建筑材料在建筑立面的构造表达——建筑构造技术与建筑外立面设计互动教学改革研究

李莺,唐生伟

(1.湖南城市学院建筑与城市规划学院;2.湖南城市学院规划建筑设计研究院 湖南益阳 413000)

建筑材料在建筑立面的构造表达
——建筑构造技术与建筑外立面设计互动教学改革研究

李莺1,唐生伟2

(1.湖南城市学院建筑与城市规划学院;2.湖南城市学院规划建筑设计研究院 湖南益阳 413000)

材料科学的发展，使得建筑材料越来越多，其建构技术在建筑立面上的运用能使建筑丰富多彩，建筑构造教学不能孤立地将建筑构件做法灌输给学生，更重要的是能运用到建筑设计中，本文从石材、金属材料、室外用木质人造板材等方面阐述建筑材料在建筑立面设计中创造出耐人寻味的外立面效果的手法，以期望将建筑构造知识对建筑立面方案设计起到启发作用，尤其是简单的立面(如方盒子立面)，运用建筑材料的构造方法达到生动的立面效果。

建筑材料；构造表达；建筑立面

2.Planning and architecture design and research institute of hunan city university, Yiyang, 413000)

E-mail:464403856@qq.com

材料是建筑活动的物质基础，是建筑学研究的关键问题之一，在建筑的世界，创造任何一个空间的过程是物化的，而物化的关键是材质的运用。材质与建筑实践紧密相连，又最容易被忽视，人们往往把它作为操作的对象，而不是思考的对象。建构是真实、精致与诗意的建造，是建筑本体美学价值的回归与彰显。

在以往的建筑构造教学中，常常是按照分散的建筑构件依次讲解其做法，很少在课堂上与建筑设计外立面设计联系起来，事实上，建筑构造是为建筑设计服务的。因此，我们应改革建筑构造的教学方法，将建筑构造技术融入到建筑设计中，使学生学有所用。

材料是建筑外立面设计重要的影响因素，建筑师诺曼·福斯特说：“我可以看出对不同材性的心理态度——我是指对钢、玻璃 、塑料、砌块、石、砖、纸……的同等尊重，它们的确非常明确地显示了其各自的本性。”

材质是有情感的，材质的生成方式决定了他的颜色、肌理、触感及其物理性能和化学性能。混凝土、砖、木、玻璃、涂料、钢……这么多的材质该如何选取、搭配、装配施工并符合规范呢？

1 石材在建筑外立面设计中的运用

由于石材密度大，自重大，在现代建筑中石材作为承重墙体材料的使用越来越少，但是人们依然怀恋石材的凝重、质朴的风格，所以现代许多钢筋混凝土的建筑物外墙采用石材贴面，以获得石材建筑的效果。石材面板的表面可以进行毛处理、烧板处理、高密度抛光与拉槽等。另外，在建筑实践中还发展了石筐技术、后张承重技术、透明石材技术。

1.1 石筐技术

石筐技术是在金属丝围成的笼子里放上石材形成一个大的建筑模块。起初，石筐常用在河道两侧来抵御河水的冲刷，后将这种材料和技术用在建筑设计中即捆绑组合。

赫尔佐格和德梅隆在美国加州多米诺斯葡萄酒厂对于石筐技术进行了创造性使用，也是捆绑组合的典型代表，用金属筐模子的尺寸是900mm×450mm×450mm，并在其中按建筑内部采光通风的要求填充大小不同的当地天然石块，以形成不同的孔隙密度。这些装有石块的钢丝网笼子形成捆绑组合体，并以单元的形式被定在龙骨上，作为建筑的表皮。为防止金属筐错动，在墙的底部用密集的网格和细小的石材，在上面放置大的石块，这样既有效地遮挡了阳光，又形成了独特的外立面效果(图1)[1]。

(a)建筑入口 (b)石头墙 (c)室内图1 美国加州多米诺斯葡萄酒厂

1.2 透明石材

现代加工机械能将石材加工到很薄的厚度，薄型石材使得阳光能够透过石材照到建筑室内。石材除了能表现其坚实、厚重的特征外，也可以表现出精致、透明的效果。建筑师FranzFueg设计的瑞士St Pius教堂(圣皮乌斯教堂)，采用大理石透光立面，并且用一些很大的钢柱支撑着它们这些石材长宽分别是1.5m和1.02m的石质板材模块，厚度21mm的透光大理石为其教堂内部提供了特别光环境，钢柱在表面别致、简洁、光滑的大理石上产生的阴影也富有节奏感。在室内，柱子被隐藏起来，大理石表面非常光滑并发着光，透明的石材将柔和的光传递到阴暗的教堂内，创造了奇妙的室内外效果(图2)[2]。

图2 瑞士St Pius教堂

1.3 合成板技术

图3 法国Chateaule Lez公寓

理查德.波菲儿设计的法国Chateaule Lez公寓(图3)，这个建筑有两个显著的方面，第一是主体结构向外伸展的巨大木质结构，就像树形房屋一样，第二是混合石板技术的应用，这种合成板尺寸为2770×1350mm，预制的厚度不同。首先，预制好不锈钢蓝筐，篮筐是由5mm厚的带有50mm×50mm网眼的钢丝网造成，然后覆盖一层大小不同的干石块在金属网上，石块上覆盖一层熔岩，以确保适当的湿度。接着铺设一层含有种子和幼苗的土壤，土壤上覆盖一层砂子，这层砂子用来防止后面浇筑的混凝土渗透到石块表面。合成板的混凝土浇筑要分为两步进行，一旦混凝土从分硬化，合成板就可以被垂直地提起和冲洗。这些合成板形成大面积的覆盖单元。它们通过不锈钢锚固到它们后面的钢筋混凝土结构上。围墙系统是石笼墙和合成石面的钢筋混凝土覆盖板的混合物[3]。

2 金属材料在建筑外立面在设计中的运用

图4 铭立家具店

半透明的穿孔金属板、金属网和金属格栅等材料，是由不透明的金属板和丝通过穿孔、编织而成，从而使金属材料具有了新的性质，它们不同于板材、半透明玻璃，它们表面独特的质感更接近于编织物。其中，金属网简约的构造、细腻的肌理、半透明的效果和柔中带刚的质感使他成为近年来流行的工业化建筑材料。如日本建筑师横河健设计的光之派出所，在建筑简单的外形上用不锈钢管交错编制出精细的纹理，创造出光亮而又透彻的纹理。

铭立家具店的店面设计(图4)，设计师在设计建筑外立面时将街道树荫的意像延续到建筑的表皮中。店面采用了白色氟碳喷涂的铝板，铝板上有银杏树叶形状的穿孔，铝板的厚度为3mm，为增加材料的强度，设计师将每块铝板的四边向内折近70mm，银杏叶采用两种形式，一种是有锯齿状叶边的自然形态，一种是光滑曲线的简化形态，而且银杏叶的造型在门厅的地面以及其他室内材质上也多处呈现，建筑设计整体统一[4]。

3 室外用木质人造板材墙面在建筑外立面设计中的运用

人造胶合板作为饰面板使用，大部分是以大板的模式，可采用露明铆钉、螺钉等固定于板后的金属或木质龙骨上，还可以采用专用背栓式滑动挂件与龙骨固定的方式，除大板形式外，还有类似于室外用防腐木板形式的狭长板材，外墙胶合板构造设计中应注意尽量采用上下方向通气层的做法，其法有利于墙体的节能、水汽的排除、面板的围护。

图5 2010年上海世博会波兰馆

利用激光切割技术对胶合板材进行加工，形成各种各样的图案纹样，装饰美化建筑外观。如上海世博会波兰馆(图5)，波兰馆的形状很抽象且不规则，表面布满镂空花纹，其设计理念来自于“一刀不断的波兰传统剪纸艺术”复杂的镂空雕花外墙，是一种经激光切割的胶合板，这种胶合板拼接在一起组成优美的文字和图案，晚上灯光可以透过镂空的图案，通过灯光色彩的变化，建筑外观的颜色也在随之改变[5]。

4 结语

建筑通常以外观立面给人直观印象，建筑立面不仅能为建筑物遮风挡雨，同时也能体现文化特征。由于材料科学的发展，使得建筑师可用于建筑的材料越来越丰富，在建筑立面设计中，既可使用当地适宜的建构技术和传统的建筑材料运用到建筑立面上，通过各种构造手段创造出建筑立面或粗糙或光滑，或凝重或明快的肌理表现，既有助于建筑形成朴素的韵律，也能使建筑的表现更为持久，同时其不同的材料特性之组合处理既强化了建筑设计的理念，又能使建筑在平凡、朴素之间显现其内在的品质与韵味。

建筑材料通过建筑构造手段获得丰富的立面，在建筑构造教学中切实转变教学观念，积极实行启发式和实践式教学方法深化学生对建筑材料建构与建筑外立面协调设计的意识，加强学生对层出不穷的建筑材料及其性能的感性认识，启发学生的想象力，设计出丰富的建筑立面。

[1]大师系列丛书编辑部．赫尔佐格和德梅隆的作品与思想[M] ．北京：中国电力出版社，2006．

[2]任书斌，董晓莉．石材技术发展与建筑师创作[J] ．烟台大学学报：自然科学与工程版，2010(7)：239～242

[3]道客巴巴网．设计案例：蒙特利尔Chateau-le-Lez 公寓楼．2011.

[4]闹中取静：上海玛祖铭立旗舰店设计．中国建筑新闻网．2011(7).

[5]李康乐．波兰剪纸艺术在建筑设计中的应用——以2010年上海世博会波兰馆为例．中国创意设计年鉴论文集2013．

In the construction of the building facade building materials——Construction technology and the building facade design interactive teaching reform research

LIYing,TANGShengwei

(1.Hunan city university institute of architecture and urban planning;

Development of materials science, make more and more building materials, the application of construction technology in building facade can make colorful building, architectural construction teaching cannot be isolated building component approach to indoctrinate students, more important is to be able to apply to the architectural design, this article from the stone material, metal materials, the use of local building materials building materials, including in building facade design to create intriguing facade effect, in the hope to building structure knowledge of building facade design so much enlighten us as particularly simple facade (such as box facade), by utilizing the method of the structure of the building materials to achieve vivid elevation effects.

Cnstruction materials; Tectonic expression; Building façade

湖南省教育厅科学研究一般项目[13C114]“洞庭湖地区高层居住建筑气候适应性技术设计策略”研究部分成果

李莺(1976.4- ),女，工程师。

2015-05-31

TU5

A

1004-6135(2015)08-0104-03