淺述當下建筑外觀材料存在問題與對策*

孫鳳田

（武漢理工大學藝術與設計學院，湖北武漢 430070）

淺述當下建筑外觀材料存在問題與對策*

孫鳳田

（武漢理工大學藝術與設計學院，湖北武漢 430070）

當前常見的建筑外觀材料種類繁多，一般分為天然材料、燒結材料、混凝土、新型材料等四類.為更好實現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展、建設綠色環(huán)保型和諧社會，未來建筑外觀材料會沿著輕質高強、綠色環(huán)保、智能化、與前沿科技緊密結合等方向發(fā)展.然而，當前建筑外觀設計及材料選用卻明顯雷同，缺乏文化底蘊及個性，我們可以通過采取協(xié)調與統(tǒng)一、構成藝術、色彩調節(jié)等措施，設計出功能與形式完美結合的建筑外觀.

建筑外觀；建筑材料；表現(xiàn)形式；發(fā)展趨勢

建筑外觀指人們直接感受到的建筑表層，建筑外觀材料主要起保溫、隔熱、采光、遮陽、隔音、裝飾等作用.優(yōu)秀的外觀設計和合理的外觀材料選用則既能滿足建筑本身功能需求，又可以滿足其外觀審美需求，且具有個性.

1 建筑外觀材料性能特點及適用范圍分析

如今，建筑外觀材料已不再作為承重構件.這個特點給建筑外觀設計用材提供了更多的選擇和空間.金屬、塑料、復合板材、纖維、植物等材料在現(xiàn)代建筑設計中正在被大膽使用，歸納起來主要包括天然材料、燒結材料、混凝土材料及新型材料四類.

1.1 天然材料

1.1.1 石頭

西方建筑自古有“凝固的音樂、石頭的史詩”之稱，石頭是其最主要用材.西方現(xiàn)存許多著名石頭建筑，雖歷經千百年，仍舊保存完好，功能使用正常.天然石材能夠給建筑帶來深厚凝重的文化感和歷史感，具有紋理精美、硬度高、強度大、吸水率小、耐磨不變形、加工運輸困難等特點，石頭在傳統(tǒng)建筑中主要被用在承重結構，生產使用受地域環(huán)境影響比較大.現(xiàn)代建筑設計一般選用耐酸雨、硬度高、深色澤的干掛花崗巖作為建筑底部裙樓外觀幕墻使用.

1.1.2 木材

木材是東方建筑體系最主要的建筑材料之一，在建筑承重結構和內外裝飾中廣泛使用.天然木材具有資源稀少、紋理美觀、易加工、易燃、吸水性強、易變形開裂、易腐朽、耐久性差、修繕復雜等特點.在建筑外觀裝飾中，考慮到吸水性強、易腐朽、易開裂等特點，主要使用經過防腐處理的防腐木作為園林建筑的結構和外觀裝飾用材.

1.1.3 其他

土胚、竹、泥、草、蘆葦?shù)冉ㄖ庥^材料在我國地方民居中使用較多，如黃土高原上的窯洞民居、云南傣族吊腳樓等.這些外觀材料不僅有維護、承重、保溫、隔熱等功能，還具有節(jié)能減排、綠色環(huán)保、可降解以及地方性、生態(tài)性、裝飾性等特點，這些特點正好符合現(xiàn)代建筑設計節(jié)能減排、綠色環(huán)保的發(fā)展理念.藤蔓、垂直綠化、竹篾等在2010年中國上海世博會各國場館中使用廣泛.

1.2 燒土制品材料

1.2.1 磚、瓦

燒結黏土磚、瓦是中國最古老的建筑材料之一，從周朝開始，已得到初步應用.燒結黏土磚、瓦根據(jù)燒制的溫度不同可分為紅磚和青磚，它們既具有很強的裝飾效果，又兼具結構材料和外觀材料雙重功能.其中，青磚能夠彰顯出滄桑的歷史文化感，中國古建筑中的“清水磚墻”就是典型例子.

由于燒制實心黏土磚需要消耗大量的土地資源，在我國建筑設計中已經被明令禁止使用.目前主要采用煤矸石燒結磚、粉煤灰燒結磚、水泥壓制磚等新型節(jié)能環(huán)保材料作為墻體砌筑用材.

在許多城市對老城區(qū)新建、改建、擴建過程中，為了追求創(chuàng)造與周圍環(huán)境相協(xié)調統(tǒng)一的滄桑感、厚重感，從而達到修舊如舊的效果，建筑師常選用酷似磚面效果但厚度較薄的飾面磚作為建筑外觀材料，甚至有的建筑師想方設法找尋老建筑的磚瓦作為新建建筑的外觀裝飾用材，均取得了很好的裝飾效果和生態(tài)環(huán)保效果，值得借鑒推廣.2008年建成的寧波博物館便是典型代表.該建筑坐落在一片簇新洋氣的現(xiàn)代化建筑之中，那不規(guī)則的建筑造型和灰舊色彩顯得相當奇特，其中龐大的館體外墻全部采用舊城改造拆下來的舊磚碎瓦細細密密地砌筑和包裹.

1.2.2 玻璃

現(xiàn)代建筑中，玻璃作為外觀材料，與鋼材和鋼筋混凝土等框架材料的緊密結合創(chuàng)造了玻璃幕墻這種新的外觀方式，能夠帶給建筑晶瑩剔透的感覺.但是，玻璃作為傳統(tǒng)建筑外觀材料有著眩光污染和建筑能耗大兩方面不足.我們通過新型玻璃材料的研究、開發(fā)和使用，比如中空玻璃和雙層玻璃幕墻的使用等方法解決了玻璃幕墻的不足，相信隨著玻璃幕墻設計與施工安裝技術的不斷發(fā)展，其在建筑外觀設計中會得到更為廣泛的運用［1］.設計師們在央視新大樓和上海中心大廈的建筑外立面上把玻璃幕墻運用的出神入化.其中，央視新大樓外觀由大面積玻璃窗與菱形鋼網格結合而成，大樓外面采用特種玻璃，其表面被燒制成灰色瓷釉，能更有效遮蔽日曬，適應北京的空氣質量環(huán)境；而上海中心大廈則采用雙層玻璃幕墻結構，既有效減少能耗又為建筑提供了一個很好的內部空間.

1.3 混凝土材料

混凝土最早是作為一種結構材料的形式出現(xiàn)的，具有抗壓性能好、可塑性強等特點.混凝土作為建筑外觀材料常常是以清水混凝土的方式出現(xiàn).

清水混凝土又稱裝飾混凝土，一次澆注成型，不做任何外裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表皮效果作為飾面，表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明，對模板質量及澆筑工藝要求非常高.一般在表面涂透明保護劑，能夠顯示一種最本質的美感，體現(xiàn)“素面朝天”的品味.

清水混凝土建筑給人樸實無華、自然沉重、厚重清雅的特點，能夠同時彰顯柔軟、剛硬、溫暖、冷漠等情感.例如日本建筑師安藤忠雄設計的光之教堂就是清水混凝土建筑的典型代表.

1.4 新型材料

1.4.1 金屬

采用不同的金屬面板及不同的構造處理方式的建筑墻、屋面系統(tǒng)，會給建筑的外在形式帶來巨大的變化.金屬作為建筑外觀材料，易于表現(xiàn)現(xiàn)代建筑的精致和優(yōu)雅.

各種金屬板的使用會帶來不同的視覺效果，平滑的鋁板、不銹鋼板能體現(xiàn)現(xiàn)代技術以及工藝美，銅板能體現(xiàn)出現(xiàn)代感和歷史感，波紋板給現(xiàn)代帶來了豐富的細部，自然未處理的鋼板則更容易留下自然和印記.中國國家大劇院的半橢圓形屋面就是由經過特殊氧化處理、表面具金屬光澤質感的鈦金屬覆蓋，整個建筑猶如一顆水中明珠，現(xiàn)代感極強.

1.4.2 塑料

塑料是以有機聚合物為主要成分，添加一定的其他材料，在一定溫度和壓力下通過不同的工藝塑造成一定形狀，并能在常溫下保持既定形狀的高分子有機材料.用于建筑外觀飾面的塑料以透明塑料居多，如PC、ETFE等.

ETFE的中文名為乙烯－四氟乙烯共聚物.ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一種透明膜材.ETFE膜透光率高、高抗污、易清洗，能達到B1、DIN4102防火等級標準，燃燒時也不會滴落.中國國家游泳中心“水立方”外墻就是采用ETFE膜制成的膜結構.

1.4.3 一體化保溫裝飾板

一體化保溫裝飾板又稱保溫一體化成品板，是在工廠預制成型的具有外墻保溫功能的板材，由保溫材料與裝飾材料復合而成，貼掛在建筑的外墻面，具有保溫和裝飾的功能.與石材、鋁塑板、玻璃等外墻材料相比具有造價低、質量輕、易于安裝、安裝速度快、耐久時間長、安全性高等顯著特點.

1.4.4 真石漆

真石漆主要由高分子聚合物、天然彩石砂及相關助劑制成，干結固化后堅硬如石，看起來像天然石材一樣，具有防火、防水、耐酸堿、耐污染、無毒無味、粘接力強、永不褪色等特點.相比較而言，真石漆施工簡便、易干省時、施工方便，是當下民用建筑使用最廣泛、用量最大的建筑外觀材料之一.

2 建筑外觀材料發(fā)展趨勢

當前，全國各地都掀起了大拆大建的熱潮，大規(guī)模的建設既消耗掉大量磚、石、沙、灰等天然材料，也產生了大量的建筑垃圾，同時還增加了建筑耗能.節(jié)能環(huán)保的生態(tài)綠色建筑將會是我們建筑設計的重要目標，建筑外觀材料隨著綠色節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出輕質高強、節(jié)能環(huán)保、智能化、技術先進等特點.

2.1 輕質高強

我國已經進入了高層建筑時代，自重較大的傳統(tǒng)外觀材料與外墻保溫材料之間的固定安裝比較麻煩，一旦施工工藝不合理或者安裝技術不到位就會出現(xiàn)外觀材料與保溫材料剝離、高空脫落等安全隱患.相對傳統(tǒng)的石材幕墻、外墻面磚而言，真石漆、彈性涂料、外墻乳膠漆等質量輕、性能穩(wěn)定、耐久性較長、造價低的外觀材料已經得到大力推廣.

其次，輕質材料自重輕，且工業(yè)化程度高、運輸成本低、建造速度快、清潔施工，從全壽命期角度來看具有很高的經濟效益.

2.2 節(jié)能、環(huán)保、綠色

建筑外觀材料的節(jié)能、環(huán)保包括節(jié)約資源、節(jié)約能源、減少污染等三個方面.首先要開發(fā)利用先進工藝對現(xiàn)有產品實行節(jié)省資源的改進，如空心磚、空心砌塊、增壓加氣混凝土砌塊、中空玻璃、雙層玻璃幕墻等先進技術工藝的運用.其次發(fā)展節(jié)能型新型材料，探索提高建筑外觀材料的保溫隔熱、隔聲降噪水平，如低輻射鍍膜玻璃、太陽能發(fā)電材料、高性能保溫隔熱材料、太陽能光熱幕墻等.最后，要充分利用工業(yè)廢渣等建筑垃圾替代原材料生產新型建材，變建筑垃圾為副產品，不僅可減少環(huán)境污染和資源浪費，更重要的是可實現(xiàn)經濟、環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展.前文提到的寧波博物館的設計案例就是非常好的代表.

2.3 智能化

隨著電子技術及自動控制技術的發(fā)展，未來的建筑材料將逐漸向智能化方向邁步.所謂智能化建筑材料是指材料本身具有自我診斷和預告失效、自我調節(jié)和自我修復的功能并可繼續(xù)使用的建筑材料.當這類材料的內部發(fā)生異常變化時，能將材料的內部狀況反映出來，以便在材料失效前采取措施，甚至材料能夠在材料失效初期自動進行自我調節(jié)，恢復材料的使用功能［2］.如自動調光玻璃，根據(jù)外部光線的強弱，自動調節(jié)投光率，保持室內光線的強度平衡，既避免了強光對人的傷害，又可調節(jié)室溫和節(jié)約能源.

2.4 與前沿科技緊密結合

隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)建材已不能滿足人們的需要，利用先進科學技術開發(fā)新型多功能材料成為建筑外觀材料發(fā)展的又一趨勢.將納米技術與建筑材料結合，可開發(fā)出具有光催化性、抗菌、除臭、消毒等功能的生態(tài)建筑材料，從而改善人們的生活環(huán)境，提高人們的生活質量［2］.據(jù)悉，目前在國際上實現(xiàn)建筑外觀材料的自清潔就已研發(fā)出光催化涂層和極低表面能涂層兩種先進技術.

3 存在問題與原因分析

現(xiàn)如今建筑外觀設計往往采用石材裙樓、真石漆或者鋁塑板墻面、玻璃幕墻模式，同樣的建筑外觀材料和表現(xiàn)形式在全國各地屢見不鮮，城市區(qū)域性特征及歷史文化差異蕩然無存.建筑外觀的色彩風格和材料運用呈現(xiàn)出雷同現(xiàn)象.導致以上現(xiàn)象出現(xiàn)的原因很多，既有社會環(huán)境的客觀原因也有建筑師本人的主觀原因.首先，現(xiàn)代社會信息高速傳遞、節(jié)奏飛快，城市里的每個人都顯得腳步匆匆、心情浮躁.其次，設計單位唯建設單位至上，而建設單位的決策者們往往不具備專業(yè)能力，重要建筑往往成了形象工程，一味選擇大面積的石材幕墻、玻璃幕墻等造價高、能耗大的建筑外觀材料.最后，當下各類設計院里年輕的建筑設計師們薪酬和業(yè)務量成正比，他們窮于應付、疲于奔波，根本無法做到用心設計.

其實，設計是一件很純粹的工作，只有靜下心來才可能做出好的設計.有時候為了一個方案苦思冪想數(shù)日仍舊一頭霧水、不知從何入手，往往在思維近于崩潰、感覺真的堅持不下去的時候，才可能靈光一閃、柳暗花明又一村.如果沒有數(shù)日的痛苦掙扎肯定設計不出好的作品.

4 對策

4.1 單一材料、單一色彩的協(xié)調統(tǒng)一

建筑外觀設計對所選材料的肌理、質感、色彩是非常講究的，考慮到整體協(xié)調性，材料的種類應盡量減少，否則會顯得凌亂無主題，當然這里的材料種類可以把色彩、質感比較接近的不同材料歸納為一種材料.例如前文提到的一體化保溫裝飾板可以與同類型的鋁塑板從觀感裝飾角度看做一種材料.在單一材質的藝術表現(xiàn)過程中，還可以通過不同的物理化學處理方式得到二次肌理.

4.2 多種材料、多種色彩的協(xié)調統(tǒng)一

在材料科學不斷進步的今天，可用作建筑外觀設計的材料越來越多，建筑設計師們往往會選擇一種以上的材料來豐富建筑外觀.為有效避免前文提到的平庸、雷同現(xiàn)象，我們可以運用最簡單的點、線、面、體的美學原理來對建筑外觀進行設計.眾所周知，就二維的線條而言，水平的線條能給人以穩(wěn)定、莊重之感，垂直線條能給人以升騰向上的感覺，當兩種方向線條設計比較均等的時候就顯得平常普通，缺乏建筑外觀的個性（圖1），當線條重復并列出現(xiàn)的時候，則更能渲染氣氛（圖2）.

圖1 原建筑立面設計

圖2 調整后的建筑立面設計

4.3 構成藝術與建筑外觀設計

我們在建筑外觀設計時可以通過對各種形體進行疊加、圍合、連接、穿插、交錯等空間處理，對建筑外觀材料的質感、肌理、色彩進行對比與協(xié)調、比例與尺度、均衡與穩(wěn)定、節(jié)奏與韻律等美學處理，把構成藝術的美學法則與建筑外觀形式設計、材料設計完美結合，從而達到簡潔明快、統(tǒng)一和諧的效果［3］.

4.4 色彩對建筑外觀形象調節(jié)

首先，色彩對于建筑形象的某些不盡完善之處可以進行調節(jié)，從而達到整體統(tǒng)一的效果.其次，亮色調、暖色調具有前進感，暗色調、冷色調具有后退感，色彩的遠近感差異可以使同一平面上的不同色彩形成前后層次感.建筑師在進行建筑外觀設計時就可以利用適當?shù)纳式M成調節(jié)建筑造型的空間效果，豐富空間層次，增加造型的趣味性和豐富感.最后，完美的建筑色彩組合可以使單調、呆板的建筑富有生氣，可使厚重的實墻變得輕盈［3］.

5 結語

建筑空間與形式是建筑設計的重要組成部分但不是全部，未來的建筑設計必將注重到建筑材料、建筑施工技術、可持續(xù)發(fā)展上來，相信未來有個性特點、功能齊全、舒適方便、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)秀建筑越來越多.

建筑外觀材料研究是一個內容豐富、專業(yè)性強的課題，盡管本人做了很大努力，但是回過頭來發(fā)現(xiàn)，許多論述仍舊顯得很膚淺，缺乏大量的實例支撐，爭取以后在該領域繼續(xù)深入研究.

［1］王璐.高層建筑中玻璃幕墻技術的發(fā)展對其建筑風格的影響研究［D］.長沙：中南大學碩士學位論文，2010.

［2］沈任軍，李小學，黨玲.新型建筑材料發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析［J］.中國建材科技，2008，（3）：64－66.

［3］薛冰.構成藝術在建筑外觀設計中的應用［J］.低溫建筑技術，2007，（1）：34－35.

（責任編校：晴川）

On the Building Exterior M aterial Problem s and Countermeasures

SUN Fengtian
（School of Art and Design，Wuhan University of Technology，Wuhan Hubei430070，China）

Current common building exteriormaterial are ofmany varieties，which generally can be divided into four types，including naturalmaterials，sintered materials，concrete and new materials.In order to better realizing sustainable development and constructing a green and environment friendly harmonious society，future architectural appearancematerialswill develop towards lightweight，high strength，green and environment friendly，intelligent，and closely combined with cutting－edge technology.However，currently the design and material selection of architecturalappearance are almost the same and lack of culturalbackground and personality.We can design architectural appearance with perfectly combining function and form by methods of coordination and unification，construction art and color adjustment.

architectural appearance；constructionmaterials；form；development trend

TU5

A

1008－4681（2014）05－0041－04

2014－08－22

孫鳳田（1982－），男，安徽阜陽人，武漢理工大學藝術與設計學院碩士生，阜陽職業(yè)技術學院助教.研究方向：藝術設計.