涂振勇
(貴州省建筑設計研究院有限責任公司 貴州貴陽 550001)
現(xiàn)階段,建筑表皮材料的應用較為廣泛。建筑師利用多樣化表現(xiàn)手法,使用各類建筑表皮材料,來彰顯其對建筑的理解以及態(tài)度。從表皮系統(tǒng)狀態(tài),能夠反映出設計人員的思想差異。通過不斷創(chuàng)新建筑表皮材料設計手法,合理運用新型材料,實現(xiàn)建筑表皮,能夠提升建筑的表現(xiàn)力,使得建筑更加豐富。
在室內(nèi)環(huán)境、建筑結(jié)構(gòu)、形態(tài)美學等方面,建筑表皮材料的應用,發(fā)揮著積極的作用。建筑表皮作為實現(xiàn)建筑內(nèi)外部過渡要素,被稱為圍護結(jié)構(gòu)或者建筑立面,包括涵蓋外墻、門窗等和外界環(huán)境交接的建筑部分。受到太陽光與風速等的影響,建筑表皮會產(chǎn)生不同的變化,使得建筑室內(nèi)舒適度也受到不同程度的影響。
建筑整體設計是在建筑表皮材料屬性的基礎上,比如在不同的氣候條件下,選用不同的墻體熱屬性或者遮陽形式等,實現(xiàn)建筑節(jié)能,達到使用者的舒適度需求。設計人員了解材料的物理屬性,以達到設計效果。某建筑表皮設計,引入了自然采光技術(shù)。為控制建筑北向窗墻比,最大限度上引入自然光,從遮陽和百葉系統(tǒng)入手,對建筑南向窗戶布置與大小進行整體設計。通過日照模擬分析,綜合考慮建筑室內(nèi)功能布局與眩光影響等,進行模擬計算,確定開窗大小與遮窗百葉角度等。此設計將立面窗墻比給控制在<0.25,通過自然采光設計,滿足進深20m范圍內(nèi)的照明需求。
開展建筑表皮材料精細化設計,要從建筑使用者需求角度考慮,通過合理設計建筑表皮,來滿足使用者的需求。因為使用者的生理與工作等特征不同,對于建筑環(huán)境的舒適度要求也不容。基于此,在設計時,要考慮到重質(zhì)高蓄熱材料和建筑使用者行為的矛盾性。從相關調(diào)查數(shù)據(jù)能夠了解,對于夏熱冬冷的地區(qū)來說,90%的建筑使用者在冬季對溫度處于6.85~13.60℃表示滿意,這和氣候與戶外活動時間等,有著直接的聯(lián)系[1]。
在進行建筑表皮材料精細化設計時,要合理選擇表皮材料??紤]到氣候?qū)ㄖ砥げ牧?,有著直接的影響,比如溫度與濕度等,因此在選擇表皮材料時,要注重材料的保溫隔熱性能,就近選擇材料。以建筑外墻為例,墻體設計要達到保溫要求,設置保溫層??紤]到氣候條件的影響,在選擇表皮材料時,要從熱阻與蓄熱系數(shù)等指標加以把控。當前,復合材料、有機材料、無機材料被廣泛的應用于墻體保溫棉。以有機材料為例,其性能如表1所示。在設計時,可從材料色彩與組成形態(tài)方面加以把控,以凸顯地域性特點。若建筑表皮中僅使用一種材料,來制作表皮飾面,難以準確表達建筑表皮設計意愿,因此需要合理劃分表皮材料,避免單調(diào),比如對于豎向和水平方向的飾面,采取差異劃分的手法,使得建筑具有獨特的立體效果。除此之外,還需要合理組合材料。在組合材料時,要控制材料間距。利用縫隙,來表達建筑。在設計表皮材料時,和窗進行混淆,當材料距離較小時,可以作為縫隙。若距離較大,則可發(fā)揮采光的作用。若使用玻璃作為貼面材料,在建筑表皮上交錯,會使得縫隙具有不同的含義。在實際運用過程中,部分建筑使用的表皮材料顏色類似,部分顏色不同,還有的使用質(zhì)感不同的材料,通過拼接或者疊加組合。不同的搭配,能夠創(chuàng)造出建筑不同的特色,因此需要設計人員合理選擇,注重色彩搭配。
表1 有機材料性能分析表
在設計建筑表皮時,不僅需要考慮建筑建造與材料,還需要考慮建筑自身。從以下方面加以把控:①建筑個性。要確保建筑基本功能,再利用設計手法,來彰顯建筑個性。通常來說,建筑個性與其功能之間,存在著緊密的關系,使其能夠和其它建筑區(qū)分開來。②建筑風格。按照建筑方式,設計建筑風格,比如現(xiàn)代風格與古典風格等。③語言表達。通過建筑材料形態(tài)以及色彩等不同的屬性將建筑語言表達出來。建筑師可以對建筑形態(tài)進行改變,比如改變量度,對建筑形態(tài)進行扭曲以及旋轉(zhuǎn)還有虛實變化,從而使建筑能夠呈現(xiàn)出不同的色彩。同時還能結(jié)合使用不同的方法,來提升其語言表達的具體效果,確保建筑語言的與眾不同。總體來說,進行建筑表皮材料精細化設計,要從多角度出發(fā),綜合分析,做好設計質(zhì)量的把控,不僅需要保證建筑功能得以發(fā)揮,還需要展現(xiàn)建筑的獨特性。
實現(xiàn)建筑表皮,多采用混凝土澆筑技術(shù),復制建筑模型。利用復制的模型,來美化建筑表皮。采取澆筑的方式,不僅能夠保證建筑表皮材料的光滑度,還可以實現(xiàn)成本節(jié)約。利用混凝土澆筑建筑表皮,來實現(xiàn)精細化設計,多應用于建筑主體、建筑支架、支模表面等,能夠靈活施工。在設計時,要注重細節(jié)把控,充分利用施工縫,通過澆筑混凝土的方式,改變建筑表皮,形成肌理紋路,提升表皮的立體感[2]。需要注意的是,在精細化設計時,要做好支模方式與模具處理等的把控,確保設計的合理性。某裝配式建筑工程,采用的是裝配式建筑結(jié)構(gòu),通過在建筑表皮上做文章,使得建筑表皮更加亮眼。在建筑外墻上,使用PC墻體設計,結(jié)合運用著色與模具特殊設計,采取混凝土澆筑技術(shù)。折板型PC外墻,使用混凝土本色,實現(xiàn)和窗戶交錯設計,使得建筑立面,能夠在陽光下產(chǎn)生深淺變化,彰顯建筑表皮生動的本色。除此之外,通過實現(xiàn)建筑PC外墻和綠植相互結(jié)合,利用PC+綠植型外墻,在立面上,設置洞口,由兩塊相同規(guī)格模塊組合而成,使得建筑如同方形綠色盒子一般漂浮在地上。例如圖1,其為建筑的景觀效果圖。
圖1 PC+綠植型外墻景觀效果圖
在進行建筑表皮設計時,為實現(xiàn)表皮效果,引用磚砌技術(shù),有著積極的作用。對于建筑物來說,利用磚作為建筑表皮材料,砌筑建筑表面,能夠展現(xiàn)建筑的獨特性。近年來,磚墻應用功能逐漸轉(zhuǎn)變,被廣泛的應用于藝術(shù)建筑設計中,形成具有特色的表皮景觀。設計人員利用磚墻作為材料,實現(xiàn)建筑表皮設計,能夠表現(xiàn)出建筑集合形式感,體現(xiàn)強烈的地域特色與個人風格[3]。譬如:某藝術(shù)建筑改造工程中,利用紅色磚塊,作為設計基本元素,配合使用清水混凝土與青磚等,使用清水混凝土保護劑,作為外墻保護,修色修復,保持建筑原本的色彩,將建筑外墻面,形成保護層。總體來說,利用磚墻,來建設建筑表皮。在設計時,要注重美學知識的應用,結(jié)合運用各類材料,營造具有文化特色的建筑表皮,展現(xiàn)建筑師對建筑的個人看法。
開展建筑表皮精細化設計,可利用干掛幕墻,實現(xiàn)建筑表皮設計。這需要建筑師能夠?qū)仓c砌筑等工藝,有著明晰的認識,實現(xiàn)優(yōu)化設計,準確控制建筑表皮細部相關構(gòu)造,使得建筑表皮能夠突破常規(guī),展現(xiàn)建筑表皮材料的肌理[4]。干掛幕墻的引入,需要建筑師做好幕墻相關構(gòu)造手段的把握。干掛幕墻突破了龍骨架與材料、連接構(gòu)件等的原有關系,重新表達建筑構(gòu)造層面。譬如:某建筑表皮采取干掛幕墻手法,將金屬構(gòu)件與石材等展現(xiàn)出來,作為建筑表皮的裝飾。將金屬構(gòu)件,給卡在石材外,經(jīng)過陽光照射后,呈現(xiàn)出閃閃的效果,使得建筑整體的裝飾效果得以提升。
總體來說,開展建筑表皮材料精細化設計,要基于表皮材料肌理,嚴格按照設計要點,采取混凝土澆筑技術(shù)與幕墻形式等,來實現(xiàn)建筑表皮設計效果。值得一提的是,除了做好設計效果的把控外,還需要加強施工質(zhì)量的把控,確保達到建筑表皮設計效果。
[1]陳 翔,柯凌琦.建筑表皮材料的精細化設計[J].華中建筑,2013,31(01):9~12.
[2]劉智斌.建筑表皮材料精細化的設計措施 [J].建筑設計管理,2014,31(12):49~51.
[3]潘明率,郭佳.基于氣候的建筑表皮設計研究——以京滬兩地為例[J].華中建筑,2015,33(06):51~54.
[4]宋曄皓,王嘉亮,露西亞·卡爾達斯,朱 寧,林正豪.節(jié)能與舒適表皮材料的建筑性能表現(xiàn)及其設計應用[J].時代建筑,2014(03):77~81.