公共建筑中生态建筑表皮的运用分析范文

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1.前言

建筑的“表皮”概念源于生物学（BuildingSkin），就是把建筑与生物做了一个类比：外围护结构是“皮”，承重结构是“骨”，空间是“灵魂”。建筑表皮在当今这个高科技时代需要更加绿色、更加生态。随着现代社会公共活动与人际交往的迅速扩大,公共建筑已成为最为多样的建筑类型，我们在追求建筑的本身功能和形式的同时也需要考虑建筑的表皮设计，让建筑的表皮能够可持续发展或者节能，提升建筑的可持续性。

2.表皮分类

在现代社会建筑的发展的过程中，一些建筑师提出建筑的围护体系应该像动物的皮肤一样起到保护、调解室内温度、排出室内污浊空气，适应于外界环境改变的作用，成为一种可以“呼吸的皮肤”，表皮设计就应该从功能出发，体现出表皮形式随从生态功能、生态节能、太阳能利用、人的舒适度等功能角度出发，使建筑表皮设计因生态功能而精彩。建筑表皮可分为以下几种：1.“双层皮”幕墙建筑的“双层皮”幕墙系统采用可循环使用的材料，建筑速度快，对运输及施工场地要求小，同时又可创造出极具时代感的建筑风格，被公认为具有“生态”意义的建造方式。“双层皮”幕墙系统分为外挂式、空气环流式、走廊式、箱——箱式、井——箱式、双制式模块式这六种。它们多用来调节温度、加强空气流通、降低噪音、减少风对建筑物的压力与损害。2.绿色植物表皮设计师隈研吾设计的Z58外观通过百页状水平排列着的镜面不锈钢植物容器，种植长春藤。百叶状水平排列着的镜面不锈钢植物容器的内侧是玻璃墙体，从建筑内部，透过玻璃，可以亲切感受到百页状植物屏障的盎然生机，设计将滴灌盆栽植物与玻璃表皮有机地结合起来，遮阳植物盆栽在构架上，构架与墙面之间也形成了良好的通风层。3.采光性同遮光性结合法国巴黎让努维尔设计的阿拉伯世界研究院玻璃的外部被金属的表皮所覆盖，这些由单个可移动的孔径所组成，像眼睛的虹膜一样张合达到孔径，控制阳光的进入量，既能在温度升高时保证内部的凉爽，又能在晴天为房间注入充足的光线。很具有代表性的设计表皮功能和美观的完美结合。4.调节温度的建筑表皮美国加州的多纳米斯葡萄酒厂（DOMINUSWINERY）外墙，使用当地特有的玄武岩作为蓄热材料，白天吸收热量，晚上将热量释放出来，这样可以使得白天和夜间的温差平衡起来，有利于葡萄酒对特殊温度的要求。大小不一的石块围合，消除了大块石材的厚重感，同时，在建筑物拆除时，这些石块又可以回归自然，不造成污染。5.太阳能建筑表皮太阳能光电板的使用在现代社会越来越多，大型公共建筑的表皮也可以考虑用其特殊环保特性，代表设计是由伊东丰雄设计的台湾太阳能体育场，他的表面由8844块太阳能电池板覆盖，它能产生1.14千兆瓦每小时的电力，足够供给周围80%居民的用电量。生态建筑表皮需要这些环保载体，使之不仅仅是建筑外墙的装饰或承重作用，也起到资源再利用等生态功能。

3.设计作用与意义

现代公共建筑的设计结构复杂，承载量大，尤其大中型商场、高档旅馆饭店和办公楼等，建筑能耗惊人。绿色生态建筑表皮则以先进的建筑科学技术为支撑，可以充分利用自然光、风、雨水等资源及各项节能环保技术，将各类可使用资源加以利用，改善了公共建筑的环境。绿色生态建筑表皮不单单在节能方面有所利用，它们也在空间上改善了传统建筑单体的厚重感，增加了建筑的透明度。它使建筑同外部有了一定的灰空间，在内外空间布局上，起到了协调作用，融合了建筑内外空间，丰富了空间的层级。同时，绿色生态建筑表皮让建筑看上去不那么厚重，增强建筑物的开放性。在视觉上，也起到了传统公共建筑所没有的与自然融合的意境。在设计本身而言，人们心理上的这种建筑同环境相协调的意境，也增添了人们对回归自然地归属感。

4.设计方式和方法

绿色生态建筑表皮的设计需要系统考虑设计外形美观和功能得当等综合因素，设计时需要注意以下几点：一、合理采光：对于不同性质的公共建筑，对自然光的运用方式也不同，有些需要吸收光线、反射光线，如图书馆、商店、饭店等等，有些则需要限制自然光、避免和削弱自然光，如博物馆、剧场等，都需要不同的设计思路，以人为本。二、自然通风：大型公共建筑的通风设计、开窗方向和大楼的高度、风向、风速等也有了一定关系。设计需要考虑交替楼内空气，达到建筑的自然净化。利用可开合建筑表皮加以建筑本身自然的通风模式，可以使建筑达到绿色环保的空气置换功能。三、保温防热：不同季节，建筑表皮应该适应当地气候，起到节能和调节舒适的作用，也就是保温与防热的功能。冬季，可以通过获得充足的阳光、吸取热量；夏季，则需要阻挡直接的太阳辐射，需要避免阳光直射。四、低能耗和提高能源效率：建筑采暖、制冷耗能巨大，设计需要降低大型公共建筑的能耗，同时也可以太阳能光电版、雨水回收装置提高能源效率。五、适应气候：公共建筑的使用周期长，要求适应气候，减少对当地能源的依赖、延长使用时间。英国威尔士国家植物园通过表层玻璃设计，尽可能使用当地材料，具有最少结构以减少维护费用的同时能吸收最多的光线，适应当地气候，适应植物生长。

5.结论

建筑表皮是构成建筑的重要组成部分，它对内围合成建筑的空间，同时又是城市环境空间的界面载体。公共建筑的绿色生态表皮设计，让各种生态策略综合的运用于建筑设计中，运用新的设计手法和建筑材料、简单高效的维护结构和暖通系统。从另一个侧面创造全新的建筑表皮的形态，使建筑的表皮不再单一的只是承重或装饰作用，让表皮能够在功能、视觉上都起到一定作用，同时节能、减排、可持续发展，起到一定的生态意义。