澳大利亚建筑表皮与外遮阳一体化设计研究

本文通过对澳大利亚东南部沿海地区具有代表性的建筑进行实例分析，着重探讨了极端地理气候条件下与建筑表皮多种形态相结合的外遮阳建筑一体化的设计手法。

澳大利亚当代建筑以灵活多变的遮阳技术闻名于世界，外遮阳系统往往成为立面表现中永恒的“主题”，每栋建筑都堪称是建筑遮阳与建筑立面完美的结合。尤其是在常年受海风影响的东南部沿海地区，夏天湿度较大、日照强烈，温度可达38℃；冬天气候温和，最低温度大约在5℃左右，必须采取有效地遮阳措施来防止夏季强烈的日晒。本文所列举的表皮遮阳案例着重强调建筑外围结构与建筑主体相互分离的构成方式。

绿化外遮阳与建筑表皮一体化设计

绿化外遮阳主要指利用落叶乔木或藤蔓植物的自然遮阳方式。一方面，它利用了植物枝叶具有遮阳、滤光和防止眩光的特性阻挡了夏季阳光直射；另一方面，植物在光合作用下，内部水分会通过蒸腾作用从叶片表面散失到空气中，起到降低环境温度的作用。在设计上一般采用种植于建筑主要朝向上的落叶乔木遮阳，可以兼顾冬夏两季对阳光的不同需求：夏季繁茂的枝叶可以遮挡阳光；冬季温暖的阳光则可以穿过稀疏的枝条射入室内。另外，也可以利用藤蔓植物攀爬的特性在建筑表面形成有效的保护层

以墨尔本市政府2号办公楼（CH2）为例，这幢办公建筑在北向、东向和西向的外墙上都设置了遮阳措施，北向（朝阳方向）利用金属格架和室外露台进行垂直植物遮阳，东、西向则利用穿孔金属隔板和可自控的木质百叶遮阳。其中，建筑北侧外墙上的垂直植物遮阳共有九层高，每层都为植物生长所需设置了独立且连续的金属格架和室外露台，且露台两侧还安装有供藤蔓植物攀爬的不锈钢网（见图1）。沿窗边种植的绿色植物由再生水浇灌，且栽培在可嵌入露台中的特制花盆里。植物与立面构件紧密地结合在一起，共同起到了遮阳、防止眩光和提高空气质量的作用。

标准化外围护构件遮阳与建筑表皮一体化设计

工业化建筑的外围护结构件多采用标准化构配件、工厂化生产加工、现场机械化装配施工。在预制加工好的外围护结构部件中，工业化建筑外遮阳部品的整合在形式上构成均质、韵律、具有“标准化”特征的建筑表皮。

墨尔本皇家理工大学的斯旺斯顿学术教学楼（Swanston Academic Building）。这栋建筑于2012年9月落成，是由墨尔本皇家理工大学和莱恩斯建筑事务所联合设计的一栋生态可持续设计的“垂直校园”建筑，为墨尔本商业中心带来了全新的视觉冲击力和城市活力（见图2）。艳丽的建筑外观使用了由周边建筑物提取出的像素化图片抽象而来色块，正如莱恩斯所说“该建筑的自身来源于它所置身的环境”，“它是一个变色龙以及一面镜子”。外立面是由表面突起的三角形元素的面板组成的，它可以根据建筑物的方位不同提供不同角度的阴影。另外，玻璃窗上大胆的着色结合高性能玻璃的使用，降低了太阳辐射对室内温度的影响，还可以避免产生眩光。

墙体系统智能式外遮阳与建筑表皮一体化设计

位于墨尔本中央商业区以北CUB酿酒厂旧址的像素大楼（The Pixel Building）也因其别具一格、五彩斑斓的“像素化”表皮让人印象深刻（见图3）。像素大楼于2010年7月由505工作室设计完成，是澳大利亞有史以来第一座取得“绿色之星”六星评价认证满分的办公建筑。这栋建筑使用了双层表皮遮阳系统取代了传统的百叶遮阳，利用造型各异的翼片过滤掉多余的太阳辐射，完全通过自然光线达到办公空间的采光需求，且光线柔和无眩光。这些固定在建筑表皮上的彩色翼片运用了先进的三维电脑辅助设计技术，模拟了不同季节不同时段的日照特征，使遮阳系统的效率达到最大化（见图4）。

能源采集式外遮阳与建筑表皮一体化设计

墨尔本皇家理工大学（RMIT）是一所位于墨尔本中央商业区的城市大学，各具特色的教学楼沿街分布，营造了集思想自由和多元化创意为一身的特色校园文化。2012年由毕业于该校的建筑师肖恩·葛德赛和柏涛建筑事务所合作完成的第100号设计中心（100 Building Design Hub）创新地应用了环保可持续的理念。这栋建筑最大特点是采用了“第二表皮”这一创新理念（见图5），在建筑的四个立面上覆盖着由16000块高强度磨砂玻璃构成的外围结构，每个玻璃组成单元都如同一张圆形光盘，在电脑与可旋转电机设备的控制下，可以根据墨尔本的即时天气自动调整旋转角度，控制阳光的入射量，起到遮阳隔热的作用。在不远的将来，这种双层立面系统还有能力进一步将磨砂玻璃替换成太阳能面板，每个联动圆盘装置都配备有自动感应器，可最大限度地将太阳能面板暴露在阳光下，实现最大化的能源回收利用。

结语

澳大利亚东南部沿海地区因其极端地理气候条件，产生了多种与建筑表皮多种形态相结合的外遮阳建筑一体化的设计手法，这种大胆创新的思维的成功应用，为未来绿色建筑多样化发展奠定了更加坚实的实践基础。

（作者单位：长春建筑学院）

作者简介：李雪娇（1986-），女，汉族，吉林长春人，硕士研究生，长春建筑学院教师，研究方向：寒地节能建筑，绿色建筑。