有哪些使用塑料作为立面的优秀建筑案例？

早在半个世纪之前，塑料就已经被应用在设计上，这种上得了厅堂下得了厨房，可以透明可以朦胧，可柔软可坚固的材料就像一颗冉冉升起的新星，正在酝酿着一场革新。

1950—1960 年代，未来之屋

在应用新材料的初期，厂家开发了塑料材料的广泛用途，从室外到室内墙体、厕所和其他设施。最早的实例之一是一幢组装的塑料项目“未来之屋”，由美国的孟山都(Monsanto)公司开发和研制，并于1957年在迪斯尼乐园建成。

“未来之屋”

1960-1970年代，未来色彩

在登月的年代里，在一个消费的社会中，塑料带有某些未来的色彩。例如1968年马蒂·苏洛宁(MattiSuuronen)设计的飞碟屋(FuturoHouse)是一个塑料的度假别墅，由预制的单元组成，单元由卡车运到现场，只需三个人就能安装，整幢房子还可以用直升飞机搬运。飞碟屋为实现塑料建筑从实验室到标准化生产的梦想迈进了一大步。

飞碟屋(FuturoHouse)

君特·贝尼斯(Gunter Behnisch)和他的团队在许多方面表达了塑料的潜能，比如1972年慕尼黑奥运场馆上的巨大顶棚，有机玻璃板提供了良好的光线和透明度。

1972年慕尼黑奥运场馆

1970年代，水滴和泡泡

当前时尚的泡泡和水滴造型，其实早在1970年代就有了。沃尔克·金克(Volker Giencke)就是这一领域开发的先行者，其作品格拉茨(Graz)大学植物园中的暖房(1982—1993)包括铝结构、根据推力得出的曲线拱，以及覆盖其上的多层双曲面有机玻璃板。

格拉茨(Graz)大学植物园中的暖房

1980年代，半透明

自从1980年代以来，透明和半透明的塑料半成品板材广泛地应用在建筑外墙上，以实现白天透光和夜间辐射的作用。在满足使用需求的情况下，网状的板可以在内与外之间形成保温层。比如弗洛里恩·纳格勒(Horian Nagler)设计的位于博宾根(Bobingen)的考夫曼霍兹公司储运中心。

考夫曼霍兹公司储运中心

与之相反的是坂茂(Shigeru Ban)在东京设计的裸宅(Naked House)，它的外墙半透明而且兼具保温功能，外墙包括外侧的塑料波形板、内侧的塑料薄膜以及夹在中间的聚乙烯(PE)纤维层。

裸宅(Naked House)

在由科恩·凡·韦尔森(Koen Van Velsen) 设计的位于鹿特丹的帕泰电影院(Pathé Cinema, 1995)项目中，巨大的波形聚碳酸酯板(PC板)外墙形成了一个独立于内部的结构。

帕泰电影院(Pathé Cinema, 1995)项目

ETFE，乙烯 - 四氟乙烯共聚物充气枕

ETFE主要用于充气枕结构中，这种材料有透明和半透明两种，并且可以进行层压。由贾博尼格和帕尔菲(Jabornegg & Palffy)设计的覆盖在维也纳罗斯切尔德宫舍勒银行院子上的非常明亮的屋顶就是很好的例子。

维也纳罗斯切尔德宫舍勒银行院子上的屋顶

以及尼古拉斯·格雷姆肖(Nicholas Grimshaw)设计的位于英国莱斯特(Leicester)的太空中心塔。

英国莱斯特(Leicester)的太空中心塔

而最令人信服的把承重结构和充气枕结合在一起的案例是格雷姆肖设计的伊甸园项目，位于康沃尔(Cornwall)。

伊甸园项目

实验建筑

在迈克尔·拉克威茨(Micheal Rakowitz)为纽约无家可归的人设计的充气支撑寄生庇护所这个项目中，充气的虫形结构依附在一个已有的建筑上，利用建筑通风为其提供暖空气。一个由未来系统事务所(Future SystemsArchitects)提出的未来世界教室原型的设计概念正在伦敦附近发展之中，它包括独立的、预制的“软”空间式的玻纤增强树脂(GRP)结构。

迈克尔·拉克威茨设计的充气支撑寄生庇护所

由彼得·库克(Peter Cook)和考林·福尼尔(ColinFournier)设计完成的新格拉茨美术馆(Kunsthaus Graz)是一个放在玻璃基座上的非线性体量，它的塑料外壳模糊了墙与顶的非线性美学效果。

新格拉茨美术馆(Kunsthaus Graz)

拓展尝试

桥梁、造船和航空业在结构上应用塑料比建筑早几十年。让·米歇尔·杜卡奈尔(Jean-Michel Ducanelle)设计的漂浮的假日住宅是一个适度扩展建筑范围的尝试。

漂浮的假日住宅

承重和组合结构

伦佐·皮亚诺在1984年设计的IBM展厅利用透明的PC单元，木质拱形结构以及金属连接件设计出一个很棒的组合结构。

伦佐·皮亚诺在1984年设计的IBM展厅

中国制造

我国虽然在建筑外墙中运用塑料起步较晚，但发展势头强劲，比如早期张永和等人就在一些小型建筑上进行过塑料应用的实验。

张永和等人的实验

由朱锫设计的木棉花酒店改造工程于2006年建成，其主立面采用了大量的塑料材料。

朱锫设计的木棉花酒店改造工程

2008年建成，由北京院胡越工作室设计的上海青浦体育馆训练馆改造，也是一个在外墙大量使用塑料的项目。

北京院胡越工作室设计的上海青浦体育馆训练馆改造

2008年北京奥运会游泳馆是继安联体育场后世界上又一个使用ETFE薄膜做外墙材料的大型体育建筑。2010年上海世博会更将建筑外墙中应用塑料的实践提升到一个前所未有的高度。

2010年上海世博会英国馆

以下是七种最常被应用于建筑外墙上的塑料

PMMA

聚甲基丙烯酸甲酯，俗称：有机玻璃、亚克力、丙烯酸玻璃

PMMA是开发较早的丙烯酸聚合物，无色透明。其透明度大大超过同厚度的玻璃，同时质 轻强度高，不易破碎，并且可以制造厚达330mm的产品。PMMA 生产工艺成熟，建筑业常用产品为各种板材，但价格相对较高。

产品类型：实心板、波形板

相对密度：1.19 ~ 1.20，只相当于玻璃的一半，质轻

光学性能：有极高的透明度，透射率 91% ~93%，可将全光谱的光透过，是做温室和光学设施的最佳材料

力学性能：抗冲击强度高，是普通硅玻璃的12~18倍，机械强度和韧性是普通玻璃的 10 倍，硬度高，耐刮

耐候性：耐候性和耐老化性好

耐腐蚀性：好，耐一般化学腐蚀

耐热性：挤塑板最高使用温度是 70°C，注塑板最高使用温度是 80°C，热变形是玻璃的 8.5 倍，固定时要有构造措施

燃烧性能：易燃

加工性能：可着色、复合薄膜、加涂层；可以冷弯，可以钉，在干燥的环境下易加工

环保性：无味无臭，对人体无害，并易于回收

FRP

纤维增强塑料，俗称：玻璃钢

FRP是一种以合成树脂为基体，以玻璃纤维等纤维为增强材料的复合材料。以玻璃纤维为增强材的塑料通常简称为 GRP。FRP 轻质高强且耐腐蚀，造型色彩多样。纤维种类已由玻纤扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等。随树脂种类和纤维种类不同，物化性能可显著改善。

产品类型：实心板、波形板 / 透明、半透明、不透明

相对密度：1.5 ~ 2.0

光学性能：初始透明度较好,但为保护玻纤减少暴露光照，一般做不透明或半透明化处理

力学性能：机械轻度高，拉伸强度可以超过碳素钢，刚性不足，易变形

耐候性：差，不能在高温下长期使用

耐腐蚀性：好，对大气、水和浓度一般的酸、碱、盐和溶剂都有较好的抵抗能力

燃烧性能：不燃，B2级

加工性能：可根据需要，灵活地设计出各种形状的产品，可塑性好，同时可以改变基材和材质，设计出耐腐、耐高温等有特色的制品。成型工艺多样，可常温加工，工艺简单，一次成型，可在表面复合多种装饰层

环保性：树脂为热固性塑料，因此无法再利用，最好的处理方式是热回收

PC

聚碳酸酯，俗称：阳光板

PC是一种强韧的热塑性树脂，具高强度及弹性系数、高冲击强度，使用温度范围广，具高 度透明性及自由染色性，价格适中。建筑外墙应用方面发展迅速，中空和实心板材可自由染色也可以共挤彩色或 UV 膜。

产品类型：实心板、波形板、空心板

相对密度：1.18 ~ 1.22

光学性能：透明度好，透明率可达 88%，光泽性好，并可自由染色

力学性能：抗冲击强度高，是同厚度浮法玻璃的250倍，同条件下抗冲击力测试可达到 PMMA 的30~40倍。耐疲劳性好、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）

耐候性：好，但本身不耐紫外线，产品常外附 UV 膜

耐腐蚀性：耐弱酸弱碱，耐中性油，但不耐强碱，易受某些有机溶剂的侵蚀

耐热性：耐热性好，短期无荷载最高使用温度150°C，长期使用温度120°C

线膨胀系数：小，尺寸稳定性好

燃烧性能：不燃，B1级或B2级（视成型方式），离火自熄

加工性能：可注塑或挤塑加工，可自由染色、印刷，易回收，但耐磨损性较差

环保性：无味无臭，对人体无害，并易于回收

PUR

聚氨

聚氨酯是一种性状多变的热固性塑料，产品从泡沫到弹性体变化众多，用途广泛。其发泡产品因具有良好的保温隔热能力而常被用作保温和填充材料。建筑领域常用聚氨酯泡沫材料、防水材料和油漆涂料，在建筑外墙上的应用近年有所尝试。

产品类型：PUR 发泡制品，有软质、硬质、半硬质、 泡沫塑料。非发泡制品包括涂料、粘合剂、合成皮革、弹性体和弹性纤维相对密度: 1.25

力学性能：抗压强度较高,具有优异的耐磨性和力 学性能

耐腐蚀性：化学稳定性好，耐酸碱

耐热性：使用温度高，一般可达 100°C，添加耐温辅料后，使用温度可达 120°C

燃烧性能：发烟温度低，遇火时产生大量浓烟与有毒气体，不宜用作内保温材料

PVC

聚氯乙烯

在建筑领域 PVC 常用作多层复合膜的涂层材料，PVC 膜是三大常用复合膜材之一（其他为 PTFE 复合膜和硅涂层复合膜）。复合膜用玻纤或其他纤维织物为基层，可直接作为结构膜材。在各类复合膜中 PVC 膜材价格较低，最为普及，但耐候性和耐久性一般。

产品类型：复合膜材、板材、本色为微黄色半透明状。 PVC 可分为软 PVC 和硬 PVC，但由于软 PVC 内有柔软剂易变脆，不易保存

相对密度: 0.918

光学性能：膜材为白色，透光率低，约 4%

力学性能：力学性能较好 , 强度、刚度和硬度都较高，耐磨，但抗冲击性强度低

耐腐蚀性：好，化学稳定性高，除少数有机溶剂外，常温下可耐任何浓度的盐酸，90%以下的硫酸，50% ~ 60% 的硝酸及 20% 以下的烧碱，对于盐类亦相当稳定

耐候性：工作温度-15°C~ 60°C，热稳定性和耐光性较差，易分解

线膨胀系数：小，尺寸稳定性好

燃烧性能：阻燃、自熄，膜材可达 B1

加工性能：加工容易，切断、焊接、弯曲均极容易，可粘接、油漆。膜材白色，可按需要着色，且可选色较多

环保性：PVC 内的一些添加剂有毒，对人和环境影响较大

ABS

丙烯腈－丁二烯－苯乙烯塑料，通用型热塑性塑料，俗称：工程塑料

ABS是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。保留了苯乙烯的优良电性能和易加工成型性，又增加了弹性、强度（丁二烯）、耐热和耐腐蚀性（丙烯腈 ），且表面硬度高、耐化学性好，因此在工业上具有广泛用途。

产品类型：板材

相对密度：1.05

光学性能：不透明呈象牙色

力学性能：具有优良的力学性能，其抗冲击强度极好，可以在极低的温度下使用，硬度高，耐磨

耐候性：耐候性差,在紫外线的作用下易产生降解

线膨胀系数：小，尺寸稳定性好

燃烧性能：易燃

加工性能：易加工，表面光泽性好，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工

ETFE

乙烯－四氟乙烯共聚物

ETFE作为新型膜材的代表，近年被大量应用于建筑的屋顶和外墙。与 PVC 或 PTFE 等多层复合膜不同，ETFE 是不含织物的单一聚酯薄膜，其最大的优势是透光率高。但由于强度较低，不能单独作为结构膜材而常被应用于充气枕结构，且价格较高。

产品类型：薄膜

相对密度：1.519

光学性能：高透光率，透光率高达 95%，不阻挡紫外线

力学性能：是一种坚韧的材料，各种机械性能达到好的平衡——抗撕拉极强，抗张强度高、中等硬度，出色的抗冲击能力，伸缩寿命长

耐热性：最高使用温度 80°C

线膨胀系数：线膨胀系数接近碳钢，成为和金属的理想复合材料

燃烧性能：易燃，会产生有害的燃烧物，自熄、B1级别

加工性能：透明白色或蓝色，可着色、印刷图案，可制成不透明或半透明

环保性：可循环利用

《塑料外衣》 胡越 游亚鹏 著