生態建筑材料在建筑表皮的應用與人文影響

方藝真 賈佳一

【摘要】在建筑物的設計、建造、使用和維護保養的全過程中，都貫穿著建筑材料的運用。建筑材料的質量如何，直接影響著建筑物使用價值和美學價值的實現。研究不同種類建筑材料的自身性能，并以此為依據，選擇可以適應建筑物自身特性、并能適應當地氣候變化的優質材料。

【關鍵詞】生態建筑材料；建筑表皮；應用

引言：隨著我國城市化進程的加快，城市里面的建筑物越來越多，建筑物的原材料選擇范圍也越來越廣。在經濟社會快速進步的今天，人類的生產生活對于環境造成的影響在增強，人們也開始逐步意識到保護生態環境的重要性。建筑物的表皮通常由特殊材料制成，這些材料中的很多屬于新型材料，它們在節約資源和保護環境方面發揮著日益重要的作用。

1.建筑表皮生態設計的必要性

自建筑產生以來。表皮就是建筑設計中不可避免的基本問題之一。建筑表皮從視覺特征看無疑比建筑的其它組成部分更能引起人們的關注，是建筑及其設計者的“名片”。

1.1 建筑表皮概念和內涵 建筑表皮（Building Skin）是一個借用來的詞匯，是想將建筑與生物作一個類比，外圍護是皮，結構是骨，空間是靈魂。現今建筑發展的過程中，一些建筑師提出建筑的圍護體系應該像動物的皮膚一樣起到保護、調解室內溫度、排出室內污濁空氣，適應于外界環境改變的作用，成為一種可以“呼吸的皮膚”，人們用皮膚的功能來形象地描述了建筑表皮在當代社會中功能的發展。 在建筑表皮中，可以反映出特定時期的氣候特征、地域文化、生活方式、建筑美學及科學技術等。城市中不同建筑表皮的組合，形成了城市風貌的建筑特征，蘊涵了人類文明的豐厚遺產。

1.2 建筑表皮生態設計理念 生態建筑使得室內氣候環境非常有益于使用者的健康，提高了居住環境的舒適性。并且可以減少二氧化碳的排放量，改善全球氣候變暖問題。更重要的是按照生態建筑的全壽命周期來計算，它遠比普通建筑節能。這不僅有利于使用者，對于政府同樣如此。隨著全球能源價格上漲和能源短缺，生態建筑必將成為一種趨勢和必然。 建筑表皮生態設計策略密切體現著建筑的生態整合： 保溫、隔熱、遮陽、自然通風、自然采光、低能耗等。表皮設計從功能出發，表現出表皮形式隨從生態功能，從生態節能，太陽能利用，人的舒適度等功能角度出發，使建筑表皮設計因生態功能而精彩，只有注重生態理念，建筑表皮才會具有本體意義。 國內建筑師對“高技”表皮的研究和探索體現在他們設計或參與設計的形制新穎、功能科學的表皮較為普遍地出現在各式建筑之中，如生態表皮、凝聚地方人文特色的建筑表皮以及媒體表皮等被普遍應用。這其中最具代表性的是北京2008年奧運場館的表皮設計，給人以耳目一新的震撼和啟迪。

2.建筑材料的選擇

材料的選擇，是建筑物建造過程中的重要一環，影響著建筑物設計方案的選擇和建筑規劃。建筑材料的選擇與生態環境之間有著復雜的聯系，這種聯系是潛在的，不易被人們發現。 例如，如果建筑物的設計者選擇了化學含量高、化學污染強的建筑材料，那么建筑材料的收集、加工、運送和具體的應用過程都會給環境造成很大的損害；相反，如果建筑物的設計者選擇的是木材等源自天然，并可以回收使用的材料，則建筑過程對于周邊環境的影響就相對較小。可見，在進行建筑材料的選擇時必須慎重，最大限度地降低建筑材料從產生到廢棄的全過程對環境的損害程度。具體來說，建筑材料的選擇應當遵循以下原則： 首先，技術人員在進行工程規劃時，要盡量節約建筑材料，控制建筑物的規模，能節省材料的地方盡量節省材料，不要做多余的建筑規劃。要盡量運用現存的建筑材料，回收利用可以循環的材料，降低建筑物的使用和維護成本，增加建筑物的自身利用價值。在選擇材料時，還要考慮到材料自身與建筑物的契合程度，提高材料的適應性，延長使用周期。要多利用可以循環或者可以被分解的材料。 其次，技術人員要充分考慮不同建筑材料之間的組合關系，確保這些材料之間彼此適應，達到最佳的整體效果。對于建筑物的每一個組成部分來說， 原材料的使用期限取決于材料本身的耐用性能和材料與其他部分的配合程度。只有將各部分的建筑材料視為一個整體，才能提高材料利用的生態化水平。 再次，技術人員應當認識到材料回收應用的重要意義，注意選擇那些可以循環應用的建筑材料。地球上的資源是非常有限的，如果在建筑工程中不注意材料的循環使用，就會浪費大量的資源，提高工程的整體成本。因此，設計者應當因地制宜，根據施工地點的氣候、水源、土壤等條件來選取生態化程度高的材料，盡量不選取那些輻射強、化學成分多的建筑材料，避免對當地的水源和土壤造成污染。

3.建筑材料在建筑表皮中的生態運用

建筑施工活動，利用能源資源將建筑材料轉化成具體的建筑物，再通過對建筑物的加工，使這些建筑材料有機結合，共同發揮作用。建筑活動中原材料選取、加工制作和最后廢棄或循環利用的各個環節，都需要消耗特定數量的能源資源。在建造建筑物表皮時，要注意建筑材料的生態化應用，用最少的材料建造出經濟效益和使用價值最高的建筑物表皮，充分體現建筑領域的生態化原則。 石塊和磚塊等建筑原料都可以直接取材于自然界：石塊可以從地表以下挖掘出來，磚塊可以從土地中挖掘出來。混凝土材料的延展性好，形狀變化大，可以被塑造成各種形狀，并能跨越較長的建筑物距離。木材原料是一種可再生的建筑原料，它可以吸收水分，是熱量的不良導體，因此可以將熱量積蓄在建筑物內部，具有很多獨特的生態優勢，加工起來較為方便，且重量較輕。金屬材料的密度、強度和熔點都較高，以承受較大的建筑物壓力，可以被塑造成各種形狀，表面有美麗的光澤，并有一定的磁性。玻璃可以吸收來自建筑物外部的輻射，質地堅硬，耐久性好，可以抗住高壓，并能抵擋很多污染性強的化學物質。 建筑物自身是一個獨立的系統，這個系統是有生命周期的。所謂建筑物的周期， 所謂建筑物的周期，指的是建筑物與外界的物質交換周期，以及能量循環周期。從廣義上講，建筑物的周期，不僅是指整個建筑物從建成投入使用到最終結束使用的過程，還應當包括為下一個生命周期所做的一系列準備活動。為了保護建筑物所在地的環境，避免破壞建筑物所在地的生態體系，我們提倡建筑物表皮的設計者選取當地的天然材料作為建筑物表皮材料，并注重改進原材料的回收再利用技術，使得建筑物的表皮設計符合生態理念和環保理念。另外，符合生態理念的建筑物表皮設計，不應當局限于單純的建筑物設計， 還要將視野擴展到建筑以外的其他學科領域，充分借鑒其他相關領域的科學成果。例如，綠色植物的光合作用可以促進建筑物表皮上的熱量傳遞，在探討如何加快建筑物表皮上的熱傳遞時，就應當借鑒生物學上關于植物光合作用的相關科技成果。

4.結語

建筑的表皮是構成建筑的重要組成部分之一。它對內圍合成建筑的空間，同時又是城市環境空間的界面載體。建筑表皮不斷適應生產生活活動的需要發生著功能與樣式的變革，又能起到連接建筑物與城市整體空間環境的作用。現代的建筑理念，不僅關注建筑物的基本功能和經濟價值，更側重關注建筑物的材料選擇與建筑物可以產生的生態效益之間的關系。建筑物表皮的材料運用。

參考文獻

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