建筑材料钢材料的表皮呈现分析.docx

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建筑材料钢材料的表皮呈现分析

钢材料的表皮呈现分析

3.4表皮呈现分析

十八世纪以前，钢是一个新生的婴儿，梦想在这头，产量在那头；

工业革命之后，钢是一个快速生长的青少年，技术在这头，梦想在那头。

十八世纪以前，由于产量原因，钢材的运用并不广泛，多见于工业或兵器等。

而工业革命之后，随着技术经济的发展，钢材的地位亦日益上升，在各领域的运用也更加广泛。

19世纪，詹尼设计了世界上第一座钢铁框架结构的大楼——家庭保险公司大楼，其采用了生铁柱、熟铁梁、钢梁等。

这种钢骨架的大楼，具有钢材的框架，石材的外表。

自此钢材也越来越多地运用到了建筑建造中，钢结构也彻底改变了以往的建筑造型模式。

一.表皮结构呈现

表皮作为建筑非常重要的部分，具有围合建筑和展示建筑形象的功能。

在以前，表皮是作为一个独立的建筑形象，与结构是分离开的。

如今，在一部分现代建筑中，表皮和结构逐渐融合，成为新的设计表现手段。

这类将表皮与结构的逻辑转化为结构体系自身的逻辑，结构所承载的内部元素强烈制约着表皮的受力分布状态和形态的表皮表达形式，被称为结构与表皮的一体化。

1.结构外露型表皮

为什么我们喜欢表现结构？

布劳耶曾说：

每个人都对去了解是什么东西在使一件事物起作用而感兴趣，都对事物的内在逻辑感兴趣，凡是有可能而又能使人觉得很自然时，那就应该表现结构。

被暴露出来的结构都是有含义的：

它们或者能反映建筑内部的构造逻辑，或者能反映建筑结构的传力关系，传达出来的是美学的感受和技术的概念。

诺曼·福斯特设计的香港汇丰银行除了运用高层设计中人们青睐的巨型结构之外。

与众不同的是，其设计中的巨型桁架梁和巨型组合钢柱外露，突破了传统的立面设计方式。

其强劲的建筑造型反映了结构的内涵和力的传递，将结构体系推到最外面构成建筑的表皮，展示了现代科技发展的成果和技术至上的设计思想。

巴黎蓬皮杜文化艺术中心也是钢材表皮和结构一体化的重要例子之一。

这座博物馆建筑一反传统的建筑艺术，将所有柱子、楼梯及以前从不为人所见的管道等一律请出室外，以便腾出空间，便于内部使用。

整座大厦看上去犹如一座被五颜六色的管道和钢筋缠绕起来的庞大的化学工厂厂房。

这种将所有结构构件和设备管道暴露在外的设计,构成了蓬皮杜特有的表皮。

打破了人们脑海中传统建筑的形象，使蓬皮杜文化中心与周围古典风格的建筑形成鲜明对比。

如果说卢浮宫代表着法兰西的古代文明,那么蓬皮杜文化中心便是现代化巴黎的象征。

2.形式美结构表皮

结构的布置是遵从力学法则的，力学法则的理性有利于结构体系的形态表现呈现出均匀、等质的特点，而不同形态的构件之间又存在着呼应、对比等关系，如果把这些具有形式美感的结构体系暴露在外构成建筑的表皮，无疑会增强建筑的表现。

浦东国际机场T2航站楼的特别之处在于它的屋盖。

整个屋盖呈波形，共分5跨，3个间隔布置的大跨由于受风荷载作用，其张弦梁腹杆数目并不一样。

且上弦下弦一起形成了梭型的空腹桁架，共同抵抗向上的风力。

张弦梁上弦平面投影也是曲线形的。

其呼应建筑本身的造型，形成屋面梭型天窗。

Y形的中柱与边柱、柱顶纵向连续梁、横向张弦梁共同形成屋架完整的抗侧力体系，以确保屋盖结构具有足够的刚度。

3.结构与表皮艺术的结合

随着结构技术和审美观念的不断发展，在当今的建筑设计中，将结构简单地暴露在外形成表皮的设计手法逐渐被将外露结构进行艺术化处理进而构成表皮这种设计手法代替。

赫尔佐格和德梅隆所设计的“鸟巢”体育馆采用了极具视觉冲击力的结构性表皮来阐释其“鸟巢”概念。

“鸟巢”通过其结构产生紊乱的肌理，极具野性美。

其外露的构件并非其真正的结构逻辑，真正的结构逻辑是隐没在整体的编织之中。

该方案主体结构以理性的方式进行平面的对位排布，呈基本的张拉趋势，并以此看似混乱实则是有理有据的进行附属结构的添加，进而一步一步地形成外立面的格构网，主体结构与张拉于其上的附属结构有类似的视觉形象，相互编织形成具有不规则镂空的网格式表皮，用混乱统一了界面。

正是这种将结构表皮进行艺术化处理才得到了今天让世人瞩目的“鸟

巢”。

4.桥梁中的“一体化”

钢结构在桥梁中展现的不仅仅是其作为结构的承载能力，同时也呈现出其力量的美，是一种美的绽放。

虽说是结构，但已脱离了传统意义上的结构，依靠一种带有极具张力的表皮的形式产生了华丽的转变。

上海青浦步行桥两边的钢结构是整座桥的结构主体，它不仅作为支撑体存在，同时也成为了这座桥，这个体的两个可视面。

与其说是一座桥还不如说是一个折来折去的建筑体量，横架于水面之上。

而两侧的钢结构的作用得以拓展，发挥出建筑表皮的功能。

为人们提供美的感受。

实现了结构到结构表皮的升华。

二、围护表皮的呈现

案例顺序：

耐候钢→肌理→不锈钢→造型

1.上海世博会卢森堡馆

材料：

耐候钢（Corten）：

暴露在自然环境中，经与空气、雨水等作用，钢材表面会自动形成抗腐蚀的保护层，无需涂漆保护，材料的寿命在80年以上。

弗朗索瓦·瓦伦蒂尼——我用这种钢材是因为它与土地的颜色很相似，非常自然，而且它可以自然地生锈，在某一个时候又会终止，那种铁锈又可以去保护钢材本身。

耐候钢表皮卢森堡（森林和城堡）

卢森堡的设计理念是森林和城堡；

钢铁工业是卢森堡的经济命脉；

卢森堡馆主体建筑整体呈锈色，因为建筑用料是一种名叫耐候钢的特殊钢材；“建造整个卢森堡馆用了总价值约75万欧元的耐候钢，这些钢材在展馆拆除后可100％回收利用；锈迹斑斑的背后，其实是创新与环保的理念。

2.上海世博会澳大利亚馆

安东尼·马丁曾经说过：

“我考虑国家馆的材料和外形时，其灵感都来自于澳大利亚广袤无垠的土地。

整座国家馆的建筑外形是对广袤无垠的澳洲大陆的最好诠释。

国家馆的外形不但折射着澳大利亚这个国家的整体风貌，同时也兼具了时代感和雕塑感。

”

澳大利亚馆

澳大利亚有着广袤的红色土壤，世界闻名的“红山”就是一个代表。

红色不仅代表了自然，还将“工业“和“城市”的概念体现出来了。

选取红色的特候钢，还有一层意思是旨在提醒人们，人类的建筑环境必然会受到自然环境的影响，因此我们的城市建设必须和自然相适应，人居环境和自然环境应该和谐一致。

澳大利亚馆鸟瞰内部长廊

3.以色列Holon市新设计博物馆

入口

它是建筑师RonArad的作品。

该建筑蜿蜒般的外墙是由耐候钢组成。

它们不仅构成了带状混合纹理和，而且促进了空间和视觉的和谐，这些都紧密融合了雕塑、建筑、设计和艺术的原则，为市民提供更好的欣赏。

室外平台外墙

4.WyckoffExchange交易所

耐候钢材质肌理：

立面设计：

沿街立面立面造型

沿街立面

5.桥梁

钢材易于加工，在作为结构的同时也可以具有及其丰富的外形。

再加上大多数钢材表面需要保护层，而人们在保护层外又会进行美化处理，使得钢材具有极其丰富的颜色，其丰富度是木材、砖石等所不能及的。

6.西班牙，潘普洛纳，CIB生物医学研究大楼（肌理）

建筑周边环境较吵，对作为图书馆和研究所的结合建筑建筑而言，采用穿孔铝板隔绝外部环境声音，营造相对安静的环境，并形成自身独特的表皮肌理

立面肌理

三角形铝板表皮

建筑的外观融入其固有的功能性之中,建筑表皮显示出了其内部结构的层次。

建筑内部低层为图书馆和休息室等活动空间，上层为研究空间。

立面铝板表皮与侧面钢表皮的完美结合

正面侧面都是吸声穿孔，铝板表皮，侧面结合钢板，做造型

打孔铝板结合钢板，形成表皮肌理

7.WayneL.Morse美国法院

这座建筑面积24805m2、有5层楼的建筑包含法院和政府办公室

设计中使用了大量的含高回收成分的材料，包括不锈钢拘押设施、家具和外部表面。

304不锈钢外墙板共有6500m2，另外，一种名为“天使发丝”的专有无方向表面具有的细小粒度最大限度减少了灰尘的存留和清理频率，并柔和地映射出周围的环境。

尤金是一个内陆城市，污染等级也比较低，这使得304不锈钢成为合适的选择。

8.德国：

21号展览馆迷你歌剧院

钢材表皮呈现之造型

三、装饰表皮的呈现

建筑内装饰：

回收率高，寿命长

1.WilliamPennPlace

1952年建成，地处宾夕法尼亚州的匹兹堡。

其门厅采用不锈钢作为室内装修材料，在2002年大厅改造时，将原来的不锈钢拆下来进行简单的清洗后重新安装利用，效果依然很好。