分析建筑表皮材料精細化的設計

涂振勇

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司 貴州貴陽 550001）

現階段，建筑表皮材料的應用較為廣泛。建筑師利用多樣化表現手法，使用各類建筑表皮材料，來彰顯其對建筑的理解以及態度。從表皮系統狀態，能夠反映出設計人員的思想差異。通過不斷創新建筑表皮材料設計手法，合理運用新型材料，實現建筑表皮，能夠提升建筑的表現力，使得建筑更加豐富。

1 建筑表皮材料性能分析

在室內環境、建筑結構、形態美學等方面，建筑表皮材料的應用，發揮著積極的作用。建筑表皮作為實現建筑內外部過渡要素，被稱為圍護結構或者建筑立面，包括涵蓋外墻、門窗等和外界環境交接的建筑部分。受到太陽光與風速等的影響，建筑表皮會產生不同的變化，使得建筑室內舒適度也受到不同程度的影響。

2 建筑表皮材料精細化設計要點

2.1 實現和空間特征的整體設計

建筑整體設計是在建筑表皮材料屬性的基礎上，比如在不同的氣候條件下，選用不同的墻體熱屬性或者遮陽形式等，實現建筑節能，達到使用者的舒適度需求。設計人員了解材料的物理屬性，以達到設計效果。某建筑表皮設計，引入了自然采光技術。為控制建筑北向窗墻比，最大限度上引入自然光，從遮陽和百葉系統入手，對建筑南向窗戶布置與大小進行整體設計。通過日照模擬分析，綜合考慮建筑室內功能布局與眩光影響等，進行模擬計算，確定開窗大小與遮窗百葉角度等。此設計將立面窗墻比給控制在＜0.25，通過自然采光設計，滿足進深20m范圍內的照明需求。

2.2 實現表皮性能和使用者需求的結合

開展建筑表皮材料精細化設計，要從建筑使用者需求角度考慮，通過合理設計建筑表皮，來滿足使用者的需求。因為使用者的生理與工作等特征不同，對于建筑環境的舒適度要求也不容?；诖?，在設計時，要考慮到重質高蓄熱材料和建筑使用者行為的矛盾性。從相關調查數據能夠了解，對于夏熱冬冷的地區來說，90%的建筑使用者在冬季對溫度處于6.85～13.60℃表示滿意，這和氣候與戶外活動時間等，有著直接的聯系[1]。

2.3 合理選用建筑表皮材料

在進行建筑表皮材料精細化設計時，要合理選擇表皮材料。考慮到氣候對建筑表皮材料，有著直接的影響，比如溫度與濕度等，因此在選擇表皮材料時，要注重材料的保溫隔熱性能，就近選擇材料。以建筑外墻為例，墻體設計要達到保溫要求，設置保溫層。考慮到氣候條件的影響，在選擇表皮材料時，要從熱阻與蓄熱系數等指標加以把控。當前，復合材料、有機材料、無機材料被廣泛的應用于墻體保溫棉。以有機材料為例，其性能如表1所示。在設計時，可從材料色彩與組成形態方面加以把控，以凸顯地域性特點。若建筑表皮中僅使用一種材料，來制作表皮飾面，難以準確表達建筑表皮設計意愿，因此需要合理劃分表皮材料，避免單調，比如對于豎向和水平方向的飾面，采取差異劃分的手法，使得建筑具有獨特的立體效果。除此之外，還需要合理組合材料。在組合材料時，要控制材料間距。利用縫隙，來表達建筑。在設計表皮材料時，和窗進行混淆，當材料距離較小時，可以作為縫隙。若距離較大，則可發揮采光的作用。若使用玻璃作為貼面材料，在建筑表皮上交錯，會使得縫隙具有不同的含義。在實際運用過程中，部分建筑使用的表皮材料顏色類似，部分顏色不同，還有的使用質感不同的材料，通過拼接或者疊加組合。不同的搭配，能夠創造出建筑不同的特色，因此需要設計人員合理選擇，注重色彩搭配。

表1 有機材料性能分析表

2.4 注重建筑自身特點

在設計建筑表皮時，不僅需要考慮建筑建造與材料，還需要考慮建筑自身。從以下方面加以把控：①建筑個性。要確保建筑基本功能，再利用設計手法，來彰顯建筑個性。通常來說，建筑個性與其功能之間，存在著緊密的關系，使其能夠和其它建筑區分開來。②建筑風格。按照建筑方式，設計建筑風格，比如現代風格與古典風格等。③語言表達。通過建筑材料形態以及色彩等不同的屬性將建筑語言表達出來。建筑師可以對建筑形態進行改變，比如改變量度，對建筑形態進行扭曲以及旋轉還有虛實變化，從而使建筑能夠呈現出不同的色彩。同時還能結合使用不同的方法，來提升其語言表達的具體效果，確保建筑語言的與眾不同?？傮w來說，進行建筑表皮材料精細化設計，要從多角度出發，綜合分析，做好設計質量的把控，不僅需要保證建筑功能得以發揮，還需要展現建筑的獨特性。

3 建筑表皮材料精細化設計的實現

3.1 應用混凝土澆筑技術

實現建筑表皮，多采用混凝土澆筑技術，復制建筑模型。利用復制的模型，來美化建筑表皮。采取澆筑的方式，不僅能夠保證建筑表皮材料的光滑度，還可以實現成本節約。利用混凝土澆筑建筑表皮，來實現精細化設計，多應用于建筑主體、建筑支架、支模表面等，能夠靈活施工。在設計時，要注重細節把控，充分利用施工縫，通過澆筑混凝土的方式，改變建筑表皮，形成肌理紋路，提升表皮的立體感[2]。需要注意的是，在精細化設計時，要做好支模方式與模具處理等的把控，確保設計的合理性。某裝配式建筑工程，采用的是裝配式建筑結構，通過在建筑表皮上做文章，使得建筑表皮更加亮眼。在建筑外墻上，使用PC墻體設計，結合運用著色與模具特殊設計，采取混凝土澆筑技術。折板型PC外墻，使用混凝土本色，實現和窗戶交錯設計，使得建筑立面，能夠在陽光下產生深淺變化，彰顯建筑表皮生動的本色。除此之外，通過實現建筑PC外墻和綠植相互結合，利用PC+綠植型外墻，在立面上，設置洞口，由兩塊相同規格模塊組合而成，使得建筑如同方形綠色盒子一般漂浮在地上。例如圖1，其為建筑的景觀效果圖。

圖1 PC+綠植型外墻景觀效果圖

3.2 引用磚砌技術

在進行建筑表皮設計時，為實現表皮效果，引用磚砌技術，有著積極的作用。對于建筑物來說，利用磚作為建筑表皮材料，砌筑建筑表面，能夠展現建筑的獨特性。近年來，磚墻應用功能逐漸轉變，被廣泛的應用于藝術建筑設計中，形成具有特色的表皮景觀。設計人員利用磚墻作為材料，實現建筑表皮設計，能夠表現出建筑集合形式感，體現強烈的地域特色與個人風格[3]。譬如：某藝術建筑改造工程中，利用紅色磚塊，作為設計基本元素，配合使用清水混凝土與青磚等，使用清水混凝土保護劑，作為外墻保護，修色修復，保持建筑原本的色彩，將建筑外墻面，形成保護層?？傮w來說，利用磚墻，來建設建筑表皮。在設計時，要注重美學知識的應用，結合運用各類材料，營造具有文化特色的建筑表皮，展現建筑師對建筑的個人看法。

3.3 利用干掛幕墻技術

開展建筑表皮精細化設計，可利用干掛幕墻，實現建筑表皮設計。這需要建筑師能夠對澆筑與砌筑等工藝，有著明晰的認識，實現優化設計，準確控制建筑表皮細部相關構造，使得建筑表皮能夠突破常規，展現建筑表皮材料的肌理[4]。干掛幕墻的引入，需要建筑師做好幕墻相關構造手段的把握。干掛幕墻突破了龍骨架與材料、連接構件等的原有關系，重新表達建筑構造層面。譬如：某建筑表皮采取干掛幕墻手法，將金屬構件與石材等展現出來，作為建筑表皮的裝飾。將金屬構件，給卡在石材外，經過陽光照射后，呈現出閃閃的效果，使得建筑整體的裝飾效果得以提升。

4 結束語

總體來說，開展建筑表皮材料精細化設計，要基于表皮材料肌理，嚴格按照設計要點，采取混凝土澆筑技術與幕墻形式等，來實現建筑表皮設計效果。值得一提的是，除了做好設計效果的把控外，還需要加強施工質量的把控，確保達到建筑表皮設計效果。

[1]陳 翔，柯凌琦.建筑表皮材料的精細化設計[J].華中建筑，2013，31（01）：9～12.

[2]劉智斌.建筑表皮材料精細化的設計措施 [J].建筑設計管理，2014，31（12）：49～51.

[3]潘明率，郭佳.基于氣候的建筑表皮設計研究——以京滬兩地為例[J].華中建筑，2015，33（06）：51～54.

[4]宋曄皓，王嘉亮，露西亞·卡爾達斯，朱 寧，林正豪.節能與舒適表皮材料的建筑性能表現及其設計應用[J].時代建筑，2014（03）：77～81.