浅述当下建筑外观材料存在问题与对策*

孙凤田

（武汉理工大学艺术与设计学院，湖北武汉 430070）

浅述当下建筑外观材料存在问题与对策*

孙凤田

（武汉理工大学艺术与设计学院，湖北武汉 430070）

当前常见的建筑外观材料种类繁多，一般分为天然材料、烧结材料、混凝土、新型材料等四类.为更好实现建筑可持续发展、建设绿色环保型和谐社会，未来建筑外观材料会沿着轻质高强、绿色环保、智能化、与前沿科技紧密结合等方向发展.然而，当前建筑外观设计及材料选用却明显雷同，缺乏文化底蕴及个性，我们可以通过采取协调与统一、构成艺术、色彩调节等措施，设计出功能与形式完美结合的建筑外观.

建筑外观；建筑材料；表现形式；发展趋势

建筑外观指人们直接感受到的建筑表层，建筑外观材料主要起保温、隔热、采光、遮阳、隔音、装饰等作用.优秀的外观设计和合理的外观材料选用则既能满足建筑本身功能需求，又可以满足其外观审美需求，且具有个性.

1 建筑外观材料性能特点及适用范围分析

如今，建筑外观材料已不再作为承重构件.这个特点给建筑外观设计用材提供了更多的选择和空间.金属、塑料、复合板材、纤维、植物等材料在现代建筑设计中正在被大胆使用，归纳起来主要包括天然材料、烧结材料、混凝土材料及新型材料四类.

1.1 天然材料

1.1.1 石头

西方建筑自古有“凝固的音乐、石头的史诗”之称，石头是其最主要用材.西方现存许多著名石头建筑，虽历经千百年，仍旧保存完好，功能使用正常.天然石材能够给建筑带来深厚凝重的文化感和历史感，具有纹理精美、硬度高、强度大、吸水率小、耐磨不变形、加工运输困难等特点，石头在传统建筑中主要被用在承重结构，生产使用受地域环境影响比较大.现代建筑设计一般选用耐酸雨、硬度高、深色泽的干挂花岗岩作为建筑底部裙楼外观幕墙使用.

1.1.2 木材

木材是东方建筑体系最主要的建筑材料之一，在建筑承重结构和内外装饰中广泛使用.天然木材具有资源稀少、纹理美观、易加工、易燃、吸水性强、易变形开裂、易腐朽、耐久性差、修缮复杂等特点.在建筑外观装饰中，考虑到吸水性强、易腐朽、易开裂等特点，主要使用经过防腐处理的防腐木作为园林建筑的结构和外观装饰用材.

1.1.3 其他

土胚、竹、泥、草、芦苇等建筑外观材料在我国地方民居中使用较多，如黄土高原上的窑洞民居、云南傣族吊脚楼等.这些外观材料不仅有维护、承重、保温、隔热等功能，还具有节能减排、绿色环保、可降解以及地方性、生态性、装饰性等特点，这些特点正好符合现代建筑设计节能减排、绿色环保的发展理念.藤蔓、垂直绿化、竹篾等在2010年中国上海世博会各国场馆中使用广泛.

1.2 烧土制品材料

1.2.1 砖、瓦

烧结黏土砖、瓦是中国最古老的建筑材料之一，从周朝开始，已得到初步应用.烧结黏土砖、瓦根据烧制的温度不同可分为红砖和青砖，它们既具有很强的装饰效果，又兼具结构材料和外观材料双重功能.其中，青砖能够彰显出沧桑的历史文化感，中国古建筑中的“清水砖墙”就是典型例子.

由于烧制实心黏土砖需要消耗大量的土地资源，在我国建筑设计中已经被明令禁止使用.目前主要采用煤矸石烧结砖、粉煤灰烧结砖、水泥压制砖等新型节能环保材料作为墙体砌筑用材.

在许多城市对老城区新建、改建、扩建过程中，为了追求创造与周围环境相协调统一的沧桑感、厚重感，从而达到修旧如旧的效果，建筑师常选用酷似砖面效果但厚度较薄的饰面砖作为建筑外观材料，甚至有的建筑师想方设法找寻老建筑的砖瓦作为新建建筑的外观装饰用材，均取得了很好的装饰效果和生态环保效果，值得借鉴推广.2008年建成的宁波博物馆便是典型代表.该建筑坐落在一片簇新洋气的现代化建筑之中，那不规则的建筑造型和灰旧色彩显得相当奇特，其中庞大的馆体外墙全部采用旧城改造拆下来的旧砖碎瓦细细密密地砌筑和包裹.

1.2.2 玻璃

现代建筑中，玻璃作为外观材料，与钢材和钢筋混凝土等框架材料的紧密结合创造了玻璃幕墙这种新的外观方式，能够带给建筑晶莹剔透的感觉.但是，玻璃作为传统建筑外观材料有着眩光污染和建筑能耗大两方面不足.我们通过新型玻璃材料的研究、开发和使用，比如中空玻璃和双层玻璃幕墙的使用等方法解决了玻璃幕墙的不足，相信随着玻璃幕墙设计与施工安装技术的不断发展，其在建筑外观设计中会得到更为广泛的运用［1］.设计师们在央视新大楼和上海中心大厦的建筑外立面上把玻璃幕墙运用的出神入化.其中，央视新大楼外观由大面积玻璃窗与菱形钢网格结合而成，大楼外面采用特种玻璃，其表面被烧制成灰色瓷釉，能更有效遮蔽日晒，适应北京的空气质量环境；而上海中心大厦则采用双层玻璃幕墙结构，既有效减少能耗又为建筑提供了一个很好的内部空间.

1.3 混凝土材料

混凝土最早是作为一种结构材料的形式出现的，具有抗压性能好、可塑性强等特点.混凝土作为建筑外观材料常常是以清水混凝土的方式出现.

清水混凝土又称装饰混凝土，一次浇注成型，不做任何外装饰，直接采用现浇混凝土的自然表皮效果作为饰面，表面平整光滑、色泽均匀、棱角分明，对模板质量及浇筑工艺要求非常高.一般在表面涂透明保护剂，能够显示一种最本质的美感，体现“素面朝天”的品味.

清水混凝土建筑给人朴实无华、自然沉重、厚重清雅的特点，能够同时彰显柔软、刚硬、温暖、冷漠等情感.例如日本建筑师安藤忠雄设计的光之教堂就是清水混凝土建筑的典型代表.

1.4 新型材料

1.4.1 金属

采用不同的金属面板及不同的构造处理方式的建筑墙、屋面系统，会给建筑的外在形式带来巨大的变化.金属作为建筑外观材料，易于表现现代建筑的精致和优雅.

各种金属板的使用会带来不同的视觉效果，平滑的铝板、不锈钢板能体现现代技术以及工艺美，铜板能体现出现代感和历史感，波纹板给现代带来了丰富的细部，自然未处理的钢板则更容易留下自然和印记.中国国家大剧院的半椭圆形屋面就是由经过特殊氧化处理、表面具金属光泽质感的钛金属覆盖，整个建筑犹如一颗水中明珠，现代感极强.

1.4.2 塑料

塑料是以有机聚合物为主要成分，添加一定的其他材料，在一定温度和压力下通过不同的工艺塑造成一定形状，并能在常温下保持既定形状的高分子有机材料.用于建筑外观饰面的塑料以透明塑料居多，如PC、ETFE等.

ETFE的中文名为乙烯－四氟乙烯共聚物.ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一种透明膜材.ETFE膜透光率高、高抗污、易清洗，能达到B1、DIN4102防火等级标准，燃烧时也不会滴落.中国国家游泳中心“水立方”外墙就是采用ETFE膜制成的膜结构.

1.4.3 一体化保温装饰板

一体化保温装饰板又称保温一体化成品板，是在工厂预制成型的具有外墙保温功能的板材，由保温材料与装饰材料复合而成，贴挂在建筑的外墙面，具有保温和装饰的功能.与石材、铝塑板、玻璃等外墙材料相比具有造价低、质量轻、易于安装、安装速度快、耐久时间长、安全性高等显著特点.

1.4.4 真石漆

真石漆主要由高分子聚合物、天然彩石砂及相关助剂制成，干结固化后坚硬如石，看起来像天然石材一样，具有防火、防水、耐酸碱、耐污染、无毒无味、粘接力强、永不褪色等特点.相比较而言，真石漆施工简便、易干省时、施工方便，是当下民用建筑使用最广泛、用量最大的建筑外观材料之一.

2 建筑外观材料发展趋势

当前，全国各地都掀起了大拆大建的热潮，大规模的建设既消耗掉大量砖、石、沙、灰等天然材料，也产生了大量的建筑垃圾，同时还增加了建筑耗能.节能环保的生态绿色建筑将会是我们建筑设计的重要目标，建筑外观材料随着绿色节能建筑的发展趋势呈现出轻质高强、节能环保、智能化、技术先进等特点.

2.1 轻质高强

我国已经进入了高层建筑时代，自重较大的传统外观材料与外墙保温材料之间的固定安装比较麻烦，一旦施工工艺不合理或者安装技术不到位就会出现外观材料与保温材料剥离、高空脱落等安全隐患.相对传统的石材幕墙、外墙面砖而言，真石漆、弹性涂料、外墙乳胶漆等质量轻、性能稳定、耐久性较长、造价低的外观材料已经得到大力推广.

其次，轻质材料自重轻，且工业化程度高、运输成本低、建造速度快、清洁施工，从全寿命期角度来看具有很高的经济效益.

2.2 节能、环保、绿色

建筑外观材料的节能、环保包括节约资源、节约能源、减少污染等三个方面.首先要开发利用先进工艺对现有产品实行节省资源的改进，如空心砖、空心砌块、增压加气混凝土砌块、中空玻璃、双层玻璃幕墙等先进技术工艺的运用.其次发展节能型新型材料，探索提高建筑外观材料的保温隔热、隔声降噪水平，如低辐射镀膜玻璃、太阳能发电材料、高性能保温隔热材料、太阳能光热幕墙等.最后，要充分利用工业废渣等建筑垃圾替代原材料生产新型建材，变建筑垃圾为副产品，不仅可减少环境污染和资源浪费，更重要的是可实现经济、环境的可持续性发展.前文提到的宁波博物馆的设计案例就是非常好的代表.

2.3 智能化

随着电子技术及自动控制技术的发展，未来的建筑材料将逐渐向智能化方向迈步.所谓智能化建筑材料是指材料本身具有自我诊断和预告失效、自我调节和自我修复的功能并可继续使用的建筑材料.当这类材料的内部发生异常变化时，能将材料的内部状况反映出来，以便在材料失效前采取措施，甚至材料能够在材料失效初期自动进行自我调节，恢复材料的使用功能［2］.如自动调光玻璃，根据外部光线的强弱，自动调节投光率，保持室内光线的强度平衡，既避免了强光对人的伤害，又可调节室温和节约能源.

2.4 与前沿科技紧密结合

随着社会的发展，传统建材已不能满足人们的需要，利用先进科学技术开发新型多功能材料成为建筑外观材料发展的又一趋势.将纳米技术与建筑材料结合，可开发出具有光催化性、抗菌、除臭、消毒等功能的生态建筑材料，从而改善人们的生活环境，提高人们的生活质量［2］.据悉，目前在国际上实现建筑外观材料的自清洁就已研发出光催化涂层和极低表面能涂层两种先进技术.

3 存在问题与原因分析

现如今建筑外观设计往往采用石材裙楼、真石漆或者铝塑板墙面、玻璃幕墙模式，同样的建筑外观材料和表现形式在全国各地屡见不鲜，城市区域性特征及历史文化差异荡然无存.建筑外观的色彩风格和材料运用呈现出雷同现象.导致以上现象出现的原因很多，既有社会环境的客观原因也有建筑师本人的主观原因.首先，现代社会信息高速传递、节奏飞快，城市里的每个人都显得脚步匆匆、心情浮躁.其次，设计单位唯建设单位至上，而建设单位的决策者们往往不具备专业能力，重要建筑往往成了形象工程，一味选择大面积的石材幕墙、玻璃幕墙等造价高、能耗大的建筑外观材料.最后，当下各类设计院里年轻的建筑设计师们薪酬和业务量成正比，他们穷于应付、疲于奔波，根本无法做到用心设计.

其实，设计是一件很纯粹的工作，只有静下心来才可能做出好的设计.有时候为了一个方案苦思幂想数日仍旧一头雾水、不知从何入手，往往在思维近于崩溃、感觉真的坚持不下去的时候，才可能灵光一闪、柳暗花明又一村.如果没有数日的痛苦挣扎肯定设计不出好的作品.

4 对策

4.1 单一材料、单一色彩的协调统一

建筑外观设计对所选材料的肌理、质感、色彩是非常讲究的，考虑到整体协调性，材料的种类应尽量减少，否则会显得凌乱无主题，当然这里的材料种类可以把色彩、质感比较接近的不同材料归纳为一种材料.例如前文提到的一体化保温装饰板可以与同类型的铝塑板从观感装饰角度看做一种材料.在单一材质的艺术表现过程中，还可以通过不同的物理化学处理方式得到二次肌理.

4.2 多种材料、多种色彩的协调统一

在材料科学不断进步的今天，可用作建筑外观设计的材料越来越多，建筑设计师们往往会选择一种以上的材料来丰富建筑外观.为有效避免前文提到的平庸、雷同现象，我们可以运用最简单的点、线、面、体的美学原理来对建筑外观进行设计.众所周知，就二维的线条而言，水平的线条能给人以稳定、庄重之感，垂直线条能给人以升腾向上的感觉，当两种方向线条设计比较均等的时候就显得平常普通，缺乏建筑外观的个性（图1），当线条重复并列出现的时候，则更能渲染气氛（图2）.

图1 原建筑立面设计

图2 调整后的建筑立面设计

4.3 构成艺术与建筑外观设计

我们在建筑外观设计时可以通过对各种形体进行叠加、围合、连接、穿插、交错等空间处理，对建筑外观材料的质感、肌理、色彩进行对比与协调、比例与尺度、均衡与稳定、节奏与韵律等美学处理，把构成艺术的美学法则与建筑外观形式设计、材料设计完美结合，从而达到简洁明快、统一和谐的效果［3］.

4.4 色彩对建筑外观形象调节

首先，色彩对于建筑形象的某些不尽完善之处可以进行调节，从而达到整体统一的效果.其次，亮色调、暖色调具有前进感，暗色调、冷色调具有后退感，色彩的远近感差异可以使同一平面上的不同色彩形成前后层次感.建筑师在进行建筑外观设计时就可以利用适当的色彩组成调节建筑造型的空间效果，丰富空间层次，增加造型的趣味性和丰富感.最后，完美的建筑色彩组合可以使单调、呆板的建筑富有生气，可使厚重的实墙变得轻盈［3］.

5 结语

建筑空间与形式是建筑设计的重要组成部分但不是全部，未来的建筑设计必将注重到建筑材料、建筑施工技术、可持续发展上来，相信未来有个性特点、功能齐全、舒适方便、节能环保的优秀建筑越来越多.

建筑外观材料研究是一个内容丰富、专业性强的课题，尽管本人做了很大努力，但是回过头来发现，许多论述仍旧显得很肤浅，缺乏大量的实例支撑，争取以后在该领域继续深入研究.

［1］王璐.高层建筑中玻璃幕墙技术的发展对其建筑风格的影响研究［D］.长沙：中南大学硕士学位论文，2010.

［2］沈任军，李小学，党玲.新型建筑材料发展现状与趋势分析［J］.中国建材科技，2008，（3）：64－66.

［3］薛冰.构成艺术在建筑外观设计中的应用［J］.低温建筑技术，2007，（1）：34－35.

（责任编校：晴川）

On the Building Exterior M aterial Problem s and Countermeasures

SUN Fengtian
（School of Art and Design，Wuhan University of Technology，Wuhan Hubei430070，China）

Current common building exteriormaterial are ofmany varieties，which generally can be divided into four types，including naturalmaterials，sintered materials，concrete and new materials.In order to better realizing sustainable development and constructing a green and environment friendly harmonious society，future architectural appearancematerialswill develop towards lightweight，high strength，green and environment friendly，intelligent，and closely combined with cutting－edge technology.However，currently the design and material selection of architecturalappearance are almost the same and lack of culturalbackground and personality.We can design architectural appearance with perfectly combining function and form by methods of coordination and unification，construction art and color adjustment.

architectural appearance；constructionmaterials；form；development trend

TU5

A

1008－4681（2014）05－0041－04

2014－08－22

孙凤田（1982－），男，安徽阜阳人，武汉理工大学艺术与设计学院硕士生，阜阳职业技术学院助教.研究方向：艺术设计.