浅谈穿孔铝板在建筑表皮中的应用

浅谈穿孔铝板在建筑表皮中的应用

由于材料的发展以及建筑师的追求，穿孔铝板作为一种新兴的建筑外表皮材料，在建筑上到更广泛的应用。穿孔铝板因其能够在城市街道空间和建筑内部之间形成半透明的界面，且不会过多影响建筑内部的使用要求，同时可以统一立面效果，形成完整、有秩序的城市界面，其在建筑表皮中的应用值得进一步研究。

1. 建筑穿孔铝板与分类

1.1 定义

穿孔铝板指用纯铝或铝合金材料通过压力加工制成(剪切或锯切) 的获得横断面为矩形, 厚度均匀的矩形有各种孔的板状材料。穿孔铝板作为装饰用板，美观大方。做成各种器皿，耐腐蚀，坚固耐用，做成厨房用品耐高温。在现实生活中有广泛的应用。

1.2分类

⑴. 按合金成分分为：高纯铝板、纯铝板、合金铝板、复合铝板或者釺焊板和包铝铝板等。

⑵. 按厚度分为：薄板、常规板、中板、厚板、五条筋花纹铝板和超厚板等。

2. 穿孔铝板的建筑表皮要素与作用

2.1 穿孔率

穿孔率是影响建筑表皮穿孔铝板单元的核心因素，是影响其视觉整体感的表达、降低建筑能耗程度的关键。

⑴ 穿孔率与视觉清晰度

穿孔铝板不同穿孔率的设置，在建筑表皮的应用上会产生不同的室内和室外、夜间和白天的视觉效果。由室外看向室内时，穿孔铝板表皮主要表达建筑的整休效果，可避免室外对室内活动的观察，较好地维护室内空间的私密性；从室内看向室外时，穿孔铝板表皮对室外景观形成一定程度的遮挡，不同的穿孔率对观察室外景象的影响程度差别较大。穿孔率较低时，穿孔铝板对室外景象遮挡效果明显；穿孔率较高时，人眼通过穿孔板的孔隙，仍能感受到室外景观活动 。

⑵ 穿孔率与遮阳效果

相同板厚、相同孔径大小的前提下，穿孔铝板的穿孔率越低．遮阳效果越好，进光量越少，采光越差，接受的高辐射缺越少，遮阳效果越好。反之，穿孔率越高．遮阳效果越差，进光量越多，采光越好，接受的高辐射缺越多，遮阳效果越差。

2.2孔径

孔径是穿孔铝板单元的影响因素之一，控制冲孔的孔径、孔间距和排列方式，可影响穿孔错板表皮的视觉清晰度，创造新奇的视觉效果，结合穿孔率、板厚等因素可起到减少太阳辐射热，降低能耗的作用

2.3 板厚

受加工成本、单元自重、单元平整性等因素的影响，作为外表皮使用的穿孔铝板板厚常选用1.0mm ～6.0mm 。随着穿孔率的增加，板的平整性受到影响。

2.4 板型

板型有平板形、折板形、波浪形、锯齿形和短边折板形之分。随着穿孔率的增强，穿孔铝板的强度呈减弱趋势。板型的选择影响穿孔铝板的强度，继而影响穿孔板模块的大小、起连接作用的龙骨数量、整体效果表达等。

3. 穿孔铝板的建筑表皮主要特性

3.1材料特性

金属特性铝是一种高延展性、密度小且导电性能良好的金属，在建筑表皮的应用上容易产生明快的空间效果。能反映周边环境的朦胧影像和色调。相比较玻璃的透明性和金属板材的不透明性，穿孔铝板在二者之间达到一种半透明的效果，可以形成像纱一样的朦胧感和轻盈感，丰富建筑表皮的表现力。

4. 穿孔铝板的建筑表皮应用

4.1视觉整体感

穿孔铝板表皮在包裹建筑立面时，能够与其他材料共同构成均质的立面，丰富表皮的肌理与层次，同时调节室内采光、遮阳条件。 也可以设计一些不同的表皮效果：

⑴. 均质视觉效果。均质的视觉效果是由均质穿孔率的穿孔铝板单元以及铝板单元的均质的表皮构成方式完成的。

⑵. 非均质视觉效果

①. 单元的穿孔率非均质。单元的表皮构成均质非均质穿孔率的穿孔铝板单元作为外表皮可适应建筑内部不同的使用功能要求，满足其采光、遮阳需求，是对其使用功能的适应性。

②. 单元穿孔率均质单元的表皮构成非均质 ，可分别组策划那个渐变效果和图案化效果。这个应该由设计师因地制宜。

⑶. 外景效果

穿孔铝板表皮环绕建筑，由室外看向室内，表皮为“图”而室内空间为“底”，且随着光线和观察视角的变化可以感受到的建筑界面开放程度亦不同。从室内看往室外时，穿孔铝板表皮为“图”而室外为“底”，由于室外空间亮度高于室内空间，人眼会不自觉捕捉亮度高的空间，透过高穿孔率的穿孔铝板经过视觉景象叠加处理仍可以充分体验室外的景致。

夜景效果的应用由于主要光源的不同可分为内透光和外照明两种方式。内透光的夜景效果依据相同原理，进入夜晚后，室内空间亮度高于室外空间，表皮与室内、外的图底关系与白天时互换，光线透过穿孔铝板表皮感染室外。

4.2构造方式

⑴. 外表皮主体

穿孔铝板作为建筑外部表现的主体，不同板型、构造方式的穿孔铝板整体性效果不同。建筑物作为一个完整、有力的形象矗立于自然环境中，有丰富形状的穿孔铝板表皮覆盖建筑的立面，光线经过建筑表皮的过滤，进入建筑内部的光线变得非常柔和，给室内创造出非常好的光环境。

⑵. 外表皮构成元素

穿孔铝板龙骨系统可与铝板单元并置，共同组成外表皮系统。根据穿孔铝板单元模块的尺寸，龙骨系统常以均质的网格划分建筑立面，强调立面尺度感。

4.3建筑物理环境

⑴. 遮阳特性的应用。建筑的室内热量主要是经过穿孔铝板孔洞，穿过空腔传递到内层来的，选择合适的穿孔铝板表皮遮阳形式、穿孔率是影响其遮阳效果的关键。

⑵. 采光特性的应用。应考虑采光、遮阳特性。通过设置合适的穿孔率，同一块穿孔铝板既能达到遮阳效果，也可满足室内的采光需求。

⑶. 通风特性的应用。穿孔铝板作为建筑表皮常作为敞开式外循环体系通风幕墙使用，适宜于夏热冬冷地区。通风节能环保幕墙比传统幕墙采暖时更能够节能。

5. 应用

5.1 澳大利亚 悉尼 科技大学工程建筑

该建筑位于重要的城市区域内，是悉尼科技大学城市校园和悉尼CBD 南端的门户。该大楼雕塑感极强，与周围的传统建筑及本区对面的拟建高楼风格迥异。四块倾斜板将建筑体量包覆起来。铝质薄板上孔洞形成的图案源自“悉尼科技大学工程和信息技术学院”的二进制代码。表面“鱼鳃”状的突起结构打破了立面的单调感，不仅在视觉上强化了板材作为大楼皮肤的特性，而且带来了让建筑呼吸的象征意义。

6. 结语

穿孔铝板良好的材料、技术特性以及塑造表皮视觉整体感、降低建筑能耗的优势，使其能够在建筑表皮具的应用上有很大前景，建筑设计师非常看好，并将进一步探索和创新其构造方式和表现效果。