建筑表皮

从建筑表皮到建筑腔体的生态整合摘要：生物体通过完善的表皮功能和腔体器官以适应环境的变化, 维待自身物质和能量的乎衡。

建筑设计者要认识建筑“表皮”和“腔体”的关系，做到生态建筑设计。

关键词：建筑表皮腔体生态“表皮”“腔体”的概念都源于生物学，现已被借用到建筑学领域，更形象生动的说明解释诸多庞杂的问题。

建筑表皮指的是建筑内部结构上仿照生物的腔体，能够被动的利用自然界的可再生能源（风能，光能，雨水等等）形成具有微气候调节功能的一系列建筑内部空间。

①建筑腔体广义上指的是建筑的所有维护结构，包括墙体，楼板，屋顶，玻璃灯构件。

本文特指建筑外围护结构也即外墙体和屋顶。

②将建筑作为生命体——维护结构是“皮”；承载结构是“骨”；空间（腔体）是“灵魂”。

（一）建筑仿生在生物界，生物体在长期的进化过程中形成了适合其生存环境的种种形态。

生命有机体需要不断与外界进行物质、能量和信息的交换, 同时也需要抵御外界环境的不利因素, 因而产生了许多依赖于表皮的功能, 如保护、排泄、吸收、呼吸、温度调节等。

生物体的不断进化完善形成的一套紧密内部器官（内部腔体结构），产生了复杂的高等动物（人类），增强了生命体的环境适应能力和应变能力。

建筑仿生学认为，人类在建筑上遇到的所有问题，自然界早就有了相应的解决方式。

③这是由于生物体在长期的自然选择下，必须进化出高效低能的生命保障调节系统。

建筑物事高智商的动物为了躲避自然界恶劣的环境而创造出来的，只是在工业革命以来，人们所采用的一系列技术措施是以环境污染破坏为代价的。

庆幸的是现在的人类已经开始觉醒，开始像动物界仿生学习，寻求真正与自然界和谐相处的方法。

（二）“表皮”与“腔体”的统一有人说建筑的本质是空间，这话没错，但空间其实是一个抽象出来的概念，它是不可能被建造的，但能通过墙体的围合形成空间，达到建筑的本质。

这样空间的形式直接受到围合强体的影响。

所以空间的感知是通过围合空间的表皮而实现的，那么谈论空间就必须与表皮之间建立起联系；谈论建造材料的构造就是在讲表皮的质化。

智能建筑表皮：自适应环境的设计
智能建筑的表皮设计正逐渐演变为现代建筑设计中的重要组成部分，其核心目标是实现建筑与环境之间的智能互动与自适应。

传统建筑的表皮往往是静态的，无法适应环境变化带来的影响，而智能建筑的表皮则通过先进的技术与材料，实现了动态响应和自主调节的能力。

首先，智能建筑的表皮设计考虑到了环境因素如气温、光照、风速等的变化。

例如，采用可变光透过率的玻璃幕墙可以根据阳光强度自动调节透光性，从而控制建筑内部的光照和温度，提升能效。

其次，智能建筑表皮的设计还能通过数据分析和传感器反馈实现对环境的实时监测和响应。

比如，通过安装在表皮上的温度传感器和湿度探测器，建筑可以调整通风和空调系统，以优化室内舒适度，并降低能耗。

此外，表皮材料的选择也是智能建筑设计中的关键因素。

现代材料科技的发展使得建筑表皮不仅能够承受环境挑战，还能具备特定的功能性，比如自洁能力、光催化反应或者太阳能收集等，进一步提升了建筑的可持续性和生态友好性。

最后，智能建筑表皮的设计不仅仅是技术创新的体现，也是对建筑与自然环境融合的探索。

通过有效的设计与实施，智能建筑能够在提升用户舒适体验的同时，减少对环境的负面影响，实现可持续发展的目标。

因此，随着科技的进步和人们对可持续生活方式的追求，智能建筑表皮设计的发展将继续推动建筑行业朝着更加智能化、环保和人性化的方向发展，为未来城市环境注入新的活力和生机。

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。

建筑表皮研究的意义建筑表皮研究的意义之因此选择这个题目研究，是由于这个题目既有理论上认识和总结的意义，又拥有建筑实践上认识和指导的意义。

下边主要从理论和实践两个层次说说我对建筑表皮研究的意义的认识。

1〕建筑表皮研究的建筑设计方法论意义。

建筑表皮研究是把建筑表皮作为建筑设计诸范围中相对独立的因素进行研究，从理论大将从前在建筑设计方法论诸方面〔如形式、功能、资料、技术〕的相应研究成就进行从头整合，并从建筑表皮这一研究基点出发，商讨从前各领域研究成就之间的关系以及产生这些关系的根来源因。

而后在此根基长进一步研究，进而成立对于建筑表皮办理的相对完好的设计方法论。

有益于在对建筑设计方法论已有成就的深入和展开的根基上探究新的现象，解决新的问题。

〔2〕建筑表皮研究对更深入研究一些建筑作品和建筑师的理论指导意义。

世界著名建筑师密斯*凡*德*罗、雅马萨奇、赫尔佐格和德*穆龙等，或从建筑结构，或从建筑表皮的肌理，或从对建筑表皮的表现力的探究出发，达成了好多重要的、拥有很强表现力的建筑作品。

建筑表皮研究对于更深入研究和理解这些重视建筑表皮办理的建筑师及其建筑作品有侧重要的理论指导意义。

同时也有助于深入对以上建筑师的建筑思想和理论的研究。

〔3〕建筑表皮研究的认识意义和对建筑实践的指导意义。

建筑表皮研究将建筑表皮视为建筑内外空问界面处的构件及其组合方式的统称，以为建筑表皮自己拥有形式、功能、空间和技术的属性。

经过对建筑表皮自己的各样属性的研究，对纠正目前我国建筑实践中将建筑表皮办理等同于建筑装修，而忽视建筑表皮自己的办理规律及与建筑其余因素的关系的误差有重要的意义。

同时，此研究又成认建筑表皮的相对独立性，经过回想历史上各样建筑理论对建筑表皮更新的意义的认识，对建筑立面改造活动的价值进行全面的评估，并对建筑立面改造的一些规律性问题进行了商讨。

这些内容有重要的认识意义和对建筑实践的指导意义。

浅析表皮建筑【摘要】在当前高速变化的社会中，快餐式的文化渗透到社会的各个方面，表皮建筑适应建筑的时尚化，表现化成为当下最流行的建筑流派之一。

本文通过对表皮建筑的定义、产生背景、表现特点以及该流派作品进行分析，得出表皮建筑流行的原因及存在的必然性。

【关键字】表皮表皮建筑界面材料中图分类号： r322.99+1 文献标识码： a 文章编号：1.表皮建筑的定义1.1表皮的概念“表皮”一词是当前国内建筑理论研究中对英文单词“surface”的通常译法在英语环境中“surface”所对应的名词性解释有两层含义:一是物体的最外一层二是物体的表面。

这两种解释都是从物理角度出发的定义，除此之外，“表皮”一词还具有两种抽象观念上的解释。

美国加利福尼亚大学教授，当代哲学家阿维荣·斯特尔(arum stroll)于1988年出版了第一本以表皮为主题的哲学书:《表皮》(surfaces)，据斯特尔介绍，从20世纪开始表皮被用来讨论人们对外部世界的感知，同时他介绍了美国实验心理学家吉布森(j.gibson)的观点，认为我们对外部世界的感知是建立在物体的表皮和我们的视觉系统的关系之上的，而由表皮构成及呈现了物体的各种视觉形式，并经由视觉转化成各种信息而被我们认知。

斯特尔介绍了现有的四种表皮定义:(ls)达芬奇(leonardo da vinci)所说的抽象的表皮，该表皮不属于任何物体而只是一种界面;(ds)物理主义的抽象表皮，该表皮是属于某个物体的;(os)日常所谈论的物质的表皮，有各种物理特征;(ss)科学观念下的物质表皮，是物体最外一层的原子组织。

前两种将表皮认为是抽象的，而后二者却将其视为物质的。

但是，斯特尔认为表皮既是抽象的也是物质的，同时具有这两种性质。

他说，表皮是形成其所体现(的物体)的上部或外部边界的薄的(几何学的)伸展(spreads)，并且对象依据其具体情况可有一张或多张表皮。

1.2表皮建筑的概念表皮建筑是指具有表皮化设计倾向的建筑。

建筑表皮设计及在医疗建筑中的应用摘要：本文就建筑表皮的功能定位及处理要点、表皮翻新设计的基本原则及常见处理方式，多层表皮的应用及医疗建筑表皮设计案例的阐述，以加强人们对建筑表皮的理解，使建筑表皮更好的为医疗建筑服务。

关键词：建筑表皮、表皮新理念、表皮翻新设计、多层表皮、医疗建筑表皮、表皮的综合效能。

1、建筑表皮的功能定位、处理要点及新理念：关注建筑表皮的功能定位，还要从建筑表皮的发展历史说起，广义上的建筑表皮始终伴随着建筑而存在。

从古埃及的雕刻到古希腊的浮雕。

但我们要探讨的是独立于空间之外的建筑表皮，后现代主义大师罗伯特·文丘里把建筑表皮的意义提升到了第一性的重要位置。

随后建筑表皮在90年代初形成一股热潮，涌现出像赫尔佐格﹠德隆梅及雷姆·库哈斯为代表的一代建筑表皮大师。

建筑表皮经过多年的研究与发展，已抛弃了原来的单一的为了建筑形式而设计，在新的历史时期，建筑要满足全方位的要求，单一的建筑外墙有时很难满足建筑的各项指标要求，同时新材料的运用也推动了建筑表皮的发展，建筑表皮具有多元化的功能定位，如通风、隔热、隔音、吸能、艺术、美学等功能，具体表达哪几项功能视建筑情况而定。

建筑表皮有很多做法，大致分为三种：第一、将结构外露形成具有肌理感的艺术效果（鸟巢图1），第二、通过杆件支撑形成外围支架，将表皮固定在支架上形成立体空间（水立方图2），第三、将杆件固定在结构上，形成杆件的表皮效果（遮阳系统图3）。

建筑表皮设计需充分研究外部条件，以此确定遮阳的角度，光伏板的朝向，空腔的大小，比例的定位，色彩的选择等以达到设计预期的效果。

在新的历史起点，对建筑的表皮设计提出新的要求，我们抛弃了为表皮而做表皮设计，而是将表皮的艺术效果与多种功能相结合，体现表皮的综合性特点。

2、表皮翻新设计的基本原则、适用范围及常见处理方式：当前的中国正进行着大量的建筑表皮翻新工作，主要表现在两大方面，第一现有建筑的节能改造（图4），需对外墙进行更新，第二城市街景改造（图5），由政府统一策划，组织设计及施工。