理论非线性建筑表皮下表皮技术_滑雪装备_滑雪_滑雪运动

建筑小学堂转载于FAB-UNION，转载请联系原作者。

一．结构技术

从古至今，结构体系一直对建筑形式产生深远的影响。薄壳结构、桁架结构、膜结构、网架结构等结构体系建立了各种各样建筑形式，表现出丰富多彩的建筑形态。近年来出现了复合结构体系，也就是说由两种或者两种以上的结构形式结合在一起，组成共同的结构体系，出现了更加丰富的建筑形式。（陈龙，）如果把复合结构体系分成多种级别，那么主结构就可以由多个一级结构组成，表皮从其中解放出来产生了独立的表皮结构，甚至可以有更次一级的结构。各级结构形式与表皮结构形态形成不同的组合，形成了当代更加丰富的结构体系。

如果把建筑结构体系看做一个整体，那么结构表现就是一种的趋势。整体设计就是对结构表现的一种归纳总结。不管什么时期建筑都是由建筑结构组建起来的，没有结构就没有建筑，结构体系丰富了建筑表皮的生存土壤。

当代建筑大多数都是建立在复杂结构体系基础上，结构体系分为两种，一种是主辅关系，主结构起主要作用决定建筑的本质，次要结构为辅，起到装饰点缀的作用，反映社会审美层面的问题。另一种是并置的关系，这种关系就是不分主次，几种结构体系共同承担受力。彼此呼应，建筑的体量关系清楚明白，共同承担视觉、文化、艺术等表达。

通过结构技术的表现，建筑传达了艺术性，结构性表皮的表现超出了力学本身的含义，带来了一种象征意义。结构类型的多样带来了建筑功能的解放，同时建筑精神与意义的表达在很多方面不断突破限制。随着社会的发展，技术不断进步，结构技术为建筑表现和功能整合提供了基础，结构与表皮共生，由于力学结构的巨大表现力使得建筑表皮的表达寓意更加深远。

1.结构与表皮的融合

由UAPPrincipal,和DanielTobin设计的BreakwaterBeacon坐落在红海边上。这座地标性的建筑，其设计灵感来源于阿拉伯古老的航海传统，如今它成为了灯塔的现代诠释。

(BreakwaterBeacon)

建筑采用预制混凝土块作为材料，独特的无定形六边形为单元体块，在复杂的结构之下，塔顶围合成椭圆形尖顶。建筑的视觉重点落到结构之上，结构形态直接暴露，建筑表皮就是结构本身。从整体构思到细部处理，结构是建筑的主导，并以建筑表皮的形式体现着结构的美感。一个能够适应建筑类型的结构体系以其复杂性和合理性为基础体现时代特征。这种处理手法比传统的建筑形式更具有视觉冲击力，在结构技术的支持下表皮与结构的融合更加紧密。

2.表皮依附于结构并暴露结构构件

(IncinerationLine)

ErickvanEgeraat设计的IncinerationLine作为丹麦罗斯基勒市的第二个标志性建筑，它将该城市的废弃物转化为可利用的能量。该建筑的表皮由褐色铝板制成，铝板表面用激光切割不同大小的圆孔。实际上建筑结构与表皮之间相互分离，透过表皮上的圆孔可以看到局部暴露出的结构构件。建筑表皮本身没有独立的结构而是依附在建筑主体结构之上，结构的其它部分仍然被表皮覆盖。夜间，表皮上的圆孔与编程过的灯光相结合，强调了建筑物的产业特色。

3.表皮形态反映结构形态

(RockGym)

(RockGym结构剖面)

为了吸引更多的攀岩人士，NewWaveArchitecture利用马赞达兰的岩石在伊朗的Polur设计建造了室内外攀岩馆RockGym。巨石般的表皮包围着结构，结构的物理属性和视觉属性都被掩盖在表皮之下，结构本身不能和外界进行直接的物理接触，但是建筑表皮部分可以反映结构的形态和属性。该建筑的表皮还为攀岩者提供了室外的攀岩场所，并将周围的景观与攀岩者的视野紧密结合，表皮被赋予了功能上的意义。建筑表皮就是整个建筑与环境的边界。它具有着建筑的外观，主体结构都是以建筑表皮的形态来展现出来。为了能传达多元含义建筑表皮间接的反应结构，这样建筑表皮对结构实现了整体上的遮挡和掩盖。用不透明的巨石材料包裹建筑结构构件，用透明的玻璃等等来解决建筑采光、通风、交流等功能要求。既做到建筑结构的隐藏，又通过表皮的形式表现出结构的美感。

二．材料技术

本节以材料的发展为主线，深入探讨了非线性建筑表皮的生成机制，以及不同的材料在非线性建筑表皮生成过程中所表现出来的不同特性，从材料的发展轨迹中分析非线性建筑表皮的特性，有助于更深入理解非线性建筑表皮的生成。当代科学技术迅猛发展，材料的选择更加多样化，正是由于不同材料的选用，带来了丰富多变的表皮特性。对材料的研究主要从现有材料性能的更深层次的挖掘和对新材料的技术运用，材料对建筑表皮的生成非常重要，建筑材料可以丰富建筑表皮的形象，表达建筑的性格和气质。（冯路，）

下面我们例举了几类有代表性的材料，来分析其对建筑表皮的影响：

1.现有材料

石材

（瓦萊塔城门）

年，伦佐?皮亚诺建筑工作室就已经开始从事于“瓦萊塔城门”项目。这一项目旨在改变进入马尔他的首都的入口。

为了在过去与现在之间建立起意味深远的联系，皮亚诺与CFFfiliberti携手，共同选择了一种独出心裁的当地石材设计建筑表皮，用于装饰具有历史意义的建筑物与外墙。建筑表皮不但能够营造出一种和谐的室外装饰形成被风蚀的艺术效果，而且还能够调节建筑物需要的能量、控制进入建筑物内部的光线总量。在设计综合设施的外墙的时候，建筑师们考虑到了太阳光线的角度。因此，建筑表皮采用百叶窗结构的设计，便于调节室内的空气。

木材

木材作为原生态的建筑材料它对环境基本上没有危害，受到许多建筑师的青睐。现在建筑师借助计算机技术，分析原生态材料的力学性能。探索原生态材料的新的利用渠道。满足现代设计的要求，在表皮形态上多是对其非线性受力的状态的呈现。

（DamianiHolzKo木材公司总部旧址扩增项目）

建筑设计事务所DamianiKO承接了意大利滑雪胜地布列瑟农的DamianiHolzKo木材公司总部旧址扩增的工程项目。建筑的内部空间制作和外部表皮的大量使用木质材料展示了多层实木胶合板的不同凡响的多种用途。项目最具特色的是他们在建筑表皮上整体采用了百页式仿鱼鳍形垂直多层实木胶合板，间隔的创造出具有动感的结构，他们把板材按事先设计好的形状遵循一定的顺序裁成不规则形状，然后再把它们按照既定的垂直方向和造型组装起来，木质仿鱼鳍形垂直多层实木胶合板仿佛就像一个巨大的信封，它那向外部突出的百页形波浪式造型还可以对建筑大楼四面的几个巨大的窗户有遮挡阳光作用。

玻璃材料

玻璃是一种比较广泛应用的材料，具有许多优秀的性能，比如透明、透光。因为能透过玻璃看到建筑内部，能够带来创造性的视觉效果，用玻璃作为建筑表皮材料，所营造的出来的建筑氛围既轻巧、晶莹又显得建筑整体轻巧使建筑整体具有漂浮感。

（IntegralIluminación商业大厦）

IntegralIluminación商业大厦从南到北由两层菱形地块组成，建筑师JanninaCabal设计。金属材料为结构，玻璃材料为表皮表现全新的建筑形象，随着建筑内部灯光的变化，建筑更加精致透明，辉煌华丽。

金属材料

（EMP博物馆）

弗兰克·盖里设计的纽约EMP博物馆，其巨大的金属非线性表皮，在周围环境的衬托下震撼力十足。“对我来说，金属就是这个时代的材料，它们可以使建筑成为雕塑”——弗兰克·盖里。科技进步，材料技术的发展，金属材料的更多属性被人们发掘，它具有很好的延展性，利用这个特点金属材料可以被塑造成各种非线性形体。金属材料的形、色、质都能够被自由的表现，通过加工处理，金属材料可以形成一定的形状，特别是现在数字技术的运用，金属可以精确的切割成各种形状柔软并且富有美感。金属材料的色彩表现力也很强，可以反映自然，情感和人的心理，并且与功能相呼应。当代一些先锋派建筑师采用金属材料作为建筑表皮，视觉冲击力很强。

2.新型材料

碳纤维

（fiberwave凉亭）

伊利诺伊理工大学建筑学院的碳研究设计工作室利用其在材料研究领域的最新成果打造了一座“fiberwave凉亭”，该凉亭表皮由碳纤维面板构成。受到了双阀壳结构的启发，该建筑通过面板反复重叠构成整体结构。通过参数化建模软件的辅助，形成了一个波浪状的球体造型，具有承受转移和变形的张力。亭子由重约0.5公斤，厚2毫米的板制成，轻巧却又极其坚固，展示了碳纤维的优势。在它的未结合状态时，该材料是一种灵活的和可延展的织物，其能够用剪刀剪下，并容易形成建筑所需的三维模具。当涂覆具有固化效力的环氧树脂之后，它就变得如钢铁般坚硬。每块两侧都有两个并排的金属片。这些链接由垂直螺栓销连接固定，能够使设计具有柔韧性。

亚克力

（ReissStoreandHQ）

位于伦敦的ReissStoreandHQ是环球设计工作室的杰作，建筑表皮由双层玻璃层和夹杂其间的亚克力雨屏构成。组装亚克力的面板上有周期性的开口，以此诱导烟囱效应来冷却这个朝南的玻璃幕墙。内蚀刻更精细的垂直条纹表皮有一个复杂的加工轮廓——亚克力实心板被大型的立式机械切割成不同的宽度和深度，抽象的效果是类似于条形码，但是斜看时呈现丝绸片波光粼粼的质感。晚上睡觉的时候亚克力表皮是侧光式，它给建筑带来改变外观的能力。

亚克力（PMMA）材料透明度、透光率非常好，并且具有很好的耐候性、抗腐蚀性。它还有良好的适应性、喷涂性，阻燃性、抗冲击性等等。这种材料逐步的应用到建筑之中。对于亚克力材料的选用，建筑师经过长时间的反复比较和斟酌，首先，这种材料是比较普遍使用的装饰材料，加工技术比较成熟。其次，亚克力材料具有较强的导光性，这一点被建筑师充分利用到光线设计中，白天的时候，亚克力管将阳光引入室内，夜晚的时候，在每根管子一侧安装的LED灯将整个场馆点亮。夜幕降临，灯火点亮的时候，更具有意想不到的璀璨效果。

半透明混凝土

（半透明混凝土）

一提到“混凝土”首先想到的是仓库工业风、单调的色彩、暗沉的采光。本图全文设计联为联偶介绍的是“半透明混凝土”，光线可以直接从中间穿过，就像会发光一样。通常是在混凝土中加入导光材料，通常是光纤，这样光线就可以通过导光材料的折射穿透砖块。

透明混凝土砖成分是由普通混凝土和玻璃纤维组成的，因此这种新型混凝土便可透过光线。它是由匈牙利建筑师阿隆·罗索尼奇发明的，并通过展览迅速在业界传播。半透明混凝土在年开始研制，已获取专利，适用于各种类型的建筑表皮和构造。

三．数字技术

数字技术作为由科技革命带来的一种手段、一种工具，在建筑设计行业有着广泛的应用，同时其对以数字化为基础的非线性建筑表皮的设计也有着极为深远的影响。数字化技术不仅通过软件将我们的想法可视化，也为建筑设计带来更科学、更精确和更有效的工作方法，而且数字化设计还影响到我们的思维过程，其对非线性建筑表皮的创作思维、创作方法以及建筑形式、建筑建造等诸多方面有着积极的跨越式的作用。（陈志毅，）

1.思维冲击——基于算法研究的表皮内在自组织形式

算法(algorithm)对于表皮以及空间结构的影响是目前在数字化领域的研究热点。通过对于自我组织的算法不断研究，“算法”建筑师们提供了以往人脑和手工绘图方式无法创造的新形式。这种设计研究的理论基础是以复杂科学为指导的分形几何与集群智能。经过一系列的脚本程序，建筑表皮以细胞式的相互作用为规则进行自我繁殖，并通过多次迭代不断生长和发展，生成视觉上无序的复杂形式。

不同于从整体形态出发的思维方式，这种思维方式的革命之处在于，整个逻辑关系中，细胞个体的运动与细胞之间的运动或几何空间关系是算法的关键，整体形态只是细胞相互关系作用下的某种特定状态表现结果，是一种自下而上的思维，算法表面的研究更多的是着眼于数学几何算法与空间形态的内在关系本身，而且生成的结果是滞后并且不可预料的。

（纤维塔）

Kokkugia事务所是基于算法研究的先锋。他们的设计大多停留在概念阶段，却成为了参数化设计领域研究的风向标。其年的项目纤维塔，它的表皮纤维混凝土壳体是基于早期的外骨架塔楼的类型而生成的，将结构以及当代塔楼的各层构造压缩为一个单独的壳体，这种自组织的形式由细胞分裂的过程方式而生成。壳体具有自我表现力并起到装饰作用，是一种非线性的结构操作，并通过网络路径来传递荷载，依靠的是一个集中组织的整体，而不是有层级的分离元素。它的构造在几何上是复杂的，在相对单一的壳体厚度中，使用传统的网架技术来建造一个高速异化的塔楼；一系列研究在同时进行，一个基于算法设计方法的媒介发掘了装饰、结构以及空间秩序的生成，通过发展塔楼的迭代层级，最初的研究定位在纤维网架的内部，之后的不同迭代测试了波动的内部结构，由外部壳体决定的中庭的空间可能性。

2.建筑表皮智能化

由于飞速发展的微电子技术与微机控制技术的应用，才解决建筑环境的变化所提出的表皮控制问题。对表皮系统的控制而言，智能化表皮感知周围环境变化的过程，使得表皮系统具有感知、分析、反应等共存的特性，决定了控制系统所处理的信息量大、处理过程复杂；而智能化的实时性要求又决定了必须在一个非常短的瞬间完成测量、运算与控制，要求计算机及其接口具有高速处理信息的能力。采用经典的线性控制方法对表皮进行控制很难达到理想效果。神经网络包含输入层、隐含层和高压功率线性输出层组成的三层前馈网络系统，其中隐含层包含非线性神经元，压电元件作为传感器、驱动器，利用神经元网络模型对表皮的动力学特性进行了设计，神经元网络可以并行处理和存贮记忆等，以及处理非线性控制问题的能力。智能化表皮“不仅只是一个反应的装置，它更具有记忆和自我学习的功能。感应器和记录器被广泛地分布在智能化的互动环境系统中，其系统也因此可以更精确地记录复杂的使用者的行为，并能透过使用者的行为的改变而更新学习。”

（FRACCentre）

巴黎建筑师jakob+macfarlane在法国奥尔良设计了的FRACCentre，拥有动态的表皮，建筑表皮由几百个二极管组成，这些二极管安装在棱柱形的铝金属立面上，每根二极管根据结构顶点组合出不同的密度。这个新设计成为原有老建筑和城市环境之间一个新的无形的界面，建筑表皮通过点、线、面与光线互动关联。建筑师根据气候资料和数字动画场景来模拟实时的光线效果。

四．生态技术

人类过度地向自然索取造成了环境恶化，再加上能源消耗、资源浪费等问题，人类自身的生存和发展已经受到严重的威胁。而建筑业正是十分消耗物质资料的产业，所以建筑生态、节能成为了普遍

北京治疗白癜风哪间医院最好
 北京治疗白癜风三甲医院

欢迎转载,转载请注明原文网址：http://www.xingjisy.com/hxzb/119339277.html