数字化时代的建筑新形态新式建筑表皮设计

第一篇：数字化时代的建筑新形态新式建筑表皮设计

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数字化时代的建筑新形态新式建筑表皮设计 作者：席林周来源：《中国建筑金属结构·上半月》2013年第03期

数字技术的成熟及普及大大降低了个性化建筑设计的成本，从而解放了现代主义以来的被工业化规范化思潮统治多年的审美准则，宣告了大众定制时代的来临。建筑表皮作为建筑设计当中自由度最高的环节，从上世纪70年代开始，便成为了各种个性化数字设计的实验田。从单纯的形式创新、结构分析，到节能环保和信息媒介，表皮设计至今仍处于数字化建筑设计领域的前沿阵地，并在多种建筑类型（住宅、商业、公共建筑等）当中都有广泛的实践。在接下来的三期当中，我们将会选取国外的知名案例为大家介绍海外数字化设计技术在建筑表皮领域的应用，包括建筑造型创新、节能环保，以及信息建筑等方面的主要成果。

数字技术对于建筑表皮设计的影响首当其冲的便是形体和材质方面的创新。今日计算机强大的设计软件不仅帮助设计师拥有了更多不规则的几何形式作为造型工具，更允许造型中有更多的细节方面的微调，从而将设计本身提升到一种眩目的复杂状态。

第二篇：浅谈玻璃在建筑表皮中的应用

浅谈玻璃在建筑表皮的应用

浅谈玻璃在建筑表皮的应用

前言：近几年来随着中国经济的不断发展，许多城市都呈现出高楼林立的景象，与之相对的建筑材料的使用量也在逐年升高。毋庸置疑, 从材料的用量上来看,玻璃在目前的建筑实践中有极为广泛的应用,并且呈现出丰富多样的形态。柯布西耶曾说：“建筑的历史就是为光线而争斗的历史，就是为窗子而斗争的历史。”可见从历史的角度来看,玻璃材料在建筑中存在了很长时间，但由于其自身的不断丰富,以及与之相关技术的日益发展,玻璃表皮在未来建筑设计实践中同样具有远大的应用前景。

玻璃能受到如此广泛的应用其中一个原因是建筑玻璃制品类型多、价格适中、工艺成熟，但同时也离不开设计者对材料的熟练掌握和灵活应用。通过对含有玻璃材质的建筑研究不难发现，我们周围的部分建筑,玻璃材质仅仅被当成现代建筑的一种标志,其形式与使用功能脱离,表现出一种单调或混乱的状态,甚至造成环境污染与能源浪费。玻璃之所以最终呈现给人们的感觉不同，重要原因就在于人们缺乏对它本身的性能、建造方式和在建筑中所应具有的形态特征、空间限定手法的了解。基于上述疑问及思考,木文通过探讨玻璃材料自身性能、制作过程、作为建筑表皮常见的应用形式、表现形式和表现策略五方面的内容，来解析玻璃作为建筑表皮的合理应用方法，解决当前建筑中玻璃材质应用误区。

一建筑玻璃材质的属性 1物理属性

1.1从力学性能的角度分析,玻璃材料属于脆性材料,同时抗压强度较高而抗拉及抗折强度较低。通过退火、钢化与其他材料复合的二次加工方式可得到改善。此外,玻璃材料的理论硬度相对较高,但由于表面微裂纹、内部不均匀性[1]的影响,往往导致实际强度低于理论强度。

1．2从声学性能的角度分析,玻璃原片和声波相同的振动频率所引发的共振,使其隔音效果较差,通常采用双层玻璃的方法予以改善。

1.3从光学性能的角度分析,玻璃与其它材料相比具有优越的光学性能,在光线作用下可产生反射、折射、透射等现象。具体的建筑玻璃制品又因其化学组成和表面处理的不同而具有独特的光学特征。

1.4从热工性能的角度分析,玻璃材料的热膨胀系数较高,因此在对玻璃与玻璃或金属等其它材料进行封接时,要考虑由于温度升高及膨胀系数差导致的密封条移位及变形。玻璃材料在常温状态下的导热系数为铜的1/400,因此一度被认为是非环保材料,但中空玻璃、镀膜玻璃等的出现改变了这一状况。此外,玻璃的热稳定性较差,温度极高或极低都容易导致其破裂。通常要经过二次加工制成安全玻璃后,才能在建筑中大面积使用。

2化学属性

玻璃材料的化学稳定性较好,可抵抗除氧氟酸以外多类酸侵蚀,但若长期与石膏、湿混凝土或碱性很大的清洁剂接触会形成腐蚀。

二建筑玻璃材质的制造过程

玻璃的制造工艺因制品种类不同而有所不同，但基本上均需将各种原料混合后在高温下熔融，然后用不同的成型方法将玻璃液体冷凝成不同形状的固体。制造方法大致如下：

1计量与配料：将硅砂、苏打、芒硝、石灰石、白云石、长石、碎玻璃及其它辅助原料，按所生产的玻璃种类要求进行不同配比后搅拌均匀。

2熔融：混合好的原料在1400—1600℃的高温窑内进行熔融，窑的一端不断供料，熔融的玻璃液连续从另一端流出。

[2]3澄清：玻璃原料熔化后，结晶即遭破坏，同时，硫酸盐、碳酸盐分解产生二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫等气体，产生气泡，必须加入澄清剂清除气泡。采用砷的氧化物作澄清剂时，其作用是它产生的大气泡在上升过程中将小气泡吸收排除，使玻璃液得以澄清。

4成型：熔融玻璃达到成型温度后慢慢冷却，根据用途成型为需要形状。平板玻璃的成型方法有浇注法、轧制法、引上法、浮法等。

三建筑玻璃材质作为现代建筑表皮的应用方式及建造方法 1玻璃窗的应用

玻璃窗的组成部分通常包括:窗框、窗扇、五金(铰链、风钩、插销)及附件(窗帘盒、窗台板、贴脸板)等。根据窗框材料的不同,可分为木窗、钢窗、锅合金窗、塑钢窗。根据开启状态的不同,则可分九种形式: 固定窗、平开窗、立式转窗、推拉窗和百叶窗等

2玻璃幕墙的应用与构造方式

玻璃幕墙是由玻璃面板、玻璃固定系统和支撑结构组成,可相对主体结构有一定位移能力且不承担主体结构所受作用的建筑外围护系统。根据建造方式的不同,常见玻璃幕墙为

2.1框式玻璃幕墙: 框式玻璃幕墙是指由金属框架固定、支撑玻璃面板的玻璃幕墙系统。根据金属框架在幕墙外表面是否可见,又可进行如下划分: 2.1.1明框式玻璃幕墙:由断面形式特殊的金属型材构成幕墙的横竖龙骨,玻璃面板以嵌入型材凹槽的方式卡在龙骨中,作为龙骨的金属框架在幕墙外表面直观可见。在这一体系中,金属框架担负着结构骨架和固定玻璃的双重功能。就视觉效果而言,金属框架的存在,影响了幕墙的通透性,但金属框架的材质、色

[2]彩、表面工艺以及对玻璃界面划分形成的韵律感、节奏感,亦可成为一种表达途径。

2.1.2隐框式玻璃幕墙:幕墙龙骨的构成方式与明框式玻璃幕墙相同,区别在于玻璃面板的固定方式,通过将玻璃面板置于金属框架外侧并以结构密封胶与龙骨相连,使得金属框架在幕墙外表面不可见。根据隐藏效果的不同,又可具体分为横明竖隐、竖明横隐、全隐三种类型。在采用结构密封胶连接的部位,幕墙部分荷载需要结构密封胶承担。全隐框式玻璃幕墙外观简洁,视线通透,但存在玻璃脱落的安全隐患,可设置L型或U型扣槽,既可增加安全性又丰富了幕墙细部。

2.2点式玻璃幕墙: 点式玻璃幕墙是指通过金属连接构件以点支撑的方式将无框安全玻璃与支撑结构连接为整体的幕墙系统。主要由玻璃面板、金属连接构件、支撑结构组成。点式玻璃幕墙系统中,玻璃面板的固定方式主要包括以下三种: 2.2.1钻孔固定式:在玻璃面板的角点钻出穿透的孔,通过连接构件固定在支撑结构上。连接构件包括支承头和驳接爪。其中支承头有浮头和沉头两种,驳接爪则包括X型、H型、I型等多种样式。这是目前国内采用最多的方式。

2.2.2背拴式:采用特殊机械在玻璃面板上钻出底部扩大且不穿透的孔,再用金属连接构件与支撑结构固定。

2.2.3夹固式:连接构件通过玻璃面板间的胶缝夹固玻璃的边部、角部。连接构件包括夹固板和支撑杆。

2.3全玻璃幕墙的应用与构造方式

不采用任何金属框架、金属连接构件,由玻璃助和玻璃面板构成的玻璃幕墙系统。其支撑结构分为:落地式、悬挂式和后支撑式三种。当幕墙高度较大时,通常采用悬挂式。

2.4玻璃双层幕墙的应用

由两层的墙体组成,墙体之间有一定空隙,且至少有一层墙体为玻璃幕墙。根据其组合方式的不同,可分为外层玻璃幕墙+内层其它墙体和双层通风玻璃幕墙，后者主要由内外层两玻璃幕墙与幕墙间的空腔构成。

3玻璃砖的应用与构造方式

玻璃砖的砌筑主要包括湿法施工和干法施工。湿法施工的方式基本与烧结普通砖相同,技术简单,在我国的使用较为普遍。干式施工对于材料、构造和施工技术的要求较高,其优势在于能够很好的控制玻璃砖所构成表皮的清洁度。

4槽型玻璃的应用

特殊的截面形式使得槽型玻璃在作为建筑表皮材料安装时可以没有楣窗,而采用“插入”法,即将玻璃滑入框架型材面形成单层幕墙或双层幕墙。其安装过程主要涉及槽型玻璃的组合方式的选择以及糟型玻璃与建筑的连接两个方面。

四建筑玻璃材质作为建筑表皮的表现形式 1表皮形式

玻璃作为建筑表皮材料时,其界面的表现力主要通过表皮形式、表皮透明度两个方面得以实现。就表皮的几何形式而言,主要可分为三类:点式、面式、体式。

1.1局部开窗

所谓点式,是指表皮形式呈现为局部开窗。此时,表皮的表现效果主要受到窗的形式、窗的排列的共同影响。

1.2面式开窗 [3]所谓面式,是指在建筑的某个立面整体采用玻璃材料。根据玻璃与其它材料的交界处理,一般分为两种情况:其一,是玻璃材料所构成的表皮“嵌入”所需覆盖的建筑开口,形成类似“瞭望镜”的效果。其二,是玻璃材料所构成的表皮“溢出”所需覆盖的建筑开口,并暴露了玻璃表皮的其边界,但隐藏了表皮背后的建筑体量。

1.3包裹体量

所谓体式,是指在建筑的三个及以上的立面整体采用玻璃材料,因而呈现出玻璃表皮包裹体量的效果。根据包裹程度的不同,又可分为包裹局部体量和包裹整体体量两种类型。

2多元可变的光学特性

光线入射玻璃时,会产生反射、吸收和透射三种现象。不同玻璃制品对光线的透射率、反射率和吸收率各不相同。由玻璃所构成的表皮的光学特征主要取决于所选择玻璃制品的特性,此外建造方式、光线照射角度及强度也都是重要的影响因素。在各种因素的综合作用下,表皮可呈现出多元的光学特性如透明、半透明、反射等。在一定条件下,表皮的透明度还可发生转变。

2.1表皮的透明性

视觉上的通透性是玻璃与其它材料的重大区别之一。利用玻璃实现对于表皮透明性的表达由来己久。其中密斯的建筑作品最能体现这种特征,如范斯沃斯宅、柏林美术馆等。当代建筑大师妹岛和世的作品也恰到好处的应用了玻璃的此种特性，如金泽21世纪美术馆。此外，还有一些人在利用玻璃透明性的同时还应用了许多技术手段。如超白玻璃的研发及应用。这种玻璃制品对于光线的反射量和折射量也被降至最小,从而获得最大的透明度。在卢浮宫金字塔和北京植物园温室表皮中都采用了超白玻璃。

[5]

[4][7]2.2表皮的半透明性

不同于直接呈现另一侧内容的透明表皮。表皮的半透明性使建筑内部若隐若现。同时,半透明的表皮不仅呈现出表皮自身的特征,表皮两侧的光影也十分迷人。如Murda工厂扩建项目,由于采用U型槽型玻璃所产生的透光不透视的视觉感受。光线通过时所产生的弥散效果、与外部环境及内部空间之间的微妙关联、可能具备的丰富含义,都使得对表皮的半透明性的追求成为建筑设计中一种重要的表现倾向。

2.3表皮的反射性

表皮反射性源自两侧所通过的光线量的差异。如果在观看者一侧的光线量多过另外一侧,表皮会呈现出反射的特性。渡膜玻璃是表达表皮反射性时最为常用的玻璃制品。表皮的反射性能够强调出自身的存在感,并通过对周围事物虚像的直接呈现而建立起与环境的关联。但在表达表皮的反射性时要注意,太大面积的使用镀膜玻璃容易导致目玄光、产生光污染。在表皮的局部进行反射性的表达是一种非常巧妙的方式。法国的里尔美术馆新馆,其表皮材料以透明玻璃为主,一些矩形镜面玻璃规则的分布其中,反射出老馆影像的片段,构成一幅印象派图画。

2.4表皮的可变透明

随着技术水平的发展,一些经过特殊加工处理的玻璃制品所构成界面的透明度不再是一成不变,而是可以按照使用者的主观意愿或外界条件的变化而产生实时改变，从而生成具有可变透明度的界面。

2.5表皮透明度的多元组合

多元可变的光学特征赋予玻璃材料所构成界面以丰富多彩的表现力,此外,当玻璃作为建筑双层表皮系统的材料使用时，由于表皮的空腔木身具备一定厚

[7][6]

[8][6]度,可形成具有一定视觉深度的多重视觉界面,从而增强空间的层次感。

五建筑玻璃材质作为建筑表皮材料的表现策略 1环境协调性

建筑与环境之间有着不可割裂的紧密关联,表皮作为建筑与环境对话中最为直接的媒介,对于建筑与环境之间关系的缔结与塑造有着非常重要的影响。无论从生态节能亦或是视觉审美的角度来看,玻璃作为建筑表皮材料使用时都应注重与建筑所处环境的协调。不同地区的日照、降雨、风向等因素对于玻璃表皮的设计都会造成不同影响。在玻璃表皮设计中还应结合项目所在区域的历史背景、文化传承、周边条件进行考虑,才能与环境有机结合。

2技术适宜性

今天玻璃材料已经能够很好的与科技相结合。但同时它也带来了一定的负面影响,部分建筑开始脱离实际需求，超越经济基础。因此在实际项目中,对于玻璃表皮的设计应重视技术的适宜性。所采用的技术手段应与项目所在地的经济发展水平、技术力量相适宜3功能合理性

在采用玻璃作为建筑表皮材料时,不仅要关注要其外在的表现效果,也要充分考虑在表皮包裹之下,建筑内部空间的功能需求。

六玻璃作为建筑表皮材料应用的主要发展趋势 1生态建筑表皮材料

近些年来,全球能源的短缺和价格上涨,生态建筑成为一种必然的发展趋势。玻璃作为建筑表皮材料应用时,可采取的生态设计策略主要包括促进自然采光通风、优化保温隔热、降低能耗、增强对可再生能源的利用、提高对当地气候的适宜性等。[9]

[12]

[8]

[7]

。2媒体化建筑表皮材料

在现代社会,庞大的信息量与多元的信息传达方式促成了信息与表皮之间关系的变革,这种特征在玻璃建筑表皮上体现的尤为明显。很多信息直接置入表皮,在传递信息的同时,补充和完善表皮的遮阳、隔热、视线控制等功能。由此,信息与表皮融为一体,成为表皮不可或缺的组成部分3历史建筑的保护与改扩建中的表皮材料

玻璃作为建筑表皮材料应用于历史建筑的保护与改扩建领域时,与历史建筑中的砖、石、木等材料区分明显、易于识别又由于其自身对于既有建筑的依赖和破坏程度都较小、施工周期短、装卸方便,后期拆除或进一步改造的余地较大的特点而受到了广泛应用

[11]

[10]。

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结论：玻璃虽然是我们周围一种极为常见的建筑表皮材料,但由于它具有独特的性能并且能紧跟时代步伐与新兴技术相结合，在近些年来改变了人们的物质生活环境，也改变了人们的思维观念，在未来随着许多新型玻璃材质的不断问世，它必将发挥出自己的潜能,成为具有远大前景的材料之一，为现代化建筑的设计提供了更大的选择性[13]。

同时我们在具体的设计实践中,要很好的利用玻璃在建筑设计中的优点，改善玻璃固有的脆性和破坏后碎片尖锐的弱点。注意巧妙利用玻璃的光学、物理性质，深入细致的考虑玻璃与周围环境的关系、采用准确的建造手法，遵循玻璃材质在应用中的设计原则，从而挖掘出玻璃材料的特性。使其在满足建筑功能的同时,展现出独特深刻的表现力。

参考文献；

[1] 戴单.玻璃材料在建筑更新中的应用解析.昆明理工大学.2006 [2] 关北.常用常新的建筑材料——玻璃.中国建材.2001 [3] 李宇.建筑的材料表现力.同济大学.2007 [4] 郭立源.玻璃建筑.广东建材.2008 [5] 高庆鹏.超白玻璃塑造经典全玻璃建筑.建筑学报.2010 [6] 林昌铋.层出不穷的玻璃建筑.科学之友.1994 [7] 傅岚.玻璃建筑表现初探.东南大学.2005 [8]刘晖，杨红.玻璃建筑与节能.工业建筑.2001 [9]金永文.开拓玻璃建筑材料的新用途.中国建材.1996 [10] 杨修春，李伟捷.新型建筑玻璃.中国电力出版社.2009 [11]Peteruzmhto.rThinkingAichitecuter.Basel.BirkllaeuserVerlga.l999 [12]PhliPUrsPurng.Herzog&deMeuornNaturalHisto.yrCnadainaCenrteofrAcrhitecutre&LarsMullerPublishers.2002 [13] Enzo SIVIERO, Lucio BLANDINI, Michela TURRIN.GLASS ARCHITECTURE WORKSHOP: A CHANCE FOR AN INTEGRATED APPROACH TO COSTRUCTION.Extended Abstracts of International Symposium on New Olympics New Shell and Spatial Structures.2006

第三篇：浅谈现代建筑表皮材料的美学原则

浅谈现代建筑表皮材料的美学原则

建筑造型是指构成建筑空间的三维物质实体的组合。研究建筑造型的目的是为了使建筑具有整体的美感，同时又具有多样化与秩序性，因此需要用美学的基本原理对建筑进行形态塑造。相似、变形、对比和均衡是常用的基本手法。

相似是指物体的整体与整体、整体与局部、局部与局部之间存在着共通的因素。相似是形成整体感的重要条件。

变形是对基本造型要素作形态上的变化。在建筑造型中变形表现为许多方面，如变尺度、变形状、变位置、变角度、变虚实和变高度等。

在建筑设计中需要运用对比以克服单调。建筑造型的对比常指大小、高低、横竖、曲直、凹凸、虚实、明暗、繁简、粗细、轻重、软硬、疏密、具象与抽象、自然与人工、对称与非对称以及形状、方向、色彩、材料的质感与肌理、光影等。

均衡是处理建筑造型视觉平衡感的手段。体量、数量、位置和距离的协调安排是形成均衡的基本方法。对称均衡与非对称均衡是建筑造型中的两种相互补充的组合方式。对称的形式具有安定感、统一感和静态感，可以用于突出主体、加强重点、给人以庄重或宁静的感觉人非对称均衡是利用形和位置的不对称关系造成空间的不同强弱。

在建筑领域建筑师们一直注重对材料的创新性使用。他们提倡从自然材料和有机形态上探索新建筑的可能性。日本建筑师安藤忠雄曾说，“我并不需要高价或稀罕的材料。因为任何一种材料只要正确运用就能够烁烁生辉，同时揭示出材料的真实特性。”只有当建筑师构思出材料的本质特性时，他才能去塑造，并提炼所需要的物质形态。

材料的视觉属性是指材料由于其特定的组成和生产加工方式等所导致的特定外在视觉特征。视觉是人体各种感觉中最为重要的一种。人们依靠眼睛获得

古胡夫金字塔

罗马角斗场

87%的从外界来的信息，并且75%-90%的人体活动是由视觉主导的。研究建筑表皮创作的材料语言，必然离不开表皮材料的表现力，也就必然离不开材料的视觉 属性。正是由于材料丰富的不同的视觉属性，才形成了我们周围多姿多彩的建筑和环境。本文中笔者从材料视觉属性中的形态、色彩及质感来分析材料的语言表达。

A 表皮材料的形态

勒·柯布西耶在《走向新建筑》一书中描述，“立方、圆锥、球、圆柱和方锥是光线最善于显示的伟大的基本形式”，从古埃及、希腊到罗马的建筑形体，从金字塔、鲁克索庙到大角斗场，它们的建筑形式就是以上几种基本形的应用。在创新科技的支持下当代建筑的形往往突破以上基本形的限制，表现为基本形的变异，原来明确的界线也开始变得模糊、不确定，甚至不可数。1.材料形态的变化

(1)量度的变化: 建筑始于基本形体，改变一个或多个量度，一种形式就会发生变化，但是作为某一类的形式而言，变化后的形式仍能保持其特性。例如，一个立方体可以通过在高度、宽度和长度上的连续变化，变成类似的棱柱形式。它可以被压缩成一个面的形式，或者被拉伸成线的形式。(2)削减式变化: 容积作为形式的量度之一，通过对容积的削减可以得到不同的形式的变化。根据削减程度的不同，会跳舞的房子 形式可以保持其最初的特性，或者变成另一种类的形式。例如，随着一个正方体的削减，它最初虽然能保持其特性，到最后则变成逐渐接近球体的一系列规则多面体。

我们的视觉总是不自觉的寻求形式的规则性和连续性。当我们的视野中，有任何一个基本实体的一部份被遮挡起来，我们的思维总是习惯性的把它们填补起来使其形式完善并视其为一个整体。同样，维特拉家具博物馆 当规则的形式中有些部分从其体量上消失，如果我们把它们视作不完整的实体的话，这些形式则仍保持着它们的形式特性。我们把这些不完整的形式称为“削减的形式”。

(3)增加式变化

形式的变化同样可以通过在其容积上增加要素的方法来获得。这主要是由增加过程的性质、添加要素的数量和相对规模来决定原来形式的特性是被改变了还是被保留下来。形式的削减和增加归根结底是从本体容积上的削减和增加而得到。

在建筑形态上，两种或两种以上的形式组合在一起的基本可能性是：空间张力，这类关系需要形 维特拉家具博物馆 式彼此之间相互靠近，或者具有共同的视觉特点，比如形状、色彩或材料相近。边与边的接触，在这类关系中，形式具有共享的边，并且能够围绕此边转动。面与面的接触，这类关系要求两个形式具有相对应的、互相平行的表面。体量穿插，在这类关系中，形式互相贯穿到彼此的空间中。这些形体不需要具有共同的视觉特点。增加的形式来自独立要素的积聚，其特征是由它的增长能力及与其他形式合并的能力决定的。对我们而言，要把增加

式组合作为形式的统古根海姆艺术博物馆

一构图，作为我们视野中感受的形象，各组合要素必须以一

种条理分明的方式彼此相连。

(4)形态的扭曲:

基本形体在整体或局部上进行弯曲，使平直刚硬的几何体具有柔和、流动感，其中包括顶面和侧面的扭曲。(5)形态的旋转:

形体依一定方向旋转，一般在水平方向旋转的同时，也可作垂直方向的上升运动，使之产生强烈的动态和生长感。英国伦敦瑞士再保险总部大厦(6)界面的虚实变化: 现代建筑的表皮与支撑结构的分离使表皮成为一个相对独立的膜，并随着人们对舒适度越来越高的要求和对生态环境的重视，以及附加在表皮上的技术越来越多，其规范要求也越来越严格，建筑表皮已分解成具有多种功能层构成的多层表皮，以满足一系列有时相互矛盾的功能（通风、采光、隔声、热隔绝、防火、安全和美学等）。建筑师在材料的选择上有了极大的自由，表皮材料从不透明到全透明再到半透明。使的表皮表现上逐步实现了虚实之间的相互转化。

表皮的解放

古典时期，建筑表皮由于担当了承重和围护的双重任务、包裹在建筑规则体块之外，因而表皮总的形总是被动地由体量决定，并显示这些体块的个性，表皮更没有超越体块而独立地展示自身的形。这一时期表皮形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顶的正交。随着现代科技的发展，表皮从建筑的支撑结构中分离出来，为表皮的形态和材料的选择创造了良好的条件。3 表皮的断裂

建筑表皮的断裂，是指四维分解法提出后使建筑表皮的连续性受到冲击，原来封闭的盒子被打开了，两个或多个表皮界面之间可以是扭曲、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，如空气或其它物质，界线突破了原来一向隔断建筑内外空间的界限，内外空间交融，并使表皮获得了自由。B 表皮材料的色彩

色彩是人对周围环境总的知觉的一部分，它能使人在空间中分清物体、传

杨经文设计生态建筑 递信息，并影响人们的舒适与健康。

色彩在环境中是一种语言，它可作为一种信号对不同地点、场所的特征给予描绘，在复杂的空间中有助于向人们提供明确的结构，减少人对环境理解的困难。勒?柯布西埃曾指出用色彩进行设计可使人能够从混乱中清理出头绪。许多大型复合空间结构如居住区利用色彩进行分区，一些机场、车站利用色彩引导人流的活动方向。建筑色彩往往依靠其形成的环境起着多方面的作用，它有助于使建筑环境更富于人情味而克服机械的冷漠感。色彩还可以改变建筑的体积感和形体，对改善工业区的环境质量也具有很大的作用。在一般情况下建筑色彩有利于提供视觉刺激、改善单调、强调体积，或用于象征和装饰。

建筑色彩对人的生理和心理有一定作用，它可以配合人的活动与行为需要促进空间的功能，如可使空间感觉更暖或更冷、舒畅或压抑、轻或重、与周围环境形成对比或融于其中，甚至可以通过色彩使建筑和空间具有某种象征意义。

与环境对比或融合的色彩处理是环境设计中的两种最基本的方法，它们经常在交替中不断被使用。许多良好的建筑色彩用色不多，一般不超过3种色。色与光的结合可以更加强化色彩的效果，强调出建筑中的一些重要部位或视觉中心，创造某种气氛。色彩是建筑的重要的视觉要素，是表达建筑心情直接的方式。建筑大师们曾说过，建筑是凝固的音乐。它既有建筑物轮廓的变化，也包括外表面色彩的丰富性。一个建筑物外表面颜色的设计是否成功，关键要看它是否能与传统的建筑物之间的色彩协调起来。

在建筑立面改造设计时，有意识地 妹岛和世:日本和田艺术中心

延续地方主色调，将地方传统色彩构成方式包括色彩的比例配置、运用的位置等抽取出来，作为现代建筑立面改造设计时的色彩构成的依据，有助于使现代建筑获得地方民族特色。如图，采用中国古典建筑元素设计的苏州博物馆。1.材料的固有色

材料的固有色即材料本身的颜色。现代建筑表现中，对材料的自然属性的表现是表现重点之一。在设计中有效的利用材料的自身色彩可以对建筑信息的表达起到重要的帮助作用。2.材料的环境色

随着高反射性材料的广泛使用，建筑表皮在色彩表现上不再一味呈现材料的物理色。玻璃等表皮材料往往能倒映周围环境色彩，把建筑融与环境之中。3.材料的设计色(1)不变设计色 建筑表皮色彩的设计色是指强调色彩的独立性、自由性，突出其渲染气氛、烘托建筑形态的作用。正如19 世纪英国著名的学者拉斯金认为自然界的色彩从来也不是随形状而来，而是按照一个完全不同的体系安排的，在他所著《建筑七灯》一书中就写到，“色彩总是由上帝安排成简单的或不成样子的形状„„建筑上色彩的第一条重大原则就是让色彩看上去与形状无关。”在实践中，拉斯金建议将建筑物的色彩限定于不规则的形体和部位、不同形状和大小的点、限定于棋盘格和齿形饰。本文研究现代建筑表皮的设计色更多反映为色彩的突变。(2)变幻设计色

在建筑领域，色彩的变幻主要是在科学技术的支持下完成的。色彩甚至能在极微小的影响下发生变化。例如，被涂上简单不透明色彩的光滑物体，白天随着光每时每刻的改变，其色彩也经历了变化。色彩的这种特性给建筑师带来了灵感，在建筑表皮的色彩设计中，利用先进科技和表皮材料，加强色彩的变幻，给建筑表皮增添无穷魅力。C 材料的质感

质感（quality）视觉或触觉对不同物态如固态、液态、气态的特质的感觉。在造型艺术中则把对不同物象用不同技巧所表现把握的真实感称为质感。不同的物质其表面的自然特质称天然质感，如空气、水、岩石、竹木等；而经过人工的处理的表现感觉则称人工质感，如砖、陶瓷、玻璃、布匹、塑胶等。不同的质感给人以软硬、虚实、滑涩、韧脆、透明与浑浊等多种感觉。蛇形画廊铝板展区 1.不透明

表皮的不透明顾名思义是指表皮材料的视觉不可穿透性。古典建筑的表皮材料往往和建筑结构材料相同，同时受到其他种种条件的限制，材料不可以用透明材料。即为不透明的表皮。2.半透明 自20世纪80年代以来，建筑师在充分表达了透明材料与透明材料 托莱多艺术博物馆“玻璃大棚”（如玻璃）的物质视觉特性之后，转而注重表现那些介于透明与不透明之间的半透明物质视觉特性。通过对玻璃表面的处理，如磨砂、丝网印刷、雕刻或用多层玻璃的重叠；在建筑表皮的外层叠加、悬挂各种孔板或编织网；直接利用半透明的聚碳酸酯纤维板或薄膜作为建筑表皮等，我们得到了介于不透明与透明之间的无数种半透明层次。3..透明

表皮从结构中解放以后，透明性材料得以在建筑表皮上广泛应用，直接导致透明建筑或表皮的出现。英国的水晶宫是玻璃在建筑上大规模使用的开始，同时也预见了透明建筑的未来。

D 表皮材料的形态、色彩及质感之间的关系

1.形态与色彩

建筑色彩和建筑形态一样，都是一定历史时期和意识形态下的文化产物。这二者相辅相成，互相依存。如果没有建筑形态，建筑色彩就没有依托；如果没有建筑色彩，建筑形态就没有增饰。它们都是遵循建筑美学的原则而构成建筑美学的基础。当然也受时间和空间的制约——随着时间和空间的变化而发生变化。(1)形状的调节与再造

由于受到实际应用要求、施工技术水平以及经济条件的限制，建筑的形状往往较简洁，而色彩为建筑提供了形状再造的可能性。用色彩对比的方法可以在平板单调的形体上创造出多姿多彩的形状，使建筑造型丰富起来。

建筑物的形状主要由建筑边缘的轮廓反映出来，建筑的边线包括屋顶轮廓线、竖向转角和地面线，用色彩强调建筑的外轮廓能使建筑的形状得到突出的表现。建筑的内轮廓反映建筑的局部和小型构件的形状，如楼梯、门窗、台阶、雨篷、柱廊，等等，也可用色彩来加以强调。2 形态与质感

(1)材质与形体的矛盾修辞

人的思维对视觉信息的处理有一定的规律。过多的视觉信息会引起思维处理上的混乱。一般而言，一个造型复杂建筑的外表不宜采用过多的材质。一二种材料的简朴效果可以将形体变化有效的统一起来，形成整体的艺术效果。盖里的许多作品正是如此，他以其独特的设计手法，用几何形体和自然光线塑造出一个个新颖奇特、充满动感、复杂多变、相互穿插而又相互扭曲的“建筑雕塑”。但纵观这些作品，其表面材质往往简化为1～2 种，突出形体的魅力。这样，由于材料的一致，如此错综复杂的形体，依然能给人留下清晰的形象，相反，对于形体简洁的建筑，可以通过多种材质平面化的拼贴或者细部构件材质的变换来达到丰富建筑形象，标识建筑尺度的效果。当然，简洁的形体不一定要饰以多样的材质。单一的材质也可以形成凝炼、浑然一体的形象，如安藤、赫尔佐格的许多作品。但在多数情况下，对于形体简洁的建筑外表饰以多种的材质更能迎合大众的审美情趣。(2)材质对形体的调节 材料的质地、色彩、纹理等方面的物理特征在周围环境的作用以及审美主体的心理特征影响下，会与客观实际情况产生偏差。设计综合考虑这些材质表现的特征，并在设计中予以利用，能够起到调节形体的比例、尺度与视觉重量的作用。(3)形体表现的材质化

经过对现代建筑和后现代建筑的反思，当今建筑实践更趋活跃、成熟和冷静，在对经典现代建筑空间理论予以肯定的基础上，形式被作为特殊的要素成为设计者追求的目标，而建筑材料和建筑技术不仅仅是建筑师创作的有力工具和手段，其本身已经成为设计者力求表现的建筑的一部分。建筑形体的材质化Materialization 表现成为当今建筑的一种倾向。经典现代建筑中形式构件发展为“有质感的盒体”。盒体内部是功能空间，材质的对比往往是不同功能体个性的表现。不同质感的盒体相互组合构成建筑的形式。此种形式的意义取决于材质的建构、组合的含义以及与环境的关系，这种材质化的形体表现结合精美感人的建造技术，触及了建造艺术的本质意义。

结语

现代建筑形式的千变万化离不开表皮材料的支持，充分认识材料的表达语言对建筑表皮的设计有着重要的推动作用。相对于其它的建筑概念而言，表皮材料语言显得十分模糊不清。这里对材料语言的分析和把握主要是从材料的视觉属性上进行的，从形态、色彩和质感角度对材料语言进行总结和概括，进而了解它们各个要素之间的相互关系。通过不断的学习和思考，在材料语言领域必然会出现新的认识方法和理论，为现代建筑的快速发展贡献力量。

班级： 学号： 学生：

指导老师：邹青

第四篇：建筑系馆设计

建筑11级第六学期建筑设计课程

建筑系馆设计

任务书

沈阳建筑大学建筑与规划学院

建筑设计教研室 2014.0

2建筑11级第六学期建筑设计课程

建筑系馆设计

一、设计课题

建筑系馆是建筑学子最熟悉了解的场所，是建筑之路启蒙的地方，在这个精英汇聚的地方，蕴含了广大学子对建筑知识的渴望。每个建筑学子心中都有一个心仪的建筑系馆，梦想中的建筑系馆。它或许是对本土历史与文化的解读，或许是对科技进步的期望，甚至是对未来世界的憧憬。本次设计鼓励学生进行概念和技术创新，在关注文化传承的同时，对未来建筑教育积极思考，以超前的设计理念，新颖的空间形态，以及先进的科学技术，与设计方案相融合，从使用者和设计者的双重角度出发，设计属于自己的创作空间，呈现出一幅梦想的设计蓝图。

课程名称：建筑系馆设计 课题性质：真题假做

二、时间期限

第2～第10教学周三、建设用地

1、项目背景：北京某大学拟为所属的建筑学院兴建建筑系馆。集合先进的建筑教育理念，运用数字建筑设计技术和教学技术手段，例如信息网络、多媒体互动、虚拟现实、快速成型工艺等，打造数字教育建筑。

2、基地概况：基地位于北京市南郊高教园区，东、南临城市主要道路，北临土木工程学院，西临建筑展览馆和校园广场，用地面积15000平方米。（见附图）

3、交通体系：基地交通方便，邻近校区主入口和图书馆。

4、周边环境：基地西、南侧与工业开发区、其他学校隔路相望。东南方向是滨河森林公园。新校区内建筑整体风格简洁现代，教学楼主色调为暗灰色，图书馆为白色编织状外表皮，反映学校办学理念与建筑类学校的特点。建筑造型新颖，校园整体环境和谐。

四、设计任务

1、设计规模：本设计建筑面积规模控制在10000~12000平方米。建筑高度不超过24米。

2、办学规模：建筑学院本科生教学人数1000人（5年制专业5个班，4年制专业2个班），硕博研究生教学人数600人，教师人数100人，职员20人。该项目包括教学用房、行政教研用房、建筑师事务所用房。建筑系馆内应为师生提供进行交往、评图、课外活动、学术沙龙等活动的非封闭场所。此外，室外场地和庭院应该在满足基本的人流交通之基本需要以外，将绿化、小品、台阶、坡道等有机结合，营建适合不同环境行为心理需求的空间领域。

3、建筑系馆包括教学、行政、实验、设计研究等功能空间，但随着数字技术在设计、教学等的多方面渗透，多媒体、网络和信息化手段在教学、展示、交流、资料与档案管理等的高效利用，都使得建筑空间有了许多创新的可能,学生可以根据设计概念加入其他相关的公共服务设施和功能空间。常规的建筑设计实验，如建筑物理实验、建筑模型实验、建筑可视化实验等，在未来有哪些可能性，也需要参赛者大胆设想。

五、功能组成1、教学用房

（1）普通教室 8X60m2/间

（2）专用教室 33X90m2/间(开敞或独立可自定)

（3）大教室 3*150m间

（4）美术教室 4X90m2/间 朝北或顶部采光（5）美术工作室 60m

2（6）报告厅（多功能厅）300m2（7）展览厅 240m2

（8）临时展览厅(展览、集中评图)200m

（9）图书资料室 240m2 单侧采光进深不大于6米（10）模型制作室 2X90m2/间 设底层（11）建筑物理实验室 2X90m2/间（12）建筑可视化实验 120m2/间（13）教学设备用房 90m

2（14）摄影及晒图室 60m2、行政教研用房

（1）办公室 6X20m2/间（2）行政办公室2X60m2（3）档案室 20m

2（4）辅导员办公室 40m2（5）教研室 5X40m2/间（6）模型作业存放室 60m2（7）学生会 20m2（8）会议室 100m2（9）教工活动室 60m2（10）值班管理室 20m2（11）接待室 40m2（12）设备房 20m2（13）超市 20m23、建筑师之家

（1）值班及接待室 10m2（2）办公室 220m2（3）主任室 15m2（4）财务室 15m2（5）会议室 30m

2（6）开水间 10m24、其他用房及空间要求如下：

门厅,面积自定（可考虑与展览区结合设置）。卫生间各层设置，面积及厕位数由使用人数推算。

活动空间，面积自定，要求为师生提供一处或多处开展交流、评图、实践课程及学术沙龙等活动的 非封闭场所，既要保证交通便利，便于使用，又要具备相对的独立性，减少对讲课教室的干扰。

室外场地，可供师生交流、休息、搭建小型模型，进行小规模结构构造实验。普通教室层高 3.6-3.9米

六、设计成果

图纸部分：（图纸尺寸A1）1.总平面图(1:500)

2.基地和城市的各类分析图，基地内部的各类分析图 3.主要广场的放大图，景观小品透视。4.各层平面图(1:200)5.剖面图两个(1:200)6．立面图二个(1:200)7.透视图（表现方法自定）

8．单体的构思图，200字左右的说明，经济技术指标，小透视等。

七．表现形式：

计算机彩图表达。图面必须无错误，设计深入，构图严谨。

八．组织形式：

本次设计采用分组形式，每组2-3人，成绩考核分为平时成绩和成果成绩，平时成绩个人单独打分，成果成绩以小组综合评分，二者相加得出最终个人成绩。

建筑11级第六学期建筑设计课程

建筑系馆设计

指导书

一、教学目的1．应用所学的建筑设计知识，进一步深入教育类建筑的设计。2．了解大学校园更新改造及建筑系馆的设计方法与原则。3．提高收集资料、调查分析的能力。

4.培养学生分析问题解决问题能力，扩展思路，培养创新能力。4．使用CAD建筑辅助设计绘图，能熟练出图。

二、重点解决问题

1．从校园整体规划角度考虑单体建筑设计, 新老建筑关系。2．建筑内部空间设计 3．场地环境设计

三、地段条件：详见总平面图

四、设计要点

1．了解教育建筑特点，学习建筑系馆的设计方法。

2．掌握运用新技术与新材料赋予建筑以新的空间与新的生命力。4．提高调研分析的能力。

5．尽量采用节能技术与构造措施。

7．图面清晰，表达正确，制图规范，效果良好。

五、设计进度

六、参考书目

1.《建筑设计资料集》（相关部分）北京：中国建筑工业出版社

2.《高等学校建筑·规划与环境设计》 宋泽方、周逸湖 中国建筑工业出版社 3.《大学建筑》 王安怡、高少霞译 大连理工大学出版社 4.《当代科教建筑》 夏青、林耕 中国建筑工业出版社 5.《建筑师设计手册》（上）6.《建筑设计防火规范》

7、《民用建筑设计通则》 8.《建筑学报》、《世界建筑》、《新建筑》、《时代建筑》等杂志中有关文章

2014年2月

第五篇：数字化钢性建筑支撑组合结构

数字化钢性建筑模板支撑组合结构

在目前建筑领域中，用于混凝土现场浇筑的模板支撑，通常采用钢管支架和木方组合的结构方式。采用这种结构，操作较为繁琐，拼装和搭建工作量大，施工效率低，需用较多的人工费用；并需用大量的木材、铁丝、铁钉，而且重复使用率低。

为改变这种现状，河北省秦皇岛市昌黎县兴民伟业建筑设备有限公司经过多年潜心研究，发明了“数字化钢性建筑模板支撑组合结构”，填补了建筑行业的一项空白，并荣获国家15项专利。这套“数字化钢性建筑模板支撑组合结构”操作简单，安装拆卸及高度调整灵活方便，适用范围广，省时、省工、省料。采用传统支撑每平方米需人工费15元左右，数字化钢性支撑最多只需10元人工费就可完成。另外还省下了大量的木材、铁丝、铁钉。

“数字化钢性建筑模板支撑组合结构”所用材料都是高性能冷轧钢，厚度是2毫米至

2.5毫米。这种新型材料优点是耐腐蚀，弹性大，坚固不变形。

特点一：安全可靠，简捷高；

特点二：节约木材，保护有限的森林资源；

特点三：节约钢材，保护不可再生的矿产资源；

特点四：节约塑料，保障工程质量，保证大众健康；

特点五：节约水泥，减排粉尘指数，减少环境污染；

特点六：节约沙子，保护我们赖依生存的土地资源；

特点七：节约能源，降低用电能耗，减轻大气污染；

特点八：节约劳动力，提高工作效率；

特点九：产品可循环使用，用废可以再生；

特点十：老百姓住房放心，不空鼓不开裂，保证质量；