公共建筑中生態(tài)建筑表皮的運用分析范文

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1.前言

建筑的“表皮”概念源于生物學(xué)（BuildingSkin），就是把建筑與生物做了一個類比：外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是“皮”，承重結(jié)構(gòu)是“骨”，空間是“靈魂”。建筑表皮在當(dāng)今這個高科技時代需要更加綠色、更加生態(tài)。隨著現(xiàn)代社會公共活動與人際交往的迅速擴(kuò)大,公共建筑已成為最為多樣的建筑類型，我們在追求建筑的本身功能和形式的同時也需要考慮建筑的表皮設(shè)計，讓建筑的表皮能夠可持續(xù)發(fā)展或者節(jié)能，提升建筑的可持續(xù)性。

2.表皮分類

在現(xiàn)代社會建筑的發(fā)展的過程中，一些建筑師提出建筑的圍護(hù)體系應(yīng)該像動物的皮膚一樣起到保護(hù)、調(diào)解室內(nèi)溫度、排出室內(nèi)污濁空氣，適應(yīng)于外界環(huán)境改變的作用，成為一種可以“呼吸的皮膚”，表皮設(shè)計就應(yīng)該從功能出發(fā)，體現(xiàn)出表皮形式隨從生態(tài)功能、生態(tài)節(jié)能、太陽能利用、人的舒適度等功能角度出發(fā)，使建筑表皮設(shè)計因生態(tài)功能而精彩。建筑表皮可分為以下幾種：1.“雙層皮”幕墻建筑的“雙層皮”幕墻系統(tǒng)采用可循環(huán)使用的材料，建筑速度快，對運輸及施工場地要求小，同時又可創(chuàng)造出極具時代感的建筑風(fēng)格，被公認(rèn)為具有“生態(tài)”意義的建造方式。“雙層皮”幕墻系統(tǒng)分為外掛式、空氣環(huán)流式、走廊式、箱——箱式、井——箱式、雙制式模塊式這六種。它們多用來調(diào)節(jié)溫度、加強(qiáng)空氣流通、降低噪音、減少風(fēng)對建筑物的壓力與損害。2.綠色植物表皮設(shè)計師隈研吾設(shè)計的Z58外觀通過百頁狀水平排列著的鏡面不銹鋼植物容器，種植長春藤。百葉狀水平排列著的鏡面不銹鋼植物容器的內(nèi)側(cè)是玻璃墻體，從建筑內(nèi)部，透過玻璃，可以親切感受到百頁狀植物屏障的盎然生機(jī)，設(shè)計將滴灌盆栽植物與玻璃表皮有機(jī)地結(jié)合起來，遮陽植物盆栽在構(gòu)架上，構(gòu)架與墻面之間也形成了良好的通風(fēng)層。3.采光性同遮光性結(jié)合法國巴黎讓努維爾設(shè)計的阿拉伯世界研究院玻璃的外部被金屬的表皮所覆蓋，這些由單個可移動的孔徑所組成，像眼睛的虹膜一樣張合達(dá)到孔徑，控制陽光的進(jìn)入量，既能在溫度升高時保證內(nèi)部的涼爽，又能在晴天為房間注入充足的光線。很具有代表性的設(shè)計表皮功能和美觀的完美結(jié)合。4.調(diào)節(jié)溫度的建筑表皮美國加州的多納米斯葡萄酒廠（DOMINUSWINERY）外墻，使用當(dāng)?shù)靥赜械男鋷r作為蓄熱材料，白天吸收熱量，晚上將熱量釋放出來，這樣可以使得白天和夜間的溫差平衡起來，有利于葡萄酒對特殊溫度的要求。大小不一的石塊圍合，消除了大塊石材的厚重感，同時，在建筑物拆除時，這些石塊又可以回歸自然，不造成污染。5.太陽能建筑表皮太陽能光電板的使用在現(xiàn)代社會越來越多，大型公共建筑的表皮也可以考慮用其特殊環(huán)保特性，代表設(shè)計是由伊東豐雄設(shè)計的臺灣太陽能體育場，他的表面由8844塊太陽能電池板覆蓋，它能產(chǎn)生1.14千兆瓦每小時的電力，足夠供給周圍80%居民的用電量。生態(tài)建筑表皮需要這些環(huán)保載體，使之不僅僅是建筑外墻的裝飾或承重作用，也起到資源再利用等生態(tài)功能。

3.設(shè)計作用與意義

現(xiàn)代公共建筑的設(shè)計結(jié)構(gòu)復(fù)雜，承載量大，尤其大中型商場、高檔旅館飯店和辦公樓等，建筑能耗驚人。綠色生態(tài)建筑表皮則以先進(jìn)的建筑科學(xué)技術(shù)為支撐，可以充分利用自然光、風(fēng)、雨水等資源及各項節(jié)能環(huán)保技術(shù)，將各類可使用資源加以利用，改善了公共建筑的環(huán)境。綠色生態(tài)建筑表皮不單單在節(jié)能方面有所利用，它們也在空間上改善了傳統(tǒng)建筑單體的厚重感，增加了建筑的透明度。它使建筑同外部有了一定的灰空間，在內(nèi)外空間布局上，起到了協(xié)調(diào)作用，融合了建筑內(nèi)外空間，豐富了空間的層級。同時，綠色生態(tài)建筑表皮讓建筑看上去不那么厚重，增強(qiáng)建筑物的開放性。在視覺上，也起到了傳統(tǒng)公共建筑所沒有的與自然融合的意境。在設(shè)計本身而言，人們心理上的這種建筑同環(huán)境相協(xié)調(diào)的意境，也增添了人們對回歸自然地歸屬感。

4.設(shè)計方式和方法

綠色生態(tài)建筑表皮的設(shè)計需要系統(tǒng)考慮設(shè)計外形美觀和功能得當(dāng)?shù)染C合因素，設(shè)計時需要注意以下幾點：一、合理采光：對于不同性質(zhì)的公共建筑，對自然光的運用方式也不同，有些需要吸收光線、反射光線，如圖書館、商店、飯店等等，有些則需要限制自然光、避免和削弱自然光，如博物館、劇場等，都需要不同的設(shè)計思路，以人為本。二、自然通風(fēng)：大型公共建筑的通風(fēng)設(shè)計、開窗方向和大樓的高度、風(fēng)向、風(fēng)速等也有了一定關(guān)系。設(shè)計需要考慮交替樓內(nèi)空氣，達(dá)到建筑的自然凈化。利用可開合建筑表皮加以建筑本身自然的通風(fēng)模式，可以使建筑達(dá)到綠色環(huán)保的空氣置換功能。三、保溫防熱：不同季節(jié)，建筑表皮應(yīng)該適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颍鸬焦?jié)能和調(diào)節(jié)舒適的作用，也就是保溫與防熱的功能。冬季，可以通過獲得充足的陽光、吸取熱量；夏季，則需要阻擋直接的太陽輻射，需要避免陽光直射。四、低能耗和提高能源效率：建筑采暖、制冷耗能巨大，設(shè)計需要降低大型公共建筑的能耗，同時也可以太陽能光電版、雨水回收裝置提高能源效率。五、適應(yīng)氣候：公共建筑的使用周期長，要求適應(yīng)氣候，減少對當(dāng)?shù)啬茉吹囊蕾嚒⒀娱L使用時間。英國威爾士國家植物園通過表層玻璃設(shè)計，盡可能使用當(dāng)?shù)夭牧希哂凶钌俳Y(jié)構(gòu)以減少維護(hù)費用的同時能吸收最多的光線，適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颍m應(yīng)植物生長。

5.結(jié)論

建筑表皮是構(gòu)成建筑的重要組成部分，它對內(nèi)圍合成建筑的空間，同時又是城市環(huán)境空間的界面載體。公共建筑的綠色生態(tài)表皮設(shè)計，讓各種生態(tài)策略綜合的運用于建筑設(shè)計中，運用新的設(shè)計手法和建筑材料、簡單高效的維護(hù)結(jié)構(gòu)和暖通系統(tǒng)。從另一個側(cè)面創(chuàng)造全新的建筑表皮的形態(tài)，使建筑的表皮不再單一的只是承重或裝飾作用，讓表皮能夠在功能、視覺上都起到一定作用，同時節(jié)能、減排、可持續(xù)發(fā)展，起到一定的生態(tài)意義。