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中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号：
原始社会和古典建筑时期，建筑表皮融合在承重的结构系统中，如居住在北极地区的爱斯基摩人，他们居住的建筑名为雪屋，其建筑材料就是一条条长方形的大冰块，建筑方法是先将冰块交错堆垒成馒头形的小屋，再在冰块之间浇水，很快便冻成一体，密不透风；现代主义建筑时期，勒·柯布西耶常常将混凝土浇筑而成“粗野主义”风格的建筑，不加掩饰的模板痕迹以及粗糙质感的混凝土在承重的同时又是建筑表皮；当代，日本建筑师安藤忠雄用清水混凝土表达了建筑宁静而庄重的内涵，这同样也是建筑表皮承重的实例。这些建筑采用自身表达的方式，从而达成一种结构性和整体性的视觉效果。
与以往结构与表皮一体化所不同的是，时代的发展和数字技术的进步产生了新的审美以及新的设计思维，伴随预制工艺的再度兴起，建筑师以空前的激情和想象力来探讨预制外墙表现形式。在这以背景下，如果仍以传统的建筑结构来讨论预制外墙，这无疑只是停留在表面上的探讨而已，无法进一步挖掘预制外墙的内在逻辑。技术的发展和新材料的创新使建筑结构逃离了以往模式的束缚，变得更加自由化：结构可采用的材料更加多样，除了传统的钢筋混凝土，还有合成材料以及生物材料；结构的受力也不再是传统正交网格的模式，而是更加具有流动性。因此，结构性外墙的出现使当代的建筑呈现出突破性的形态，使建筑设计得到了新的发展方向。
1.等级模糊
在传统意义上，建筑按其构成分为墙体、梁柱、屋顶、楼板等要素。结构性表皮不强调结构构件在不同方向之间的差异性，通过折叠、扭曲、包裹等方式，使各个要素形成变化连续而有变化的整体。这种变化模糊了传统建筑空间的等级差异，加强了各个空间要素之间联系，形成了一种类似蒙太奇的空间感。
JesseReiser和NakanoUmemoto设计的钢结构矢量墙就很好的诠释了墙体与结构等级结合的这一理念，是对计算机技术下的逻辑的又一次探索。该项目在于探索使用激光切割系统切割的标准钢板，并通过对其弯曲和折叠来制造弯曲的穿孔表面，一旦经过切割，一块扁钢可以形成具有一定体积，可扩展延伸的透明平纹表面效果。这种灵活的模块可以使围墙从原来的1.2m*2.4m的纸张尺寸延伸成一个结构稳定的扩展面板，根据不同的材料，有的甚至能够远远地超过本身的尺寸。通过这种激光切割，一块标准材料不但能在X和Y轴上得到延伸，整体呈现几何形式增长，也能根据其不同的用途选择不同的增长方式。
矢量墙的制作在利用新的数字化设计和制造工艺优势同时，阐述了战后预制逻辑的当代观念。在整个设计过程中比较早就有把刚醒平面发展成为独立的相关表面的这个想法。这种想法是处于对僵硬的织物体系的不同需求上发展起来的，作为建材，本质上钢铁能够成为高效的建筑材料，因为这种材料哪怕是达到极薄的程度也还是具有一定的刚度和强度的，由于最初的设计思想是利用其可塑性来达到很多种可能。在这个项目过程中，设计者与管理者讨论了多种可能的模型和地点。包括像座位和储藏空间等元素的纳入。这些元素都会通过设计模型进行研究，但最终因为尺寸和预算的原因只留下一块。
2.相互支撑
传统的结构受力是将力分解成正交方向上的水平受力和垂直受力，根据建筑的构成要素进行等级化的传递方式，即由屋面和楼板传至梁柱，最后到达基础。结构性表皮不是按照建筑部位的不同依次受力，而是在结构受到外力作用时，相互支撑的结构构件通过自身的逻辑组织成一体，使建筑的每个部分都共同参与抗力。
例如伊东丰雄(Toyo Ito)2002年为伦敦肯辛顿公园(Kensington Garden)所设计的蛇形画廊凉亭(Serpentine Gallery Pavilion)，这是建筑师在被赋予创作自由的前提下，以实验性的角度去探索更新的建筑形式，来设计建造出临时性的户外建筑。整个建筑就像是一个四方形的盒子，长宽18m×18m、高4.5m。建筑沒有柱子，结构为钢片所组成的框架。看似随机组合的框架，其实按照严格的数学模式排列而成：按照将正方形一边回转一边扩大的演算法规则，形成了螺旋的网状体系。建筑除了底面之外的五个面处在同样的网状体系下。这样，建筑表皮形成了由三角形和梯形所构成的复杂网格。施工时采用预制构件进行现场装配，结构框架由12-20mm的钢片构成，并由玻璃和铝板将钢片围合的缝隙贴合。在方正的建筑形体中穿插斜线网格使建筑具有了动感，而透明与实体的交错形成了强烈的构成感。正如伊东丰雄所说，他的作品不是为了表现一种美，而是为了展现一种有活力的动态模式。
还有伊东丰雄的Mikimoto大厦，表面用12mm的白色金属板包裹，像是美洲豹皮，冷峻锐利。到了晚上，它被點亮成了五颜六色，因为他光滑的表面印出了四周建筑的霓虹灯，如同万圣节的南瓜灯，光影靡丽。外墙既是表皮又是支撑结构，非常的轻盈优美。御木本银座2号大楼外墙由四块薄墙包裹，从而创造出一种管状的结构系统。大楼内部没有柱子，楼层由九个同质相似的板面堆叠而成。钢板连同立柱一起夹在中间构成墙体的镶板，这一结构在一个工厂里完成加工巩固，然后被运到建筑场地使用。在场地立起这些结构体并进行现场调整后，将它们焊接一起，并往里灌入200mm的混凝土。该结构系统将钢板视为消耗性的模架，可以创造出一个极薄的、强度高且有充裕空间的结构体。同时，由于这是个没有方向性的平面结构系统，可以自由地在任一方位开窗凿洞。
建筑的窗洞呈现随意的不规则形态，源于用7个三角形分割外墙面板后所形成的类似晶体的几何结构。将这一结构与流畅变动的（好像抓住了变化的某一瞬间）窗洞图案式样相结合，加上对特殊覆料的使用，整个建筑看上去既柔和轻盈又优雅精细。该设计不基于纯粹的几何学，也不是依循（结构的）表现主义手法，而是采用了一种新的方法。通过采用一种被称为“有限元素分析方法”的结构分析技术，使这类设计第一次成为了可能。伊东丰雄的Mikimoto大厦，进入预制钢板建筑时代的标志。
外墙与结构相结合以技术的提高为前提，使曾经单纯作为承重的结构系统也可以作为表皮表达自身的意志。同时，结构性表皮在建筑稳定性和艺术创造力方面取得了更加良好的效果，为未来的建筑设计提供了一个有前景的方向。能够通过表皮将结构的受力关系清晰直观地传达出来；同时，建筑内部平均受力的柱网被分配到表皮部位，使得内部构架被相对地解放出来，可以得到更自由和完整的室内空间。建筑表皮是建筑室内外空间分割的边界，内部的私人领域与外部的公共领域交汇于此。结构性表皮具备了表皮和结构的双重属性，可替代空间结构系统成为建筑空间的主导因素，于是私人领域和公共领域可以相互渗透交错，形成具有无数可能性的交流界面。
参考文献
1.刘先觉.现代建筑理论——建筑结合人文科学自然科学与技术科学的新成就.北京：中国建筑工业出版社.1999.9
2.戴明，信息化进程中建筑设计的历史变迁：[博士学位论文]，南京；东南大学，2005
3.吕爱民，项秉仁，生态建筑的数字化建构，新建筑，2005，（06）
4.卫国，徐丰，参数化设计在中国的建筑创作与思考，城市建筑，2010，（06）
5.俞传飞，想象·增值·质变——数字化技术应用在建筑领域的阶段性划分，华中建筑，2001，（04）
原始社会和古典建筑时期，建筑表皮融合在承重的结构系统中，如居住在北极地区的爱斯基摩人，他们居住的建筑名为雪屋，其建筑材料就是一条条长方形的大冰块，建筑方法是先将冰块交错堆垒成馒头形的小屋，再在冰块之间浇水，很快便冻成一体，密不透风；现代主义建筑时期，勒·柯布西耶常常将混凝土浇筑而成“粗野主义”风格的建筑，不加掩饰的模板痕迹以及粗糙质感的混凝土在承重的同时又是建筑表皮；当代，日本建筑师安藤忠雄用清水混凝土表达了建筑宁静而庄重的内涵，这同样也是建筑表皮承重的实例。这些建筑采用自身表达的方式，从而达成一种结构性和整体性的视觉效果。
与以往结构与表皮一体化所不同的是，时代的发展和数字技术的进步产生了新的审美以及新的设计思维，伴随预制工艺的再度兴起，建筑师以空前的激情和想象力来探讨预制外墙表现形式。在这以背景下，如果仍以传统的建筑结构来讨论预制外墙，这无疑只是停留在表面上的探讨而已，无法进一步挖掘预制外墙的内在逻辑。技术的发展和新材料的创新使建筑结构逃离了以往模式的束缚，变得更加自由化：结构可采用的材料更加多样，除了传统的钢筋混凝土，还有合成材料以及生物材料；结构的受力也不再是传统正交网格的模式，而是更加具有流动性。因此，结构性外墙的出现使当代的建筑呈现出突破性的形态，使建筑设计得到了新的发展方向。
1.等级模糊
在传统意义上，建筑按其构成分为墙体、梁柱、屋顶、楼板等要素。结构性表皮不强调结构构件在不同方向之间的差异性，通过折叠、扭曲、包裹等方式，使各个要素形成变化连续而有变化的整体。这种变化模糊了传统建筑空间的等级差异，加强了各个空间要素之间联系，形成了一种类似蒙太奇的空间感。
JesseReiser和NakanoUmemoto设计的钢结构矢量墙就很好的诠释了墙体与结构等级结合的这一理念，是对计算机技术下的逻辑的又一次探索。该项目在于探索使用激光切割系统切割的标准钢板，并通过对其弯曲和折叠来制造弯曲的穿孔表面，一旦经过切割，一块扁钢可以形成具有一定体积，可扩展延伸的透明平纹表面效果。这种灵活的模块可以使围墙从原来的1.2m*2.4m的纸张尺寸延伸成一个结构稳定的扩展面板，根据不同的材料，有的甚至能够远远地超过本身的尺寸。通过这种激光切割，一块标准材料不但能在X和Y轴上得到延伸，整体呈现几何形式增长，也能根据其不同的用途选择不同的增长方式。
矢量墙的制作在利用新的数字化设计和制造工艺优势同时，阐述了战后预制逻辑的当代观念。在整个设计过程中比较早就有把刚醒平面发展成为独立的相关表面的这个想法。这种想法是处于对僵硬的织物体系的不同需求上发展起来的，作为建材，本质上钢铁能够成为高效的建筑材料，因为这种材料哪怕是达到极薄的程度也还是具有一定的刚度和强度的，由于最初的设计思想是利用其可塑性来达到很多种可能。在这个项目过程中，设计者与管理者讨论了多种可能的模型和地点。包括像座位和储藏空间等元素的纳入。这些元素都会通过设计模型进行研究，但最终因为尺寸和预算的原因只留下一块。
2.相互支撑
传统的结构受力是将力分解成正交方向上的水平受力和垂直受力，根据建筑的构成要素进行等级化的传递方式，即由屋面和楼板传至梁柱，最后到达基础。结构性表皮不是按照建筑部位的不同依次受力，而是在结构受到外力作用时，相互支撑的结构构件通过自身的逻辑组织成一体，使建筑的每个部分都共同参与抗力。
例如伊东丰雄(Toyo Ito)2002年为伦敦肯辛顿公园(Kensington Garden)所设计的蛇形画廊凉亭(Serpentine Gallery Pavilion)，这是建筑师在被赋予创作自由的前提下，以实验性的角度去探索更新的建筑形式，来设计建造出临时性的户外建筑。整个建筑就像是一个四方形的盒子，长宽18m×18m、高4.5m。建筑沒有柱子，结构为钢片所组成的框架。看似随机组合的框架，其实按照严格的数学模式排列而成：按照将正方形一边回转一边扩大的演算法规则，形成了螺旋的网状体系。建筑除了底面之外的五个面处在同样的网状体系下。这样，建筑表皮形成了由三角形和梯形所构成的复杂网格。施工时采用预制构件进行现场装配，结构框架由12-20mm的钢片构成，并由玻璃和铝板将钢片围合的缝隙贴合。在方正的建筑形体中穿插斜线网格使建筑具有了动感，而透明与实体的交错形成了强烈的构成感。正如伊东丰雄所说，他的作品不是为了表现一种美，而是为了展现一种有活力的动态模式。
还有伊东丰雄的Mikimoto大厦，表面用12mm的白色金属板包裹，像是美洲豹皮，冷峻锐利。到了晚上，它被點亮成了五颜六色，因为他光滑的表面印出了四周建筑的霓虹灯，如同万圣节的南瓜灯，光影靡丽。外墙既是表皮又是支撑结构，非常的轻盈优美。御木本银座2号大楼外墙由四块薄墙包裹，从而创造出一种管状的结构系统。大楼内部没有柱子，楼层由九个同质相似的板面堆叠而成。钢板连同立柱一起夹在中间构成墙体的镶板，这一结构在一个工厂里完成加工巩固，然后被运到建筑场地使用。在场地立起这些结构体并进行现场调整后，将它们焊接一起，并往里灌入200mm的混凝土。该结构系统将钢板视为消耗性的模架，可以创造出一个极薄的、强度高且有充裕空间的结构体。同时，由于这是个没有方向性的平面结构系统，可以自由地在任一方位开窗凿洞。
建筑的窗洞呈现随意的不规则形态，源于用7个三角形分割外墙面板后所形成的类似晶体的几何结构。将这一结构与流畅变动的（好像抓住了变化的某一瞬间）窗洞图案式样相结合，加上对特殊覆料的使用，整个建筑看上去既柔和轻盈又优雅精细。该设计不基于纯粹的几何学，也不是依循（结构的）表现主义手法，而是采用了一种新的方法。通过采用一种被称为“有限元素分析方法”的结构分析技术，使这类设计第一次成为了可能。伊东丰雄的Mikimoto大厦，进入预制钢板建筑时代的标志。
外墙与结构相结合以技术的提高为前提，使曾经单纯作为承重的结构系统也可以作为表皮表达自身的意志。同时，结构性表皮在建筑稳定性和艺术创造力方面取得了更加良好的效果，为未来的建筑设计提供了一个有前景的方向。能够通过表皮将结构的受力关系清晰直观地传达出来；同时，建筑内部平均受力的柱网被分配到表皮部位，使得内部构架被相对地解放出来，可以得到更自由和完整的室内空间。建筑表皮是建筑室内外空间分割的边界，内部的私人领域与外部的公共领域交汇于此。结构性表皮具备了表皮和结构的双重属性，可替代空间结构系统成为建筑空间的主导因素，于是私人领域和公共领域可以相互渗透交错，形成具有无数可能性的交流界面。
参考文献
1.刘先觉.现代建筑理论——建筑结合人文科学自然科学与技术科学的新成就.北京：中国建筑工业出版社.1999.9
2.戴明，信息化进程中建筑设计的历史变迁：[博士学位论文]，南京；东南大学，2005
3.吕爱民，项秉仁，生态建筑的数字化建构，新建筑，2005，（06）
4.卫国，徐丰，参数化设计在中国的建筑创作与思考，城市建筑，2010，（06）
5.俞传飞，想象·增值·质变——数字化技术应用在建筑领域的阶段性划分，华中建筑，2001，（04）