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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 2 章 建筑表皮材料视觉表现力的概念及相关理论
2.1 建筑表皮材料的概念、属性及视觉特征
2.1.1 建筑表皮
建筑表皮是指人们通过视觉、触觉直接感受到的建筑内、外表面材料所形成的形态、色彩、光影、质感传达的建筑文化和艺术效果以及它们可以针对环境变化进行适度调节的构造体系。它们有的与建筑围护结构构成一个整体，有的则脱离围护结构自成体系。建筑表皮需要防止外界不利环境对室内造成过多影响，对建筑内部空间进行保护和调节，并与建筑的空间及结构体系一起构成建筑的整体。
建筑表皮的作用：
1 通过视觉、触觉直接感受。建筑表皮通过视觉和触觉对人们产生影响。视觉可以看得到，触觉可以摸得到。视觉和触觉综合起来能够给人或明确或晦涩、或好或坏、或喜欢或不喜欢等感受。
2 以建筑内外界面及其支撑构造为载体。建筑界面包括立面（柱面、门面、窗面）、顶面、地面、楼面等要素，它能划分空间、包裹空间，给空间以形象，也能给建筑内、外表面材料所形成的形态、色彩、肌理、光影、纹样以载体，并通过它们传达建筑设计的文化和艺术效果。建筑界面是可视的表面，在这个表面后面必然有一个支撑构造，或是墙体，或是顶棚，或是楼板，否则界面无所依托。
3 物质系统和构造体系。建筑表皮不是虚无的空间，而是由实体的建筑内、外表面材料所形成的看得见摸得着的物质系统。在这个系统上可以通过各种材料选择和构造设计，表现它的形态、色彩、肌理、光影，定义它的施工方法以及造价等。整座建筑就是由一个一个的空间及界面组成的有机的构造体系，涉及具体的建造问题。建筑表皮材质和构造的变化也会对建筑空间产生细微而丰富的影响。
4 保护及改善内部环境。建筑表皮就像人的表皮一样，建筑表皮既要保护建筑内部的环境不受外界破坏，又要及时的将室内的不利因素如不新鲜的空气、过多的热量等排出，从而使室内达到一个舒适的物理环境。
2.1.2 材料的概念
《现代汉语辞海》中这么定义材料：材料是可以直接造成物品的东西。由这个定义就可以看出，材料不同于一般的物质，他是一种被赋予了实际用途的物质。
由于用途的不同，材料就被划分成了不同种类，比如机械材料、工业材料、农业材料、建筑材料等。本文讨论的是建筑材料。建筑材料按物质成分分为玻璃、金属、混凝土、石材、木材、砖等；也可以按材料在建筑中的作用不同划分为结构材料、功能材料、围护材料等；也可按在建筑中的应用位置来划分，如墙面材料、屋面材料、地面材料、门窗材料等；也可按材料形态划分，如线材、卷材、板材等。
材料的属性：材料属性包括材料的化学属性、热工属性、视觉属性、物理属性等。其中材料在建筑中最重要的物理属性包括材料的力学属性、光学属性、声学属性等。化学属性则包括材料的稳定性、耐腐蚀性等。
材料的视觉属性是指由于材料的特定组成和加工方式所导致的特定外在的视觉特征。87%的外界信息都通过人的视觉进行传达，而具有 75%-90%的人体活动都依靠视觉主导。触觉是靠单独的感知来知道一个物体的存在，而视觉则可最大程度的感知环境。研究建筑表皮材料，视觉表现力是最为重要的。也正是由于建筑表皮材料丰富的视觉属性，才形成了多姿多彩的建筑。物理属性和化学属性是建筑表皮材料的基本属性，对材料视觉属性的研究，不能与前二者背离。
建筑表皮材料的作用：
建筑表皮材料是建筑设计的物质基础。在建筑设计和建造工程中占有极其重要的地位。
l.直接影响建筑的视觉效果任何建筑表皮材料都有自己的形态、色彩、肌理、光影的属性。这些材料的属性自然会赋予由这些材料构成的建筑的外观形象和建筑的整体感觉。形态、色彩、肌理、光影每一个要素都有巨大的视觉感染力。
2.直接影响建筑的功能和日后的使用效果建筑表皮材料是建筑界面的构成部分，好比是整个建筑体系及构造体系的外衣。这件外衣的功能和质量必然对其包裹的建筑的使用效果有直接的影响。如果这件外衣有较好的防风、挡雨的功能，有较好的防晒、通风功能，有性能优良的自洁和防污染，那么整座建筑就会有理想的功能和优越的使用效果。
3,直接影响建筑的整体质量建筑表皮材料是建筑的最外层材料，是建筑的第一道防线。其耐风化、防腐蚀功能的好坏直接影响到建筑构造体系的安全，进而影响到建筑的整体质量和使用寿命。
4,直接影响建筑工程的造价在建筑工程中，建筑表皮材料的采购及其安装的费用一般占建筑总造价的50%左右，有的甚至高达 70%.
5.直接影响建筑的施工方法不同的建筑表皮材料及构造体系都有其特殊的施工方法和施工要求。有些表皮材料的施工条件和施工技术要求很高。例如清水混凝土表面施工技术，看上去极为简单，但施工要求相当高，需要过硬的施工技术、高超的施工管理和卓越的施工团队。
2.1.3 材料的视觉特征
材料的视觉特征包括形状、色彩、质感、光这四个基本方面、2.1.3.1 材料的形状材料的形状有两层含义，一是材料在被建造前的初始形，第二是材料在建造后的最终型，材料的最终型构成了建筑的造型。材料的初始形与材料本身的成分、生产加工方式密不可分，不同材料初始形状不同，但即使是同种材料也可能有不同的初始形状。拿木材来举例：既可以用细木板，也可以用原木板，还可以用未加工过的原木，扩充材料的初始形，对建筑表皮材料来说是一个有利的扩充，可以扩大对建筑表皮材料的认识，从而选择最合适的初始形。在对材料选择时，建筑师不要总是被动的接受厂家生产的材料，要从材料的生产出发，从材料的加工过程出发，按照自己建筑的实际需求，向材料生产厂家提出要求，或者自己设计出新形式的材料，从而完成对建筑表皮材料的创新。材料从初始形到最终型，需要经过许多构造方式来完成，因此，在材料的设计过程中也必须考虑材料自身特点与构造特点。不同的材料对不同的造型有着不同的适应力。如石材就由于自重较大，抗压不抗剪的特点不适合做大尺寸的悬挑，对倾斜的，弯曲变化的造型也不太合适。而钢筋混凝土则由于结合了混凝土抗压，钢筋抗拉的优势，基本可以胜任任何造型。材料的构造适应能力对材料的最终型有着极为重要的影响，甚至可以起到极为关键的作用。因此，研究建筑表皮材料的表现力，对材料的结构研究也是必须的重要内容。同时，材料的构造形式，尤其是材料间的连接，也是材料"形"的主要组成，如果材料的构造形式新颖独特，也可以很大程度上诠释建筑的表皮之美。
2.1.3.2 材料的色彩色彩是材料的基本视觉要素之一，同时也是极为重要的造型手段。
材料的色彩是在光线的照射下，材料固有色与环境色混合反射的结果。它与光密切相连，如果没有光反射到人的眼里，那么人就无法看到色彩。在光的照射下，材料会吸收一部分光，同时反射出一部分光，这部分反射出来的光进入到人的眼睛，就会在视网膜的解析下把"色彩信号"传递到脑中，于是人就感觉到了色彩。材料反射的光就叫材料的固有色，红色物体之所以被认为是蓝色，就是它只反射了光波中的红色波段区域，而吸收了其他的波段。
2.1.3.3 材料的质感材料的质感是人的视觉与知觉双重作用的结果，其包括两个方面：第一是材料的质感，材料的质感主要反映了材料表面的凹凸状况、粗糙程度，主要来自于人的知觉方面的感受；第二方面是材料的肌理，材料的肌理就是建筑材料表面的几何细部特征，主要是指人眼可直接观察到的纹理，它相对于质感来说更加倾向于对平面纹理的识别。
材料表面的形、色、质会因为距离的不同而给人不同的感觉。当距离远时，由于人视觉作用的削弱，无法很清晰的分辨材料表面的具体细部特征，所以这时起决定作用的是材料的形状和色彩；在近距离观察时，材料的质感才会清晰的显现并被人所感受到，与形状、颜色一起给人丰富的视觉体验。
2.1.3.4 材料的光形光影对于建筑，其内的光影效果不仅可以给人们物化的艺术形态，也会对人们的非物化要素视觉、心理等构成影响。射在建筑空间中的自然光、人工光或自身物体漫反射光，会在建筑本身或其空间内产生投影、倒影、映射之影等。建筑的形、色、质都脱离不了光而单独存在。光不仅仅可以使建筑物体本身产生丰富绚丽的光影效果，还能够使得建筑表皮的材料质感、色彩、空间形态等表现得淋漓尽致，富有艺术氛围及空间意境（图 2.4）。在满足人们心理和生理的需求的同时，也使得人们的心灵得到美好的享受。所以说对于光影效果的塑造越来越在建筑艺术创作设计中得到重视。
光最具显著的一个特征就是它会随着时间的推移而显得时强时弱，忽明忽暗，这将会对建筑空间及其体量的塑造发挥着不同的作用，比如说对建筑空间的深度和体量，建筑表皮的细部刻画、光泽质感等都会产生不同的艺术效果和空间序列。
光在空间中随着时间的流动而产生的冷暖，使得建筑表皮肌理，空间形态等都会给人不一样的情感表情和艺术氛围，强化了空间体量，也丰富了人们对建筑空间的情感体验。结合人工照明灯光在建筑上的设计，更使得整个建筑亦真亦幻，光彩缤纷。当今，随着科学和建筑技术的不断推进，我们应该积极在建筑表皮设计中充分利用自然光和人工光，努力创作出丰富的艺术形态和向上的精神及视觉感受。对于一些重要性质的建筑场所，光影效果更能够使人们体验到其带来的强大的视觉和精神享受。
2.2 建筑表皮材料选择时必须要考虑的因素
为确保建筑设计的效果和工程质量，选择建筑表皮材料时具体需要考虑以下 7个方面的因素。
l.艺术性建筑表皮材料的视觉要素有形态、色彩、肌理、光影、纹样，其中每一个要素都涉及材料的艺术感觉，都能对建筑的外观质量起决定性的影响。因此，选择时必须要慎重，特别重要的建筑还必须做大比例的模型，甚至要在全天候的条件下做局部的 1:1 的样板。
2,协调性协调性有三个层次：第一是建筑表皮材料的档次与建筑的类型和等级协调，这是建筑用途及业主期待对建筑本身的基本要求；第二是与建筑的设计风格协调，这是建筑艺术对建筑设计的要求，建筑表皮一定是体现建筑风格的重要介质；第三是与该建筑所处环境的协调，这是当前认同度很高的建筑设计理念，建筑不能只顾自己的单向突出，追求建筑的标志性，而是要在与环境的协调的境况下显示自己的设计个性。
3.耐久性对于高层建筑外墙及处于重要位置的建筑，对耐久性的要求很高，必须选用耐久性好的建筑表皮材料；对于短期使用的建筑，如寿命只有几周或几个月的会展建筑则选用一般建筑表皮材料即可。
4.可行性建筑表皮材料的选择要充分考虑施工的可行性。对于无法施工，或者施工难度极大的材料应慎重选择。
5,经济性相同质量等级的建筑，但处于不同位置（如邻街与背面等），且控制的造价不同，可以选用不同等级的表皮材料。需要指出的是，违背基本原则而盲目地追求高档材料和进口材料，往往适得其反。
6.环保性建筑表皮材料与人的关系密切，材料的环保性涉及建筑物使用者的健康，高污染、高放射性等高危材料应当予以杜绝。同时还要考虑到建筑材料对环境的影响。
7·可持续性建筑物是长期存在的，可持续性主要体现在以下两个方面。一是建筑物的使用能耗，一座建筑在建造阶段要考虑节能，但更要考虑在使用阶段的节能。二要考虑维护成本和维护的可行性。由于建筑材料的流行性的特点，任何建筑在初始几年多数是符合潮流的，但它们可能会过时，因此，有更新的可能。另一方面，建筑物长期受自然的风吹雨打，也可能受到未知因素的伤害，因此，建筑表皮的维修维护是必需的。在选择材料和构造形式时要为日后的维修维护提供可能。
2.3 材料表现的美学原则
1.统一性：建筑材料表现的统一性是建筑材料表现的最根本属性，是材料表现的关键。建筑材料的统一性不是简单的把各种材料相加堆砌就可以形成的，如果要达到统一，就需要注重材料的组合方式，材料的颜色搭配，形状特点，细部构造等等要素。只有多方面的协调才能使建筑表皮的最终效果和谐统一。
2.丰富性：建筑材料在进行视觉表现时应注意信息量的丰富，如果信息量太小则会显得枯燥单薄令人乏味。但建筑材料的丰富性并不是杂乱无章的东拼西凑，它也是建立在材料表现的统一性这个根本原则之下的。如果要增加建筑材料的丰富性，则需要增强材料的细部表现，创新材料的组合与排布方式以及对材料视觉特性进行进一步深入挖掘。
3.真实性：材料表现的真实性就是尊重材料本身的视觉特点及结构构造，真实的将材料本身的色彩、质感展现出来。很多建筑大师都非常注重对材料本身真实美的诠释，比如安藤忠雄就将"真实的使用材料"作为其三条设计准则的第一条，建筑理论家维奥雷杜克也提到了真实性的原则："在建筑中必须有两点是忠实的，第一是对建筑纲领忠实，即简单而精确的满足建筑的功能、审美、经济性等需要；第二是对建造方法忠实，即必须以材料本身的特点和性能去使用它们".我国的著名建筑师，建筑教育家梁思成先生增强调过真实性对建筑的重要性："不矫揉造作，不特意掩饰，应自然发挥所用材料之特性，只设雕饰于必须部分以求轮廓和悦，不勉强建造多余饰物来增加华丽；不滥用曲线色彩来求媚俗；这些便是美应包含的条件".当然，材料的真实感是一个相对的概念，其核心是注重对材料本身真实美的诠释，并不是要求对材料不加整改不加任何修饰，绝大多数建筑表皮材料如果不做任何工艺处理是无法在物理要求、化学要求、审美要求等方面都满足建筑表皮要求的，只是在对材料做工艺处理时要注意不要过度，不要掩盖了材料本身的真实美。
4.对比性：材料表现的对比性就是要材料在搭配上要表述的清楚而不是含糊不清，使用不同的材料常常能在各种视觉要素上达到明显的对比效果，但是在注重材料对比时也要注意材料的统一性，尤其是在使用色彩鲜艳的材料时，应当特别注意控制。洋葱工作室在泰国大城府完成的新作-萨拉城府酒店就在建筑表皮表现上采用了对比的手法使该酒店成为了当地最受欢迎的酒店。该酒店是一座拥有26 间客房的精品酒店，地处泰国湄南河风景最秀丽的位置。由于酒店建筑的特性，业主希望可以将其设计的醒目一些、艺术性强一些以吸引旅客；但同时，业主又希望给疲惫的旅客提供一个安静、禅意的住所，不希望它被设计的过于聒噪。为了解决这两个看起来有些自相矛盾的要求，设计师通过两种表皮材料对比的手法来设计这座酒店：为了使旅店醒目且具有艺术性，设计师在外墙设计上采用了奔放的红色砖曲面墙的造型；而对要求比较私密且放松的内墙，则使用了具有天然禅意的白混凝土来营造宁静的氛围。红色砖质曲墙对比白色混凝土直墙：红的热情对比白的高雅，曲的动感对比直的静稳，砖的碎、历史感对比素水混凝土的整、现代感，让人感觉热情中又有高雅，稳静之中又透着激情，规整不呆板，历史文化与现代文化并存。建筑师通过对表皮材质的对比，让整个建筑有了一个很美的视觉感受。
5.创新性：新鲜的事物总会更容易引起人们的兴趣，再美的材料，如果日复一日的出现在人们的面前也会使他们感到乏味。创新求异一直是美学的宗旨之一，增强建筑表皮材料的视觉表现力从本质上讲也是一个创新的过程，面对我国建筑表皮材料的严重同质化，材料的创新是解决这一问题最有效，最直接的方法。但需要说明的是，创新不是一味的搞怪求异，二者有本质上的不同，前者是建立在其他美学原则的基础上的，是新工艺、新技术、新方法带来的美学进步，而后者是盲目的片面的追求变化，并不追求整体的和谐美感，需区别对待。
