J].青岛理工大学学报,2007,28(3):42-45