建筑空間模型設(shè)計制作的教學(xué)方法探究

摘要：建筑空間模型課程主要表現(xiàn)為建筑室內(nèi)外空間的組合關(guān)系，是建筑和室內(nèi)設(shè)計過程中不可缺少的流程。課程旨在培養(yǎng)學(xué)生對建筑空間的理解能力，掌握建筑空間設(shè)計作品的創(chuàng)作方式和手段。建筑空間模型作為空間設(shè)計的程序和方法，主張純手工制作，引導(dǎo)學(xué)生了解建筑內(nèi)在的空間用途和空間品質(zhì)。學(xué)生通過分析解讀精品建筑，創(chuàng)作出自己的建筑空間模型設(shè)計作品，對學(xué)生將來從事建筑及相關(guān)設(shè)計工作具有積極作用。

關(guān)鍵詞：建筑空間模型;建筑設(shè)計;概念模型;教學(xué)方法

中圖分類號：TU205 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）24-0-03

模型就是按照一定比例，通常是縮小物體實際尺寸，通過技術(shù)手段，以三維的方式呈現(xiàn)實體或展望未來實體，是培養(yǎng)設(shè)計師的必修課。模型源自法語術(shù)語“maquette”（初步設(shè)計模型），建筑模型稱為“Architectural model”。建筑空間模型課程在建筑及環(huán)境設(shè)計領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，可以引領(lǐng)設(shè)計發(fā)展和展望未來，也可以研究過去，是建筑專業(yè)必不可少的一門課程。

目前，建筑模型課程教學(xué)研究大多數(shù)是實踐教學(xué)研究，如構(gòu)建實驗課程多元化評價模式[1]對課程評價的研究，通過設(shè)備開展數(shù)字化建筑模型教學(xué)改革等[2]。文章通過細(xì)分建筑空間模型，增強學(xué)生動手能力，拓展學(xué)生建筑空間設(shè)計思維。學(xué)生分組討論和制作建筑空間模型，通過PPT匯報設(shè)計成果。

1 模型的分類及用途

模型的分類是多重的，大體可分為三大類別：設(shè)計模型、紀(jì)念模型、展覽模型。由于模型類別比較煩瑣，學(xué)生學(xué)起來眼花繚亂，常常分不清學(xué)習(xí)的方向，因此，文章把一切以設(shè)計工作為目的的模型統(tǒng)一稱為設(shè)計模型。設(shè)計模型又包括各種元素的模型，如概念模型、結(jié)構(gòu)模型、表面模型、體塊模型、山地模型、工業(yè)模型、景觀模型、室內(nèi)模型等，這些都屬于設(shè)計模型的具體表現(xiàn)形式。

模型的具體用途則根據(jù)其功能類型來確定。設(shè)計模型主要用途是在建筑設(shè)計過程中通過模型設(shè)計研究室內(nèi)外空間組合，協(xié)助建筑設(shè)計師從三維角度分析建筑空間，更直觀地展現(xiàn)建筑空間的設(shè)計方案。

紀(jì)念模型主要是通過歷史建筑的考古和文化研究，對一種已經(jīng)消失的古建筑或者現(xiàn)存著名古建筑進行模型復(fù)原，為后人研究風(fēng)土民俗、建筑風(fēng)貌、歷史文化等提供幫助。

展覽模型主要指地產(chǎn)商業(yè)項目模型和城市發(fā)展規(guī)劃模型。展覽模型如城市發(fā)展規(guī)劃模型是向人們展示未來城市發(fā)展的空間模型，這種模型通常是綜合性模型，包含建筑、交通、水系、地形、綠化等元素，用科技手段展現(xiàn)未來城市發(fā)展目標(biāo)。

展覽模型是適用于展覽的模型。展覽模型常用具象形式表現(xiàn)模型，模擬真實的場景。這類模型的制作通常由模型公司按照設(shè)計院建筑平面圖、立面圖紙，借助機器雕刻。畢竟機器的雕刻精度遠(yuǎn)超手工切割，人工只負(fù)責(zé)將切割好的模型拼接起來，如商業(yè)樓盤的規(guī)劃沙盤、展會的規(guī)劃模型展覽等。商業(yè)模型的特點是商業(yè)性，能激發(fā)人的購買欲，模型借助聲光電技術(shù)（還有VR技術(shù)）模擬更真實的建筑項目。由于這些模型的制作缺乏思維的設(shè)計感和創(chuàng)意性，一般不作為建筑空間模型設(shè)計制作的課程作業(yè)。

2 課程中空間思維的培養(yǎng)

2.1 圖形思維與空間思維并用

圖形思維和空間思維是在創(chuàng)作建筑時常用的兩種基本思維模式，即在實踐設(shè)計構(gòu)思的過程中，通過手繪草圖和徒手模型兩種常用的方法和表現(xiàn)形式呈現(xiàn)出初步設(shè)計。從創(chuàng)意草圖到草模，繼續(xù)修改草圖，反復(fù)修改模型并記錄建筑設(shè)計的完整過程?！皥D形思維的基本方法來源于工程圖學(xué)中的形體分析法?！盵3]

學(xué)生首先要在大腦中建立起虛擬的模型空間，以動腦帶動動手，草圖作為一種傳遞設(shè)計信息的媒介，通過會議、討論明確建筑設(shè)計方案。隨著方案的不斷深化、草圖的不斷修改，通過二維草圖制作出三維概念模型，可以通過模型直觀感受三維空間樣式，包括材質(zhì)的使用等，在草圖和模型的不斷推敲下最終確定令人激動的建筑設(shè)計作品。

對空間虛擬維度的深度研究一直是建筑師的追求，建筑師試圖從建筑空間形式表現(xiàn)多維空間，而建筑本身的局限性決定了物質(zhì)之外的空間無法表現(xiàn)出來。從物理學(xué)上講，維度包括零維、一維、二維、三維，愛因斯坦相對論[4]提出的四維時空概念，甚至作為科普知識的“弦理論超空間”[5]理解，都可以用這些來擴展學(xué)生的思維，實現(xiàn)從物質(zhì)維度到精神維度的跨越和對物質(zhì)和精神二者切合點的新探索。

2.2 詮釋建筑模型空間的步驟

構(gòu)建模型空間的過程充滿實驗性，學(xué)生面對的每一個步驟都具有挑戰(zhàn)意義。

第一階段是草模的制作。草模是建筑空間設(shè)計作品前期的三維草稿模型，也可稱為快速模型或者創(chuàng)意模型，它可以使用身邊的各種材料來表現(xiàn)。草模的作用是研究空間的創(chuàng)意性和合理性，是建筑設(shè)計初期研究空間必不可少的程序和手段。設(shè)計師可以通過草模直觀分析建筑空間內(nèi)外組合關(guān)系、交通關(guān)系、藝術(shù)形式、比例尺度、材質(zhì)表現(xiàn)、顏色設(shè)計等。草模設(shè)計可以鍛煉學(xué)生的空間發(fā)散思維，如利用一張揉搓的紙、樹葉、幾何體、身邊的舊物品等，而這些東西都可以作為草模的素材。草模的初始階段往往以雕塑的形式呈現(xiàn)，但這種外形仍然由內(nèi)部空間決定，它處于建筑空間前期的創(chuàng)意階段，甚至不需要圖紙設(shè)計。

進入第二階段，開始依據(jù)手繪草圖利用CAD繪制平、立、剖面圖，結(jié)合草模推敲建筑空間組合關(guān)系和主體比例關(guān)系。對于草模而言，不需要過于精確的尺寸比例，草模模型的大小比例需要根據(jù)建筑面積來定，一般比例尺度為1∶200～1∶500。

擴展模型是在草模的基礎(chǔ)上進行深化設(shè)計，也是常說的擴初設(shè)計。擴初設(shè)計是施工圖設(shè)計前的必要設(shè)計，其深度基本達到建筑施工圖程度的80%。擴展模型隨著設(shè)計的深化而深化，由最初的體塊概念設(shè)計逐漸深化，如出入口、開窗、通風(fēng)、建筑立面細(xì)節(jié)等方面的具體方案。擴初模型是建筑形體美塑造的重要環(huán)節(jié)，借助常規(guī)美學(xué)基礎(chǔ)如點（Point）、線（Line）、面（Plane）、韻律（Rhythm）、對比（Comparison）等美學(xué)構(gòu)成手法逐步呈現(xiàn)完美的設(shè)計作品，如此可使學(xué)生在掌握技術(shù)的基礎(chǔ)上進一步探索相關(guān)理論知識。

設(shè)計不只是為了解決問題，人們常常使用各種科技手段闡釋建筑的完美性，更重要的是要在課程中培養(yǎng)學(xué)生的建筑設(shè)計的價值觀。設(shè)計是為了平衡問題，如環(huán)境的問題、人與自然關(guān)系的問題等，而不是視覺上的錦上添花。但又不能過分注重功能，功能突出的作品會讓空間更加理性和呆板，所以建筑模型設(shè)計課程是多學(xué)科交匯的，是有很大學(xué)習(xí)難度的。人是空間的使用者，也是空間的制造者，建筑的空間設(shè)計也可以轉(zhuǎn)換自如，如日本的藤幼兒園就是采用全開放式的空間，可以隨時轉(zhuǎn)換空間功能，這就需要更具體的建筑空間模型，以詮釋建筑空間的真實性。

3 課程引入研究性設(shè)計模型

設(shè)計模型的呈現(xiàn)一般要經(jīng)過以下步驟：場地考察—場地設(shè)計—草圖設(shè)計—草模模型—方案圖紙—拓展模型—成品模型。建筑空間模型設(shè)計作為建筑設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)，也是建筑設(shè)計師應(yīng)該掌握的一項基本技能。設(shè)計模型往往采用純手工的制作方法，一來可以體驗建筑空間，二來可以鍛煉動手能力，提高綜合設(shè)計制作水平。一些復(fù)雜的建筑造型也可以使用車床等機械工具制作，做出來的模型更加精細(xì)。

3.1 設(shè)計模型的表達形式

設(shè)計模型的表達類型一般有兩種：一種是概念表達，一種是具象表達。學(xué)生對設(shè)計模型的訓(xùn)練能夠引入深層次的學(xué)術(shù)框架，使作品具備研究性，而不是技術(shù)性。

3.1.1 概念表達

通過模型培養(yǎng)學(xué)生的概念表達能力和空間思維能力。概念表達模型也可以稱為設(shè)計草模，它是設(shè)計前期建筑形體的空間研究，這類模型不需要精細(xì)的開窗等細(xì)節(jié)處理，主要用于推敲建筑空間內(nèi)外形體的美觀創(chuàng)意，使模型具有一定的研究意義。概念的特性是其形體可變性強，類似兒童的積木游戲搭建空間，以傳達建筑師對空間設(shè)計的空間精神表達。概念表達能給人更多的想象空間，而不是限定空間，因此概念表達備受廣大建筑設(shè)計師喜愛。

概念空間模型可以通過體塊空間、結(jié)構(gòu)空間、表皮空間、抽象空間等空間形式表達建筑空間。概念體塊模型往往表示未完成的作品，它是空間研究的過程。結(jié)構(gòu)模型也有很多種方式，一種是抽象空間的結(jié)構(gòu)模型，一種是應(yīng)用型的結(jié)構(gòu)模型。表皮空間是在建筑的外圍包裹一層優(yōu)美華麗的外衣，這種外衣很多時候華而不實，其負(fù)面作用也不容小覷。抽象空間模型屬于設(shè)計師對抽象空間思維的表達。

3.1.2 具象表達

具象表達模型是未來建筑空間的微型呈現(xiàn)，日常所見的建筑模型大多是具象表達模型。建筑模型最終目的是建成實際建筑，如商業(yè)沙盤、規(guī)劃展覽模型、設(shè)計院建筑作品等。這些模型較客觀地還原或表現(xiàn)建筑原本應(yīng)有的顏色、材質(zhì)、燈光以及配套的景觀、交通、設(shè)施等，給人真實的感覺。在模型設(shè)計制作課程中，往往從圖紙、概念草模直接拓展成品模型，把拓展模型和成品模型結(jié)合在一起，即拓展模型不需要單獨制作，學(xué)生可以節(jié)省更多的工作時間，直接完成建筑空間模型成品。

學(xué)生也可以模仿設(shè)計，制作著名的建筑作品，這樣可以直接學(xué)習(xí)建筑大師的建筑空間設(shè)計精髓。對于低年級的學(xué)生來講，模型的復(fù)制模仿是學(xué)習(xí)建筑空間設(shè)計的有效途徑。經(jīng)典大師作品如萊特的流水別墅，柯布西耶的薩伏伊別墅，安藤忠雄的光之教堂、水之教堂、住吉長屋等這些小型建筑作品備受學(xué)生喜愛。

3.2 設(shè)計模型中的精細(xì)訓(xùn)練

精細(xì)訓(xùn)練指鍛煉學(xué)生掌握課程細(xì)節(jié)的能力，培養(yǎng)學(xué)生全面分析理解空間的能力和手工能力。鍛煉學(xué)生對建筑內(nèi)部功能空間組合和細(xì)節(jié)處理能力，建筑構(gòu)件制作的精細(xì)度可以直接反映學(xué)生理解建筑的程度。

3.2.1 平面分析

草模結(jié)合平面布置草圖分析平面空間功能、交通流線，分析、計算建筑空間開間和進深的合理性，分析建筑內(nèi)部空間與外部空間的關(guān)系等。分析開窗的位置、出入口的設(shè)置、停車場的位置以及停車位數(shù)量設(shè)計。分析建筑的朝向、日照、通風(fēng)、照明、采暖等技術(shù)以及計算經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)等。

3.2.2 豎向分析

結(jié)合地形豎向標(biāo)高設(shè)計分析建筑與地形的關(guān)系，分析建筑模型與周邊環(huán)境的關(guān)系，使建筑模型融于環(huán)境之中。分析處理地形對建筑的影響，如排水、風(fēng)向等。分析如何利用建筑的錯臺、退臺等手段營造景觀空間效果，利用美學(xué)構(gòu)成要素分析建筑各個立面的美觀效果、處理手法等。

3.2.3 材料選擇

學(xué)生要在大腦中有初步的規(guī)劃、預(yù)想模型的最終效果，或者通過SU虛擬建模輔助選擇建筑模型材料。每一種材料的建筑空間所產(chǎn)生的效果會大相徑庭，如木質(zhì)的模型給人親近質(zhì)樸的感覺，塑料ABS模型給人精美細(xì)致的感覺，紙板、PVC板給人簡潔現(xiàn)代的感覺等。

根據(jù)建筑需求選擇所使用的模型材料，訓(xùn)練學(xué)生的動手能力。不建議使用難操作的模型材料，應(yīng)選擇使用方便、快速、容易切割的材料。首先要選擇承臺面的材料，學(xué)生通常使用4開或者2開畫板作為模型承臺，面積適中。草模常常選擇紙板、瓦楞紙、軟木、泡沫、海綿、石膏、樹脂等材料。體塊式的表現(xiàn)是建筑師常用的草模制作手法，一是可節(jié)省時間，二是制作速度快，三是可以達到分析研究建筑空間的目的。

3.2.4 比例定制

培養(yǎng)學(xué)生熟練確定模型比例尺度的能力，比例尺度的正確與否往往會影響模型的精細(xì)程度。學(xué)生往往忽視細(xì)部的比例尺度，如精準(zhǔn)制作樓梯、轉(zhuǎn)角等建筑構(gòu)件。通常2開畫板模型比例在1∶200～1∶1000以內(nèi)。

4 課程分組討論匯報

課程設(shè)計組織學(xué)生自由分組，通常2～3人一組完成一件建筑模型作品，這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生之間的團隊合作能力、交流能力。把設(shè)計分析、設(shè)計草圖、模型草模、設(shè)計理念文案融合成PPT，由組長匯報作品，講出空間設(shè)計的優(yōu)點和缺點，接觸在模型空間制作過程中遇到的問題。

5 結(jié)語

文章從建筑空間模型的定義、模型用途、模型類別、模型的設(shè)計制作程序等方面系統(tǒng)分析建筑空間模型設(shè)計制作的意義和建筑空間模型的思維訓(xùn)練方法。探索建筑空間模型設(shè)計制作新形式，摒棄傳統(tǒng)制作的無設(shè)計思維的實踐課，變成以模型為載體，直觀、全面地講述建筑空間如何應(yīng)用模型的設(shè)計課。學(xué)生分組討論建筑空間和制作，在爭論中學(xué)習(xí)建筑空間模型設(shè)計。因此，傳統(tǒng)基礎(chǔ)課程建筑空間模型設(shè)計與制作不僅是模型的制作課程，還是作為培養(yǎng)建筑設(shè)計師建筑空間設(shè)計能力的訓(xùn)練課程。

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作者簡介：王明超（1977—），男，山東濟南人，碩士，講師，研究方向：生態(tài)建筑環(huán)境設(shè)計與理論。