内容简介
本书汇集了来自全球著名的建筑设计项目，以专业的角度展现了建筑表皮的革新。书中以实例的形式，重点阐述了新型材料的特点，包括：节能特性、环保特征（生产环保、使用环保、便于回收利用、废品资源化等）、美观特性、新功能特征（保温、防护、耐腐蚀、吸声、智能等）、高性能特征、耐久特征（耐老化、耐候、耐腐蚀等）、低成本特征、施工优化特征（施工条件、时间、强度、难度得到优化），以及新型材料的发展趋势，包括：低能耗、低资源消耗产品将不断取代高能耗、高资源产品、高比强度产品将得到更广泛的应用、全程污染负荷低的产品将取代全程污染负荷高的产品、功能化产品将会得到快速发展、可再生和废品资源化将在新材料设计中受到更多关注、生态建材将会成为建筑新材料设计的主要目标之一、施工效率高、污染小的标准化组合型建材会成为趋势之一、智能化产品将会越来越多。
这些丰富的展示，不仅是视觉上的突破，还是对想象力的引领。全书细部详细，专业资料查阅方便，极具借鉴意义。着重新型材料的分析，并结合实例阐述细节处理，图文并茂地为读者带来视觉享受的同时，还开拓了相关专业人士的创作思维，提供了更多的材料选择，进一步探究怎样在“绿色”、“生态”、“环保”、“美学”、“人文”等新语境下进行建筑表皮的优化设计。
摘要
立面新材料参照
玻璃立面
U 形玻璃
U 形玻璃，亦称槽形玻璃，是用先压延后成型的方法连续生产出来的，因其横截面呈“凵”形而得名，是一种新颖的建筑型材玻璃。U 形玻璃品种很多，具有良好的透光不透视特性，保温隔热性能和隔声性能优良，比普通平板玻璃的机械强度高，施工简便，有独特的建筑与装饰效果，可节省大量轻金属型材，用途广泛。这种围护材料以它较高的承载力和半透明的视觉特性逐渐得到了建筑师的关注。U 形玻璃表面漫反射产生的光影，营造出半透明的效果，更让人喜爱。
Ornilux Mikado 鸟类保护玻璃
很多种蜘蛛都会编织一种环状的蜘蛛网。这种蜘蛛网带有紫外光的反射功能，可以避免鸟类穿行而给丝网造成破坏。如今，鸟类学家和工程师在这种蜘蛛网中获得了灵感，并将它运用于一种建筑玻璃中。通常，鸟儿们很容易碰撞到建筑物上，因为一般的建筑玻璃都是透明或者带反光的。然而，人们意识到，可以利用鸟类对紫外光的这种特殊的觉察能力来保护这些生灵。Ornilux Mikado 鸟类保护玻璃的设计正是对这种构思的实现。建筑师与鸟类学机构Max Planck 在德国拉尔多夫采尔鸟类保护站展开合作。他们在鸟类经常飞行的地方所做的实验，充分地证明了这款玻璃保护鸟类的有效性。在合作中，还产生了一项创新，那就是玻璃表面的涂层。这种涂层带有网状图案，在人类的肉眼看起来是完全透明的，只有打开背光灯时人们才能够察觉到。这款鸟类保护玻璃可谓建筑创意和鸟类保护的完美结合。
液态玻璃
玻璃是一种透明、不透气并具一定硬度的物料。德国一家研究所研制出一种液体玻璃喷雾，喷涂在物体表面能防尘抗菌，且无毒无害，用途广泛。这家土耳其-德国合作的机构最近声明他们制造的液体玻璃“可以让生活中的一切发生革命”。液体玻璃，主要成分几乎是纯二氧化硅，从石英砂中提取出来，根据具体的表面材质添加水或者乙醇，再无需其他添加剂，据制造商说这种液体玻璃的抑菌效果很持久，因为落到表面的微生物不能轻松地分裂。只需在溶液中添加少量水或酒精，便可将其直接喷涂在任何物体的表面。它将迅速形成一层透明薄膜，其厚度不过是头发丝的百分之一。
新型智能调光玻璃
韩国科学团队开发了一种新型玻璃，可以根据外界的光线调节透明度。这样一来，炎热的季节可以节省空调开支，寒冷的季节可以减少取暖费用。但是和其他设计相比，这种智能调光玻璃还是大有不同的，它完全自动调整明暗，不需要使用者控制。开发团队相当于创造了一个环境——利用纳米晶体面结构分散了入射光（以创造不透明的效果）或消解了光线。这样的设置相对于化学复合材料而言，更加无毒环保，也不需要电流转换透明性，材料自身就可以为自己的变化“做主”。
混凝土立面
超高性能混凝土TAKTL
TAKTL 是一种新型的超高性能混凝土。超高性能混凝土简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，也称作活性粉末混凝土(RPC，Reactive Powder Concrete)。“超高性能混凝土”包含两个方面“超高”——超高的耐久性和超高的力学性能。TAKTL 近似于GFRC（玻璃纤维增强混凝土），但又同时以UHPC 为基础，比GFRC 更有压缩力、拉力和挠曲强度，并可以铸成几乎任何形状、纹理、颜色或图案。这种组合享有专利，主要成分与混凝土一致。神奇之处源自有机质——特制的配方优化了每个材料的粒径以确保较高强度的化学键和较低的吸水率。于是，开发后的材料着色后拥有美丽的外观，并可防水、防碱，可以抵御腐蚀性环境污染。
玻璃纤维混凝土
奥地利材料专家Rieder 研制的FibreC 材料是一种加入玻璃纤维的混凝土面板，十分坚固。原材料虽然很细、很轻，但可以防火，还具有可塑性和伸展性。该材料适用于外立面，同样也可用于室内。与传统混凝土板相比，此板的重量和厚度至少减少到传统混凝土板的1/10，设计自由度极强。作为环保材料，它们可以100% 循环利用，而且因为耐腐蚀、耐火、耐紫外线和耐温度波动而大大加长使用寿命，减少维护工作量。其重量比钢材轻得多，而拉伸强度却明显更高。材料的色彩选择丰富多元，并拥有多个不同的终饰。
木制立面
Arboform 液体木材
德国两名科学家Juergen Pfitzer 和Helmut Naegele 研制的名为Arboform的“生物塑料”，完全由可再生的原料合成。它的基本材料木质素是纤维工业的下脚料，把木质素和树脂、亚麻、其他天然纤维混合后加热，并将提炼出的液体材料吹进空心模具，然后将它凝固。这种环保材料的用途非常广泛，可用于建筑装饰材料及生产家具。此外，液体木材还有一个优点，那就是可以循环使用。专家在一系列试验后对Arboform 进行了分析，分析结果表明，即便被重复加工10 次，这种材料仍可以保留其原有一切特性。塑料是20 世纪最重要的技术发明之一。塑料作为一种材料在现代世界的需求量是最大的，不过它具有许多缺点：无法回收利用；含有可诱发癌症的毒素；由石油制成，而石油储备并非用之不竭的资源。但是这种 “液体木材”，可以像塑料一样被塑造，并可以进行生物降解。
多媒体立面
FLARE 动力学环境反射膜
WHITEvoid 是丹麦奥尔胡斯提出“FLARE 动力学环境反射膜”的最早雏形。FLARE 是气动建筑物的外墙系统，包括许多可倾斜的金属薄片体，通过反射环境光或阳光直射的自然光而形成系统的像素。材料所采用的交互手段是用摄像头对人体位置或人物动作的感应，从而反映变化为设计作品的运动方式。交互的方式是摄像感应，而交互的体现物则是作品本身的规律运动以及灯光的规律变化，即由计算机控制的气动活塞来控制鳞片的倾斜，带来无尽的建筑表面肌理。每块不锈钢薄片在角度竖直时，反射明亮的天光或阳光；当由电脑控制气压活塞使薄片朝下倾斜时, 其表面为背光面则变暗。通过反射环境光或直射光, 每块FLARE 薄片就像是自然光塑造的像素点。
零能耗LED
在德国的领头制造商Schueco 和SunWays 的支持下，建筑师Simone Giostra 和 Arup 开发出一套用在玻璃幕墙中的新型的照明光电元, 并由中国制造商SunTech 视察了第一块太阳能板的制造。这些多晶光电电池元被夹在幕墙玻璃中，并通过稀疏排列使整个建筑表皮呈现云的图案。图案的稀疏排列不仅增加了建筑表皮效果，同时也允许足够的光进入以满足采光要求，起到遮阳和将多余太阳光转变为能量储存的作用。幕墙面积2 200 m2，装置了2 292 个彩色LED 光点。其巨大的尺度以及低处理屏增强了多媒体的抽象度，处理屏并不是用于商业宣传的传统多媒体那样的高处理屏。
生态立面
水泥木丝板
水泥木丝板(WWCB) 是一种多用途的节能环保建筑材料, 由木丝( 细刨花) 和水泥构成。水泥木丝板在20 世纪初就在欧洲被广泛应用，在建筑领域中的应用已有近百年的历史。得益于优异的品质、应用方面的多功能性以及经久耐用性, 水泥木丝板在全世界范围内的应用日益广泛。水泥木丝板常常作为室内吸音材料出现在室内装潢中，大多做成天花板。而现在，全新的六边形水泥木丝板作为墙面材料，令人眼前一亮。这或许就是建筑师的高明之处。不光让生活变得更美好，还拓宽了材料的使用氛围并提高了材料的市场份额。水泥木丝板制作过程相当简单：用选定种类的晾干木料刨成细长木丝，经化学浸渍稳定处理后，木丝表面浸有水泥浆，放入模具，再加压制成，干燥定型后可以使用。它是一款非常环保、防潮的吸音材料。
人造树叶
由皇家艺术学院（Royal College of Art）的研究生Julian Melchiorri 发明的“合成纤维仿生树叶”为城市中追求生活质量的人们带来了一丝福音。这种仿生叶子可以像普通树叶一样进行光合作用，借由光和少量的水来产生氧气。Melchiorri 解释说：“其实植物的生长需要重力介入，多年来如何为远距离太空航行供氧一直困扰着美国航空航天局（NASA），而我们的新材料使人类对太空的探索不再受到氧气储备的禁锢。” 此项仿生叶子项目是Melchiorri 在其创新设计工程课上与塔夫斯大学（Tufts University）丝绸实验室联手打造的，通过将叶绿体悬挂在由蚕丝蛋白质构成的矩阵中来实现预期效果。该材料是直接从丝绸纤维中提取出来的，具有令人惊叹的平衡分子的能力。我将提取出的叶绿体植入丝绸纤维便得到了最基本的光和材料，它可以像普通树叶一样呼吸。“蚕丝叶子是首个人造仿生叶子，它具有轻便、低能耗以及完全生物化的特性。”Melchiorri 阐述道，“我想把大自然的效率结合到人工环境中。如果能将该材料整合到照明系统中，我们便可以在照亮居住空间的同时产生氧气。” 值得一提的是，Melchiorri 表示仿生叶子还可以有更大规模的运用，“这些叶子也可以用于室外，例如建筑表皮和排风系统。我们可以将室外的空气通过这种仿生过滤网吸入室内来提高室内空气的携氧量。”
植被
立面绿化是指将植物（主要是草本类、灌木类）种植于墙面之上，通常该墙面与水平面的夹角设置为75~120 度之间，墙体植物在类似于地面植物的必要养护之下可以存活5~30 年，甚至更长时间。它是随着低碳时代的到来正在世界范围蓬勃兴起的一项高新技术。由于城市土地有限，城市土地绿化成本相对高昂，为此就要充分利用城市空间，在建筑外墙、围墙、桥柱、阳台、窗台等处进行绿化，以改善城市生态环境。
立面绿化犹如为建筑穿上了一层绿色的外套，在夏季对室内空间与建筑外墙起遮阳作用，同时减少外部的热反射和眩光进入室内，在冬季成为建筑的附加保温层；绿化的立面使建筑拥有看起来更自然的外观，同时柔化了城市“水泥化”的僵硬形象。
建筑立面绿化涉及建筑设计和种植设计两方面的内容, 实施建筑立面绿化必须以技术为支撑。随着绿化意识的逐渐深入，立面绿化新技术不断涌现，已经打破了“建筑立面绿化就是利用攀缘植物进行墙面绿化”的传统观念。就目前来看，建筑外立面绿化技术可以概括为地面种植、人工地盘水平种植、人工地盘垂直种植三种。
地面种植
无辅助物型地面种植
无辅助物型地面种植, 即直接在建筑物周围地面上种植植物, 令其攀爬向上覆盖墙面。选用植物以吸附类攀缘植物为主, 自身的黏性吸盘或吸附气生根可以使植物牢固地攀附于墙体表面。也可间种一些缠绕、卷须类攀缘植物, 令其借助吸附类植物的枝茎向四周蔓延。
辅助支撑型地面种植
辅助支撑型地面种植, 在墙外侧独立放置或在墙面安装条状或网状支撑物, 使卷须类、缠绕类或钩刺类的攀援攀缘植物能够借助支撑来绿化墙面。可供选择的辅助支撑物种类繁多, 可以是硬质的金属网架、木质格栅、细混凝土柱等; 也可以是软质的铁丝、钢索、塑料绳等。
人工地盘水平种植
人工地盘是相对于天然地面而言, 离地面有一定距离的各种容器如种植盆、种植箱、种植槽。水平种植代表了植物的栽植方向，即种植容器是水平地固定于建筑立面之上。根据种植容器与建筑的连接方式的不同, 可以分为一体化种植槽种植、活动式种植槽种植及固定式种植槽种植。
人工地盘垂直种植
垂直种植具有同水平种植截然不同的特征, 将植物生长的地盘垂直地安装到建筑立面上, 植物就像从墙面上生长出来的一样，实现了真正意义上的垂直花园。较地面种植和人工地盘水平种植而言, 绿化技术难度大, 对植物的要求也更为严格, 但却能营造独特的建筑立面景观, 在日后定会得到广泛应用。
面板种植
面板种植, 制作某种大小的含有植物生长的栽培基质的嵌板状种植容器, 把植物栽于其中, 经过一段时间的养护后, 直接安装到建筑立面上, 完成快速绿化。
不织布养液种植
不织布养液种植, 不需要土壤或其他无土栽培固态基质, 直接将植根不深、不需土壤的植物种在垂直向的双层不织布中, 以管线方式传输水分和养料，维持植物生长。
墙面一体化种植
墙面一体化种植, 墙体本身直接作为植物生长的基盘。墙面一体化种植目前应用实例较少。
