建筑表皮的生态绿化成为当今缝合城市人与自然裂痕的重要手段之一,它可以实现隔热降温、节能减排、净化空气、美化环境、减弱噪音、增加绿化、改善小气候等众多生态效益,是解决当今城市化进程所带来生态环境问题的有效途径。然而目前建筑表皮的生态绿化技术还不够完善,存在技术形式的混乱、应用方法的匮乏、完整体系的缺失、数值模拟的不足等问题,因此本文提出以建筑表皮为研究载体,通过对其生态效益的量化和对建筑设计的结合,实现建筑的绿化,达到扩大绿化、改善环境等生态效益的目的。首先是建筑表皮生态绿化的主要技术体系研究。通过类型特征、结构组成、植物工程、构造技术、形态模式等角度入手,以建筑表皮绿化体系轻技术化、幕墙化、空间化的三种趋势,展开了九种技术系统研究。这也是本次在技术方面的创新点之处。其次是建筑表皮绿化生物膜内涵特征及其生态效益分析。引入生物膜的理念,探讨了建筑表皮绿化的生态内涵。以德国维斯玛应用科技大学绿墙改造项目为载体,运用EnergyPlus能耗模拟软件、CFD计算流体力学软件、U-wert.net材料U值计算软件对建筑表皮绿化的能源性、物理性、区域性生态效益进行了数值模拟分析,这也是本文另一个创新之处。通过模拟结果验证并量化了建筑表皮生态绿化的生态效益。结果表明建筑生态绿化表皮的生态特点与生物膜的特性相呼应,包括可识别性、选择透过性、应变性、内外不对称性,产生的生态效果在保护建筑、缓解热岛现象、隔热、降温、降低噪音、降低光污染、调节雨水循环和维持碳氧平衡等方面起到了显著作用。最后是建筑表皮绿化应用设计方法研究。通过探讨建筑表皮生态绿化与建筑空间、材料、形态、性质、地域的结合关系,提出建筑表皮绿化的技术体系、生态效益、建筑设计相结合的设计方法,包括合理的组织空间、充分的考虑材料、与建筑的形态相互呼应,有效的针对建筑功能和性质,适宜的融合地域的环境。总之本次研究有利于强化建筑设计中的生态技术因素,通过对建筑表皮绿化所带来生态效益的剖析和模型分析,对完善建筑设计生态化转型具有一定的指导作用。