綠色建材在建筑表皮設計中的藝術表現(xiàn)策略探究

摘 要：現(xiàn)代建筑是技術與藝術相結合的產物，而建筑門類又是眾多感性藝術表達的主體。建筑表皮，從更廣泛的意義上來說，是指人們通過觸覺和視覺能夠直接體驗到的建筑表層，它包括了建筑的內外兩層。與建筑外墻的概念有一定的區(qū)別，具有隔熱、通風、采光、遮陰和消聲等功能。本文主要探討綠色建材在建筑外墻表皮設計中的藝術表現(xiàn)。

關鍵詞：綠色建材；建筑表皮設計；藝術表現(xiàn)文章編號：2095-4085（2024）03-0118-03

0 引言

建筑表皮設計是指設計師設計出的建筑表層既能滿足一定的功能性，又能提高建筑外觀的美感，是形式與功能的高度統(tǒng)一。

1 綠色建材概述

1.1 綠色建材的概念

綠色建材是綠色建筑材料的簡稱，是指環(huán)保建筑材料?！熬G色建材”一詞于1988年首次在國際材料科學大會上被首次提出，并于1992年獲得了官方認可。意思為在生產、結晶、使用及循環(huán)利用過程中對人類及環(huán)境危害最小的建筑材料，在達到使用周期后，還可以進行回收，這既有利于環(huán)境保護，也有利于人類健康［1］。綠色建材可以分為傳統(tǒng)建材和新型建材兩大類。綠色建材的理念及其核心是要堅持可持續(xù)發(fā)展，在保障人類健康的同時，減少對環(huán)境的破壞，以達到發(fā)展與環(huán)境的協(xié)調以及現(xiàn)代化與長遠的統(tǒng)一。因此，綠色建材是建材行業(yè)的一大發(fā)展方向。

1.2 綠色建材的特點

1.2.1 安全性

目前，利用新技術制作的綠色建材具有安全無毒無害的特點。在建筑工程中，使用綠色建筑材料，可避免傳統(tǒng)建筑材料產生的有毒氣體，確保工人的人身安全。由于綠色建材既能被直接使用，又可充分發(fā)揮其安全性，因此，其實用性與安全性都有很大提高。

1.2.2 循環(huán)性

綠色建材具有良好的可循環(huán)利用性能。例如，在建筑業(yè)中，竹材利用率高，對環(huán)境無污染，因此，對竹材進行循環(huán)利用，可有效提升材料利用率，達到綠色環(huán)保的目的。

1.2.3 質量高

在我國，隨著城市建設的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)建材的需求量仍然很大。而“綠色建材”的出現(xiàn)，極大地改變了這一現(xiàn)狀，使得建筑材料市場呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢。對建筑施工企業(yè)來說，通過對綠色建筑材料的研究及應用，使得建筑工程在質量和使用壽命上都超越了傳統(tǒng)建筑材料，極大地提高了建筑材料的使用性能。

1.2.4 污染低

所謂“綠”，指的就是不會對環(huán)境造成任何影響，所有的原料都是自然環(huán)保的，化學成分很低。在綠色建材的生產中，使用了更先進的切割和合成技術，替代了傳統(tǒng)的建筑材料，從本質上實現(xiàn)了對傳統(tǒng)建筑材料的一次革命，并運用了最新的科技手段，引領了建筑材料行業(yè)的新發(fā)展。

1.3 綠色建材的優(yōu)點

與傳統(tǒng)建筑材料相比，綠色建材有以下幾個優(yōu)點：第一點，增加了對天然原材料的使用。第二點，對廢渣、垃圾、廢液等廢棄物的使用，降低了能源消耗，以節(jié)約能源、保護環(huán)境為主要目標。第三點，無甲醛、無鹵、無芳香族化合物，產品不能含有汞或汞混合物，不得在鉛、鉻或其他多元金屬及其結合物中加入顏料或添加劑。第四點，具有抗菌、殺菌、防霉、抗菌、抗霉、抗磁性、抗輻射等性能。第五點，獲得的結晶物可以進行無污染的循環(huán)使用。

將綠色建材應用于建筑表皮中，體現(xiàn)出了諸多的材料優(yōu)勢，創(chuàng)造了理想的能源效益。例如，采用高效隔熱材料和隔熱層可以降低熱量傳遞，減少冷熱能損失，降低室內空調和供暖的能源消耗。另外，綠色建材的應用可以減少資源的消耗，例如，使用可再生材料、回收材料或低能耗材料可以降低對原材料的需求，減少對自然資源的壓力。綠色建材通常具有較高的耐久性和抗老化能力，減少了維護和更換的頻率，這有助于延長建筑的使用壽命，減少廢棄物產生。綠色建材在建筑表皮中的應用可以改善室內環(huán)境質量，減少有害物質的釋放，例如，使用低揮發(fā)性有機化合物（VOC）含量低的涂料、膠黏劑和地板材料可以減少有害氣體的釋放，改善室內空氣質量，有利于居住者的健康。綠色建材的應用還有助于生態(tài)環(huán)境的保護，使用可再生材料和低碳材料，對自然生態(tài)系統(tǒng)的破壞風險降低，減少了碳排放量，對生態(tài)環(huán)境造成的影響較小。總的來說，建筑表皮中應用綠色建材可以提供節(jié)能、環(huán)保、健康的室內環(huán)境，降低對資源的消耗，延長建筑的使用壽命，對于可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護具有重要意義。

2 建筑表皮的概念

建筑表皮是建筑物與外部世界直接聯(lián)系的分界面，同時也是建筑物外部形象和構造形態(tài)的體現(xiàn)。建筑表皮與外墻有一定的共性，如果沒有特別的要求，它們可以相互替代。有些學者提出建筑外表面應與動物皮膚相似，起到調節(jié)室內溫度、通風等作用，這種意象的隱喻，使建筑表面的外延意義更為豐富。但是，有些建筑的表皮是一種非常連續(xù)的幾何形態(tài)，很難區(qū)分，這時候屋檐也可以被包括進去［2］。

3 綠色建材在建筑表皮設計中的藝術表現(xiàn)

隨著我國“低碳環(huán)?！钡暮袈曉絹碓礁?，以綠色材質為主導的建筑表皮設計必將成為未來建筑設計的主流方向。

3.1 相似材料的組合表現(xiàn)

材料上的類似，并不只是色彩，在質感上也有類似的地方，有些設計師甚至會用同樣的材料。雖然看上去很單一，但其實符合整體的設計風格。比如，某國家館的建筑表皮以竹子、木頭為主，表現(xiàn)出簡約自然、和諧自然的特征。而猶太人大屠殺紀念館，外面是一片灰白的金屬板，顯得莊嚴肅穆，金屬板上刻上一道道的“傷口”，以示對過去的悼念［3］。

3.2 多種材料的組合表現(xiàn)

在建筑表皮設計過程中，如何把各種材料的顏色組合起來，成為建筑表皮設計的關鍵。因為選用了不同材料，所以具有較強的層次感；而豐富的顏色，則給人以不同的視覺感受。所以，再次的融合中，能夠將各種材料的效果最大化。但同一座建筑物，材質的不同，建造出來的效果也不同。在設計之初，設計師必須綜合考慮材質的整體特征、所處環(huán)境與設計主題的相互關系，才能達到預期的效果。

以2010上海世博會藤頭館為例，使用了竹子、磚瓦和水泥等多種材料，以水泥為支撐物，竹、磚、瓦等材料表現(xiàn)出循環(huán)和再生的特點，它們各自具有不同的質地，又相互襯托，形成了獨特的建筑風格［4］。

3.3 對綠色建材的細部情感表現(xiàn)

在建筑表皮的細部設計中，將不同的材質和飾面結合在一起，形成表皮色彩、材質及紋理之間的交接，可以體現(xiàn)出表皮形態(tài)的美。正如語言有情感，建筑表層也有許多的情感表達方式。在表皮的設計中，以材料轉化為結點，兼顧了技術要求和形式要求。如北京國家大劇院的外觀設計（見圖1），簡單卻又不失精致，氣派卻又不失深邃，其外墻具有一種渾然天成的氣魄和意蘊。通過對建筑細節(jié)的精巧安排，不僅體現(xiàn)了建筑的宏大，而且將建筑內部聯(lián)系緊密，大大提高了觀賞價值，同時也體現(xiàn)了濃郁的地域文化氣息。而滕頭館外墻采用的“表層”工藝（見圖2），這一工藝曾被中國建筑師王澍所采用。在中國城市化高速發(fā)展的背景下，大量的既有建筑被推平，王澍以房屋拆遷時遺留下來的老磚瓦為表層材料，將其巧妙地結合在一起，不僅具有特有的表面形態(tài)，還體現(xiàn)了地方匠人對材料的精巧利用，使人們感受到一種區(qū)域文化的傳承與鄉(xiāng)愁，具有很強的實用性和觀賞性［5］。

3.4 材料的借光表達

這里的“光”，分為自然光和人工光。光在建筑中是不可或缺的組成部分，光的存在使材質的形態(tài)、色彩、質感等充分地表現(xiàn)出來。路易斯·康曾經說過：“對我而言，自然光是唯一能使建筑成為建筑藝術的光?！睙艄饧夹g在建筑設計中扮演了重要角色。一方面，由于材料的質地、色彩等原因，就算是同樣的光線，看起來也會有不同的效果。粗料如木、磚、石、混凝土等，由于光線的散射，使其均勻、柔軟，形成了一個獨特的空間氛圍。一些平滑材質，如玻璃、大理石、金屬等，由于其反光性能較好，在光線照射下會產生強烈的反光，形成強烈的視覺沖擊。另一方面，不同的照明環(huán)境對材料和色彩的表現(xiàn)會產生不同程度的影響。同一種材料因光照角度、色彩等因素，會呈現(xiàn)出不同的光影效果，給人不同的視覺感受。當有足夠的光照時，不同材料質地的組合，使整個空間色彩明亮，充滿活力；而在陰沉的天空中，陽光就好像是一縷縷散落的光線，顯得分外柔和［6］。

在我國經濟高速發(fā)展的同時，建筑工程的生產能力與碳排放量也越來越大。建筑表面是與太陽光最直接接觸的地方，對其進行有效的利用，是建筑中產能、固碳的關鍵。同時，在其表面種植植被，還可以吸收一部分二氧化碳，達到節(jié)能減排的目的。20世紀90年代至今，太陽能光電轉化技術已有長足的進步，尤其是以太陽能電池為代表的光伏技術得到了快速的發(fā)展。近年來，將新型建筑材料與太陽能電池有機結合，有望實現(xiàn)其高效利用。與此同時，綠化技術的發(fā)展也日趨成熟，在建筑中得到了廣泛的應用。如上海世博會阿爾薩斯館（見圖3），將太陽能和綠色有機地結合在一起。通過分析，得出了在天然光環(huán)境下，人工光對建筑物外觀的影響。如上海浦東圖書館夜晚的建筑形式（見圖4），與白晝形成鮮明對比。

4 結語

總而言之，從建筑學的角度看，目前我國建筑設計仍以“造型”與“空間”為主要內容。同時，建筑表層設計對設計師而言也有一定的啟示。但中國建筑行業(yè)嚴重依賴于環(huán)境與資源，這就給中國建筑的發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)，那就是“美”的追求、“可持續(xù)”的發(fā)展。因此，可以把綠色建材和建筑表皮進行有機的結合，以促進低碳環(huán)保，進而促進社會和經濟的發(fā)展。

參考文獻：

［1］王國華，韓曉莉，牛子聰，等.低影響開發(fā)下既有建筑表皮與雨水協(xié)同設計研究——以西安市為例［J］.城市建筑，2022，19（21）：86-90，100.

［2］韓林林.地域情感在建筑表皮設計中的融合與表達［J］.城市建筑空間，2022，29（7）：193-195.

［3］張瀚，戴航.基于結構主應力場的建筑表皮設計方法研究［J］.建筑學報，2022（6）：96-104.

［4］王冠，梁鈞銘，陳思源，等.計算性思維驅動下的自由建筑表皮優(yōu)化設計［J］.當代建筑，2022（6）：37-40.

［5］楊絢，洪曉強.建筑表皮的自適應技術與參數(shù)化設計方法［J］.城市建筑，2022，19（7）：130-136.

［6］張瑤.基于裝配式技術的國外公共建筑表皮設計研究［J］.中國建設信息化，2021（24）：59-61.

作者簡介：雷赟（1987—），女，漢族，山西平遙人，碩士研究生，工程師。研究方向：建筑設計。