建筑表皮的双面性—形态与生态

舒欣　邱宁

摘要：基于建筑表皮在当代建筑设计中的应用情况，通过对马德里当代艺术博物馆的分析，从金属表皮和垂直花园表皮入手，剖析其在建筑设计中形态与生态的双重表现，期望探讨建筑表皮在建筑中的更多的可能性。

关键词：建筑表皮；双面性；生态；形态

中图分类号：TU-86

文献标识码：A

文章编号：1008-0422（2013）07-0077-02

1.建筑表皮的双面性

建筑表皮是人的感官最为直接的接触界面，表皮在限定空间的同时，其自身的表现性质也会影响到建筑内外的空间体验。表皮的质感、肌理、色彩以及建造方式等信息的交织，都能赋予人们不同的视觉和心理体验。建筑表皮也呈现出形态和生态的双重特性。材料潜力的不断挖掘赋予了表皮形态极大的可能性；而表皮的生态性则体现在过滤阳光、风和雨等自然气候要素，并保证室内实现向外渗透的最大可能性，提供一定的安全保障。建筑师通过结合建筑创作的主题和意象，并正确的分析建筑与周围环境的相互关系，能够塑造出恰如其分的建筑表皮，以保证建筑设计的整体性和一致性。

2.马德里当代艺术博物馆（Caixa Forum Madrid）

马德里当代艺术博物馆位于普拉多大街的中段，地处“艺术三角洲”（即马德里老城区的三大博物馆所在地）的核心位置。博物馆的前身为一座具有百年历史的电力站（建于1899年），是马德里旧工业建筑的代表作之一，电力站东面是一座不大的煤气站。

改造工程首先拆除了煤气站，塑造出富有地形学特征的城市广场，为文化中心提供足够的室外空间。博物馆保留了原电力站建筑的红砖外墙，并在其基础上以铁锈色金属穿孔钢板将外墙加高，老建筑表皮形成的历史积淀与新的锈蚀钢板肌理的结合阐述了可持续发展的理念，新旧浑然一体，体现出建筑师对历史的尊重和细节的考量。同时赫尔佐格和德梅隆还邀请植物学家屈克·布朗克利用广场北侧临近建筑的山墙面合作设计了一面垂直花园，使普拉多大街的景观在此处达到了高潮，同时为整个博物馆莫定了时尚先锋的基调。

3.金属表皮

在改造中，设计者通过对金属表皮质感，肌理和色彩的综合推敲，以某种叠加的方式呈现出来，丰富了建筑表皮的视觉体验。

赫尔佐格和德梅隆大胆地运用氧化的耐候钢板作为表皮的原材料，其铁锈色与原电力站保留的红砖墙面以及周围的环境和谐相融。而表皮在自然氧化锈蚀作用下产生了丰富的颜色变化，这种颜色变化真实地反应出了材料中的元素成分、比例及分布的细微差别，并展现了材料在环境中受其影响逐步变化的过程，同时也建立起了表皮本身与气候、空间和时间的四维网络。建筑师将表皮在自然条件下的变化周期进行压缩并充分展现，暗喻历史信息的沉淀和时光变迁所产生的沧桑感。

建筑顶端金属表皮的穿孔处理更显示出设计者独具匠心的思考。穿孔金属表皮作为屋顶餐厅和庭院与外界环境的界面1，促进了内外景观的互动，提供给人们更为奇妙的视觉体验。由于穿孔的尺寸、密度对金属材料表面的透光率和反射率有很大的影响，透空率越高，表皮越“虚”，表皮本身质感的表现越弱，但显现出更多的空间层次感；而透空率越低，表皮越“实”，表皮自身的质感特质则得以凸显。出于两者兼顾的考虑，钢板上的穿孔肌理来源于铁锈在显微镜下有机形态的随意组合，在保证一定透空率的同时，使建筑远观仍能体现出锈蚀的质感；而近观时又呈现出丰富的肌理变化和空间渗透。粗糙的质感和锈蚀的孔洞巧妙的诠释了建筑沧桑的历史，又构筑了全新的现代形象和空间形式。

穿孔金属表皮在造成丰富视觉效果时，也表现出生态的属性。其卓越的遮阳性能主要体现在以下三个方面：

3.1一部分热辐射被金属孔板不开孔部分反射，另一部分被金属吸收，还有一部分通过孔洞辐射到玻璃表面，而这部分热辐射又有一部分被玻璃表面反射，一部分被玻璃吸收，其余的进入室内。因此热辐射得到有效的屏蔽。

3.2穿孔金属表皮与玻璃幕墙问的空气腔受到热辐射加温导致体积膨胀，重量变轻向上流动，促进气流不断地从孔洞补充进来，同时结合风压的影响，有助于促成良好的烟囱效应，带走窗外的热量，形成一层温度缓冲层。

3.3采用合理孔径和穿孔形式的金属表皮兼有各种传统遮阳方式的特点，因此可以将穿孔金属表皮比喻为微观版的百叶和综合遮阳。

4.垂直花园表皮

垂直花园表皮设置于临近建筑的山墙面上，被誉为西班牙第一座垂直花园。植物墙面积为600m²，高24m，由1500株250种不同类型的植物组合而成。在充满钢筋混凝土构筑的城市中，该垂直花园宛如真实地自然界般，为城市增添了一个气候调节器，同时为生物提供多样性的庇护，将自然融入城市居民的日常生活中。

设计师派屈克-布朗克关注气候的变化和人类对环境的影响，他相信所有的生命都渴望自然，包括人类创造的城市，也需要回归与自然环境相接近的生命系统。他通过长期对自然的观察，包括裸露的岩石和潮湿的瀑流，总结适合不同生存环境的植物种类。正是对自然植被和其形象的透彻理解，奠定了其创作垂直花园的基础。垂直花园在营造多角度、多层次的视觉效果的同时，还可以防止病虫滋生和疾病的蔓延。植物种类、排列顺序和混植方式的确定涉及到诸多因素：包括垂直花园所处的地理位置、海拔高度和主方位等。

垂直花园表皮在满足生态环境的同时，也是基于艺术审美的。在表皮的设计中，派屈克·布朗克利用透视法对表皮形式进行了细致的推敲，以创作出具有现代都市氛围的生态艺术作品。体型较大的灌木通常栽植在表皮的上部，较小的草本植物位于下方，形成与一般透视形成的近大远小规律不同的视觉感，便于地面的步行或乘坐其他交通工具的观赏者欣赏生态表皮而不引起障碍。每种植物在栽植布局上都力求模拟自然的生态环境，依据当地的气候条件，按照植物的生长速率、质感和形态等进行排序。丰富的表皮形态使游人近距离接触时能感受不同植物的质感，触摸植物的叶片，观察植物的花果，体会到自然在呼吸。

5.结语

漫步在西班牙街头，充分感受到各类建筑表皮赋予建筑的独特魅力。建筑表皮作为连接建筑与内外空间环境的界面，其设计直接影响到建筑的整体表现。建筑所要表达的形象、情感、空间、生态等氛围都需要依靠表皮来呈现。新材料与新技术的应用伴随着建筑表皮的发展，建筑表皮必将呈现出更为鲜明的特性，不断更新着当代建筑的面貌。