经典建筑表皮材料

前 言

PREFACE

有学者认为现在的建筑创作已经从现代主义的“空间”主导时代进入到当代的“表皮”主导时代。因而，国内建筑界对建筑表皮理论问题的关注也是一个不折不扣的热点。

2000年到2012年2月6日在CNKI（中国期刊全文数据库、中国博士学位论文全文数据、中国优秀硕士学位论文全文数据库）中以建筑表皮为关键词检索到168条记录。具体数据见图1。

同日，在WANFANG DATA（万方数据知识服务平台）中键入关键词“建筑表皮”能搜索到674篇论文。在这些论文中关键词中带“建筑表皮”的文献有129篇。其中期刊论文80篇，学位论文39篇，会议论文10篇。按年度统计，2011年12篇、2010年19篇、2009年21篇、2008年16篇、2007年15篇、2006年14篇、2005年14篇、2004年10篇、2003年5篇、2002年2篇、2001年1篇。从2004年起每年都超过10篇，最高峰出现在2009年和2010年，这两年的论文数量达到40篇。

在129篇论文中作者关注的各个分主题有22个，分别为建筑空间、表皮结构、表皮技术、表皮材料、围护结构、幕墙表皮、高层表皮、功能建筑、表皮文化、表皮艺术、表皮风格、表皮历史、地域表皮、表皮造型、表皮表现、表皮创新、表皮视觉、生态表皮、绿色表皮、节能表皮、建筑物理及世博会等，各主题的关注度排序见图2。

在关注建筑表皮的22个主题中，对表皮材料的关注共有54篇论文，在所有论文中处于第4的地位，足见建筑界对建筑表皮材料的关注程度之高。

进一步分析这54篇论文，通过摘要和关键词，这些论文探讨的主题有：原生性表皮材料1，材料种类与建筑表皮肌理效果2，表皮材料开发3，表皮材料的创新性及多样性、自然材料、高科技材料4，材料的发展对表皮的影响5，材料表现与建筑美感表达的关系6，材料表现的基本原理7，建筑表皮材料发展的趋势和如何运用地域的传统材料来表现现代建筑8，建筑表皮与材料语言之间的内在联系9，从材料的形态、色彩、材质角度来分析材料语言10，建筑表皮的构成材料11，建筑外表皮材料艺术表现研究12，建筑外表皮材料艺术表现、新材料的快速发展给建筑创作带来新的契机13，重新审视建筑本体,面对材料和建造的真实,探寻它们所隐含的情感意义与矛盾冲突14，从新材料的应用、生态表皮及多层表皮几个方面探讨当代建筑表皮的主要特征和发展趋势15，玻璃——建筑材料、表现手段、设计概念之研究16，金属作为建筑表皮的表现力研究17，金属材料在建筑表皮中的应用及其反思18，建筑材料对建筑表皮设计的影响19，材料表现的地方化20，材料在住宅表皮中的运用趋势21，建筑造型视觉元素中材料、表皮的建构22，设计基础课程中的材料教学23，表皮建构的材料策略24，现代建筑材料——钢和玻璃的表现手法25，材料和细部的表现力26，建筑表皮的块状面材27，地域性混凝土建筑研究28，对建筑材料用人的情感方式重新组合29，对生态材料的研究不能仅局限于对材料物理性质的研究30，体育建筑设计的材料运用及表达31，在设计和实践领域应用新材料创造新的建筑类型32，建筑材料的地域性表达方法研究——追寻材料的“本”与“真”33，对材料的发掘和表现34，建筑材料与城市风貌35，我们如何适当地对待当代工业化生产的建筑材料与构造36，注重材料和建造表达的多义性37，聚氨酯硬泡防水保温材料38，玉石对该建筑思潮的彰显和诠释、减免火灾事故的继续发生39，从外墙外保温材料做起40，现代钢木建筑的创新性表现41等，不一而足，涉及相当广泛。

就材料本身而言，在所有建筑表皮材料中，关注度最高的是玻璃材料，其次是钢材、木材和混凝土、石材、保温材料、竹材、排序见图3。

建筑界对建筑材料的关注还体现在一个相当重要的方面，这就是各大高校的研究生对材料领域的关注程度。2012年8月3日通过中国博士学位论文全文数据库平台，以“建筑材料”为关键词，可以查到13条记录。通过中国优秀硕士学位论文全文数据库平台，以“建筑材料”为关键词，可以查到7015条记录。涉及的主题见图4。

这其中包括了相当多的研究材料性能方面的论文。然而，以“建筑表皮材料”为关键词，可以查到109条记录。涉及知名的“老八校” “新四军”及所有培养建筑学专业研究生的其他院校。

所有这些都说明建筑表皮材料是当今建筑界关注的热点，无论是建筑设计界还是建筑理论界。但尽管如此，国内至今还没有一本专著专门讨论建筑表皮材料。这与当今的时代发展显得很不适应，因为建筑设计师在建筑设计中的关注重点已从“空间”转移到“表皮”。材料之于建筑师，犹如画家手中的颜料，作曲家笔下的音符，是建筑师进行创作的物质基础，也是建筑创作从图纸物化为实实在在的建筑作品必不可少的物质条件。建筑师的理念和意图不仅要通过建筑空间造型来体现，还必须利用建筑材料去塑造。可以说，建筑表皮材料是建筑形式、文化特征、情感传达、个性体现的不可脱离的物质语言，确实有很大的必要在这方面做一些理论探索。本书在这方面做了一些粗浅的探索，算是建筑表皮材料研究领域抛出的一块粗糙的“砖石”，期望通过它，能够引来更多精美的“玉石”。2100433B

刘超英，宁波工程学院教授，有20年的建筑室内设计经验，有丰富的从业体会和教学经验，是建设部聘请的建筑类教指委委员，宁波工程学院建筑装饰教学部主任。有2项省部级科研课题，2项省部级奖励，5本教材专著，5项国家专利，近百篇论文。主要作品有《建筑装饰专业毕业设计指导》（我国建筑类第一本毕业设计指导教材）和《现代商标标志设计》(多次再版，第一版印3万册)等。

目 录

CONTENTS

前言

第1章 概述

1.1 建筑表皮材料的概念 002

1.1.1 建筑表皮材料的相关定义

1.1.2 建筑表皮材料的作用

1.1.3 建筑表皮材料的分类

1.2 建筑表皮材料的组成与结构 005

1.2.1 材料的组成

1.2.2 材料的结构

1.3 建筑表皮材料的基本性质 006

1.3.1 物理性质

1.3.2 材料与水有关的性质

1.3.3 材料的热工性质

1.3.4 材料的力学性质

1.3.5 材料的耐久性

1.3.6 材料的燃烧性能

1.4 建筑表皮材料的视觉感受 012

1.4.1 形态感受

1.4.2 色彩感受

1.4.3 肌理感受

1.4.4 光影感受

1.4.5 纹样感受

1.4.6 综合感受

1.5 建筑表皮材料的选择 019

1.5.1 建筑表皮材料选择的主流理念

1.5.2 建筑表皮材料选择的具体考量

本章参考文献 022

本章引用图片 022

第2章 石材表皮材料

2.1 材料概述 024

2.1.1 名称概念

2.1.2 材料简史

2.1.3 主要品种

2.1.4 常见规格

2.1.5 适用部位

2.1.6 辅助材料

2.2 技术性能 031

2.2.1 物理性能

2.2.2 力学性能

2.2.3 工艺性能

2.2.4 技术指标

2.3 加工技术 033

2.3.1 加工技术的飞速发展

2.3.2 加工类型

2.3.3 表面加工工艺

2.4 视觉特征 035

2.4.1 色彩

2.4.2 纹理和视觉感受

2.5 选用原则 038

2.5.1 适用性

2.5.2 材料性能

2.5.3 可行性

2.5.4 审美性

2.6 搭配技巧 041

2.6.1 单一品种配置

2.6.2 复合品种配置

2.7 经典案例 044

2.7.1 梵蒂冈圣彼得大教堂

2.7.2 南京大屠杀纪念馆

2.7.3 江苏美术馆新馆

2.7.4 广州图书馆新馆

2.7.5 宁波维科上院

2.8 典型构造 054

2.8.1 干挂石材构造及工艺/案例：天津美术学院/北京龙山新新小镇教堂

2.8.2 湿铺构造/案例：列支敦士登Schaan的办公大楼和培训中心

2.8.3 垒筑构造/案例：庐山美庐公馆/宁波江南一品/列支敦士登办公大楼和培训中心

2.9 相关标准 063

本章参考文献 064

本章引用图片 064

第3章 混凝土表皮材料

3.1 材料概述 066

3.1.1 名称概念

3.1.2 材料简史

3.1.3 主要品种

3.1.4 常见规格

3.1.5 适用部位

3.1.6 辅助材料

3.2 技术性能 069

3.2.1 和易性

3.2.2 强度

3.2.3 变形

3.2.4 耐久性

3.3 表面处理 070

3.3.1 模板决定表面

3.3.2 成形表面二次加工

3.4 视觉特征 070

3.4.1 色彩

3.4.2 纹理

3.4.3 感受

3.5 选用原则 072

3.5.1 适用性

3.5.2 耐久性

3.5.3 可行性

3.5.4 审美性

3.6 搭配技巧 074

3.6.1 品种配置

3.6.2 类别搭配

3.7 经典案例 076

3.7.1 同济大学建筑与城规学院C楼

3.7.2 上海世博会意大利馆

3.7.3 北京市城市规划展览馆

3.7.4 梅赛德斯—奔驰博物馆

3.7.5 同济大学中法中心（西楼）

3.8 典型构造 086

3.8.1 纯清水混凝土构造/案例：苏黎世的学院

3.8.2 清水混凝土 毛石构造/案例：Chamoson一所住宅的修葺

3.9 相关标准 089

本章参考文献 090

本章引用图片 090

第4章 木材表皮材料

4.1 材料概述 092

4.1.1 名称概念

4.1.2 树木构造

4.1.3 材料简史

4.1.4 主要品种

4.1.5 常见规格

4.1.6 适用部位

4.2 技术性能 106

4.2.1 木材的含水状态

4.2.2 木材的变形

4.2.3 木材的缺陷

4.2.4 木材的力学性能

4.2.5 防腐木的主要技术指标

4.2.6 中密度稻（麦）草秸秆板的主要技术指标

4.3 表面处理 109

4.4 视觉特征 111

4.4.1 色彩

4.4.2 纹理

4.4.3 感受

4.5 选用原则 112

4.5.1 适用性

4.5.2 耐久性

4.5.3 可行性

4.5.4 审美性

4.6 搭配技巧 115

4.6.1 单一品种

4.6.2 复合品种

4.6.3 同类搭配

4.6.4 异类搭配

4.6.5 表皮处理

4.7 经典案例 118

4.7.1 上海世博会巴西馆

4.7.2 意大利吉恩·玛丽·吉巴欧文化中心

4.7.3 宁波美术馆

4.7.4 上海世博会西班牙马德里馆

4.7.5 上海世博会万科馆

4.7.6 上海世博会西班牙馆

4.8 典型构造 130

4.8.1 杉木板条构造/案例：斯图加特的住宅

4.8.2 炭化木构造/案例：德国瓦伦市的Müritzeum游客中心

4.8.3 排木构造/案例：阿姆斯特丹24套花园住宅

4.9 相关标准 133

本章参考文献 134

本章引用图片 134

第5章 金属表皮材料

5.1 材料概述 136

5.1.1 名称及分类

5.1.2 材料简史

5.1.3 建筑金属的主要品种

5.1.4 常见规格

5.1.5 适用部位

5.1.6 辅助材料

5.2 技术性能 149

5.2.1 黑色金属

5.2.2 有色金属

5.3 加工工艺 152

5.3.1 成型工艺

5.3.2 表面加工工艺

5.4 视觉特征 153

5.4.1 色彩

5.4.2 纹理和视觉感受

5.5 选用原则 154

5.5.1 适用性

5.5.2 材料性能

5.5.3 可行性

5.5.4 审美性

5.6 搭配技巧 157

5.6.1 品种配置

5.6.2 色彩搭配

5.6.3 肌理搭配

5.7 经典案例 162

5.7.1 上海世博会澳大利亚馆

5.7.2 国家体育场“鸟巢”

5.7.3 北京科技大学体育馆

5.7.4 同济大学中法中心（东楼）

5.7.5 上海世博会阿联酋馆

5.7.6 上海世博会船舶馆

5.8 典型构造 174

5.8.1 铝单板幕墙构造

5.8.2 镀铝锌钢板幕墙构造/案例：墨西哥城雀巢巧克力博物馆一期

5.9 相关标准 176

本章参考文献 178

本章引用图片 178

第6章 玻璃表皮材料

6.1 材料概述 180

6.1.1 名称概念

6.1.2 材料简史

6.1.3 主要品种

6.1.4 常见规格

6.1.5 适用部位

6.1.6 辅助材料

6.2 技术性能 187

6.2.1 化学组成

6.2.2 理化性能

6.2.3 空心玻璃砖的技术性能

6.3 表面处理 188

6.3.1 基本加工

6.3.2 表面处理

6.3.3 玻璃的热加工

6.3.4 玻璃钢化

6.4 视觉特征 189

6.4.1 色彩

6.4.2 纹理

6.4.3 感受

6.5 选用原则 191

6.5.1 适用性

6.5.2 安全性

6.5.3 可行性

6.5.4 审美性

6.6 搭配技巧 198

6.6.1 品种配置

6.6.2 类别搭配

6.6.3 面积搭配

6.6.4 肌理搭配

6.7 经典案例 202

6.7.1 南京紫峰大厦

6.7.2 清华大学环境楼

6.7.3 台北101大厦

6.7.4 北京第三航站楼

6.7.5 上海国金中心苹果旗舰店

6.7.6 上海世博会法国阿尔萨斯馆

6.8 典型构造 214

6.8.1 有框玻璃幕墙构造

6.8.2 无框玻璃幕墙构造

6.8.3 点支式玻璃幕墙构造

6.8.4 工程案例：尼尔森—阿特金斯艺术博物馆

6.9 相关标准 223

本章参考文献 223

本章引用图片 224

第7章 膜材表皮材料

7.1 材料概述 226

7.1.1 名称与分类

7.1.2 膜建筑的主要结构类型和特点

7.1.3 膜结构简史

7.1.4 张拉膜表皮材料的主要品种

7.2 技术性能 231

7.2.1 技术指标

7.2.2 表面处理

7.2.3 结构材料

7.3 视觉特征 234

7.3.1 色彩

7.3.2 纹理和视觉感受

7.4 选用原则 234

7.4.1 适用性

7.4.2 材料性能

7.4.3 审美性

7.5 搭配技巧 235

7.6 经典案例 236

7.6.1 国家游泳中心“水立方”

7.6.2 德国慕尼黑安联球场（Allianz Arena）

7.6.3 上海世博会德国馆“和谐都市”

7.6.4 LA VILLE intelligente

7.6.5 上海世博会日本馆

7.6.6 英国千年穹顶

7.7 典型构造 248

7.7.1 膜结构建筑的主要形式

7.7.2 膜结构的连接构造

7.8 相关标准 251

本章参考文献 252

本章引用图片 252

第8章 “文史建材”表皮材料

8.1 材料概述 254

8.1.1 名称概念

8.1.2 材料简史

8.1.3 主要品种

8.1.4 常见规格

8.1.5 适用部位

8.2 技术性能 268

8.3 材料作用 268

8.4 视觉特征 269

8.5 应用原则 271

8.5.1 发现“文史建材”特殊的应用价值

8.5.2 进行精彩的文化演绎

8.5.3 强调民俗地域特色

8.6 搭配技巧 272

8.6.1 整体铺陈

8.6.2 中心聚焦

8.6.3 局部点缀

8.6.4 符号提炼

8.6.5 近似叠加

8.7 经典案例 274

8.7.1 首都博物馆

8.7.2 宁波博物馆

8.7.3 上海世博会意大利馆

8.7.4 上海世博会波兰馆

8.7.5 山西太原全晋会馆

8.7.6 歌德堂(Goetheanum)

8.8 典型构造 286

8.8.1 仿制“文史建材”的主要制作工艺

8.8.2 “文史建材”的商品化开发

本章参考文献 287

本章引用图片 287

后记 288