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1.前言

建筑的“表皮”概念源于生物學（BuildingSkin），就是把建筑與生物做了一個類比：外圍護結構是“皮”，承重結構是“骨”，空間是“靈魂”。建筑表皮在當今這個高科技時代需要更加綠色、更加生態。隨著現代社會公共活動與人際交往的迅速擴大,公共建筑已成為最為多樣的建筑類型，我們在追求建筑的本身功能和形式的同時也需要考慮建筑的表皮設計，讓建筑的表皮能夠可持續發展或者節能，提升建筑的可持續性。

2.表皮分類

在現代社會建筑的發展的過程中，一些建筑師提出建筑的圍護體系應該像動物的皮膚一樣起到保護、調解室內溫度、排出室內污濁空氣，適應于外界環境改變的作用，成為一種可以“呼吸的皮膚”，表皮設計就應該從功能出發，體現出表皮形式隨從生態功能、生態節能、太陽能利用、人的舒適度等功能角度出發，使建筑表皮設計因生態功能而精彩。建筑表皮可分為以下幾種：1.“雙層皮”幕墻建筑的“雙層皮”幕墻系統采用可循環使用的材料，建筑速度快，對運輸及施工場地要求小，同時又可創造出極具時代感的建筑風格，被公認為具有“生態”意義的建造方式。“雙層皮”幕墻系統分為外掛式、空氣環流式、走廊式、箱——箱式、井——箱式、雙制式模塊式這六種。它們多用來調節溫度、加強空氣流通、降低噪音、減少風對建筑物的壓力與損害。2.綠色植物表皮設計師隈研吾設計的Z58外觀通過百頁狀水平排列著的鏡面不銹鋼植物容器，種植長春藤。百葉狀水平排列著的鏡面不銹鋼植物容器的內側是玻璃墻體，從建筑內部，透過玻璃，可以親切感受到百頁狀植物屏障的盎然生機，設計將滴灌盆栽植物與玻璃表皮有機地結合起來，遮陽植物盆栽在構架上，構架與墻面之間也形成了良好的通風層。3.采光性同遮光性結合法國巴黎讓努維爾設計的阿拉伯世界研究院玻璃的外部被金屬的表皮所覆蓋，這些由單個可移動的孔徑所組成，像眼睛的虹膜一樣張合達到孔徑，控制陽光的進入量，既能在溫度升高時保證內部的涼爽，又能在晴天為房間注入充足的光線。很具有代表性的設計表皮功能和美觀的完美結合。4.調節溫度的建筑表皮美國加州的多納米斯葡萄酒廠（DOMINUSWINERY）外墻，使用當地特有的玄武巖作為蓄熱材料，白天吸收熱量，晚上將熱量釋放出來，這樣可以使得白天和夜間的溫差平衡起來，有利于葡萄酒對特殊溫度的要求。大小不一的石塊圍合，消除了大塊石材的厚重感，同時，在建筑物拆除時，這些石塊又可以回歸自然，不造成污染。5.太陽能建筑表皮太陽能光電板的使用在現代社會越來越多，大型公共建筑的表皮也可以考慮用其特殊環保特性，代表設計是由伊東豐雄設計的臺灣太陽能體育場，他的表面由8844塊太陽能電池板覆蓋，它能產生1.14千兆瓦每小時的電力，足夠供給周圍80%居民的用電量。生態建筑表皮需要這些環保載體，使之不僅僅是建筑外墻的裝飾或承重作用，也起到資源再利用等生態功能。

3.設計作用與意義

現代公共建筑的設計結構復雜，承載量大，尤其大中型商場、高檔旅館飯店和辦公樓等，建筑能耗驚人。綠色生態建筑表皮則以先進的建筑科學技術為支撐，可以充分利用自然光、風、雨水等資源及各項節能環保技術，將各類可使用資源加以利用，改善了公共建筑的環境。綠色生態建筑表皮不單單在節能方面有所利用，它們也在空間上改善了傳統建筑單體的厚重感，增加了建筑的透明度。它使建筑同外部有了一定的灰空間，在內外空間布局上，起到了協調作用，融合了建筑內外空間，豐富了空間的層級。同時，綠色生態建筑表皮讓建筑看上去不那么厚重，增強建筑物的開放性。在視覺上，也起到了傳統公共建筑所沒有的與自然融合的意境。在設計本身而言，人們心理上的這種建筑同環境相協調的意境，也增添了人們對回歸自然地歸屬感。

4.設計方式和方法

綠色生態建筑表皮的設計需要系統考慮設計外形美觀和功能得當等綜合因素，設計時需要注意以下幾點：一、合理采光：對于不同性質的公共建筑，對自然光的運用方式也不同，有些需要吸收光線、反射光線，如圖書館、商店、飯店等等，有些則需要限制自然光、避免和削弱自然光，如博物館、劇場等，都需要不同的設計思路，以人為本。二、自然通風：大型公共建筑的通風設計、開窗方向和大樓的高度、風向、風速等也有了一定關系。設計需要考慮交替樓內空氣，達到建筑的自然凈化。利用可開合建筑表皮加以建筑本身自然的通風模式，可以使建筑達到綠色環保的空氣置換功能。三、保溫防熱：不同季節，建筑表皮應該適應當地氣候，起到節能和調節舒適的作用，也就是保溫與防熱的功能。冬季，可以通過獲得充足的陽光、吸取熱量；夏季，則需要阻擋直接的太陽輻射，需要避免陽光直射。四、低能耗和提高能源效率：建筑采暖、制冷耗能巨大，設計需要降低大型公共建筑的能耗，同時也可以太陽能光電版、雨水回收裝置提高能源效率。五、適應氣候：公共建筑的使用周期長，要求適應氣候，減少對當地能源的依賴、延長使用時間。英國威爾士國家植物園通過表層玻璃設計，盡可能使用當地材料，具有最少結構以減少維護費用的同時能吸收最多的光線，適應當地氣候，適應植物生長。

5.結論

建筑表皮是構成建筑的重要組成部分，它對內圍合成建筑的空間，同時又是城市環境空間的界面載體。公共建筑的綠色生態表皮設計，讓各種生態策略綜合的運用于建筑設計中，運用新的設計手法和建筑材料、簡單高效的維護結構和暖通系統。從另一個側面創造全新的建筑表皮的形態，使建筑的表皮不再單一的只是承重或裝飾作用，讓表皮能夠在功能、視覺上都起到一定作用，同時節能、減排、可持續發展，起到一定的生態意義。