分析建筑表皮材料精细化的设计

2018-01-18涂振勇

建材与装饰 2018年1期

涂振勇

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司贵州贵阳 550001）

现阶段，建筑表皮材料的应用较为广泛。建筑师利用多样化表现手法，使用各类建筑表皮材料，来彰显其对建筑的理解以及态度。从表皮系统状态，能够反映出设计人员的思想差异。通过不断创新建筑表皮材料设计手法，合理运用新型材料，实现建筑表皮，能够提升建筑的表现力，使得建筑更加丰富。

1 建筑表皮材料性能分析

在室内环境、建筑结构、形态美学等方面，建筑表皮材料的应用，发挥着积极的作用。建筑表皮作为实现建筑内外部过渡要素，被称为围护结构或者建筑立面，包括涵盖外墙、门窗等和外界环境交接的建筑部分。受到太阳光与风速等的影响，建筑表皮会产生不同的变化，使得建筑室内舒适度也受到不同程度的影响。

2 建筑表皮材料精细化设计要点

2.1 实现和空间特征的整体设计

建筑整体设计是在建筑表皮材料属性的基础上，比如在不同的气候条件下，选用不同的墙体热属性或者遮阳形式等，实现建筑节能，达到使用者的舒适度需求。设计人员了解材料的物理属性，以达到设计效果。某建筑表皮设计，引入了自然采光技术。为控制建筑北向窗墙比，最大限度上引入自然光，从遮阳和百叶系统入手，对建筑南向窗户布置与大小进行整体设计。通过日照模拟分析，综合考虑建筑室内功能布局与眩光影响等，进行模拟计算，确定开窗大小与遮窗百叶角度等。此设计将立面窗墙比给控制在＜0.25，通过自然采光设计，满足进深20m范围内的照明需求。

2.2 实现表皮性能和使用者需求的结合

开展建筑表皮材料精细化设计，要从建筑使用者需求角度考虑，通过合理设计建筑表皮，来满足使用者的需求。因为使用者的生理与工作等特征不同，对于建筑环境的舒适度要求也不容。基于此，在设计时，要考虑到重质高蓄热材料和建筑使用者行为的矛盾性。从相关调查数据能够了解，对于夏热冬冷的地区来说，90%的建筑使用者在冬季对温度处于6.85～13.60℃表示满意，这和气候与户外活动时间等，有着直接的联系[1]。

2.3 合理选用建筑表皮材料

在进行建筑表皮材料精细化设计时，要合理选择表皮材料。考虑到气候对建筑表皮材料，有着直接的影响，比如温度与湿度等，因此在选择表皮材料时，要注重材料的保温隔热性能，就近选择材料。以建筑外墙为例，墙体设计要达到保温要求，设置保温层。考虑到气候条件的影响，在选择表皮材料时，要从热阻与蓄热系数等指标加以把控。当前，复合材料、有机材料、无机材料被广泛的应用于墙体保温棉。以有机材料为例，其性能如表1所示。在设计时，可从材料色彩与组成形态方面加以把控，以凸显地域性特点。若建筑表皮中仅使用一种材料，来制作表皮饰面，难以准确表达建筑表皮设计意愿，因此需要合理划分表皮材料，避免单调，比如对于竖向和水平方向的饰面，采取差异划分的手法，使得建筑具有独特的立体效果。除此之外，还需要合理组合材料。在组合材料时，要控制材料间距。利用缝隙，来表达建筑。在设计表皮材料时，和窗进行混淆，当材料距离较小时，可以作为缝隙。若距离较大，则可发挥采光的作用。若使用玻璃作为贴面材料，在建筑表皮上交错，会使得缝隙具有不同的含义。在实际运用过程中，部分建筑使用的表皮材料颜色类似，部分颜色不同，还有的使用质感不同的材料，通过拼接或者叠加组合。不同的搭配，能够创造出建筑不同的特色，因此需要设计人员合理选择，注重色彩搭配。

表1 有机材料性能分析表

2.4 注重建筑自身特点

在设计建筑表皮时，不仅需要考虑建筑建造与材料，还需要考虑建筑自身。从以下方面加以把控：①建筑个性。要确保建筑基本功能，再利用设计手法，来彰显建筑个性。通常来说，建筑个性与其功能之间，存在着紧密的关系，使其能够和其它建筑区分开来。②建筑风格。按照建筑方式，设计建筑风格，比如现代风格与古典风格等。③语言表达。通过建筑材料形态以及色彩等不同的属性将建筑语言表达出来。建筑师可以对建筑形态进行改变，比如改变量度，对建筑形态进行扭曲以及旋转还有虚实变化，从而使建筑能够呈现出不同的色彩。同时还能结合使用不同的方法，来提升其语言表达的具体效果，确保建筑语言的与众不同。总体来说，进行建筑表皮材料精细化设计，要从多角度出发，综合分析，做好设计质量的把控，不仅需要保证建筑功能得以发挥，还需要展现建筑的独特性。

3 建筑表皮材料精细化设计的实现

3.1 应用混凝土浇筑技术

实现建筑表皮，多采用混凝土浇筑技术，复制建筑模型。利用复制的模型，来美化建筑表皮。采取浇筑的方式，不仅能够保证建筑表皮材料的光滑度，还可以实现成本节约。利用混凝土浇筑建筑表皮，来实现精细化设计，多应用于建筑主体、建筑支架、支模表面等，能够灵活施工。在设计时，要注重细节把控，充分利用施工缝，通过浇筑混凝土的方式，改变建筑表皮，形成肌理纹路，提升表皮的立体感[2]。需要注意的是，在精细化设计时，要做好支模方式与模具处理等的把控，确保设计的合理性。某装配式建筑工程，采用的是装配式建筑结构，通过在建筑表皮上做文章，使得建筑表皮更加亮眼。在建筑外墙上，使用PC墙体设计，结合运用着色与模具特殊设计，采取混凝土浇筑技术。折板型PC外墙，使用混凝土本色，实现和窗户交错设计，使得建筑立面，能够在阳光下产生深浅变化，彰显建筑表皮生动的本色。除此之外，通过实现建筑PC外墙和绿植相互结合，利用PC+绿植型外墙，在立面上，设置洞口，由两块相同规格模块组合而成，使得建筑如同方形绿色盒子一般漂浮在地上。例如图1，其为建筑的景观效果图。

图1 PC+绿植型外墙景观效果图

3.2 引用砖砌技术

在进行建筑表皮设计时，为实现表皮效果，引用砖砌技术，有着积极的作用。对于建筑物来说，利用砖作为建筑表皮材料，砌筑建筑表面，能够展现建筑的独特性。近年来，砖墙应用功能逐渐转变，被广泛的应用于艺术建筑设计中，形成具有特色的表皮景观。设计人员利用砖墙作为材料，实现建筑表皮设计，能够表现出建筑集合形式感，体现强烈的地域特色与个人风格[3]。譬如：某艺术建筑改造工程中，利用红色砖块，作为设计基本元素，配合使用清水混凝土与青砖等，使用清水混凝土保护剂，作为外墙保护，修色修复，保持建筑原本的色彩，将建筑外墙面，形成保护层。总体来说，利用砖墙，来建设建筑表皮。在设计时，要注重美学知识的应用，结合运用各类材料，营造具有文化特色的建筑表皮，展现建筑师对建筑的个人看法。

3.3 利用干挂幕墙技术

开展建筑表皮精细化设计，可利用干挂幕墙，实现建筑表皮设计。这需要建筑师能够对浇筑与砌筑等工艺，有着明晰的认识，实现优化设计，准确控制建筑表皮细部相关构造，使得建筑表皮能够突破常规，展现建筑表皮材料的肌理[4]。干挂幕墙的引入，需要建筑师做好幕墙相关构造手段的把握。干挂幕墙突破了龙骨架与材料、连接构件等的原有关系，重新表达建筑构造层面。譬如：某建筑表皮采取干挂幕墙手法，将金属构件与石材等展现出来，作为建筑表皮的装饰。将金属构件，给卡在石材外，经过阳光照射后，呈现出闪闪的效果，使得建筑整体的装饰效果得以提升。