文化建筑综合体表皮设计

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一、文化建筑综合体表皮的内涵

文化建筑综合体是指在一定的空间范围内，以文化功能（如图书馆、美术馆、科技馆、歌剧院、博物馆、青少年宫等）为主导并选择性地对其他类型功能（商业、酒店）进行集约化复合的城市实体，不同功能之间相互支表皮借助于这些不同的连续建筑体被组织在一起，组成了人们路径感受中的城市界面。表皮形态建构是建筑形态与建构之间相互作用的有机组成，表皮依附于结构之上，强化结构的运动趋势或其本身就是结构的一部分。建筑表皮形态强调了形态的构成形式以及依附的物质基础，体现了建造过程的逻辑性。表皮设计体现这种多功能并置带来的文化内涵、建筑形态、技术手段与自身材料特性表现的多样性与内在统一性。文化建筑综合体的特征：文化性；城市互动性；多元功能复合；建筑造型整体化；公共空间多义化。文化建筑综合体表皮设计本体特征建构的重要性为：表皮与文化性表达；表皮对功能单元形式的塑造；表皮与多义空间的塑造；表皮与标志性塑造；表皮融入城市界面。下文将做详述。

二、文化建筑综合体表皮的特征

不同的建筑类型由于其本体特征的差异性导致其表皮设计策略的不同，但是它们都具有以下特征：

（一）表皮的文化性：

文化性是文化建筑综合体表皮的最突出特征，是建筑本体文化性建构的有机组成部分。表皮通过其自身的形态建构对建筑本体所反映的历史、人文景观、建筑格局、特定传统建筑工艺与装饰纹样等文化内容进行选择性表达，其表达方式可以是对文化内涵的抽象显现，是文化实体的适应再现。

（二）表皮的媒体化：

文化建筑综合体的表皮是文化信息传达及建筑自身文化特征显现的一个重要界面及工具，呈现出媒体化的特征。具体是指运用现代信息技术、最新的技术手段将各种文化信息符号植入建筑表皮，使建筑表皮具有生动的图像、叠印的文字或具有动感的信息符号等文化信息的视觉表现形式。

（三）表皮与城市环境的互动：

表皮是文化持和促进，形成互补与共生关系的文化建筑，在建筑形态上表现为一座巨型建筑或一组紧凑、有联系的建筑群体。[1]文化建筑综合体是文化中心的一种表现形式。其组织模式可以分成三类：表皮包含物质性与生物性两个方面。物质性是与空间、功能等非物质形态的要素相对的，强调的是构成物本体层面的表现。狭义的表皮是指建筑围护结构的外界面或是其本身就充当建筑外围护的角色，表皮具有一定的厚度且具有两面性的特征。表皮（skin）除了是对界面特征与色彩描述外，也包含情绪上的反应；表皮强调了界面性、形象性与情感性，立面强调物质性，外墙强调实体性与构件性。表皮在形式上具有承载历史文脉，反映地域特色的美学形式规律，其功能可以隔绝室外恶劣气候变化，引进有利的气候因素，起到隔热、通风、保温、遮光、采光等作用，如将光电或光热转换装置加装到建筑表皮上能起到主动收集热量的作用。形态是指事物外部的形状、外观及形式，和其构成的物质、内容或材质等相对。一是具体的外观呈现与动作情态是一种静态与动态结合的表现；二是构成机制包括物质的材料、构造与组成物质的基本元素之间的组合关系。形态反应建筑的形象及性格，是建筑内涵物化的生成结果。[2]建构强调建造的过程，注重结构、技术、材料与表现形式等。城市界面是由新、旧的建筑表皮组成，传递新信息的文化建筑综合体的表皮自然成为城市中人们审美过程的感受载体，建筑的建筑综合体与城市之间对话机制的载体，建筑内部通过表皮与外部对话、建筑表皮自身与外部对话。对应着表皮的两种特征：透明性与互动性。[3]表皮的透明性是对文化建筑综合体开放性的体现，强调的是建筑内部与城市环境的对话机制。透明化的表皮可以让深度空间的内容不断地与浅度空间内容相对立，形成一种空间层次，以吸引看者的反复阅读，观看者可以享受到一片玻璃幕墙的乐趣。文化建筑综合体表皮的透明性主要是体现在对应的公共空间部分，或是具有一定开放性的单元核心功能区域，图书馆阅览室多表现为物理透明性。表皮的互动性指表皮自身与城市环境的对话机制可以是对环境具体内容的反应，也有对环境的抽象再现，或是在形态上直接融入城市环境当中。

（四）表皮形式的自主性：

表皮未必成为建筑结构体系与围护的结合体，表皮可以自由地选择脱离于结构或是与结构相结合以展示自身的特征，具有了形式表达的自主性。表皮形态变得更加自由，随着数字技术的普及，非线性与参数化的表皮形态常出现在周围。表皮可以最大化的展现其自主表达的潜力，创造性地与建筑结构体系与空间塑造相合，成为建筑身份与意义的主体角色。

三、文化建筑综合体表皮的设计影响因素

（一）宏观影响因素

1.自然环境：

建筑与周围环境的关系上需要重点考虑的是：被隔离或是被引入的要素；有利的或是不利的要素；空气、阳光、雨水、风、植物等自然要素以何种形式被我们所转换，以何种方式参与到建筑意向的表达中去。[4]文化建筑综合体的围护结构是能对环境因素进行过滤的建筑表皮，积极适应外界气候的变化。四季更替的室外气候与人类基本生理要求的热舒适度之间的差异程度不同，因此，需要相应的气候控制手段来缩小这种差异，表达气候控制的本质：室外实际气候条件-热舒适环境要求=需要的气候控制；需要的气候控制=建筑围护结构的被动式调整+设备的主动调控。建筑的表皮气候适应性越强，其建筑的能耗就越低。

2.城市环境：

城市中的建筑应当遵循一定的城市语法，把握其所在区域的环境特征，与所处区域产生联系。文化建筑综合体的表皮是其所处城市空间界面的重要载体，体现了其对城市环境应有的姿态并应在具体的形态上有所回应，体现在连续、变化、认知等方面对城市环境的适应。

3.地域文化因素：

文化建筑注重人文性的表达，城市地域文化传统则为其提供了设计线索。历史之维的表达是将人们熟知的历史图式、文脉中的传统形态与其关联的城市事件作为建筑表皮设计的素材重新组合，演绎建筑意象与城市集体的记忆。根据所要表现的特定地域文化题材的特点，灵活采用不同的表达方式，达到延续地域文化的目的。可 采用实物与抽象图案的引申或对生活中的事物进行艺术加工、抽象成图案形式，事物的原意因此被新的图案形式承接或转化来，从而对地域文化进行表达。（见表3）在此过程中，需要注意尊重原有建筑材质与形制，人们形成的文化记忆，让新建建筑体能够与旧有建筑相互协调和谐统一。

（二）中观影响因素

1.与建筑功能空间相互作用

表皮形态决定空间形态，空间形态通过表皮形态得以体现，两者是相辅相成的。文化建筑综合体文化功能的多元并置指文化单元之间各自完整，相互独立，统一于一个较大的秩序之内。这就形成了其多个表皮系统的并置，在这种表皮秩序下将空间分为两种类型：各个表皮单元内部的空间；单元与单元之间的残余空间；文化建筑综合体中常见的模式是嵌套式的功能空间组织，即核心使用空间（剧场、展览厅等）被建筑内部公共空间所包裹，这也就形成了文化建筑综合体表皮系统的另一种关系——嵌套，即一层表皮始终位于另一层表皮的一侧（两层表皮分别闭合形成完全嵌套）。形成嵌套关系的内外两层表皮可以是相对独立的系统，分别承担着不同的功能以适应室内外不同的需求。两层表皮可以开不同的洞口，位置也不一定相对，从内部可以感知这一残余空间的存在，以增加空间的层次感，还可以调节采光取得更美妙的效果；文化建筑综合体的整体化特征要求一个统一的建筑语言将各部分统一起来，各文化区块的形式遵循整体性的形体逻辑或是连续一体的表皮连接。这里表皮的连续是指同种性质的表皮在改变方向后仍然相连的一种形态关系。建筑的体量感可以通过表皮的连续获得，连续的表皮形态在不同方向表皮的拐点处是表达体量的关键部位。拐点打断或表皮改变方向后，材料的转变会引起体量感消解。垂直方向的层化处理是跟随当代建筑实践中轻表皮的发展而出现的。不同层的表皮构造组合可以解决通风、采光、保温、景观、私密性等表皮功能需求，表皮的匀质性得以实现。用一层匀质的表皮覆盖其后其它层的不匀质的表皮，以明确建筑的体量。

2.表皮对建筑形态的塑造

建筑表皮表现出的流动、变形以及异化等自由化特征促使了建筑形态的自由化。新的材料工艺、结构技术、生态技术与数字化技术的应用，文化建筑综合体的形态表现出了极大的灵活性与自由化的特征，通过调节自身的建筑（表皮）形态以适应建筑的文化表达与特定内涵，是局限于对功能空间的满足与表达。[7]面的自律性与体的化解是表皮自由化特征的具体表现。面可以单独完全脱离结构的舒服自成一体，独立地承担对文化、生态、象征等多种功能的自主表现，表皮作为城市事件独立的融入到城市之中。体化解为面（折叠的面、交错的面、层叠的面等），这种化解表现为建筑形式对结构约束力的超越，产生表皮形态上自由化与空间实体分离的可能性，打破建筑实体的沉重与完整、面的围合与体型封闭的界线，具体表现为表皮形的不确定性、色彩的自由、质地的构造化等视觉特征。当然表皮还可以将面与体相结合，通过对面的形态的自由化塑造直接生成建筑体的形态，面成为设计中的主导因素，成为了综合各种设计要素的媒介体。表皮的自由化衍生出了建筑形态新的创作方法。可以说整体化是表皮内在属性之一，因为表皮作为最外层维护的覆盖层本身就应具有一定的完整性，以保证其被维护的实体功能的完善与正常运转。建筑内外空间之所以有着较为明确的区分也是表皮的完整性将其限定。[8]现代建筑表皮的整体化倾向受到简约主义的强烈影响，表皮的整体“极简”成为普遍的建筑意识，简练的形式、纯净的空间和精巧的结构成为建筑师们热衷表现的建筑要素，并借此表达其个人的情感。任何艺术创作都离不开对整体统一的把握，整体不能通过各部分简单相加来达到的思想，假如不能把握事物的整体或统一结构，就永远不能创造和欣赏艺术品。“少就是多”拉开了建筑表皮简约追求的序幕，罗伯特•文丘里强调“杂乱而有活力的包容性统一”与“即此又彼的二元论”。简约作为一种整体化的表现意识被推向更高层面的发展方向，并融合了众多设计因素。建筑表皮蜕化为一种有着丰富细节、蕴涵深刻内涵的简约特质。

3.建筑结构对表皮的作用机制

笔者将从以下几方面展开讨论：

（1）表皮结构表现强化建筑形态：建筑形态包括了建筑形象与建筑结构的作用关系，结构与建筑形象是一种虚假的掩盖关系，还是相互表达的真实反映？建筑实践中表明结构表现能够丰富建筑美学，甚至有时候成为建筑中最具有代表性的构成元素。结构表现强化建筑形态的表现之一就是对建筑界面的强化。文化建筑综合体的设计中，结构体系与表皮之间的关系不再是单纯的脱离。结构对于建筑表皮界面的深度化表达。结构构件形式不再只是遵从自身的力学规律，而是与文化符号、图像信息等元素结合，使之具有媒体化的功能；表皮和结构逐渐融合，共同强化建筑界面。这类表皮是将结构的逻辑转化为建筑界面自身的生成逻辑，结构致密到一定程度而形成面的感觉时，结构就成为表皮，即结构性表皮，它对所包裹的空间进行镂空状的遮挡，若对镂空区域不进行封闭，则会形成开放的灰空间体系，丰富了空间的层次。

（2）表皮结构表现整合建筑要素：结构表现通过有效的技术手段将建筑的立意、环境、文化等要素融合起来，作为机械的支撑体出现，还通过有机的整合建筑要素生成了整体的建筑形态。多元共生的建筑更多地承载了人们的文化和精神。结构表现与建筑功能相互吻合，结构的创新建立在对常规体系的优化及发展的基础上，是一种合理性及经济性的体现，在这样的结构逻辑支撑下的建筑创作使得建筑艺术的表现力将源于整体的、更为本质的因素，从而使结构形态具有与生俱来的说服力与表现性。深入挖掘结构表现美的潜力的同时，其建构的过程仍旧遵循逻辑严谨的思维规律，努力达到结构形态和功能空间的三维真实性。建筑结构表现体现出理性建构与诗意表现的融合。

（3）表现不确定的结构形态：结构体系与空间造型的吻合不再是他们关注的重点，他们更热衷于通过动态、不规则的、富有表现力的结构塑造模糊与不确定的建筑空间形态，空间成为了一个意外的结果，而不是初始的设计目标。建筑的各个功能空间处于连续的、流动的状态中，与建筑追求的戏剧化空间达到了相得益彰的效果。

（4）表皮结构表现表达文化内涵：在当今视觉信息时代中，建筑的文化性表现为大众化的倾向，传统的形式美已经不能从众多视觉信息中突围出来而获得大众的认可，建筑的文化性应更多地体现出多种文化的交融、新旧文化的并存，对于地域文化与情感的认同，还包括用当代的建筑结构材料来演绎信息社会的文化特色，如何通过结构表现捕捉到建筑文化内涵的表达切入点，构建既能体现地区文化底蕴又能满足人们求新心里的结构形态，形成富有表现力和深刻内涵的建筑。

（三）微观影响因素

微观影响因素主要包括以下方面：

1.表皮材料属性的艺术表现

材料的艺术表现是指经过建筑师的精心组织与安排，在建筑创作的过程中对不同材料在形状、色彩、质感上的合理组织而表现出特定的形式美（整体感、丰富感、新颖感、真实感等）。

2.表皮构造上的形态建构

构造的变化与差异对建筑表皮形态效果的塑造产生着不同的影响。细部构造上的建构逻辑直接影响到表皮形态的生成，决定了建筑的品质，是实现表皮丰富感的物质基础。构造设计要求还与材料的选择有关，构造的形式逻辑要与所选材料的物质属性相结合，材料之间必然存在着彼此物理性能及化学性能的差异，这也奠定了材料的多样性，是其丰富艺术形态的基础。通过合理的细部构造设计，尊重材料本身的物质属性，发掘出材料的形式再造潜力以及地域文化内涵，完成对材料的精神表现的表达。

3.新技术介入与学科间交叉发展

主要包括以下方面：

（1）绿色生态可持续技术：绿色生态技术的发展可以使表皮在表达其自身形态的同时，具有改善室内的物理环境，提高人们工作及生活环境舒适度的作用。减少了建筑对设备的能耗，体现出了对环境的友好态度。绿色生态技术体现出了人们主动的寻求建筑与环境的和谐共生的愿景，使建筑作为一种与环境相互动的媒介，是整体生态系统的一个有机组成部分。大自然是主要的能源供给者。很多建筑的节能措施以太阳能作热源，由太阳光提供照明，以风压和热压加强通风，以水的蒸发来制冷等。通过计算机的模拟，生态建筑表皮低能耗、环保、可持续的表皮设计。各种新旧因素在生态化的前提下被重新组合，人们便能真正享受新技术带来的舒适与健康生活。

（2）数字化技术：数字化技术的应用有三个核心内容：建筑形式的数字化表达，专业设计信息的数字整合与事务所实践的数字组织。建筑形式的数字表达涉及到具体的表述方法，这些方法诸如传统手绘与实物模型都能转换到数字环境之中；专业设计信息的数字整合关注的是环境因素如何利用数字化技术来表达和建模，数字表达可以开展各种环境分析或具体的场地分析；实践中的数字组织关注的是信息的表达与交流，在不同的设计阶段将信息（现实建筑直接相关的建筑概念模型）传递给设计合作者与业主，这也正是专业实践中所强调与追逐的。

（3）与其他学科的交叉发展：建筑学跟随现代科学界限分化与整合的趋势，把自身的边界向大量的自然科学与社会科学敞开。交叉学科、跨学科的大量出现与建立突破了传统学科之间的壁垒。计算机技术和多媒体技术进入艺术领域，产生了各种新型的艺术形式。设计原则的重心实现了从形式、空间到场所、环境，从艺术与文化到信息、生态的跨越，建筑符号学、建筑心理学等应运而生。计算机作为辅助手段从计算、数据编辑入手与建筑设计建立密切的联系，软件与硬件技术的不断成熟使得计算机正逐步超越了其辅助和模拟的角色，直接介入到建筑师的建筑创作过程中，混沌理论、突变论、耗散结构理论、分形几何等复杂性科学理论被引入建筑设计领域。复杂性科学所具有的某些共同特征——自相似、自适应、演化、自组织、突现，被部分建筑师有意识地与数字化手段相结合。以FOA、格林格•林恩等为代表的建筑师更是发展出更新颖的复杂形态与设计方法。

结语

建筑表皮是建筑给人的“第一印象”，直观地呈现出建筑的风格和特征，更承担着重要的文化表达和传播功能，如何将表皮与宏观自然环境进行融合，如何更好地将表皮与空间、心态等中观因素进行有机结合，如何协调建筑表皮的时代性和传统性，如何利用新技术、新材料，如何更好地设计建筑的表皮都是现代建筑表皮设计需要考虑的问题，随着文化建筑综合体不断涌现，现代建筑表皮设计将很快迎来一场场大考、新的理论将不断得到践行，这需要我们每个建筑人的思考与身体力行。

作者：查晓鸣