(華南理工大學(xué)建筑學(xué)院，廣東廣州 510000)

隨著建筑材料的多樣性發(fā)展，金屬穿孔表皮得到了新的應(yīng)用，當(dāng)代建筑室內(nèi)大空間的出現(xiàn)使得自然通風(fēng)散熱難以做到，而又因采光和現(xiàn)代美學(xué)的需要，玻璃幕墻不可避免的大面積出現(xiàn)。金屬穿孔表皮不但在通風(fēng)散熱節(jié)能技術(shù)方面展現(xiàn)出較好的生態(tài)適應(yīng)性，也逐步與人們的審美趨勢(shì)相符合。

一直以來(lái)世界各地的建筑師都采用了各種手段來(lái)適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂颍^路易斯康在20世紀(jì)50年代末設(shè)計(jì)的薩爾克生物研究所方案中首次采用雙層表皮的做法后，表皮成為近年來(lái)較為常用的方法，也有非常多的研究，然而國(guó)內(nèi)針對(duì)某一種特定類型表皮作氣候適應(yīng)性方面的數(shù)據(jù)分析暫時(shí)還較少，針對(duì)濕熱氣候區(qū)對(duì)通風(fēng)散熱的特殊要求，多孔金屬表皮的應(yīng)用價(jià)值非常值得研究。

廣州市規(guī)劃館位于嶺南濕熱氣候區(qū)域，以室內(nèi)大空間的使用和外表穿孔金屬表皮的特點(diǎn)成為典例。靠自然通風(fēng)的。因?yàn)閷?duì)人們心理來(lái)說(shuō)，能夠打開(kāi)立面，也會(huì)帶來(lái)一種積極的心理效應(yīng)，這意味著能夠自己控制工作環(huán)境。采用穿孔的鋁板幕墻，是為了不遮擋外界的景觀，大小適中的方形穿孔，從外往建筑看的時(shí)候，建筑是半封閉的，而由內(nèi)往外看時(shí)，建筑的外立面給人們帶來(lái)的是“窗景”。人們都有一種體驗(yàn)，一覽無(wú)遺的景色并不能提起更多的興趣。然而當(dāng)以窗取景時(shí)，人們總是好奇窗外的景色和一覽無(wú)遺看到的是否有不一樣，這和古典園林的框景是一樣的。不僅如此，豐富的第一層外立面在陽(yáng)光下，經(jīng)過(guò)玻璃的折射，顯出的是豐富的光影變化。在這里，整體建筑的結(jié)構(gòu)大梁和外立面是脫開(kāi)的，在外立面上，不會(huì)看到粗大的柱子以及厚實(shí)的樓板。整個(gè)的外立面就是一幅整體的畫(huà)(見(jiàn)圖1)。

1 廣州市規(guī)劃館中的雙層立面表皮

規(guī)劃館的雙層立面由結(jié)構(gòu)梁，幕墻龍骨，玻璃，穿孔板龍骨和穿孔板組成。位于白云區(qū)的規(guī)劃館，為了獲得完美的視野，以及足夠的采光，內(nèi)層采用無(wú)色的玻璃，而在用地范圍的規(guī)劃中，附近并沒(méi)有過(guò)高的建筑可以遮擋陽(yáng)光，空闊的用地意味著玻璃對(duì)陽(yáng)光的反射及折射相當(dāng)嚴(yán)重。而又因?yàn)檎褂[空間對(duì)光線的要求加了第二層外立面，里面的玻璃窗是可以打開(kāi)的，甚至可以考慮完全依

圖1 廣州市規(guī)劃館外立面效果圖

2 規(guī)劃館的鋁板形式

鋁板外立面的形式，是根據(jù)傳統(tǒng)嶺南建筑的花窗遮陽(yáng)原理，并且由節(jié)能結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算得出來(lái)的。節(jié)能計(jì)算是對(duì)鋁幕墻遮陽(yáng)性的研究分析，在一年之中，規(guī)劃館東立面的受光來(lái)自北側(cè)，東側(cè)直射和南側(cè)三個(gè)方向(見(jiàn)圖2)，傳統(tǒng)的豎百葉顧此失彼。簡(jiǎn)單的而對(duì)全封閉式表皮通過(guò)優(yōu)化計(jì)算，適當(dāng)?shù)拇蜷_(kāi)一些光縫，既避免上午開(kāi)館后有直射光進(jìn)入，又可增加散射光。這種做法既可以看，全封閉的金屬表皮方能兼顧。

圖2 規(guī)劃館遮陽(yáng)示意圖

增加照明亮度，使得節(jié)能技術(shù)通用;又避免了眩光和條狀光斑的出現(xiàn)，破壞展覽空間內(nèi)展品的展示。

3 建筑表皮形式

柯布西耶的朗鄉(xiāng)教堂封閉隔絕的傳統(tǒng)建筑表皮是以不透明的形式存在，靠開(kāi)洞裝飾來(lái)表達(dá)自身;密斯的范徳沃斯玻璃住宅由于透明玻璃的廣泛運(yùn)用而使建筑走向了完全的開(kāi)放，交流。這兩者充分的表達(dá)了建筑師對(duì)實(shí)體材料不透明與透明的物質(zhì)特性的運(yùn)用及效果。而現(xiàn)代建筑師為了更好的展現(xiàn)建筑內(nèi)部空間，力圖淡化表皮的存在，開(kāi)始運(yùn)用介于透明與不透明之間的材料來(lái)表達(dá)建筑表皮的豐富多樣性，形成了相對(duì)而不是絕對(duì)的局面，表皮的深度及表現(xiàn)力就這樣體現(xiàn)出來(lái)了?，F(xiàn)在，穿孔板，鐵柵格，網(wǎng)線等各種金屬編織的半透明材料重疊的運(yùn)用在建筑外表皮上，形成第二層建筑外立面。

規(guī)劃館的表皮形式一直是討論的重點(diǎn)，一個(gè)建筑的外立面往往給人的印象是最深刻的。反復(fù)推敲的表皮也是規(guī)劃展覽館的亮點(diǎn)之一。

關(guān)于外立面的效果，是由穿孔板大小疏密不一的孔洞形成的。為了表現(xiàn)廣州城市的歷史面貌，采用了古代廣州最著名的特色六脈渠圖，加上珠江水的特色，抽象成了近200 m長(zhǎng)的表現(xiàn)廣州由古至今的城市面貌。選取一段能夠體現(xiàn)廣州特色而又長(zhǎng)度符合建筑尺度的“地圖”。

經(jīng)過(guò)像素化的處理，使廣州最有特色的城市風(fēng)貌變成了模糊的規(guī)劃館立面(見(jiàn)圖3)，隨著光影的變化穿孔板形成不同的景觀效果。這種效果，采用了500×500的穿方孔格柵。多數(shù)建筑中采用的二層穿孔板都是圓孔。采用方孔也是由室內(nèi)外效果的反復(fù)對(duì)比而產(chǎn)生的。

圖3 對(duì)廣州地圖珠江水進(jìn)行灰度處理并像素化

4 DE YOUNG博物館表皮形式

DE YOUNG博物館的立面是規(guī)劃館討論立面形式時(shí)作為對(duì)比研究的例子。

它采用的是銅制表皮。對(duì)銅皮進(jìn)行穿孔，鍛壓形成連續(xù)的點(diǎn)狀凸起或洼陷(見(jiàn)圖4)。德陽(yáng)博物館穿孔表皮最大的特點(diǎn)在于，它的整個(gè)建筑體量能夠隨著時(shí)間的變化不斷改變，建筑在某個(gè)時(shí)刻從某個(gè)角度看上去呈現(xiàn)出實(shí)心的銅皮體量?？墒菐讉€(gè)小時(shí)以后同樣角度，卻呈現(xiàn)為非常通透的網(wǎng)狀物，建筑的實(shí)體甚至完全消失了。博物館銅色的表面帶有凹凸交錯(cuò)的圖案，這些圖案能夠記錄并反映出一天中日光的變化和一年四季的交替。之所以特別選用銅色附著表面，是因?yàn)檫@種材料在氧化過(guò)程中反映出來(lái)的與生俱來(lái)的變化特質(zhì):自然的氧化能夠使其產(chǎn)生不同深淺的銹色，棕色、金色、藍(lán)色或是黑色，直至最終形成泛綠色的表面。

圖4 德陽(yáng)博物館穿孔表皮

5 優(yōu)點(diǎn)與進(jìn)步

DE YOUNG博物館主要在凹凸的立面上利用大小不一的孔洞及顏色的變化制造出虛幻的效果。設(shè)計(jì)者并沒(méi)有過(guò)分的保護(hù)其外立面以防止被金屬氧化，反而由這種特殊的材質(zhì)形成了特別的外觀效果。整體建筑體量由外立面的虛實(shí)交映變得不確定。

規(guī)劃館同樣是采用穿孔板，但是由于更重要的在于表達(dá)廣州城市風(fēng)貌的表皮特性，采用了鋁制板，并且根據(jù)孔洞的大小形成大面積的有意義的抽象整體圖案。在表皮鋁板制作中，也不是簡(jiǎn)單的平面，而是以“L”形狀的板塊拼接而成，不但使建筑表皮滲入建筑內(nèi)部，還利于采光通風(fēng)。

6 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的發(fā)展，建筑的立面已經(jīng)不僅僅是最初遮風(fēng)擋雨的作用了，節(jié)能、美觀的新要求為建筑表皮注入了新的意義。規(guī)劃館的雙層穿孔鋁板立面不僅是對(duì)綠色建筑的體現(xiàn)，也是向群眾展現(xiàn)廣州整體規(guī)劃內(nèi)涵的帷幕。由此，雙層立面在大型政府建筑的使用展開(kāi)新的篇章。

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