浅谈数字建构背景下建筑表皮的新发展

摘要：本文首先简要的回顾了建筑表皮和数字建构的发展历史，并对相关软件和理论做了简要概述。而后重点从表皮的线性与非线性、结构与材料、功能与文化的多重特性方面谈论了当下建筑表皮的新特征与新发展。最后，作者对数字建构背景下的建筑表皮的发展做了展望，认为其将有助于发扬与传承本土文化。

关键词：表皮、数字建构、参数化、非线性

Abstract：At first, this paper briefly reviews the skin architecture and the development history of digital construction , and briefly introduces the related software and theory . Then It focuses on the current skin architecture of new features and new development from epidermis of linear and nonlinear, structure and materials, multiple properties of functions and culture.Finally, the author gives a outlook of the development of skin architecture under the background of digital construction, and he thinks that it will help develop and continue the local culture.

Key words：skin architecture ; digital construction ; parametric ;non-linear

中图分类号：G627.6 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

建筑表皮在近二十年里，受到了建筑师们越来越多的关注。在当代，随着计算机技术在建筑设计领域的普及，以及新材料、新工艺、新技术的发展，建筑的表皮也逐渐呈现出了各种各样前所未有的新特征。这些特征虽然有其附表性的一面，但也的的确确有其实在性的一面。这种实在性涉及表皮的功能、表皮的空间、表皮的意义等多方面。此外，建筑学在当代被引入了更加广泛的理论和哲学范畴，表皮一词也由于其独有的复杂性和抽象性获得了新的建筑学内涵，特别是在数字建构这一大的背景下，表皮更是超越以往大范围地展现出了超越建筑学本身概念范畴的新的发展方向和特征。

建筑表皮的演变

在当代，建筑表皮的概念已经不再单一或者清晰，它可能是指维护结构的表层，也可能是指维护结构本身。随着建筑技术的发展，建筑表皮开始了一段由“独立”到“自我发展”直至“自成一派”的发展历程。这是表皮由简单的建筑围护与承重功能向复杂的、多元的社会功能转变的过程，也是一段建构设计从清晰明了到混沌复杂的过程。

在表皮的演变中，最具革命性意义的事件是：建筑表皮与建筑结构的分离——这成为了建筑表皮能够被单独出来进行讨论与研究的前提。19世纪，随着工业革命的到来与新技术、新材料的发展，原来需要“循规蹈矩”、“瞻前顾后”的建筑表皮开始能够摆脱结构体的强制束缚。表皮不再扮演承重者和维护者的双层角色。在这样的时代背景下，一大批新颖、时髦的建筑开始出现，其中就有一大批耳熟能详的建筑，例如萨伏伊别墅、巴塞罗那馆。

此后，建筑表皮首先被赋予了美学或者视觉上的效果，成为了建筑艺术表演的“天然场所”。由于现代建筑对于建筑空间的强烈关注，建筑表皮一直处于一种“分离出来后却无人喂养”的尴尬境地，在很长一段时间内，建筑表皮的功能往往被认作是一种室内空间和室外空间的分隔。

20世纪中期以后，材料的结构性逐渐失去了原有的绝对支配的地位，建筑师的视野也逐渐从“如何建造”转变为“怎样建构”。弗兰姆普敦发展了当代建构理论，针对现代建筑中的空间绝对核心地位和后现代文化中的建筑“布景化”提出材料、结构与建造的重要性，讨论的重点不再是建筑的具体构造方式，而是希望从建构的概念入手建立本体论基础上的建筑评价体系。宾夕法尼亚大学教授戴维·莱瑟巴罗在《表皮建筑》一书中深刻地展示了表皮的历史厚度。从历史的角度对表皮进行时间维度上的讨论，不仅能够有力地回应当代建筑中典型的表皮现象，还能够回归建筑的本源，重新挖掘表皮的表面属性的内在潜力——感性上的而非单单是技术上的。20世纪末，从一些建筑师的实践当中，可以深刻感受到，建筑表皮不再被看作是室内空间和室外空间的分隔，而被视为一种室内和室外交流的媒介。

图1 赫尔佐格和德梅隆的LABAN舞蹈中心图2 让·努维尔的卡蒂亚当代艺术基金会大楼

现在，人们对于舒适度的要求程度、对于生态环境的重视程度都越来越高，表皮所要承担的责任也越来越重。不仅仅是新材料、新技术、新空间等建筑现象出现在二维的建筑表层中，新的建筑理论和社会现象也被加入到了二维甚至是多维的建筑表层之中。通过精心设计的表皮所传达的信息可以直接或者间接地回应生态环境、反映社会现状、传递人们的情感。在此，建筑表皮的社会功能得以呈现。而数字建构背景下的更加“复杂庞大”的建筑表皮则为传递建筑学上乃至整个社会上更加“矛盾细腻”的“情感”提供了不可比拟的试验条件和模拟环境。

数字建构技术的发展

数字建构(Digital Tectonic)的发展史在整个建筑的发展史中可以说是相当短暂的，用沧海一粟来形容也不为过。

（1）1963年，计算机绘图运用到了建筑设计中，形成了第一代CAD。计算机辅助设计（Computer Aided Design）的思想开始逐渐形成。

（2）1990年，伴随着数码影像技术的成熟和计算机模拟动画能力的发展，计算机媒体化设计开始形成。

（3）1993年，互联网整合全球的建筑业和建筑咨询，这给传统的建筑行业带来了深远影响。

（4）1995年，计算机技术能够模拟虚拟建筑和虚拟空间，使得原本难以想象和绘制的建筑和空间能够被表达出来。

（5）2000年以来，数字技术的发展开始与设计思维、设计过程紧密地关联起来，一大批新式的建筑被表现或是被建构出来，超越笛卡尔体系带来的不仅仅是视觉的冲击，还有对于传统建筑设计体系、建筑理论体系和评价体系的反思。

尽管数字建构技术的发展史很短，但是其独一无二的魅力已经渗透到了建筑设计的各个层面。如城市空间形态研究、建筑空间分析、居住区采光分析等等。在认知心理学方面，一种人机类交互性质的界面，使得建筑师在设计的过程中，就能先于建造前以第三方的视角研究和感知空间和形体对于使用者心理的影响，进而实现以人为本的设计创作之路。

与数字建构技术相关的软件

针对建筑设计应用的3D软件而言，有以下几类：

（1）CAD类软件。CAD类软件全程是计算机辅助设计（Computer Aided Design）。在建筑设计中。此类软件主要承担制图、计算和建模工作，偏重于图纸绘制。目前应用较多的有AutoCAD、天正Tarch等。