改变建筑表皮材料视觉表现力的具体创新手法

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　　【题目】我国建筑表皮材料视觉特点探究
　　【第一章】建筑表皮材料视觉特征探析绪论
　　【第二章】建筑表皮视觉表现力的概念及相关理论
　　【3.1】通过材料的视觉要素进行变化
　　【3.2】通过建构手法来改变建筑表皮材料的视觉表现力
　　【4.1 - 4.3】玻璃、混凝土及石材视觉特性及优秀案例分析
　　【4.4 - 4.6】金属、木材及砖石视觉特性及优秀案例分析
　　【5.1】改变建筑表皮材料视觉表现力的具体创新手法
　　【5.2】有助于建筑表皮材料视觉创新的理念
　　【结语/参考文献】建筑表皮材料视觉艺术研究结语与参考文献

　　第 5 章 建筑表皮材料视觉表现力研究对我的启示

　　在前面几章的内容中，我在对建筑表皮材料视觉要素进行理论研究的基础上，针对常用材料进行了具体的美学分析，并为每种材料配备优秀实际案例作为实践补充。文章的第五章也就是本章节为这篇论文的创新章节，主要是本人在对建筑表皮材料视觉表现力进行理论分析研究与实际案例分析后得到启示。本章节共分为两个部分，其中第一部分由四个小节组成，内容是改变建筑表皮材料视觉表现力的具体创新手法，后一章由两个小节组成，内容是与建筑表皮材料视觉表现力创新有关的理论补充。

　　5.1 改变建筑表皮材料视觉表现力的具体创新手法：

　　5.1.1 对常用建筑表皮材料某项视觉特质互换来获得改变

　　如前面的章节描述的那样，每种材料都有自己的独特的个性，这种个性给我们的感觉可以让我们轻易的区别两种不同的材料。而材料独特的个性又是由许多在形色质光等视觉要素上给人不同的感觉累积而成。比如人的印象里石材既有厚重感，又有粗糙的感觉，给人以实的感觉；；玻璃是轻盈而又通透的，给人虚的感觉；木头是温暖的，有着自然的亲切纹理；金属是冰冷的，有着光滑的表面…如果，我们把某种材质的一个特点与另一个材质交换呢？

　　比如把石材加工的非常薄，让它具有类似玻璃一样的透明特性；在玻璃上雕刻或印刷上图案，让它不在透明；用高压把木头加工成具有金属般光泽的表面；把金属做成柔软的，可以跟木头一样进行编制的金属条…当金属有了玻璃的特性，木头具有了金属的光泽，在一个材料综合两个或多个材料的特征后，一个新的，极富表现力的表皮材料就诞生了。

　　瑞士市的皮乌斯教堂，在工字钢柱之间用意大利云石作为镶嵌材料。建筑师并没有采用传统的石材贴面，而是把石材切成非常薄的片，当石材被切的足够薄时，它就会出现类似于玻璃一样的透光特质。这种超薄的石材与普通石材的最大区别是它会在白天和夜晚展现出两种不同的视觉效果，白天室外光线较为强烈，从室外看来它呈白色，质地轻柔，与寻常石材并无太大区别（图 5.2）。但在屋内看就完全是另一种视觉效果，由于石材比较薄，阳光已经半透过了它并把其内部的石材纹理照亮，人眼观察石材时会发现它已经变成了一个美丽温暖的橙色透光体。整个建筑内部也都被石材透过的光照亮，暖洋洋的散射光形成了一个及其有魅力的场景（图 5.3）。与之相反，当夜晚来临，室内的灯光被开启的时候，室内外的石材透明效果就会跟白天正好相反，从外面可以看到石材通透的纹理及透出的暖暖的光。一向以厚重不透光著称的石材因为整合了玻璃的透明性从而得到了一种独特的表皮，让石材这种表皮的常用材料又有了更多的可能性，这绝对是一种跨越式的创造。

　　常用材料因为高频次的使用已经让人们产生了一定程度的审美疲劳，而通过材料间形、色、质、光的互换与借用，往往可以得到意想不到的效果，使常用的表皮材料在视觉表现力上拥有更多的可能性。当然，在整合材料特征时，要结合材料本身的物理特点与化学特性，同时还要实地考察工艺与成本等问题，不能仅凭想象，只有进行严谨的可行性分析，并解决掉其中出现的问题之后，才可以使这些极富视觉表现力的新材料真正的用到建筑之中。

　　5.1.2 做减法，去除繁饰，显露材料本身的自然之美在建筑师们冥思苦想，不断苦苦追寻着表皮材料，尤其是对那些天然的原生性材料进行反复加工改变的同时，也许我们应该停下来用逆向思维思考一下，或许不是我们对这些表皮材料的修饰太少，而是太多了。也许减去表皮材料上的繁饰，展露出材料本身的美也是一种对表皮材料进行视觉创新的方法。

　　观察我们周围的建筑表皮可以发现：石材上雕刻着繁复的花纹，木材被刷了一遍又一遍的油漆，砖砌完之后要进行外墙抹灰，抹完灰还要再刷上涂料……这些寻常的材料加工流程给我一种感觉，那就是人们好像认为这些原生性材料本身视觉效果很丑，并想尽一切办法去改变它们，去遮盖它们（图 5.4）。但我们不妨真正的去观察下它们，去看看石材那坚硬粗糙的质地，用手触摸下木头的纹理，甚至可以贴近它，去感受一下木头散发出来的天然香气……这些材料拥有着独特的自然美感，但我们常常用过多的修饰可能掩盖了对它美的感受。

　　人生于自然，大自然中总有一些让人无法抗拒的美，或者，人的审美根本就源自于自然！

　　大自然里的石头、树木有着让人看着极为舒服的纹理，它们特有的自然属性给人的亲切感是其他人造材料无法给予的。这些自然材料都具有着独特的质感，每一块石头都有自己独特的质地，每一个木材都有自己独特的纹理，即便是大面积使用也不会让人觉得单调。这跟通过机械复制而成的人造材料相比在视觉艺术性表现上有着极大的优势。（图 5.5）还有，原生性材料很容易就可以给人带来亲切感，人在其中不会感到不舒服。长期以来，我们都不得不生活在钢筋水泥建造的冰冷建筑群中，单调、乏味、没有亲近感，为此我们甚至都在规范中做了硬性规定来增加城市的绿地，缓解人们对自然需求的渴望。而原生性表皮材料则由于其浓重的自然属性，可以很容易的把自然的感觉带入，这对寸土寸金，满是钢筋水泥的城市来说是难能可贵的。但人工材料在这方面确有着先天的不足，只有花费很大精力才可以做到。

　　所以本文在这里提出，不要盲目的在石材上雕刻过多的图案而不管建筑的具体性质，也不要任何时候都在木材上刷一层厚厚的油漆，遮盖它的本来面目。过多的图饰会大幅增加建筑的成本，并且会扰乱人们对材料本体美的感受，在如今表皮材料严重同质化的时代，返璞归真，显露材料本身的自然之美往往会取得更好的视觉效果。

　　我们可以看下卒姆托的经典之作瓦尔斯温泉浴场（图5.6），有人用"登峰造极"一词形容瓦尔斯温泉浴场的石材表皮效果，而这"登峰造极"的石材表皮恰恰是依靠展露材料本身之美取胜的。设计师卒姆托在开始设计这座浴场时，并没有忙于摆弄建筑的形体，而是在仔细寻找这座浴场应带给人的感受："热气、昏暗、天光、水声、回音"-卒姆托在对这座浴场的初始构思时就决定了这座建筑将是一个声音、石头、水融合在一起的综合体，他认为水与石是天生的一对，它们之间是极度协调的-"石头喜欢水，水也喜欢石头",他曾这么描写石头与水的关系。

　　按照他的观点来看，如果温泉浴场肯定离不开水的话，那么石材，将是最好的搭配方式，而事实上他确实也这么做了-选用石材作为建筑表皮主要材料。这位原生性表皮大师对希望可以用当地的片麻岩本身独特的美来诠释这座建筑，在他对当地的石材进行考察时，写下了以下的感受："我们考察了这个地方，并仔细观察了它周围的环境。我们对这里特有的石片屋顶非常感兴趣，它们的结构让我想起了波光粼粼的水面。我们在村子里行走的时候发现，这里到处都是圆石和被劈开的石板，它们松松散散地垒在一起并构成了高墙矮墙；我们考察了许多不同的石矿，想着我们的浴室，想着温泉从浴室的地层里奔涌而出。我发现，瓦尔斯片麻岩独特的质感越来越令我着迷，于是我们开始细致的研究这种天然的石材-它可以劈、可以削、可以切、甚至还可以抛光；我们还发现了一种 '眼状片麻岩',这种麻岩的身上长着许许多多的白色'眼睛',这些'眼睛'其实是长在其中的云母形成的，是矿物的结构，一层一层叠加着，闪耀着各种色调的灰色。"通过卒姆托对当时对石材的描述我们可以看到，在选择建筑外表皮时，他没有像普通建筑师一样忙着去寻找常用的商品石材，也没有着急去对当地的石材进行加工，而是去细细的感受它，去分析它，研究它本身的美。"波光粼粼的水面"、"长着白色的眼睛"、"闪耀着各种色调的灰色"这些词汇充分体现了大师对原生材料本真之美的精准把握。从 1986 年设计开始一直到 1996 年温泉浴场开业，10年之间卒姆托为了向人们展示这些含着白色云母的灰色片麻岩本身的材质之美，对它们进行了多次试验并反复修改。在别的建筑师手上，这些材料的天然之美很可能被忽视并用常用工艺处理，最终沦落为平庸的表皮。但在大师的手中，它被反复研究最终终于将自己蕴藏的天然之美绽放，成为了建筑史上一个经典的案例。

　　在本小节最后必须强调一点，本节所说的去除繁饰并不是指对材料不做任何加工。天然材料由于存在或生长的环境不同，往往会有一些瑕疵在其中，或者材料本身也会在某些方面有缺陷，采用一些加工工艺或者修饰是必须的。但是这些工艺必须克制的使用，必须以不影响材料本身的天然美感为前提，只有这样才能避免喧宾夺主，才能展现材料的本身之美。

　　5.1.3 借助时间和气候对建筑表皮材料的视觉效果做出改变

　　空间在建筑设计中一直被非常的重视，但时间却往往受到冷落甚至是敌对。

　　从对建筑材料的各种防腐处理、刷漆、抗老化中我们可以看到，时间与气候给建筑材料带来的往往是建筑师所不喜欢的。建筑师渴望的是一种永远"年轻"的气氛，渴望建筑的常新。难以避免的侵蚀、磨损和老化的过程，在设计中并没有当成积极的因素来认识。

　　然而，对建筑的感受往往是一个在时间与气候中度过的连续过程，为什么我们一定要跟气候做斗争，一定要反对时间给建筑带来的旧？如果，可以让时间与气候参与建筑表皮的创作，让它们每天都对建筑表皮做出更新呢？

　　随着时间的推移，气候的侵蚀可以让木材变色，可以让金属生锈，雨水的冲刷可以让混凝土的墙面留下痕迹…无形中，时间与气候在不断的改变着材料的形、色、质、光等视觉基本元素，从而让材料的视觉效果发生不断的改变。而我们我不断尝试着用人工的方法苦苦追求材料创新的同时，一直忽略了时间与气候这两个天然的"画笔".

　　其实，如果善用这两个天然的"画笔",所得的效果不但不比人工方法差，甚至还有两个人工方法无法获得的优势：第一是让材料视觉效果更具随机性。气候是复杂多变的，而复杂多变的气候则会带来多变的材料视觉效果，比如一场大雨过后，我们不知道一面墙的水渍哪里会多些哪里会少些，我们也不知道钢铁具体哪个部位会生锈，锈的颜色是深还是浅。第二是材料的视觉效果会随着时间在不断的改变，今年的表皮是这个样子，可能过几年，表皮就又呈现出了另一种效果。

　　如果在建筑表皮材料的设计中我们可以积极运用时间和气候的因素，借用它们来改变建筑表皮材料的视觉效果，那么建筑的表皮情态就会经常变化，让人常看常新。

　　同济大学中法中心教学单元的外表皮材料就是充分利用了气候在时间的作用下而展现出了非常新颖独特的表皮肌理（图 5.7）。为了表达出中法之间"双手紧握，和而不同"的建筑理念，整个建筑表皮主要运用了两种表皮材质来表现。其中公共交流单元与办公单元运用了视觉感受上较为传统的轻质混凝土挂板作为表皮，而为了凸显出主题上"和而不同"的理念，教学单元则运用了与轻质混凝土板在形、色、质上都对比鲜明的独特的钢板，这种独特的钢板没有经过常规镀铬处理，表面直接裸露在空气中，随着时间的推移，钢板中的铁与空气中的氧慢慢发生反应，形成了一层锈红色的物质（图 5.8），而这种锈红色的物质就构成了这种材料的独特色彩，在质感方面，钢板表面的锈使外表面出现了深浅不一，非常细小的小坑，用手触摸上去感觉较为粗糙。从远处望去，这种色调较暗，质感粗糙的锈红色钢铁表皮充满了坚实感与稳定感 ,形成了非常好的视觉效果。此外，长期的雨水冲刷也使钢板的锈红出现了深浅不一的水渍线，这些水渍线或长或短，疏密不同的沿垂线排布在建筑的表皮上，近一步丰富了立面的表皮效果。

　　赫尔佐格事务所设计的 RICOLA 工厂也有意的运用了气候侵蚀的效果，他们借助自然的力量把岁月的痕迹留在了混凝土上。他们在雨后的一天观察到被雨水打湿的混凝土表面肌理与色彩完全与干的时候不同-水缓慢的沿着混凝土留下来，在混凝土表面的痕迹就像一副抽象的画作一样。在湿润的时候，墙面就像玻璃一样的透明，成为了一种非常美丽而又新鲜的效果。

　　于是他们就把这种效果用到了 RICOLA 工厂的二期方案当中，在这个方案中，建筑的短边全部由黑色混凝土建成，所有屋顶上的雨水全部都会沿着建筑的短边墙留下，汇聚成一股股的溪流，流入下面的砂砾中，沿墙流下的水成了一副美丽的画面。雨水退去后，墙面上就会留下藓苔、锈斑、水渍等痕迹，形成美丽的自然图案（图 5.9）。雨水就像一个改变混凝土质感的天然工具，给混凝土的视觉表现增加了新的内容。、5.1.4 引入数字化技术，为材料设计新的肌理。

　　前面几章我们把表皮材料的视觉要素分为形、色、质、光四个基本要素。其中，材料的质又由肌理与质地组成，本文在第二章对肌理解释如下："肌理，即材料表面的几何细部特征；肌理反映了材料表面组织构造的不同，触觉能感受到的称为触觉肌理，如凹凸、颗粒的大小。视觉能感受到的称为视觉肌理，它不仅包括表面的凹凸，还能感觉到平面化的纹理".在建筑表皮材料视觉效果中，肌理是最打动人的要素，但也是最难以改变的。因为它相对于其他几个要素来说更为精细更为复杂，并很难去控制其精度，如果精度达不到，表皮材料的视觉表现力就会大大下降，如果过于复杂，则会使材料的成本直线升高甚至无法实现（图5.10）。

　　庆幸的是数字化技术的出现，强大的计算机可以控制表皮材料的每一寸的形状、凹凸与光滑甚至软硬程度，并且保持很高的精度。它可以代替人去计算并加工那些复杂的肌理，并保持极高的精度。借入计算机的帮助，建筑师可以在建筑表皮材料的肌理上尽情发挥想象的空间，从而创造出更具视觉表现力的材料（图 5.11）。

　　我们都知道显示器屏幕显示图像的原理，首先显示器是用一个个极为细小的单个像素组成的，当显示图片时，处理器会把图片分解成一个个的单色像素点，然后在把这些像素点按照原图的位置关系显示到屏幕上，于是一副图画就用无数的像素点显示了出来。丹麦 BIG 建筑事务所设计的哥本哈根山宅就借助了计算机把一副巨大的摄影作品在建筑的外表皮上显现了出来（图 5.12）：在哥本哈根山宅的方案设计中，BIG 的建筑师厌倦了住宅楼加停车场的传统方式，于是就把住宅抬高，并把停车场放到了住宅的底下。由于作为停车场的建筑底部需要采光与通风，于是设计师采用将外层表皮打孔的方式使内外环境沟通。在对外表皮打孔的过程中他们发现完全可以把停车场的外表皮作为一个巨大的画布，并通过计算机来控制孔的大小及周围颜色，使这些孔成为构成图像的基本元素-"像素".整个侧立面也会因此形成一个巨大的类似点阵图片的独特肌理。最后，他们请来了摄影师拍了一副巨大的珠穆朗玛峰照片，并通过计算机把图片的像素点翻译成了建筑表皮钢板上的一个个孔洞，通过精确分配并控制孔洞的大小、疏密、周围颜色，这些孔洞成了钢板表皮上的"像素",重新在建筑的钢板表皮上形成了一幅画，把整个楼变成了令人惊叹的 3000 平方米艺术品。

　　无独有偶，在六十个参赛作品中脱颖而出的悉尼科技大学工程和信息技术学院新大楼在表皮的肌理设计方面也是出类拔萃，该大楼的表皮使用的是四块铝板，但是在表皮造型上采用了"鱼鳃"状的突起，打破了立面的单调感，在对铝板表皮的肌理处理上，他们运用数字化技术把"悉尼科技大学工程和技术信息学院"的二进制代码打成了孔洞，这些孔洞就形成了极富象征意义的图案。"二进制代码"孔洞的应用，不仅仅是丰富了这座大楼的表皮视觉效果，也迎合了"信息技术"的建筑主题（图 5.13）。此外，这些"二进制代码"也为这座建筑节省了大量的能耗，据悉，仅仅在二进制遮阳铝板方面就可以为这座建筑节能 10-15%.数字化技术对建筑表皮材料肌理的创造能力由此可见一斑。