探究医院建筑表皮设计

有人把建筑表皮比喻为建筑的衣服。

也有人说，上海世博会就是一场建筑表皮的盛宴。

的确，很多人都曾为英国馆的造型眼前一亮：6万条亚克力条中镶嵌的LED，白天将阳光引入室内，夜晚则把室内的光线导出，运用电脑技术使建筑呈现出万千变化。

上海世博会中这样“闪亮”的衣服不胜枚举，它们在给人视觉冲击的同时，也让我们清楚地看到：当代建筑越来越强调建筑在空间体量上的感官冲击，基于设计理念和生态发展而产生的表皮设计已经达到了形式和功能的高度统一。

――在形式上，它能够反映美学规律，承载历史文脉，反映地域特色；

――在功能上，可以隔绝室外恶劣气候的变化，同时引进有利的气候因素；

――在新材料和新技术上，日新月异的材料和技术为表皮设计的进一步发展提供了契机，各种光电和光热转换装饰已被应用到表皮上，起到了收集能量的作用。

相对于其他公共建筑，最复杂的医院建筑的表皮现状如何？有哪些特殊性？时下流行的设计方法有哪些？常用表皮材料有哪些？

我们不妨先从建筑表皮的概念说起，再一步步探究医院建筑的表皮设计。

建筑表皮的概念

目前，建筑界对表皮还没有统一的定义。在建筑发展的历史过程中，表皮的概念一直是模糊的、复杂的、多重的。不同的历史时期，不同的理论派别，对表皮都有独特的界定。表皮的概念、设计手法和其审美意象也在不断地发展，直到信息化时代的来临，表皮被赋予更宽泛、更深层的内涵：建筑表皮是指人们通过视觉触觉直接感受到的建筑表层，包括内部和外部，其概念与建筑外墙有一定区别，可以通俗地理解为“交界面”，包括建筑外立面、屋顶、内部立面乃至门窗等建筑构件，它是连接室内外空间的界面。

如今，它已成为一个连贯地覆盖整个建筑的抽象元素，在强调独立个性的当今社会，明确又强烈地表达着建筑师的创作观点。

医院建筑的表皮设计

现代建筑大师勒・柯布西耶在《走向新建筑》中曾把建筑划分为体块、表皮、平面，后在其提出的“新建筑的5个特点”中又强调了表皮作为建筑物被人类视觉所感知时第一时间所能够传达出的独立“个性”，即不同的表皮设计使得建筑物产生了区别于其他建筑物的“人性化特征”。

对于医院建筑的表皮设计来说，它的“个性”是“提供医疗救助服务”的功能定位，即“功能需求为首”是医院建筑表皮设计参与方都应坚持的原则。其流线的复杂、人员的特殊使用要求等，均是表皮设计中应关注的“人性化特征”。

具体地说，我们需要首先思考怎样确保医院建筑表皮与支撑结构“协同合作”，更好地实现“通风采光”、“保温隔热”、“隔音”、“防火”等功能；同时，我们也应该探究怎样在“绿色”、“生态”、“环保”、“美学”、“人文”等新语境下进一步优化设计，使医院建筑表皮能提供一种美好的心理和视觉体验。

各个功能怎样实现，有哪些注意事项，不同环境中有怎样的操作要领？对此，我们先从医院建筑表皮的设计现状“出发”――

设计现状：整体“同质性”强，辨识度不高

从实用主义的角度看，医院只要能满足医疗救治需求即可，对表皮这种“小问题”花大气力则得不偿失，失去了“功能性建筑”的本意。但是，我们必须看到，一些看似没有意义的细小事物，能通过其蕴含的象征意义对人的感情和情绪产生重大的影响。

中国建筑标准设计研究院高级建筑师刘志鸿在评论国内医院建筑表皮设计保守和突破不大的现状时说：“我国的医院建筑表皮设计整体同质性很强，辨识度不是很高。颜色上差不多都是白色、浅灰等浅色系，追求干净素雅，坚持‘不出错、不出彩’的保守设计思想；而表皮呈现形态上也比较方正规矩。”

刘志鸿建议，现今的医院建筑表皮设计，在满足医院功能需求的前提下，应提倡在“美学”、“生态”、“节能”、“人文”、“绿色”等方面有一些突破，不能因为医院的功能性对表皮设计有一定的限制就不追求创新和突破，但也不能一味地追求设计的创新。同质性强的现状固然与医院建筑的功能性很强有关，但也不足以成为设计者墨守成规，不积极寻求创新的“挡箭牌”。

功能设计：侧重通风与采光、保温与隔热

针对医院建筑的特殊功能性，其表皮功能也有两方面的侧重点――

自然通风与采光，借助3项措施

自然的通风可以加速人体皮肤汗液的挥发，提高人体的舒适度；良好的通风能够加强空气流动，有效提高空气质量，避免交叉感染。足够的阳光照射具备消毒杀菌功效，能有效提高空间的卫生品质。同时，自然通风采光能有效减轻患者的焦躁和压抑情绪。

传统医院建筑表皮设计，常借助在医院建筑顶部或者侧墙设置单层玻璃窗户的方式，依靠热压或风压进行通风，并可通过调节开窗的幅度和角度来调节通风量和风向。而透明玻璃窗也保证了室内的采光需求。需注意的是，单层玻璃窗虽能实现通风采光，但设计不当将面临不能兼顾自然通风采光和保温隔热需求的两难境地。

因此，设计师可借助选择合适的材料、设定窗墙比例、设计窗户形式、增加门窗层数等措施来实现同时满足通风采光与保温隔热的需求。

*选用隔热性能强的玻璃，增加窗扇层数

太阳辐射强时，导致室内温度过高，增加制冷能耗，因此增加玻璃的热阻很重要。一般可以通过选用隔热性能强的玻璃来实现，比如双层中空玻璃、特殊金属涂膜层的“Low-E”玻璃。若在双层中空玻璃的内侧贴上低辐射薄膜，还能进一步提高隔热性。

太阳辐射弱时，从窗户进入室内的太阳热能可起到自然采暖的作用，但是，也存在热量通过玻璃散失的问题。而双层中空玻璃比单层透明玻璃可减少大约50%的热散失，其中可优先考虑选用高透型“Low―E”玻璃。

此外，可以通过增加窗扇层数和玻璃层数，如采用单框双玻璃、单框双扇玻璃窗、多层窗、单层窗户上增设保温薄膜、增设保温窗帘或者保温窗板等来改善窗户的热阻。

*设定适宜的窗墙比例及开窗方式

在窗墙比例设计问题上，应特别关注医院建筑北向、东西向和南向窗的比例。

为了更好地实现室内通风，可用窗户开口方向改变风的流入方向，同时把窗的开口做成活动式，以适应风速和风向的变化。设计窗户开口时，应适当增大开口面积的变动幅度，并确保能渐变地改动开口面积，风量的控制就很容易实现。

具体开窗方式上，在相邻墙面开窗，风向垂直于进风口的通风条件比偏斜的情况更好；在迎风面开窗的情况下，非对称的开窗方式优于对称开窗方式；玻璃窗面从墙体向室内后退，可以控制入射室内的阳光；在东西墙上增设翼墙不仅可以遮挡东西两个方向的太阳辐射，同时还实现采光。

*尝试双层玻璃幕墙

双层玻璃幕墙构造复杂，部件多，导致造价较高；构造复杂对施工工艺也提出了较高要求；另外玻璃表皮的清洁及维护费用相对较高；再者，“光污染”较突出――这些都制约了玻璃幕墙在医院建筑表皮上的广泛运用。但其在气候适应性及建筑节能上却有一定的优势。

双层玻璃幕墙包括 “内皮”、空腔和“外皮”。

太阳辐射强时，通透的玻璃允许阳光直射入医院室内，能满足部分采光需求，节约了机械照明的能耗；同时空腔层间放置的可调节遮阳装置，比内遮阳的单层玻璃幕墙具有更佳的夏季防热能力和节能潜力，且这种优越性在各个朝向都较明显，在阳光直射的西向尤其突出。

光照弱时，通透玻璃能最大程度利用热能，同时空腔可以形成温度缓冲层，有一个蓄热和慢慢释放热量的过程，减缓散热的过程，能降低采暖能耗。

“内皮”适宜采用中空玻璃；层间遮阳装置提倡使用铝合金百叶；“外皮”选用高透型安全玻璃即可。在使用双层玻璃幕墙的低层部位可以相应设置集水槽，并用循环过滤装置，形成表面均匀的喷淋，一者水的蒸发变相引起的降温能够防热；二者可以清洗幕墙，节省费用。若再结合中水利用，更可做到一举数得。

个别实现智能化控制的医院，建筑表皮可以通过统一智能控制，根据阳光调节内置遮阳装置的角度及其他表皮附属构件的状态，从而最大化地实现自然采光通风与保温隔热兼顾。

保温与隔热，4项备注

*寒冷地区偏重保温

在北方地区或冬季严寒地区，应重点解决外门窗及墙体的保温问题。

窗户保温一般多通过选材来提高玻璃的热工性能，例如采用双层玻璃、中空玻璃、真空或者Low-E玻璃等保证保温需求；同时，还能通过提高窗的气密性来减少室内外空气对流传热。

墙体保温多借助采用一些蓄热性能好的材料、设置合适的窗墙比例、采用中间有空气层或者保温层的两层墙体来实现。

*南方地区偏重隔热

南方地区因其终年湿度较大，因此对通风的需求也相对较高。实现隔热，一般要求“厚墙体”、“小窗户”及“多遮阳装置”。通风，包括机械通风和自然通风两种，常见的通风装置有窗户、排气扇、百叶等；一般提倡尽量采用自然通风。隔热要求窗户开口较小，与自然通风要求窗户开口较大存在冲突，由于南方地区比较偏重隔热，这时候要优先考虑隔热，采用小开口的窗户，并考虑采用机械通风来满足通风需求。

*外置铝合金百叶窗值得推广

各种外挂式遮阳帘，夏季虽具有较好的防热功效，却难以兼顾冬季保温的要求；护窗板可以增进冬季保温和夏季遮阳效果，但需以牺牲自然采光为代价。真正能够兼具遮阳与保温功效的构造方式是外置百叶窗，它不仅可以有效降低室内空气温度，而且与其他遮阳方式相比，其夏季室内温度的分布更加均匀，是一种行之有效的遮阳方式。与遮阳功效相同的木制百叶窗相比，铝合金百叶窗蓄热量不大，叶片开启状态下散热好、耐久性强、耐候性强、规模化生产及循环使用的可能性大，故而外置铝合金百叶窗是一种极有推广价值的遮阳设施。

*从系统出发，细化设计

据了解，目前运用于医院建筑表皮的“保温系统”及“隔热系统”都涉及固定和可移动部分。“保温系统”的固定部分包括附加式保温系统、带后部通风空腔的保温立面、特伦布墙、冬季集热窗、暖房、双层玻璃立面、热循环系统；可移动部分包括平开式、滑动式、折叠式护窗板、布窗帘和百叶窗等保温构件以及双层玻璃窗扇。“隔热系统”的固定部分包括雨篷、梁架、固定遮阳板及遮光格栅系统、热反射玻璃、吸热玻璃、光线偏转玻璃、玻璃棱镜系统；可移动部分包括卷筒式护窗板、平开式护窗板、滑动式护窗板、折叠式护窗板、布窗帘、百叶窗、玻璃棱镜系统和玻璃百叶。

保温或隔热功能的实现，离不开各个系统内固定与可移动细部的整合设计。建筑师设计时应该立足系统整体功能，整体掌控，然后再细化各个设计，力求达到整体功能大于所组成的诸细部功能之和。

在根据地域气候特征确定“保温”或“隔热”的侧重后，建筑师应考虑选择哪些构件、装置、系统，以及如何保证功能的最优化。存在冲突的地方应该明确，在特定的气候、地域、人文环境、自然景观中，医院建筑立面主要实现的功能和达到的设计效果，然后细化设计，并有所侧重地重点强化和重点设计。

――在窗户之外增设一道滑动、折叠隔扇或者旋转的百叶窗，便可以增加建筑室内夏季的热舒适度，降低制冷能耗。

――在保证对窗口形成有效遮挡的前提下，适当加大遮阳构件与窗户之间的空气间层，明显有利于降低室内温度。

――采用外挂式铝合金百叶帘，能够自由调节与墙面或窗户的间距，根据天气情况，医患能根据需求实时调整间距，从而能实现更好的遮阳效果。对于采光面积大的“带形窗”，这种优势更加突出。

――在一二层的玻璃幕墙前或者大面积落地窗前，可以采取种植大型的落叶植被实现生态遮阳。夏天，植物枝繁叶茂，能够有效地利用其形成的阴影达到遮阳的效果；冬天，枝叶落尽可以通过玻璃窗提供更多的日照。

在进一步的细化设计中，有诸多此类细节，只要注意到，选择好，做好整合设计，就能实现该医院建筑表皮的主要功能。

形象设计：从6大理念入手优化设计

针对医院建筑表皮设计现状，北京灵顿品牌形象设计中心设计总监吴燕强调，一个合格的设计师在从事医院建筑表皮设计的时候，应综合考虑各种因素，新的创意也是如此。“创新不能凭空想。所有的创意都要有根源，都应有一定的规律可循。医院建筑表皮设计不是孤立的设计，它是医院整体建筑的一部分，是医院周围环境的一部分。它的创意除了要遵循自己固有的关注点外，还要综合考虑医院文化、地域文化、自然景观、城市个性、人员特性、支持技术、造价等。”

该中心的创意总监洪波指出：“医院建筑毕竟不同于纯粹的艺术设计，它不能任由设计师天马行空，它首先要服务、取悦的是患者，应和患者之间有心灵的沟通与共鸣。归根结底，还是要让患者觉得舒适。一个能让患者心理和视觉得到双重满足的医院建筑表皮设计才是成功的设计。”

追求呼应、融合周围环境

吴燕认为，医院建筑表皮不能破坏医院建筑所处环境的整体气氛，要很好地融合在周围环境中，协调地整合在一起。

她说：“如果你在北京798艺术区附近建一所医院，鉴于建筑物所处的整体环境倡导新锐，而且创新的艺术氛围也很浓厚，那么你可以在表皮设计中追求一些大的突破；如果在皇城根旁建一所医院，为和老北京的气氛融合，你就不能设计得过于新锐，不然会破坏整个城市的建筑和谐感。在保证医院本身‘气质’的同时，追求与医院所处环境的呼应和协调很重要。”

在吴燕印象中，首都儿研所附属医院的砖红色表皮在这方面进行了很好的尝试。该院临近日坛公园，周围环境优美且静谧，环境决定了医院表皮不适合做过度醒目的外立面。砖红墙隶属暖色系，明度不是很高，给来往的人以温暖、舒服的感觉，也迎合儿童好动的心理。因有别于周围建筑常见的灰色砖墙，砖红色又相对显眼，加之医院楼层不高，绿树掩映中的红墙，有一定的辨识度又不过分突兀，因此，这所医院整体环境让人感到非常舒服。

立足生命力，提倡简约设计

“医院建筑是一个整体，表皮是其形象展示的一个重要平台，但不是唯一的平台，不能把想彰显的所有理念都统统通过一个表皮来体现。”洪波指出，不能把表皮当成一个面子工程来做，应立足患者心理和视觉体验，选择简单、朴素、大方的设计，这样的建筑生命力会较长久。

基于表皮的简约设计理念，洪波建议，表皮材料不要太多元化，材料之间的组合利用避免太繁琐，“材料要单纯，组合要干净利落，华丽、繁复的堆砌经不起时间的推敲，只能制造一时的‘惊艳’。材料运用太多，还涉及保温层怎么做、构件怎么结合、基面怎么做等问题，对施工工艺要求较高，而且也无形增加了造价。”

而简单的材料可以通过建筑结构的变化，比如体量、结构或者空间的变化来实现，让建筑富有一些美感与情趣。

巧借“创意点”，提升建筑内涵

表皮“创意点”有很多，可以从周围环境、地域特色、色彩方案等着手去打造，同时，巧妙地借用一些象征手法也是制胜的“法宝”。

山西省大同市第五人民医院结合“生命之树”的寓意去诠释整体建筑，并在很多细部设计中去实现这一寓意，整体提升了建筑的内涵，成为该院文化中独具特色和富有代表性的一笔。

该院建筑表皮采用了玻璃外挂米色树状石材的形式，而且在树的枝叶脉络呈现形态上，致力接近山西建筑中的窗格扇形态；中庭顶部有绿叶造型，通过阳光将叶状光晕投照在大厅的地面上；水体底部有树状造型；整体医院建筑布局也采取树状形式――这一切和医院周围高大的绿树很好地结合在一起。

“生命之树”承载了美好的寓意，是独具特色的建设理念；借助细部与“绿树”有关的强化设计，使“生命之树”的形象深入人心。对玻璃外挂树状石材的表皮而言，它成为品牌形象的重要组成部分，带给患者很好的视觉和心理体验。

借用地域特色，成就人文建筑

医院所在的地域一般都有自己特定的文化与建筑特色，医院建筑表皮设计借用其中的一些元素，可以体现一种文化的延续与传承，使建筑物富有一定的人文底蕴。

四川省北川县人民医院把很多羌族的民族元素整合到了建筑表皮的设计中，并努力实践“乡土建筑现代化，现代建筑本土化”。它延续羌族民用建筑中常见的低明度的黄灰色调，表皮主体色调选择黄灰；同时为突出羌族建筑常见的方窗和打造层次感，在外立面方窗四周挑涂了同一色系的锗黄色。

大量采用羌族建筑的方窗，环保又节能，传达给人一种古朴、笃定的印象，方窗被锗黄色围聚，突破了传统医院洁净有余而亲切不够的特征。医院屋顶为羌族的楔形坡顶，起伏的屋面与方形楼组成的景观仿佛是传统的羌族村寨。这样的设计，使医院建筑景观与地域环境巧妙地融合在一起。

参与建设的中国建筑设计研究院高级建筑师杜志杰指出，“方窗”、“坡顶”等羌族传统建筑元素与现代材料经过重构组合，成为建筑表皮和内部空间的主题，而非装饰构件的简单拼贴，使得建筑既有现代感又有传统韵味的厚重。

借助颜色，体现审美情趣

医院的色彩最好统一配色，颜色应相对简单，外立面的色彩种类尽量避免太多，优选明快清新的色彩。色彩太杂乱，很难与其他非表皮系统呼应或保持和谐的状态，会加大其他部位的设计难度，也会无形中增加人力和资金投入。饱和度太高的颜色要慎用或少用，可在饱和度很高的颜色中加入不同程度的灰色适当地降低明度，然后大面积使用，或者可以在局部区域点缀和挑染一些饱和度较高的颜色，以“不喧宾夺主”为原则。

在建筑形体设计确定后，通过颜色可体现审美情趣。无锡市妇幼保健院的主辅楼就是这样一座让人印象深刻的建筑。它的主楼和辅楼设计成一个整体，并通过一片曲面的弧型玻璃幕墙将建筑的北面、东面、南面围裹起来，弱化了各个面的交界，整体造型呈现“船”的形状。该院在楼体两翼表皮挑涂了与粉色同一体系的橙红色，并赋予其灵动的体块，如同急速行驶的船上飞扬着一面面红色旗帜，充满了无限的希望，活泼浪漫的情调浓郁，切合了医院主要就诊人群的心理特征。

慎用表皮来突出医院属性

借助建筑表皮、体量、结构等整体设计，让人一眼就能分辨出该医院的属性――专科医院还是综合医院？可以吗？

专家回答，可以，但是必须慎用。如果牙科医院选择牙齿形状作为建筑外形，然后配套的表皮采用接近牙齿的瓷白色，是否会造成很大的空间浪费？与周围环境是否协调？视觉观感是否舒服？施工工艺能否满足？……一系列问题接踵而至。

“只要标识导向系统设置合理，医院名称的辨识度够高，人们很容易识别医院属性，无论专科或者综合医院，在其名称里一般都有体现；退一步，无论是通过人际传播还是媒体传播，医院一般在一定地区内有一定知名度，人们很容易知晓该医院的属性信息。”

洪波不提倡采用特异的表皮设计直接体现医院的属性：“表皮不是一个具备‘一招定生死’能力的关键环节。医院建筑应该更多地把‘功夫’用在室内，在完善硬件和软件质量上多投入一些，毕竟人们最关心的是医疗服务的质量。可以考虑更多地借助内部装修彰显医院个性。”

翻新设计：常见方式及侧重原则

3种常见方式

当前，很多医院在改扩建时，都面临着建筑表皮翻新的工作。鉴于我国很多老医院的建筑大多采用单层表皮，且大多呈现为重表皮加上简单的外饰材料及构件，专家认为，在新工艺、新材料、新技术支持下的医院建筑表皮更新主要有3种常见方式――

*贴附式：将表皮材料贴附在原有外墙之上

浙江省现代建筑设计研究院有限公司建筑研究所副所长谢作产指出，贴附式即将表皮材料贴附在原有外墙之上，常用于节能改造，以满足节能和美学的双重要求。

*支撑式：将镂空的表皮肌理悬挑在外墙之外

它与外墙形成空腔，用于放置空调机位，并达到遮阳及加强空气流通之目的，并可利用空腔设置空中绿化，达到节能、生态与美学的要求。

*外包式：封闭的表皮结构形成一个密封罩

罩在原有建筑之外，以保护原有建筑，达到内部声光热的各项指标要求。

3个翻新原则

谢作产指出，“贴附式”在医院翻新中运用相对较多，其对材料选择和施工工艺的要求相对较高，具体操作过程中需要兼顾安全、实用及统筹性。

*安全性

安全性是必须首先保证的。鉴于表皮翻新是建立在原有的结构之上，所以附加的荷载需经过核准，以确保结构的安全性，同时要确保表皮层与内层有可靠的联接；考虑到高空坠物对过往人群的危害性很大，对于靠近施工表皮的人流量大的院内道路，在翻新期间最好停用。如若不能，需要确保结构安全，一般需将表皮悬挑在道路上方，必要时设置防护密目网。

*实用性

表皮更新应立足实用性，切不可盲目地攀比及过度地装饰。

*统筹性

“统筹性”是谢作产突出强调的一点。“医院建筑常用的‘贴附式’翻新需要着重考虑节能、隔音、美学等要求，在设计之初就要全面考虑以充分挖掘表皮的综合效能。除了与特殊功能科室相连的表皮部分需要进行一些特殊的处理外，表皮实现节能、隔音只要把好材料关即可，而美学更多借助设计来实现。”

医院建筑表皮材料应用

建筑表皮的分类，与经济水平和技术条件有关，可分为“重”表皮和“轻”表皮。传统意义上的“重”表皮，即传统的石材混凝土等跟结构紧密相联或者是由结构本身构成的表面和外观，如大面积的石材墙体、混凝土墙、窗户的台板等。而这些传统建筑中不可缺少的立面元素正逐渐地被各种新型材料如玻璃幕墙、木质幕墙、铝、钢等轻质材料所取代，这就是所谓的“轻”表皮。

长年从事医院建筑表皮研究的中国中元国际工程公司医疗建筑设计一所建筑室主任张鹏认为，“当今的医院建筑更趋活跃、成熟和冷静，表皮作为必不可少的建筑要素也越发被设计者和院方所重视，表皮材料也不再仅仅是建筑师的创作工具，其本身已经成为设计者力求表现建筑灵魂的重要部分。”

在张鹏看来，建筑师要完成日益更新的医院建筑表皮课题，对于表皮材料的合理运用是直接关系到该建筑成功与否的重要标准。

这种观点，许多建筑师感同身受――

南京大学建筑学院副院长张雷表示：“我们学建筑，都是从学习材料开始，然后再去学习建造，在我自己来看，真正对建筑的理解是从材料开始的。”

北京市建筑设计研究院会展建筑工作室总建筑师刘明骏说：“以我们在表皮设计中常用的玻璃为例：现在的玻璃产品种类繁多，各自侧重的功能也各不相同，有以保温隔热见长的双层玻璃、中空Low-E、中空Low-E夹隔热膜；有以安全性见长的钢化玻璃、半钢化玻璃、安全夹胶玻璃、安全加丝玻璃、安全夹层玻璃，等等。”

在选择表皮材料时，是要用它的隔热性、安全性，还是要安全性和隔热性兼顾？

“有的时候，选择建筑表皮并不是由建筑师决定的，而是由材料本身的特性来决定的。”刘明骏说。

“重”表皮：石材、混凝土

经典的石材，工序简化且通风性能良好

石材幕墙具有光亮晶莹、坚硬永久、耐冻抗压等优点，因而备受业主及建筑师们的青睐，在现有建筑中已占有相当大的比例。

它在医院建筑中的应用频率越来越高，品种也越来越多――已由原来单一的花岗岩发展到大理岩、石灰岩、砂岩等品种。

常用的石材幕墙安装方法是直接粘合或干挂。直接粘合的优点是使工序简化；干挂是在表皮设计中最常见的方式，其优点是通风性能良好。

干挂的做法是采用外全面预埋钢板或螺栓固定石材幕墙的竖向支撑型钢构件，再采用螺栓固定水平支撑角钢，在水平支撑角钢上用螺栓固定连接石板的配件。这种方法和直接粘合法相比，虽然构造较复杂，钢构件较多，造价较高，但是它有可靠的安全性，构件易调节，石板规格尺寸易控制，且质量较好。

可塑性极强的混凝土，传达简约、质朴、理性的内涵

混凝土是现代建筑中应用最为广泛的材料之一。它是一种可塑性极强的材料，特殊的化学性能使其表现为：初期柔软而终期坚硬，具有既似石材又不是石材的美学价值。根据混凝土的流动――凝固――硬化的特征，混凝土表皮可以创造出丰富多彩的纹理和质感， 营造不同的环境氛围。

混凝土作为表皮材料，以一种质朴的形式展示富有力度的内在性格，作为一种沉默却有力的存在，烘托整个建筑的坚实气氛。

混凝土在很多情况下表现得光滑、平整，对表面光洁度的追求既是对混凝土表面的光滑、精度和耐久性的技术挑战，也是对混凝土材质表现力的挑战，光洁的表面在光线的作用下形成轻盈、细腻的形象。

混凝土是现代建筑的基本材料，以前常作为承重材料使用，把它包裹在建筑表皮的里面。现在不同了，随着混凝土加工方式的优化和深入，已经有越来越多的建筑用混凝土作为表皮，因为建筑师用它来传达简约、质朴、理性的内涵。

在生产混凝土的过程中，通过调整或添加不同种类的混凝土料，可以影响混凝土的颜色、质感和外观。被改变参数的混凝土结合不同的施工工艺，可以做出如雕刻、印刷、特殊的模板等，使建筑表皮产生了不同的外观效果。

“轻”表皮：玻璃、金属板材、绿色植物

百变的玻璃，创造室内外的交流

中国中元国际工程公司民用建筑设计研究院副总建筑师李冬梅告诉记者，在常用的表皮材料中，玻璃是当之无愧的主角。“在表皮材料中，玻璃和石材的组合以及玻璃幕墙最为常见，建筑师对玻璃的运用，主要是发挥其澄净、透明的特点，将室外的景物一览无遗，创造室内外的交流。”

如今，随着工业技术的发展，玻璃可以做成透明的，也可以做成半透明或不透明的。“它既可以柔弱，也可以坚强，再借助设计师的巧思，玻璃由传统的窗户和幕墙就可以转变为风姿绰约、千变万化的建筑表皮，传达出更加丰富的信息和含义。”李冬梅说，新技术生产出的玻璃所具有的优良绝缘性能和荷载潜力已经改变了人们对它的传统认知。

例如，曾荣获2009年度全国建筑鲁班奖的第307医院综合楼的阳光大厅就是成功利用玻璃特性使之成为建筑表皮的亮点。

该阳光大厅地上4层，地下2层，高18.3m，由数以百计的玻璃幕墙搭配石材幕墙、铝板幕墙的钢结构框架组成。设计师在确保玻璃、石材、铝板通缝的同时，利用玻璃全方位的反射原理和典雅有致的玻璃面板，营造出既虚幻又透亮的视觉效果。这种多角度的透视效果，既可以呈现出大厅之外的医院景观，又可以捕捉到就医者自身的瞬间变幻，远远望去犹如巨大的水晶。

目前，几种在医院建设中常见的新型节能玻璃材料出现了――

*中空玻璃

即通过在两层平板玻璃中间利用间隔框架隔开，周边密封，充入干燥空气并填入少量干燥剂保持空气干燥而制成的。它不仅有效地起到隔热隔音的节能作用，而且具有时尚美观的装饰特点。

*低辐射玻璃、多功能镀膜玻璃

又称保温镀膜玻璃，这类材料的特性是对可见光高通透，对红外线辐射高反射，特别是对远红外辐射有极高的反射率，可让80％的可见光进入室内，同时又能将90％以上的室内物体所辐射的长波保留在室内，透明性很好，广泛用于科教实验楼等。

*自清洁玻璃

玻璃表面可以敷加不粘涂层，防止积灰；或者敷加接触反应涂层，在紫外线作用下可以把有机污物分解，此种涂层对付油腻的手印等污渍最为有效。

其实，玻璃表皮的节能技术应用在医院建筑中已经取得了不错的成绩，如天津市中心妇产科医院综合楼工程。它的外檐立面造型独特，建筑表皮由玻璃幕墙与铝板幕墙、花岗岩石材幕墙完美搭配、融合，给人以简雅轻灵的感觉。

该院副院长黑俊杰介绍说：“主楼东端顶部采用玻璃塔式造型。整个工程所有砂浆均采用预拌砂浆；外窗采用断桥铝合金型材加Low―E中空玻璃；外墙防水采用高聚物改性沥青防水卷材……多项节能材料综合应用。”

经天津建科建筑节能环境检测有限公司对该工程进行民用建筑能效测评，全年耗能量为69.92kwh/m2,节能降耗率为50.89%，效果显著。

具有前卫色彩的金属板材，高层建筑的首选

使用金属板材作为建筑表皮是当代建筑的一个重要特点。

它轻量化的材质，减少了建筑的负荷，为高层建筑提供了良好的选择条件；防水、防污、防腐蚀性能的优良，保证了建筑表皮持久常新；加工、运输、施工都比较容易实施，为其广泛使用提供了强有力的支持；色彩的多样性及可以组合加工成不同的外观形状，拓展了建筑师的设计空间；较高的性价比、易于维护、使用寿命长，也符合建设方的要求。

如今的金属板材种类比较多，如镀锌板、铝板、不锈钢板、铜片等，建筑师可以通过不同的加工方法让同样的金属板材呈现出不同的效果。广州市妇女儿童医疗中心的“健康球”就是金属表皮应用的一个典型案例。

精心建造的金属网表皮自由地悬挂在建筑的东面，仿佛在建筑体量上翩翩起舞。远远望去，建筑体量成为表皮展现的背景，透过表皮呈现出若隐若现的影像，既增强了医院的动感又起到防风雨和遮阳的作用。

“工程的特色设计之一是‘健康球’, 闪烁着彩灯的‘健康球’，引导富于联想的孩子们进入童话的世界。”曾参与该项目设计的建筑师曾奕辉颇为感慨。在实用面积为1300m2的健康球内，医院设置了“玩具吧”、新生儿游泳中心、孕妇教育中心等亲子玩乐区，为新生儿活动以及准妈妈学习保健知识提供了平台。

绿色植物，常用于屋顶

张鹏告诉记者：“如今，树木、草坪、灌木、攀缘植物等都可以作为表皮材料，成为建筑师诠释绿色表皮设计理念的常用手法。医院可在建筑表皮上附着植物，构成具有生态气候适应特征的绿色建筑表皮，利用植物形态的季节变化，如夏遮阳、冬日晒，从而解决建筑的防热与采暖问题。”

据了解，在我国医院建筑中这已经有了许多成功的案例，医院多是将该技术应用于屋顶，也就是我们常见的屋顶花园，如中国医学科学院肿瘤医院、北京中日友好医院、总医院等。

“在选择屋顶绿化的植物时，注意要选择抗旱、生命力顽强的植物品种，比如佛甲草。”北京荒野屋顶绿化有限公司副总经理彭万江以其参与设计的中国医学科学院肿瘤医院的屋顶绿化项目为例介绍道，“根据该院屋顶条件，如承重量、防水系统等，选择小型乔木、低矮灌木和草坪、地被植物进行屋顶绿化植物配置，并设置园路、花园小品等，层次丰富。绿色的表皮应用除了保温隔热、吸附灰尘，还能延长防水层寿命。”

“在这个复合绿化表皮中，遮阳植物栽植在构架上，构架与墙面之间形成了良好的通风间层，这种方式既可避免常见的爬墙遮阳植物对墙体的不利影响，还能有效地控制植物的生长周期。”彭万江说。

材料运用中的注意事项

不同的地域气候导致选材的不同

目前，我国在调节和利用气候资源的建筑表皮研究方面，尚处于模仿和吸收应用国外经验和成果阶段，鲜有密切结合本土气候、经济、技术和文化的案例。

*采用“变化的策略”

“在不同的地区不能寄望用某种单一的表皮材料来解决不同季节的不同要求，使该地区建筑适应气候的唯一办法是采用‘变化的策略’。”张鹏告诉记者，对于表皮材料的使用，在不同的地域上要注意区别。例如北方的气候特点就决定了医院建筑的表皮材料应该以厚重的材料为主，例如砖、石头等；在南方地区，必须考虑到日照强烈、雨水集中的气候特点，采用铝板、玻璃幕墙较多。

昆明医学院第一附属医院就是一例，它的建筑表皮不仅注重形式上的美感，并且能起到采光和遮阳的作用。

“由于医院地处西南，根据当地日照强烈的气候特点，我们在设计建筑表皮时采用双层表皮的方案。”主持该项目设计的中国中元国际工程公司医疗建筑设计研究院副院长谷建告诉记者，该院建筑表皮通过多种表皮材料的巧妙结合，使建筑表皮可以根据室外光气候的变化，调节遮阳板的角度，协调好建筑表皮遮阳与采光的关系。“它可在阴天时将天空扩散光反射到室内，当阳光照射时，构件则转到垂直方向，表皮则能有效地遮挡太阳辐射。”

此外，在病房区域内，设计师利用两层表皮之间有限的空间，巧妙地做出晾衣空间。这不仅解决了患者的晾衣问题，同时还使得医院的造型做到整齐划一，协调美观。谷建建议，建筑师们应树立强烈的气候资源利用意识，“不仅在太阳能利用方面，还要通过建筑设计手段，更多地采用适宜技术，赋予建筑表皮充分利用所有气候资源的功能，实现普遍的建筑节能目标。”

*不宜过多地使用镀膜玻璃或深镀膜玻璃

此外，“医院建筑的表皮必须要反映医院建筑的功能。”谷建不建议医院过多地使用镀膜玻璃或深镀膜玻璃，“这种表皮在医院并不合适，阳光通过有颜色的镀膜玻璃反射进诊室或者病房，很容易影响到医生对患者的诊断。”

不同的历史文脉导致选材的不同

李冬梅认为，重视建筑表皮的历史文脉延续并非表示就要抛弃对新技术的追求，而是要人们体验文化环境、历史环境对生活的影响，使人们的生活更为丰富，更富人情味，满足当今社会需要。“建筑是历史的标本，是整体文化的体现和组成部分，当然也就必然受到地域文化的影响。”

*延续当地历史文脉

浙江省台州医院恩泽纪念楼在建筑立面改造设计时，有意识地延续地方历史文脉，将传统建筑理念抽取出来，作为现代建筑立面设计时的依据，使医院建筑具有地方民族特色。

医院的外墙根据位置的不同，分为涂料墙面和面砖墙面，内墙采用彩钢板岩棉、防霉涂料等，屋面平坡结合、高低错落，充分突出当地传统马头墙（南方徽派建筑常用的形式之一）的建筑特色。这是一家造型仿古成功的现代化医院建筑。

*传承医院自身历史

除此之外，许多医院对自身历史底蕴的传承也越发重视，特别是在对新老建筑之间的融合和建筑风格的延续上提出了很高的要求。张鹏谈到他参与设计北京大学第一医院门诊楼时，院方对建筑的立面在设计阶段就有明确的要求。

“该医院从上世纪90年代开始推行改扩建，出于对将自身历史传承与建筑融合的考虑，在表皮设计上医院格外斟酌。院方并不盲目地追求‘时髦’，而是坚持因地制宜的原则，新建筑延续着原有建筑厚重大气的风格。在材料种类的选择上，除了辅料有所变化之外，主材料都保持不变。如今看来，院区整体效果非常不错。”张鹏说。

可尝试融入绿色技术

李冬梅在设计北京某项目时，将绿色表皮设计理念作为该项目的闪光点，以三星绿色标准为建设标准。

然而，如何把绿色理念融进方案里面呢？是技术优先还是形象优先？

“技术优先是必须的。”李冬梅告诉记者，“绿色表皮设计并不是有通风、绿化可以了，而是需要通过综合技术运用才得以实现的。”

李冬梅及其团队独具匠心地采用了复合的绿色技术策略――地道风加回风井、双层呼吸式外窗加感应遮阳、消防水池加水蓄冷、光电池加夜间照明灯。

然而，难题接踵而至，“这样的想法如何在建筑立面和平面上体现呢？”

李冬梅最终选择将“立面竖向线条即地道风风道，由南至北、由平至斜构成渐变的竖向混凝土构件，与渐变的东南斜向玻璃组合。”

“这样‘就事论事’地解决问题，既避免了与其他建筑过近产生的视线干扰，又争取了更多的光线照射，做到形式与功能的有机结合；同时，竖向线条与原楼水平带形窗产生了呼应关系。”李冬梅说。

小 结

回望建筑的历史，随着地域主义、生态设计理念的兴起，建筑表皮设计将会不断地再向前发展。相对于国外，国内建筑表皮设计和建造还属于起步阶段。随着生态观念的发展，国内对生态建筑、节能建筑的关注会越来越多，因此，引进建筑表皮设计理念对于绿色建筑的设计和建造将具有十分重要的推进意义。

我们仅仅探究了医院建筑表皮设计及材料运用中的些许方法，如能对关注医院建筑的您有所裨益，将是我们最大的愉快。