商业建筑外表皮设计

论现代建筑设计中“表皮建筑”的发展作者：廖海成来源：《沿海企业与科技》2013年第03期[摘要] 随着设计理论和技术的发展，“表皮建筑”作为一种新的建筑形式从现代建筑设计中独立出来，以不同的方法论为基础，引导着不同的设计观念。

[关键词] 表皮建筑；语言和逻辑；图像和视觉[作者简介] 廖海成，广西城乡规划设计院建筑师，助理工程师，研究方向：现代建筑设计，广西南宁市，530022[中图分类号] TU201 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723（2013）03-0038-0002一、“表皮建筑”的历史发展随着科技技术的发展，现代建筑设计表现为一种复杂的矛盾运动形式，它打破了传统主义那种形式和功能的对应关系，试图挑战传统的美学规则，将表皮从建筑设计中独立出来，与空间形成对立统一的关系并贯穿于建筑设计的整个过程。

表皮建筑，是20世纪晚期以欧洲建筑为带动的国际范围内的新的潮流。

看起来似乎是明星建筑师们表达形式的新手段，实际上，表皮的历史可以追溯到文艺复兴时期，19世纪著名的德国学者散普尔第一个对表皮作过系统的研究，但在很长一段时间内，表皮不被建筑师们所重视，直到在20世纪末才重新得到了发展。

建筑对于人来说，具有使用价值的是其空间，但要围成一定的空间就必然要使用各种物质材料并按照一定的工程结构方法把这些材料凑拢起来。

古典时期，由于设计理论和技术的限制，建筑表皮担当了承重和围护的双重任务，因而表皮的形总是被动地由空间决定，并显示这些空间的个性，这一时期表皮的基本特征是确定的、规则的，通常表现为垂直四面墙体和屋面的正交。

随着现代科技技术的发展，表皮从建筑的支撑结构中分离出来，表皮能够超越空间而独立地展示自身的形，这个时候表皮与主体结构之间可以是扭曲、变形的实接，也可以是虚接即“皮”的断裂——界面不直接相交、连续，其间加入第三个元素，如空气或其他物质，使表皮获得了自由，为表皮的形态和材料的选择创造了良好的条件。

建筑表皮设计实例的分析建筑表皮是近年来建筑设计的热门领域，越来越多的具有强烈表现力的建筑表皮实例，不断的冲击着我们的观念，给我们带来一种崭新的建筑形态。

一、表皮的概念和分类所谓建筑表皮，广义而言是指人们通过触觉、视觉直接感受到的建筑表层，包括内部和外部。

从视觉特征上来说，建筑表皮可以反映出特定时期的建筑美学、科学技术及地域文化。

城市中建筑表皮的组合，形成了城市风貌的建筑特征，积淀着各个时期的历史文化。

现代建筑因为技术的发展，表皮的分类有很多种，但总体上可分为重表皮和轻表皮。

重表皮一般指由石材、砌块或混凝土形成的表皮，特点是和内部功能或是和结构联接紧密；轻表皮一般是指膜、玻璃、片木、铝和钢等材料形成的表皮，特点是表皮一般和结构脱离，作为独立的表皮而存在，其装饰性和功用性都比较明显，表现出很高的技术性。

二、建筑表皮设计的发展历程建筑表皮设计古已有之，但真正把表皮作为独立的对象来考虑和研究，还是从现代主义开始。

在现代主义时期，建筑表皮经历了一个至关重要的从古典立面到现代建筑表皮的转换。

这个转换主要取决于空间与建筑表皮的相关变化以及建筑技术的发展，其中前者和先锋艺术及玻璃带来的透明度密切相关，而后者主要体现在工业化生产以及承重结构的替代之上。

勒.柯布西耶所提出的“新建筑五点”中，将支撑与界面相互分离、相对独立，空间设计得到很大的解放，逐渐成为现代建筑设计的基本特征。

随着现代科学技术的发展，技术手段愈加先进，材料更为多样，建筑的物质实体变得复杂起来，表皮也不例外。

三、表皮的基本形态简单的划分，建筑表皮存在三种不同的形态，而每种类型表现出的形象不同。

1、表皮并置表皮并置指多个表皮单元之间建立的一种联系——单元各自完整、相互独立，共存于一个较大的秩序内。

表皮并置的建筑物在建筑造型上常表现为：小单元构成了建筑造型韵律变化的母题，在大的建筑造型系统中体现出了建筑的节奏感和韵律。

表皮并置的建筑物多用于建筑立面造型节奏感强，建筑组成功能重复单元数量较多的建筑中。

建筑表皮设计理念
建筑表皮设计理念是指建筑物外部覆盖层的设计理念。

建筑表皮不仅起到保护建筑物的作用，还能够从美学和功能上丰富建筑的形态和内涵。

一、简约与纯粹：
以简约和纯粹为设计理念，追求建筑形态的简单、干净和纯粹，注重材料的质感，通过材料本身的纹理和色彩呈现出建筑的美感。

二、动态与流动：
通过动态和流动的设计理念，使建筑表皮呈现出流动的感觉，创造出动态的效果，增添建筑的活力和趣味性，并与周围环境相互呼应。

三、互动与可变：
将互动和可变作为设计理念，使建筑表皮能够根据不同的需求和环境条件变化，例如可调节的百叶窗、可伸缩的遮阳板等，增加建筑的灵活性和功能性。

四、可持续与环保：
以可持续发展和环保为设计理念，选择环保材料，采用节能技术，通过建筑表皮的设计来提高能源效率，减少能源消耗，降低建筑对环境的影响。

五、文化与传统：
以文化和传统为设计理念，融入当地的文化元素和建筑传统，
通过建筑表皮的设计来展现建筑与文化之间的联系，增强建筑的历史感和地域感。

六、创新与技术：
以创新和技术为设计理念，运用先进的建筑技术和材料，创造出独特的建筑表皮效果，使建筑在技术上与时代保持一致，体现出现代科技的力量和魅力。

总之，建筑表皮设计理念的选择要考虑到建筑的功能、环境、文化和美学等多个因素，注重创新和可持续发展，将建筑表皮设计与建筑整体风格和功能有机融合，创造出独特而具有意义的建筑形态。

建筑外表皮摘要:源于生物学的概念“表皮”（skin）已经在建筑领域频繁出现，建筑外表皮的艺术表现力除了表达本身以外，更在建筑创作中起着非常巨大的作用。

当下一些时髦的建筑师已经将设计的焦点从空间转移到表皮，从立面的几何划分转到材料的多元表现。

如明星建筑师托马斯·赫佐格以及赫佐格&德穆隆是在这个方面很活跃的世界级建筑师。

设计的出发点，材料的运用，以及对建筑艺术与技术侧重的不同，造就了他们设计手法的差异。

但他们都设计出了优秀的作品，实现了技术与艺术完美的结合。

关键词：建筑表破，材料，技术，艺术，创新1.表皮设计的历史回顾西方建筑中的表皮处理是有悠久历史的。

从古埃及的壁刻到古希腊的浮雕，从拜占庭的马赛克画到哥特教堂的彩窗，不一而足。

文艺复兴时期，阿尔伯蒂（Leon Battista Alberti）尝试将建筑的主题（如柱子、拱券等）以及其他的母题以大理石镶嵌的方式进行处理，从而将建筑的物体性转化为以表皮来组织的视觉秩序。

它设计的新圣母教堂（S.Maria Novella）的主立面就是经典性的一例。

从文艺复兴后到学院派，严格意义上的阿尔伯蒂式的二维立面虽不多见，但建筑表皮的处理如内部的天花、藻井、外部立面的壁柱脚线等仍是建筑师设计工作的重要内容。

19 世纪末至20 世纪初的“新艺术”运动时期，表皮设计风格主要是表面上的装饰，但是它用抽象的自然花纹与曲线，脱掉了守旧、折衷的外衣，是现代设计简化和净化过程中的重要步骤。

20 世纪上半叶，随着现代建筑的兴起，体量、空间的重要性大大超过了表皮。

“空间”成为建筑现代性的标志。

其创新与变化垄断了整个时代的建筑话题，而建筑的表皮设计，即便只是物质表面的装饰，也是“清教徒式现代主义建筑”的莫大禁忌。

倡导现代建筑的柯布西耶给建筑师提出三项备忘[2（] les trios rappels）：体量、表皮和平面三个基本要素。

尽管柯布西耶给表皮一定的重视，但认为表皮最多只是为体量服务的。

高层建筑的生态型表皮设计近年来，高层建筑的表皮设计受到了越来越多的关注。

大多数人一谈论表皮，立刻就会把它当成立面或者是建筑表层很薄的覆盖物。

的确，以往的建筑给了我们这样一个印象--表皮就是披在建筑物上的一件衣服，但是，近几年出现的生态型高层建筑却赋予了“表皮”不同的含义。

那么，究竟“表皮”的意义是什么呢？维尔·阿雷兹在《白润光洁的肌肤》一文中指出“表皮实际上和厚度有关，而厚度与建筑前面的气氛，建筑本身和它之后的气氛有关，立面不再是一种表现的行为，而具有了超出人们第一印象的多样性和复杂性”。

是的，我所说的“表皮”并不是立面，而是包围整个建筑却又与建筑内部空间结构紧密了解的建筑的一个有机组成部分。

换句话说，建筑被置于表皮的包围之中，但表皮又不仅仅是建筑层面上的东西。

一、从衣服到皮肤--高层建筑表皮的发展与演变提起高层建筑的表皮，人们自然就会想到玻璃幕墙。

1925年，格罗皮乌斯率先在包豪斯实现了一个摩登梦想--使用全玻璃外墙来创造室内与室外环境的通透融合。

这就是幕墙的雏形：一片从建筑结构中分离出来的平整连续的表皮。

随后的30-40年代，高度的工业化使玻璃幕墙这种新型的外围护结构得到了充分的发展，大片玻璃的使用使封闭的建筑与大自然有了沟通。

但是，玻璃幕墙在高层建筑中的广泛使用也带来了一系列的问题。

如：大量的能源消耗，严重的光污染，室内卫生环境下降，视线干扰等。

70年代的“玻璃盒子”终于使建筑表皮面临前所未有的生态困境，全球范围内的能源危机和人类生存环境的不断恶化，使节约能源、保护环境成为人类面临的最主要的问题。

随着科学技术的发展，以可持续发展为目标的生态型高层建筑应运而生。

它以最大限度的维护生态环境为目的，将高科技手段运用到高层建筑的设计中，采用电子计算机、信息技术、生物科学技术、材料合成技术、资源替代技术、建筑构造措施等，达到降低建筑消耗，减少高层建筑对自然环境的破坏，努力维持生态环境的平衡的目的。

赫尔佐格的建筑表皮关键词表皮设计视觉生态功能摘要建筑表皮的设计是近年来建筑界的热点之一，本文主要介绍了雅克·赫尔佐格和托马斯赫尔佐格关于建筑表皮的设计思想与作品，以期从两个方面来了解当代建筑表皮的设计。

1.建筑表皮设计的发展建筑表皮（surface）通常被理解为建筑空间的围护（enclosure），是建筑内外空间之间的交界，但建筑表皮与建筑外墙是有一定区别的，广义而言是人们通过触觉、视觉直接感受到的建筑表层，包括内部和外部。

建筑的表皮设计虽然是近年建筑设计的热门领域，但它并非新事物，而是古已有之。

散普尔（Gottfried Semper）认为原始棚屋中的围栏和编成的栅栏是人类发明的最早的空间围护，这些用来作为原始建筑围护的编织而成的墙体应当是最早的建筑表皮。

在原始社会时期，建筑表皮就发生了从单一空间围护结构到包含覆层的复合墙体的转换，散普尔认为建筑表皮是空间产生的基础，并强调了表皮的表现性而非物质本体性。

文艺复兴时期，意大利建筑理论家阿尔伯蒂（Leone Battista Alberti）曾尝试将建筑的母题以及其他母题以大理石镶嵌的方式进行处理，从而将建筑的物体性转化为以表皮来组织的视觉秩序。

1923年，柯布西耶在其《走向新建筑》中提出了建筑的三个关键要素，即体量、平面和表皮，将表皮定义为“体量的外包，并能减小或扩大我们对体量的感觉”，之后柯布在其提出的新建筑五点中将建筑表皮扩展为“自由立面”。

正如柯布所写道的：“体块被表面包裹……建筑师的任务是使包裹体块之外的表面生动起来，防止它们成为寄生虫，遮没了体块并为它们的利益而把体块吃掉。

”此时作为自由立面的建筑表皮是服务于建筑体量的，并不具有完全的独立性。

在密斯1929年的巴塞罗那博览会德国馆中，内外界限被取消了，空间是自由流动的，建筑表皮作为空间围护的角色已经模糊，十字钢柱替其完成了承重功能，由此建筑表皮获得了绝对自由。

图表 1巴塞罗那博览会德国馆（图片来源于：/1271889481842/1282834463747/111688788/M_U1290653050060.JPG）1966年文丘里在《建筑的复杂性与矛盾性》中将建筑问题分解为空间问题与表皮问题，指出在有限的空间创造之外，还有无限丰富的表皮创造的可能，后现代主义把独立于空间之外的表皮的意义提升至第一性的重要性。

遮蔽物等）对建筑表皮进行设计，综合考虑多方面因素，打造低成本、低能耗、高效益的建筑表皮，但固定的建筑形态无法适应复杂多变的室外环境。

可变的建筑表皮在采光效果、热舒适度、降低能耗、视觉观赏等方面具有较好的调节功能，能灵活应对外界环境，可提高建筑能效与室内舒适度。

可变表皮的应用主要分为已有建筑表皮改造和新建建筑表皮两种类型。

前者来自对传统的固定建筑表皮进行加工改造，通过外加电机或替换材料等方法，如使用电驱活动百叶窗、遮阳架、激光切割板等，使其达到可变的效果；后者则是采用自成体系的自适应建筑表皮，能独立应对环境变化，并根据用户的个性化需求调整自身的状态，提高室内环境舒适度和建筑能效。

本文将结合建筑表皮的自适应关键技术特征对其进行分类，并总结、探讨自适应建筑表皮的参数化设计方法。

2自适应表皮技术与分类根据自适应建筑表皮的组成材料，可将其分为主动式可变表皮和被动式可变表皮两大类。

主动式可变表皮包括基本运动表皮和折叠结构表皮，通过独立的运动部件与驱动系统完成变换过程；被动式可变表皮主要采用适应性可变材料，具备自驱动能力，能实时响应外界环境，保持表皮形态稳定的同时实现动态变换。

2.1主动式可变表皮2.1.1基本运动表皮基本运动表皮是由多单元组成的网格系统，它基于遮阳单元的基本运动原理，对各个单元进行调整，从而实现系统整体变换。

基本运动表皮主要分为以下三种类型：①平移，代表二维平面形状的变换，如滑动；②旋转，代表三维空间形体的变换，并可以产生另外三种进阶运动方式，即中心旋转、轴线旋转、摆动；③结合平移与旋转而产生的复杂运动，如膨胀、收缩、折叠、滚动、扭转等（见图1）。

摘要 自适应建筑表皮能对室外变化的环境作出动态响应，可有效降低建筑能耗并提高室内环境舒适度，是近年来建筑学领域的研究热点之一。

本文对自适应建筑表皮的发展现状进行综述，根据自适应建筑表皮的关键技术特征对其进行分类，分析讨论了不同自适应表皮的特点，以及现有理论研究、应用研究和实验研究中仍需攻克的难题，总结并探讨了参数化设计方法与流程。