绿色建筑的表皮材料设计
随着建筑美学和工程学的融合度越来越高，建筑外立面表皮材料已不仅仅是纯美学的作用，以下是小编搜集整理的一篇探究绿色建筑表皮材料设计的论文范文，供大家阅读参考。
摘要：以材料为元素表达建筑师对绿色建筑的理念和整体外观的构思已越来越成为潮流与发展趋势。本文介绍了虹桥核心区九号项目设计中所选用到的两种材料，并从绿色节能效果、美学效果、细部处理及表面肌理、施工构造等方面作了探讨分析。
关键词：绿色建筑金属穿孔板;活动室外遮阳百叶表皮设计;节能
1.前言
绿色建筑是现代建筑的趋势，建筑技术和建筑造型的结合需要建筑师更高的审美情趣和创造力。如何将节能措施为手段的材料作为主要的立面元素未打造建筑表皮，是当下设计师在设计创意过程中与工程技术融合的环节已成为潮流与发展趋势。而在这个潮流中，遮阳百叶形成的线条感和穿孔金属板形成的朦胧感受到国内外设计师的广泛关注，并创造出优秀的建筑作品。
2.总述
虹桥商务区核心区位于虹桥枢纽一侧，是中国首个绿色低碳商务区。核心区九号地块南侧紧邻舟虹路，北临锡虹路，东侧为申滨南路，西侧是新角浦河和嘉闵高架。地块整体位于新角浦河休闲生态景观长廊之中，在虹桥核心区具有得天独厚的滨水环境。根据虹桥商务区核心区总体建设规划，九号地块是国家会展中心基地进入虹桥商务区核心区的重要门户，亦是虹桥枢纽的重要尽端。
项目的业态由甲级写字楼、商业单体和商业街组成。建筑设计强化功能混合，突出宜人尺度，增加交往空间。以具有冲击力而又不失稳重、内敛的外观和“先进、舒适、安全、智能、生态”的品质成为整个虹桥商务区核心区的标志性建筑。
3.建筑设计理念
项目地块共由三个子地块组成，一处办公地块，两处商业地块，从南至北依次沿西侧新角浦河边分布。地块之间由景观绿地广场，市政道路苏虹路相分隔。项目位于虹桥枢纽至国家会展中心重要的门户位置，也是人流，车流川流不息的必经所在。设计将三个独立的基地作为一个整体项目来打造，规划概念中将其比拟为位于河边一侧的坚石静静的伫立;将商务区内繁忙的人行和交通动线比拟为流水，在流水不断的冲刷下，大块的坚石逐渐变成三个大小不一的石块即三个子地块，其中较大的一块进而冲刷出大小不一的砾石群，形态各异又互相关联的，即单体商业组群围合出适宜尺度的步行街道形成商业街。
商业建筑采用穿孔金属板作为外装饰材料，更突显建筑层层跌落、通体透明的亲水建筑形象，并创造良好的商业氛围。办公建筑在不同朝向的立面采用横向和竖向百叶，不仅使建筑物达到节能低碳和绿色三星标准，同时也强化了办公楼形态的挺拔，严谨和时尚(见图1)。
4.低碳节能设计
选择“低碳生活”对于每一个普通人来说是选择一种生活态度，对于设计师，却不仅是一种态度，更是一种设计能力和社会责任感的表现。低碳设计理念的核心是实现节能减排，主要表现在空间布局、交通组织、能源利用及建筑设计四个方面。其中建筑设计方面具体是指选用合适的建筑材料、建筑物的外遮阳措施及外保温、屋顶绿化的.设计、建筑自然通风的设计采用等。
5.外立面设计
本项目建筑设计过程中通过新型建筑材料的选用和建筑遮阳措施的采用，来达到建筑效果和建筑节能的完美结合。发现材料的原始之美、发现色彩的原始之美，低碳设计并非一定要靠高科技来支撑，材料和色彩的原始状态有不俗之美，以纯朴的状态做新的设计。
5.1建筑外遮阳
沿滨水一侧最北地块为两栋办公建筑，高度为38m。其外观设计中充分考虑与周边环境的协调性，建筑自身的功能和绿色建筑特性，因而将外遮阳作为此建筑物节能的主要策略。
建筑物南立面采用了水平活动遮阳百叶，东西立面采用竖向百叶。一般说来，水平遮阳百叶系统能更好的遮挡入射角较大的阳光，而垂直遮阳系统有利于遮挡从两侧斜射而入的阳光。同时活动外遮阳系统通过置于外侧的旋转百叶未调整角度从而控制进光量;冬季或傍晚时可以使百叶完全水平，让更多的阳光进入室内，夏季或正午时，百叶可以调节角度最大至垂直，来阻止阳光进入室内而提升室内的温度。可调节角度的遮阳也成为只能遮阳百叶，它能控制太阳辐射带来的室内温度的变化从而进一步减少建筑物对空调的需求。
同时，遮阳百叶带来的线条感和韵律感也成为外立面设计重要的立面元素。可动水平遮阳板为平淡的立面增加一行行水平的韵律。东西侧的竖向百叶使建筑更为挺拔和现代。百叶和玻璃幕墙的内外结合，与石材幕墙的虚实对比，将这两栋办公楼打造的更为时尚大气、赋予现代的科技感，也是外遮阳材料的功能和美学完美结合的典范(见图2)。
5.2外立面设计——穿孔金属板
商业业态的建筑强调大空间，开阔视野。为满足这种视觉效果的营造，建筑外立面应尽量减少采用传统的墙体，而是更多的使用了能够透光的表皮材料。9号地块的商业建筑外立面设计采用新型的穿孔金属板和玻璃幕墙的结合，玻璃具有通透性，穿孔金属板是半透明的朦胧效果，两者的组合营造出具有特色的外立面效果(见图3)。
穿孔金属板采用各种金属平板经机械穿孔而成，常用的有钢板、铝板、不锈钢板。本项目采用穿孔金属铝板，具有优良的耐久性，不腐蚀生锈，通过氟碳喷涂后的着色力强，不脱色褪色，造型丰富，立体感强，装饰效果好，且组装简便，是一种成熟的外立面材料。
优秀的建筑的表皮不仅仅通过材料本身，更可以通过材料变化的图案、不同材料的组合运用和建筑体块的配合变化未共同塑造。穿孔金属板根据设计需要可以做出各种孔的造型图案，也正由于这些孔洞，不但使金属板材拥有了良好通透的视线效果，同时也具有一定的绿色遮阳效果。不同大小、间距、密度的孔洞，使阳光射入室内有不同的透光率，同时在整个建筑立面上形成整体图案，创造出各种独特的立面形象。
本项目选用W形折板造型的穿孔金属板作为立面造型材料，孔为圆孔。穿孔金属板材本身也可以通过不同的造型，未丰富立面。经过折压等处理的穿孔金属板，通过自己的折叠加强了自增大材料强度、可以减小板材厚度及支撑，在立面处理上也比平板更具有灵活性，也增加了精致的立面细节。
通过创新的简洁构造，来完成整体的构造实施。整个穿孔金属板系统通过金属板与金属板之间的连接、金属板与钢梁连接、钢梁与土建结构连接，共同形成简洁并有效的交接体系。板与板的交接构造。穿孔金属板片通过定制连接螺栓，相互搭接，并仅在楼层间与楼层间背后的支撑结构连接，构成简洁并有效的交接体系。金属板背后的支撑结构将仅在楼层部位设置横向结构，在楼层间的竖向将不设置结构，最大限度的满足了视线无遮挡，保证立面通透的效果(见图4)。
好的表皮材料运用能很好的“软化”现代主义给人的排他、冷漠、冰冷感，逐渐将技术因素赋予人的情感因素，用“高情感”去软化“高技术”。穿孔金属板正是这样一种实体性很弱的现代材料，取代了沉重的墙体，使之进一步虚无化，从而创造虚幻的意境的独特效果，它们既有华丽高贵的美学特性以树立现代高科技的形象，又可以有效地消除自身的沉重感，强调其体积的非实体性。由于金属本身会反射周围的环境，也就与环境产生强烈的亲合力，与建筑背景因素协调统一，并随时间、气候、光线的变换不断改变自己的形象，产生优美的意境。
6.结语
随着建筑美学和工程学的融合度越来越高，建筑外立面表皮材料已不仅仅是纯美学的作用，在建筑物的功能的实现上这些材料也越来越来具有举足轻重的地位。好的表皮设计表现手法已不限于单一材料和单一功能，而是趋向于将更具美学特性的材料变化、组合，以充分表达设计者的哲学与美学思想并与实际功能相结合，创造出更具特色的建筑形象。活动外遮阳系统和穿孔金属板材这两种典型立面材料在虹桥核心区9号地块项目中的运用不仅是本项目获得国家三星标准的节能措施的重要保证，同时也通过材料的通透、节能、构造简单、整体效果出色等多种优点，创造出别具特色的建筑形态，在整个中国首个低碳商务核心区中别具一格。
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