舒欣

建筑表皮是位于自然界與人類(lèi)居住的室內(nèi)空間之間的物質(zhì)界面，用于分離和過(guò)濾外部與內(nèi)部環(huán)境。[1]從歷史的觀點(diǎn)看，在內(nèi)外環(huán)境間創(chuàng)造一個(gè)有效的屏障，主要是為了抵御惡劣的外部環(huán)境和嚴(yán)酷的氣候條件。鄉(xiāng)土建筑在地方文化和氣候環(huán)境的熏染下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年試錯(cuò)，衍生出集資源、氣候和技術(shù)于一體的建筑表皮。因此，鄉(xiāng)土建筑表皮可謂氣候適應(yīng)性建筑表皮的原型，即能夠通過(guò)各自獨(dú)特的技術(shù)和形式有效地應(yīng)對(duì)不同的氣候特征。

20世紀(jì)以來(lái)，技術(shù)發(fā)展、快速城鎮(zhèn)化以及舒適度需求的與日俱增，都對(duì)傳統(tǒng)建筑表皮的設(shè)計(jì)和建造模式帶來(lái)巨大沖擊，其具備的氣候適應(yīng)性功能也開(kāi)始從本體剝離，轉(zhuǎn)而求助于建筑設(shè)備解決室內(nèi)氣候調(diào)控問(wèn)題。然而極為耗能的機(jī)械設(shè)備卻給環(huán)境帶來(lái)一系列負(fù)面影響，直至1973年能源危機(jī)爆發(fā)，建筑學(xué)界才開(kāi)始正視能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)，轉(zhuǎn)而追求與環(huán)境交互的建筑表皮解決方案，以保證建筑的高能效和環(huán)境友好型輸出。這也給氣候適應(yīng)性建筑表皮的發(fā)展帶來(lái)新的契機(jī)，建筑師們一方面向鄉(xiāng)土建筑學(xué)習(xí)，重新審視其被動(dòng)式技術(shù)手段所承載的氣候適應(yīng)性功能；另一方面借助先進(jìn)的主動(dòng)式建筑表皮組件來(lái)協(xié)助維持室內(nèi)外氣候間的平衡，并以可調(diào)控地方式應(yīng)對(duì)內(nèi)外氣候環(huán)境和人為干預(yù)。然而時(shí)至今日，無(wú)論在國(guó)際或地區(qū)層面，氣候適應(yīng)性建筑表皮和其替代用語(yǔ)既未形成明確的定義，也沒(méi)建立起統(tǒng)一立法及設(shè)計(jì)戰(zhàn)略框架來(lái)指導(dǎo)氣候適應(yīng)性建筑表皮的設(shè)計(jì)。

一、氣候適應(yīng)性建筑表皮的理念生成

氣候適應(yīng)性理念源自于生物學(xué)領(lǐng)域，就生物學(xué)角度而言，氣候適應(yīng)性（Climate Adaptation）是指在外界氣候條件變化的情況下，保持自身狀態(tài)在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定的適應(yīng)特性，具體表現(xiàn)為對(duì)溫度、濕度、光、風(fēng)和水等氣候因子的協(xié)調(diào)應(yīng)對(duì)。建筑學(xué)研究語(yǔ)境下的“氣候適應(yīng)性”則并不完全與“Climate Adaptation”相對(duì)應(yīng)，而是與“Climate Response”的含義更為貼近，亦常被譯作“氣候響應(yīng)”或“氣候應(yīng)答”。建筑的氣候適應(yīng)性研究不僅涉及氣候因素對(duì)室內(nèi)物理環(huán)境和舒適度的影響，還包含氣候?qū)ㄖY(jié)構(gòu)安全性和材料耐久性的影響，以及為建筑組件和使用者行為提供調(diào)節(jié)的可能性等問(wèn)題。

生物的氣候適應(yīng)性主要依靠其表皮的調(diào)節(jié)能力，一方面，生物體通過(guò)表皮保護(hù)自己，抵御外界的不良?xì)夂颦h(huán)境；另一方面，通過(guò)表皮與外界氣候環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)和能量交換，維持自身生態(tài)平衡。反觀建筑系統(tǒng)，與氣候環(huán)境聯(lián)系最為緊密的也是建筑表皮。對(duì)外，建筑通過(guò)建筑表皮獲取或屏蔽氣候資源；對(duì)內(nèi)，依靠建筑表皮維持相對(duì)穩(wěn)定的室內(nèi)環(huán)境，滿(mǎn)足人體的舒適度需求。對(duì)比生物系統(tǒng)和建筑系統(tǒng)，能夠發(fā)現(xiàn)兩者應(yīng)對(duì)氣候相似的態(tài)度和方式。它們都尋求對(duì)外部氣候資源的有效利用，以維持內(nèi)部的穩(wěn)定狀態(tài)。通過(guò)建立生物表皮與建筑表皮的氣候適應(yīng)性機(jī)制類(lèi)比框架（表1），即可提煉出建筑表皮適應(yīng)氣候的有效手段。

氣候適應(yīng)性建筑表皮應(yīng)當(dāng)利用人為或自動(dòng)控制等手段，通過(guò)表皮的構(gòu)件運(yùn)動(dòng)、功能變化和材料性能改變等方式，保持室內(nèi)氣候環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，滿(mǎn)足使用者的需求。理想的氣候適應(yīng)性建筑表皮應(yīng)當(dāng)如同一層可調(diào)節(jié)其張開(kāi)程度的滲透膜，有效地過(guò)濾氣候資源，控制室內(nèi)的通風(fēng)、熱量、日照和眩光等因素，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡（圖1）。為了高度實(shí)現(xiàn)這種氣候適應(yīng)性，建筑表皮的各種變量，如位置、范圍、覆蓋程度、形狀、可調(diào)節(jié)程度以及使用者操作等因素都至關(guān)重要，直接影響最終的性能表現(xiàn)。

表1 生物表皮與建筑表皮的氣候適應(yīng)性機(jī)制類(lèi)比框架

圖1：氣候適應(yīng)性建筑表皮的各種調(diào)節(jié)手段

二、氣候適應(yīng)性建筑表皮的調(diào)控系統(tǒng)

過(guò)去百年間，為了更好地適應(yīng)氣候環(huán)境，建筑表皮由一種相對(duì)固定的構(gòu)件體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗薪M件構(gòu)成的多層次可調(diào)控系統(tǒng)。一方面，每個(gè)可調(diào)控的組件蘊(yùn)含著一個(gè)明確的物理功能，猶如過(guò)濾器一般將復(fù)雜多變的外部氣候資源轉(zhuǎn)化為舒適宜人的室內(nèi)微氣候；另一方面，這些組件與表皮的外面層建立聯(lián)系，賦予了表皮形式更多的可能性。

1.建筑表皮組件

建筑表皮組件的內(nèi)容涵蓋廣泛，從被動(dòng)式的遮陽(yáng)、采光系統(tǒng)到主動(dòng)式的太陽(yáng)能、機(jī)械系統(tǒng)都屬于這一范疇，因此有必要根據(jù)功能和性能特征對(duì)表皮組件進(jìn)行系統(tǒng)地梳理和分類(lèi)。對(duì)于氣候適應(yīng)建筑表皮而言，分類(lèi)應(yīng)從其工作原理入手，按照與自然氣候要素的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建筑表皮組件可分為日光組件、通風(fēng)組件、熱量組件和能源組件。各組件間的良性協(xié)作是提升建筑表皮性能的重要手段。

同時(shí)，由于氣候適應(yīng)性建筑表皮是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)，表皮組件的運(yùn)用方式并不能采取簡(jiǎn)單的拼貼式操作，而應(yīng)當(dāng)在考慮整個(gè)系統(tǒng)綜合性能的基礎(chǔ)上，對(duì)表皮組件進(jìn)行統(tǒng)籌安排和合理布局。為了減少表皮組件間的“相互影響”（Push Me-Pull You），可將建筑表皮從上至下劃分為三個(gè)功能區(qū)間，并根據(jù)特定的需求將表皮組件整合于不同的功能區(qū)間內(nèi)，從而建立起表皮組件間良性的互動(dòng)關(guān)系（圖2）。

2.調(diào)控設(shè)計(jì)原理

適應(yīng)性意味著有能力對(duì)新情況或新局勢(shì)作出反應(yīng)和調(diào)整，而基于適應(yīng)性的調(diào)控設(shè)計(jì)則通常是賦予一種變化的能力，這種變化涉及建筑表皮在一定時(shí)間段內(nèi)，功能或性能的改變，甚至物理性質(zhì)的變化。根據(jù)變化維度的差異，適應(yīng)性調(diào)控可以分為三個(gè)層次：靈活性（二維變化）、轉(zhuǎn)換性（三維變化）和響應(yīng)性（四維變化）（表2）。每個(gè)層次的調(diào)控都各具特點(diǎn)，在層次遞進(jìn)的同時(shí)，適應(yīng)性功能表現(xiàn)也逐級(jí)增強(qiáng)。

此外，根據(jù)氣候環(huán)境的變化規(guī)律和復(fù)雜狀況，宜采取不同的調(diào)節(jié)周期以及形式各異的調(diào)控方式：靈活性調(diào)控通常針對(duì)較長(zhǎng)的調(diào)節(jié)周期，采用手動(dòng)控制的非機(jī)械系統(tǒng)或易于調(diào)節(jié)的機(jī)械系統(tǒng)；轉(zhuǎn)換性調(diào)控則適用于晝夜調(diào)節(jié)的建筑表皮，常使用電動(dòng)機(jī)械控制和自動(dòng)控制的可變構(gòu)件；響應(yīng)性調(diào)控作為實(shí)時(shí)控制模式，需運(yùn)用智能控制系統(tǒng)，利用傳感器、處理器和執(zhí)行器等設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控，并可對(duì)控制模式進(jìn)行優(yōu)化。

圖2：氣候適應(yīng)性建筑表皮的四類(lèi)表皮組件

表2 適應(yīng)性調(diào)控的三個(gè)不同層次特征

表3 氣候適應(yīng)性建筑表皮的調(diào)控設(shè)計(jì)路線

3.調(diào)控設(shè)計(jì)策略

氣候適應(yīng)性建筑表皮的調(diào)控策略應(yīng)當(dāng)建立在合理選用建筑表皮組件的基礎(chǔ)上，再選擇適合的調(diào)控方式。為了更好地指導(dǎo)具體的建筑實(shí)踐，筆者制定了一個(gè)調(diào)控設(shè)計(jì)路線，詳細(xì)闡述了建筑表皮組件在采暖、制冷、采光、通風(fēng)和能源等方面應(yīng)對(duì)氣候的調(diào)控設(shè)計(jì)步驟。該路線中的調(diào)控設(shè)計(jì)過(guò)程包括對(duì)前人經(jīng)驗(yàn)的概括和筆者實(shí)踐教學(xué)的理論總結(jié)（表3）。

（1）合理選用被動(dòng)式建筑表皮組件

在對(duì)建筑表皮進(jìn)行基本優(yōu)化之后，應(yīng)當(dāng)首先選用那些節(jié)能環(huán)保的被動(dòng)式建筑表皮組件，從而進(jìn)一步改善自然采光、通風(fēng)、制冷和采暖等效果。室外氣候的季節(jié)變化和晝夜節(jié)律都直接關(guān)系到這些組件的有效運(yùn)作。因此在該階段如何恰如其分地選擇和運(yùn)用表皮組件十分重要，它是降低能耗的關(guān)鍵因素。

（2）優(yōu)先選擇低能耗建筑表皮組件

在上一步驟的基礎(chǔ)上，為了更大程度上滿(mǎn)足室內(nèi)舒適度的需求，還應(yīng)選用適用的低能耗建筑表皮組件。其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以太陽(yáng)能系統(tǒng)為代表的可再生能源的有效利用。在該階段中，可再生能源的生成、分配和運(yùn)輸全過(guò)程的優(yōu)化和整合是實(shí)現(xiàn)建筑表皮最佳性能的關(guān)鍵因素。

（3）高效運(yùn)用主動(dòng)式建筑表皮組件

當(dāng)?shù)湍芎慕ㄖ砥そM件不足以滿(mǎn)足需求時(shí)就需要求助于傳統(tǒng)的主動(dòng)式建筑表皮組件。但由于主動(dòng)式表皮組件需要消耗大量的能量，且相互間易造成一定的矛盾和沖突，因此該步驟的重中之重在于理清各個(gè)組件系統(tǒng)的原理和特征，確保各組件系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作、高效運(yùn)行。

（4）整合決策調(diào)控方式

在上述設(shè)計(jì)策略的基礎(chǔ)上，最后的步驟是選擇合適的調(diào)控方式，它取決于氣候條件、經(jīng)濟(jì)成本和業(yè)主需求等諸多因素。人工調(diào)控的非機(jī)械或機(jī)械系統(tǒng)具有簡(jiǎn)便易行、操控靈活、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，但更適用于氣候條件穩(wěn)定、變化節(jié)律較長(zhǎng)的地區(qū)；智能調(diào)控系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)性、交互性和響應(yīng)性等特點(diǎn)，它利用先進(jìn)的環(huán)境感應(yīng)設(shè)備和復(fù)雜的控制算法將建筑表皮組件與建筑管理系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，統(tǒng)籌安排，協(xié)同決策，能夠?qū)崟r(shí)應(yīng)對(duì)氣候環(huán)境的復(fù)雜變化。與此同時(shí)，智能調(diào)控系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)建立在對(duì)室外氣候條件和室內(nèi)舒適度需求的充分理解基礎(chǔ)上，其中各類(lèi)技術(shù)的成熟運(yùn)用度、使用者和智能系統(tǒng)間的交互狀況等因素都會(huì)影響實(shí)際的調(diào)控效果。

圖3：迪克森水基金會(huì)服務(wù)大樓——利用氣候條件和場(chǎng)地信息模擬分析進(jìn)行建筑表皮設(shè)計(jì)

三、氣候適應(yīng)性建筑表皮的設(shè)計(jì)模式

通過(guò)對(duì)氣候適應(yīng)性建筑表皮的理念和調(diào)控系統(tǒng)的梳理，能夠發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)意義上的建筑表皮相比，氣候適應(yīng)性建筑表皮蘊(yùn)含更為豐富的內(nèi)涵，其設(shè)計(jì)過(guò)程也涉及氣候、能源、技術(shù)等多方面因素的綜合考量。首先，地域氣候、建筑微環(huán)境和使用者的感知體驗(yàn)等因素被提到重要位置，這一切都依賴(lài)于技術(shù)手段的有力支撐，因此整合權(quán)衡技術(shù)系統(tǒng)與建筑表皮設(shè)計(jì)之間的關(guān)系成為該設(shè)計(jì)模式的首要訴求；此外，為了提升氣候適應(yīng)性建筑表皮的可持續(xù)性能，設(shè)計(jì)模式不僅應(yīng)在宏觀上控制和協(xié)調(diào)各類(lèi)設(shè)計(jì)因素，還應(yīng)將建筑表皮的性能目標(biāo)拆分為多個(gè)子目標(biāo)，合理排布于各個(gè)設(shè)計(jì)階段中，通過(guò)對(duì)子目標(biāo)的評(píng)估最終實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的建筑表皮成果。

鑒于設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜性，本文將設(shè)計(jì)模式界定為四個(gè)主要執(zhí)行階段，分別為信息分析階段、概念設(shè)計(jì)階段、方案優(yōu)化階段和整合決策階段。各階段都具備各自獨(dú)特的設(shè)計(jì)工具、設(shè)計(jì)內(nèi)容和技術(shù)特征，并形成獨(dú)立的設(shè)計(jì)循環(huán)。建筑師應(yīng)當(dāng)關(guān)注每個(gè)循環(huán)設(shè)計(jì)流程間的重合部分，也就是本階段之前的設(shè)計(jì)成果，它直接決定了該階段的設(shè)計(jì)重點(diǎn)和設(shè)計(jì)難度。

1.信息分析階段(Information Analysis Stage）

作為設(shè)計(jì)的初始階段，建筑師應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行資料信息的收集、整理和分析工作，主要包括室外氣候條件、場(chǎng)地狀況、周邊環(huán)境、室內(nèi)氣候環(huán)境、自然資源以及經(jīng)濟(jì)支出等因素。經(jīng)過(guò)信息的收集與整理，建立簡(jiǎn)明的建筑表皮設(shè)計(jì)原則：氣候資源利用（自然光、太陽(yáng)輻射、風(fēng)、降水）、室內(nèi)環(huán)境營(yíng)造（熱舒適、光環(huán)境、空氣質(zhì)量、聲學(xué)條件），以及被動(dòng)式技術(shù)運(yùn)用等，并在全面的信息分析基礎(chǔ)上，制定整個(gè)項(xiàng)目的詳細(xì)定位及可運(yùn)用于設(shè)計(jì)各個(gè)階段的可持續(xù)性能目標(biāo)。

迪克森水基金會(huì)服務(wù)大樓作為德克薩斯第一座自循環(huán)建筑，通過(guò)整體的、非工業(yè)化的項(xiàng)目定位創(chuàng)造了一個(gè)完全符合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境的可持續(xù)建筑。通過(guò)對(duì)氣候條件和場(chǎng)地信息的分析模擬，設(shè)置了一個(gè)相對(duì)靈活的建筑結(jié)構(gòu)和表皮形式，能夠在夏季捕捉?jīng)鲲L(fēng)，同時(shí)阻擋冬季的寒風(fēng)。較深的懸臂結(jié)構(gòu)和現(xiàn)存的槲樹(shù)為人們創(chuàng)造了一個(gè)具有中心集聚效應(yīng)的遮陰空間，可開(kāi)啟的木門(mén)能夠最大程度地實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，屋頂為展館內(nèi)部提供了自然采光的同時(shí)也將室內(nèi)熱空氣排出。項(xiàng)目選用對(duì)環(huán)境影響極小的天然材料，積極尋求與當(dāng)?shù)貧夂蚝椭車(chē)h(huán)境的互動(dòng)對(duì)話，是一座與自然相互聯(lián)系的展館（圖3）。

2.概念生成階段(Concept Generation Stage）

在充分獲取各類(lèi)信息資源之后，該階段開(kāi)始著手于初始概念方案的形成，從建筑表皮的朝向和整體形態(tài)上入手，優(yōu)化建筑的體形系數(shù)和采光狀況，合理控制建筑表皮的外延面積；在考量各類(lèi)建筑表皮技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，選擇與項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求契合度最高的建筑表皮類(lèi)型；根據(jù)自然采光和自然通風(fēng)的有效組織方式，設(shè)計(jì)合適的窗洞口比例、面積、形狀和位置；合理運(yùn)用材料策略，積極地就地取材并利用可回收材料，同時(shí)通過(guò)復(fù)合材料或材料的復(fù)合構(gòu)造方式提升建筑表皮性能。

由于當(dāng)?shù)貧夂驐l件和場(chǎng)地的局限，如退縮規(guī)定、高度限制等，曼谷農(nóng)作物辦公室通過(guò)調(diào)整整體形態(tài)，將每個(gè)樓層稍微錯(cuò)開(kāi)，以創(chuàng)造出相互疊加的懸臂和露臺(tái)。這些懸垂的屋檐提供了充足的遮陰地，豐富了空間使用的多樣性，同時(shí)堆疊式平臺(tái)也使室外景觀滲透到建筑的多個(gè)功能區(qū)域中。建筑表皮也采取符合泰國(guó)熱帶氣候的復(fù)合表皮策略，在玻璃幕墻外窗設(shè)置垂直板條作為遮陽(yáng)構(gòu)件，每個(gè)板條進(jìn)行了校準(zhǔn)，足以從各個(gè)方向減少紫外線的照射，通過(guò)過(guò)濾強(qiáng)光和太陽(yáng)輻射，降低對(duì)空調(diào)的依賴(lài)性（圖4）。建筑通過(guò)各種有效的表皮設(shè)計(jì)策略建立起建筑的微氣候，有助于中和可能出現(xiàn)的不平衡氣候現(xiàn)象。

圖4：曼谷農(nóng)作物辦公室——利用相互疊加的形態(tài)調(diào)整和表皮遮陽(yáng)構(gòu)件校準(zhǔn)形成的方案

圖5：清控人居科技示范樓——利用藤編表皮單元和通風(fēng)組件優(yōu)化結(jié)合而成的模塊化雙層表皮系統(tǒng)

3.方案優(yōu)化階段(Scheme Optimization Stage）

在概念設(shè)計(jì)成果的基礎(chǔ)上，此時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑的氣候適應(yīng)性目標(biāo)，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行深入的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。首先應(yīng)將建筑表皮組件融入建筑表皮的設(shè)計(jì)之中，當(dāng)綜合運(yùn)用多種表皮組件時(shí)，應(yīng)考量各組件間的相互關(guān)系，綜合選擇合理的調(diào)控方式，力求協(xié)同效益的最大化；此外，應(yīng)當(dāng)詳細(xì)模擬分析自然環(huán)境中的光、熱、風(fēng)等具體氣候信息，系統(tǒng)地調(diào)整建筑表皮的細(xì)節(jié)特征，優(yōu)化可操作性，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同氣候條件的有效調(diào)控，節(jié)約能耗，綜合提升建筑表皮性能。

位于貴安新區(qū)的清控人居科技示范樓是立足于中國(guó)西南溫和氣候區(qū)的可持續(xù)試驗(yàn)平臺(tái)，以檢驗(yàn)各項(xiàng)設(shè)計(jì)策略和技術(shù)手段在當(dāng)?shù)貧夂?、文化和?jīng)濟(jì)條件下的可行性。結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳎ㄖ獗砥みx用回應(yīng)氣候的雙層表皮，首層是帶通風(fēng)口的簡(jiǎn)易玻璃幕墻，二層為疏密變化的藤編表皮組件。藤編表皮組件的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)是以建筑表面太陽(yáng)輻射和風(fēng)壓分布的模擬結(jié)果為參照，安排四種疏密的藤編單元分布于表皮上，配合節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)，保證外觀和耐久性。示范樓同時(shí)采用地道風(fēng)代替常規(guī)空調(diào)，通風(fēng)組件置于雙層表皮空腔和地址設(shè)備夾層，室內(nèi)為內(nèi)裝一體化的出風(fēng)口（圖5）。模塊化的雙層表皮系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)整合了當(dāng)?shù)靥倬幑に嚺c工業(yè)預(yù)制技術(shù)從而實(shí)現(xiàn)快速裝配，不僅使建筑高度體現(xiàn)貴州當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土特色，更在一定程度上刺激并帶動(dòng)了當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)工藝經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4.整合決策階段(Decision Integration Stage）

此階段是形成完整設(shè)計(jì)方案的最后階段,通過(guò)對(duì)項(xiàng)目總體定位和氣候適應(yīng)性目標(biāo)的重新審視，建筑師需要運(yùn)用自己的綜合素養(yǎng)對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行最終的整合和決策。具體內(nèi)容涉及建筑表皮設(shè)計(jì)策略的整合、建筑表皮細(xì)部的完善，以及建筑表皮形式的美學(xué)表達(dá)等方面的考量。通過(guò)調(diào)整建筑形體、優(yōu)化表皮構(gòu)件尺寸以提升節(jié)能效率，統(tǒng)籌安排整個(gè)建筑表皮系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)和調(diào)節(jié)方式，利用計(jì)算機(jī)模擬工具優(yōu)化建筑表皮的綜合性能等措施共同實(shí)現(xiàn)建筑表皮的可持續(xù)目標(biāo)。

龍湖超低能耗建筑主題館作為一個(gè)獲得被動(dòng)房認(rèn)證的超低能耗示范建筑，考慮到保溫和供暖能耗的限制，合理地調(diào)整建筑形體，將建筑北側(cè)壓低到景觀土坡中，而南側(cè)則利用全玻璃幕墻在冬季獲取最大的太陽(yáng)輻射，夏季則利用聯(lián)動(dòng)百葉防熱；中庭底部的天窗白天引入陽(yáng)光，夜間通風(fēng)散熱，成為晝夜平衡的調(diào)蓄口；新風(fēng)組件系統(tǒng)借助室內(nèi)空間形態(tài)，在低處送新風(fēng)，利用熱壓原理，有效組織室內(nèi)風(fēng)環(huán)境（圖6）。該建筑通過(guò)各種技術(shù)手段的綜合應(yīng)用將被動(dòng)房的要求轉(zhuǎn)換為整合思維下的可持續(xù)建筑的設(shè)計(jì)表達(dá)，并讓建筑北側(cè)借助景觀消隱于場(chǎng)地，南側(cè)則借幕墻的鏡面反光消隱于自然。

四、結(jié)語(yǔ)

本研究在提出氣候適應(yīng)性建筑表皮理念的基礎(chǔ)上，剖析了其組件系統(tǒng)和調(diào)控設(shè)計(jì)策略，初步建立了氣候適應(yīng)性建筑表皮的設(shè)計(jì)模式。但研究對(duì)氣候適應(yīng)性建筑表皮的深入思考仍然存在不足之處。隨著社會(huì)進(jìn)步和科技發(fā)展，氣候適應(yīng)性建筑表皮的相關(guān)內(nèi)容也將逐漸豐富起來(lái)，并衍生出新的內(nèi)涵和要求——考慮如何減小霧霾的影響。與此同時(shí)，形成的設(shè)計(jì)模式也僅為階段性成果，未來(lái)新觀念、新工具和新方法的不斷涌現(xiàn)也將賦予該研究更多的可能性，從而提煉出更為系統(tǒng)的研究成果。

圖6：龍湖超低能耗建筑主題館——利用局部覆土、聯(lián)動(dòng)百葉和新風(fēng)組件等技術(shù)手段與空間整合而成，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房節(jié)能目標(biāo)

注釋

[1 ]建筑表皮的內(nèi)涵豐富，從廣義上講，凡是圍合限定空間的建筑構(gòu)件、系統(tǒng)或構(gòu)筑物均可劃入建筑表皮的范疇。本文中的建筑表皮是指除屋頂和架空底板之外，承擔(dān)建筑外部圍護(hù)界面的豎向物質(zhì)系統(tǒng)，即與氣候環(huán)境交互最為顯著的建筑立面。文中將其稱(chēng)為“建筑表皮”而非“建筑立面”，目的在于凸顯其如同生物皮膚一般，呼吸、排泄、交流、調(diào)節(jié)、隔絕環(huán)境以及保護(hù)自身等適應(yīng)外界氣候環(huán)境的特點(diǎn)。

圖片來(lái)源

圖1：作者根據(jù)《Building to Suit the Climate》一書(shū)中的插圖改繪。

圖2：作者自繪。

圖3：https://www.archdaily.cn/cn/870982/de-ke-sasi-zhu-zhai- dixon-water-foundation-josey-pavilionlake-flato-architects.

圖4：https://www.archdaily.cn/cn/896327/man-gunong-zuo-wu-ban-gong-shi-stu-d-o-architect.

圖5：https://www.archdaily.cn/cn/799063/qing-kongren-ju-ke-ji-shi-fan-lou-su-po-jian-zhu-gong-zuo-shi.

圖6：https://www.archdaily.cn/cn/891025/long-huchao-di-neng-hao-jian-zhu-zhu-ti-guan-su-po-jian-zhu.