建筑表皮与立面改造浅论(建筑设计)

1、建筑表皮与立面改造浅论建筑表皮是近年来建筑设计的热门领域。在众多新建筑和国际设计竞赛 中，建筑表皮设计或是成为建筑方案的特点之一，或是成为建筑师的创意核 心。如在CCTV国际建筑竞赛中，雷姆库哈斯的入选方案和多米尼克 佩罗的参 赛方案。除此之外，在建筑界还涌现出以表皮设计为主要特点的世界级建筑师，其中托乌斯赫佐格以及赫佐格 德穆隆就是其中的代表人物。表皮设计已发展成为 国际建筑界的主流。一、建筑表皮设计历程所谓建筑表皮，广义而言是指人们通过触觉、视觉直接感受到的建筑表 层，包括内部和外部。其概念与建筑外墙有一定区别。建筑表皮的更换通俗的 说法叫“外观装修”，简称“外装”，在建筑界被称为 “立面

2、改造 ”。建筑表皮更换活 动的一种最常见和最普遍的类型而已。今天在中国各大、中、小城市，建筑表皮更换，主要是建筑立面改造活动 相当频繁，有很大的市场需求。建筑表皮设计古已有之，并不是近年涌现的新生事物。从古代宗教建筑的 立面装饰处理到密斯设计的玻璃幕墙立面都属于建筑表皮设计。但古代建筑表 皮设计着重在美学形式和象征意义的塑造，而以密斯等建筑师为代表的现代建 筑设计，其关注的焦点则是建筑的体量和空间，尤其是 “空间”成为建筑现代性 的标志，其创新与变化垄断了整个时代的建筑话题。倡导现代建筑的柯布西耶 给建筑师提出三项备忘录：体量、表皮和平面三个基本要素，之后在他的新建筑五点中有一点也重申 了自由

3、立面。表皮由此具有独立的特性并且是具有独立 “人格”。表皮是有层次和关系的平面 ,表皮和平面从某种意义上是等同的 ,都是体量的 肢解元素。管柯布西耶给表皮一定的重视，但认为表皮只是为体量服务。20 世纪后半叶，现代建筑的一元化局面遭遇挑战，建筑表皮开始呈现多元 化倾向。 1966年文丘里出版了划时代的名作建筑的复杂性与矛盾性，将建筑问题分解为空间问题与表皮问题，指出在有限的空间创造之外，还有无限丰 富的表皮创造的可能。后现代主义把独立于空间之外的表皮的意义提升到第一 性的重要性。与此同时，全球生态环境的恶化，促使生态建筑的产生与发展， 表皮设计成为 “生态 ”设计的重点。表皮不再仅仅是内外部建

4、筑空间的分界线， 其充分利用新材料和新技术，逐渐转化为一种具有多功能的界面，成为建筑室 内外环境和能量的分隔。现今，基于设计理念转变和生态设计发展而产生的建筑表皮是形式和功能 的综合体。建筑表皮在形式上能够反映美学形式规律，承载文化历史文脉，反 映地域特色 ;在功能上，可以隔绝室外恶劣气候的变化，同时引进有利的气候因 素，起到保温、隔热、通风采光、遮光、隔音等作用，随着科技的发展，将各 种光电和光热转换装置加装到建筑表皮上，还可以起到主动收集能量的作用。 建筑表皮在实际上分为：重表皮和轻表皮。但是在国内，由于技术水平和资金条件的限制，大部分已有的建筑都是重 表皮。传统的石材和混凝土，就是重表皮

5、，重表皮的特点是和内部功能，或是 和结构联接紧密。从建筑的表皮，就能够推出房间的用途重表皮有两种：一种是结构型重表皮，一种是功能性重表皮。结构型重表皮，比如承重的墙体。从某种意义上更为接近传统的建筑，他 的装饰性，很多都是通过无谓的附加构件完成的。好比早年要做个雕饰什么 的。和轻表皮自然表现出的线条不太一样。功能性的重表皮，如果是依赖结构 的，则结果和上面的表述类似。如果是脱离结构的，如框架建筑，则其表达和 功能联系紧密。如：横向的阳台板和窗下台还有一种重表皮是不属于上面两种类别。这是外露的结构支柱，这种外层 支柱，是表皮的一部分，但是是借用的表皮，严格来讲是属于体量范围的。所谓轻表皮，就是指

6、膜，玻璃，片木，铝和钢等材料的建筑立面。这种立 面表皮，基本是和结构分离了，作为独立的表皮而存在。其装饰性和功用性都 比较明显 ,特点是技术性强。同时，如果是膜，PVC和玻璃这类材料，它和建筑的功能联接比较弱。轻 表皮虽然工业化强了一点，但是他们也不是和功能，装饰没有联系。反之，比 重表皮更能体现装饰性。因为材料和结构的分离，使得他们的装饰度更为自 由。主要表现在：建筑立面的线条，如果是玻璃材料，主要以附件（如：活动金属百页或是呼吸幕墙的功能性进风条）来表示横向的线条。幕墙给 出的是面，透出的楼板是第二层隐性表皮横线条。所以，如果轻表皮是幕墙材 料，会发觉强调横向表现的建筑很多。如果轻表皮是铝

7、，则更容易以块状面线 条表达。如果轻表皮是片木，强调传统的装饰感更为激烈些。二、建筑表皮更换的目的立面改造可以提高建筑给人的直觉的档次感，有利于建筑的拥有者从事其 经营活动。这一方面反映了建筑表皮的标签性特征，另一方面也是在当代中国特定的 历史时期的特定心态有关。一般来说，建筑的新而豪华让人感觉到建筑拥有者财力丰厚，并有很强的 广告效果。而旧且坚固的建筑则给人以建筑拥有者历史悠久，使人信赖的感 觉。然而当代中国，一方面很多都在刚刚起步，旧的有实力的建筑拥有者除了 国家以及国有企业外很少存在。即使旧且坚固的建筑也难以给人以业主历史悠 久，令人信赖的感觉。所以，建筑的商业效益和广告效益只剩下了新和

8、豪华、 气派等展示实力的方式。所以，在必须使用旧建筑的情况下，对旧建筑立面进 行改造，以获得更好的广告效应。三、建筑表皮更换的几种主要方式及其特点判断建筑表皮更换的主要标准是建筑形象的改变。由于建筑支撑结构的不 同和建筑表皮在建筑支撑结构中的作用的区别，建筑表皮更换过程受到以建筑 支撑结构为主的技术限制也并不相同。所以建筑表皮的更换的程度也有所区 别。最常用的建筑表皮更换有更换墙体饰面材料、外包表皮和建筑表皮完全更 换三种。下面主要论述一下这三种建筑表皮更换方式的各自的特点。1、体饰面材料更换这种方式属于建筑表皮更换中对建筑形象，包括建筑表皮的形象改变最少 的方式。多用于墙体承重结构，有时也用

9、于填充墙结构。这种方式不改变建筑 表皮的墙体和洞口的位置，也就不改变建筑表皮的基本构成形式。但通过饰面 材料组合方式的差别，比如横竖线条，纹理等方面对于建筑表皮构成方式在视 觉语言上进行重新组织，调整建筑的比例、尺度等因素，可以在一定程度上调 整建筑表皮的视觉形象，化原建筑表皮视觉上的弱点为优点。这种建筑表皮更 换方式优点是造价较低，工期短，并且不改变建筑表皮与内部空间之间的原有 关系。2 外包表皮外包表皮是在原建筑表皮外面再加一层建筑表皮。这种做法在大多数情况 下目的是出于建筑视觉形象的要求，与建筑的功能和空间要求无关。文艺复兴 时期，帕拉第奥的维琴察巴西利卡的建筑表皮更换采用承重结构的重表

10、皮包在 原有墙体的外面；而在今天，外包表皮的外部加包表皮多数是以幕墙表皮为代 表的轻表皮系统。外包表皮也在一定程度上受到原建筑表皮的构成的限制。如不能将原有的 窗的位置外包成没有采光作用的实墙。但建筑表皮肌理的起伏和局部构件的突 出凹入比仅仅更换墙体饰面材料要灵活得多。而且，可以通过外包玻璃幕墙的 方法在一定程度上使其视觉效果突破原建筑表皮的限制。但外包表皮由于是在 原有建筑表皮之外加包的纯粹为了满足建筑视觉效果的建筑表皮，在一定程度 上切断了建筑表皮与建筑其他构件的逻辑联系，在很大程度上掩盖了建筑逻辑 的真实性。3 建筑表皮完全更换建筑表皮完全更换发生在建筑表皮与建筑支撑结构分离的情况下。填

11、充墙 结构从理论上可以进行建筑表皮的完全更换，在实践中也有如上海火车站这样 的作品，但建筑表皮完全更换的情况更多还是出现在建筑表皮不但与建筑支撑 结构分离，而且并不依靠其自身的重量维持自身的稳定性的情况下。这种情况 最常见的是幕墙表皮。建筑表皮完全更换不仅使建筑表皮的形象发生了根本的 变化，而且使建筑表皮的功能和技术基础发生了变化，相应的建筑空间品质也 有一定程度的改变。无论是古典学院派建筑理论体系，还是现代主义以及当代 多元化的形形色色的各种建筑理论，对这种建筑表皮的更换都有一定程度的认 同。但需要注意的是，这种方式的更换也是在建筑体型和支撑结构不变的基础 上进行的，与原有建筑支撑结构、建筑

12、功能组织、建筑体型的配合是这种建筑 表皮更换方式是否成功的关键所在。三、建筑表皮设计案例分析上海火车站建筑表皮更换的基本目的是出于形式美学的要求，并且仅仅是 最主要的立面的更换。从这个意义上来说，更符合古典学院派价值观念的要 求。但建筑表皮的更换导致了内部过厅建筑空间品质的更新和提升，并且配合 了建筑外部空间（南广场）的空间品质改造。与原有建筑支撑结构、建筑功能组织、建筑体型紧密配合，所以获得了很 大的成功。托乌斯赫佐格 1999 年的作品汉诺威博览会公司总部大楼使用了双层皮立面 系统。在该办公楼设计中，建筑设计的出发点是使用空间的舒适性。双皮立面 成功地解决了一系列高层办公建筑面临的缺少自然

13、采光和通风、空调消耗过高 等问题，大大降低了建筑的能耗。外立面的玻璃幕墙对内部空间起到了防护作 用，有效阻挡了高层的高速气流。内立面安装大面积可开启推拉窗，使用者可 获得自然通风 ;结构柱在两层立面之间，避免对内部空间的使用和再划分的影 响，双层立面之间的夹层内安装自动遮阳百叶，效果显着并且便于维护和清 理，并且使用者打开内层推拉窗即可获得凉爽的新鲜空气。2003年赫佐格 德穆隆设计完成的德国建筑工业养老金基金会办公楼方案 中，片状金属板在立面上的应用是该设计的一个特征。其建筑表皮不仅注重形 式上的美感，并且能起到保温隔热和遮光的作用。在建筑北面，这些金属板可将顶光反射到房间内部，而在南立面，

14、设计了一个近似于北立面的镰刀形的调 节装置。正是这个精致的可调节构件为建筑表皮的设计增色不少，它可在天空阴暗 时将顶光反射到楼地板位置上 ;而当阳光照射时，构件则转到垂直方向的遮阳板 上。四、建筑表皮细部设计分析建筑表皮的功能主要有保温隔热、通风、采光、遮光、隔声及其他功能 等。这些功能相互关联、错综复杂地交织在一起。为方便分析，笔者单独以遮 光功能的构件为例对表皮的细部设计进行分析。遮光系统具有遮阳与防眩光两大功能。由于这两者通常相辅相成地依附于 同一构件体系，在此统称为遮光系统。其作用主要是在外部直射阳光进入建筑 前中途阻止，防止阳光过分照射和加热建筑围护结构，并防止产生眩光。遮光 系统需

15、要与采光系统紧密结合，其对于建筑中能源的消耗具有决定性影响。从 结构来分，遮光系统可分为固定式和活动式。固定遮光系统较适用于常年气候 炎热地区或经济技术受到一定限制的项目。活动遮光能根据不同情况相应进行 调节，遮阳效果好，还可减少眩光和最大限度地利用自然光。其缺点是对构件 质量和安装工艺要求高，并且维护费用也较高。从安装位置来看，遮光系统可 分为室外、室内和中间空气层三种类型。室外安装的优点在于节约能源 ;室内安 装的优点在于冬季吸收能源提供室内温度 ;而空气层内遮光系统受气候影响较 小。遮光构件系统从形态上主要可分为水平遮光、垂直遮光、水平与垂直组合 式遮光、平面板遮光和帘式遮光五类。水平遮

16、光适应于太阳高度角较大的情 况。固定遮光板尺寸需根据具体气候条件情况而定。垂直遮光主要针对太阳高 度角较低的侧边日照情况，遮光面较小，一般设计为可调节角度的活动式与平 面板式相结合。水平与垂直组合式遮光综合以上两种优点，但它的固定性使之 无法较好地利用太阳能。平面板遮光构件本身形成一层垂直完整界面，能够最 有效地遮挡阳光，同时还能隔声和遮挡视线，但为了兼顾采光和通风往往需要 移动和开启，其具体形态可分为实板、百叶板和玻璃板。帘式遮光能有效地遮 挡阳光 .多具有可调节性。其优点在于建造、安装和使用都较为简便 .并且基本不 占用空间。5、小结通过以上对建筑表皮更换的几种方式及其特点和适用性进行了探讨，我们 知道了近现代各种建筑理论对建筑表皮更换的不同态度。更专项地分析了当代 中国建筑立面改造活动的背景以及活动背后的认识、社会、心理以及商业因 素。作为当代中国从事的重要建筑活动之一，建筑表皮更换并无所谓应该与不 应该，关键是要避免