城鄉(xiāng)規(guī)劃基礎(chǔ)課程中建造教學(xué)實(shí)踐研究

王丹 張茹茹

摘要：城鄉(xiāng)規(guī)劃是一個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，對(duì)于低年級(jí)的專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)，需要以一種較為直觀的方式來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)的學(xué)習(xí)。而建造教學(xué)從實(shí)踐出發(fā)，通過真實(shí)材料使用、結(jié)構(gòu)選型，以及空間塑造使學(xué)生建立整體的建造觀念。并在專業(yè)學(xué)習(xí)的初始階段，通過這種實(shí)踐性的空間構(gòu)建方式掌握良好的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方法和建立設(shè)計(jì)思維體系，為后續(xù)的專業(yè)課程打下良好基礎(chǔ)。本文以東北林業(yè)大學(xué)學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加哈爾濱工業(yè)大學(xué)第十屆建造節(jié)獲獎(jiǎng)作品為例，來探討建造教學(xué)的實(shí)踐過程。

關(guān)鍵詞：建造教學(xué) 實(shí)踐 材料 結(jié)構(gòu) 空間

一、城鄉(xiāng)規(guī)劃基礎(chǔ)課程實(shí)踐教學(xué)改革發(fā)展趨勢(shì)

城鄉(xiāng)規(guī)劃是一個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)，對(duì)于其基礎(chǔ)課程而言，承擔(dān)著對(duì)初學(xué)者啟蒙教育的重要責(zé)任。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生建立良好的設(shè)計(jì)思維體系和創(chuàng)新意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入后續(xù)的專業(yè)設(shè)計(jì)課的學(xué)習(xí)具有重要意義。近些年來，國(guó)內(nèi)各大院校對(duì)城鄉(xiāng)規(guī)劃基礎(chǔ)課程進(jìn)行了重大教學(xué)改革，主要體現(xiàn)在實(shí)踐教學(xué)課程內(nèi)容上，側(cè)重對(duì)空間體現(xiàn)、形態(tài)生成以及運(yùn)用真實(shí)材料進(jìn)行實(shí)體建造等方面的改革。越來越多的相關(guān)專業(yè)高等院校將建造實(shí)踐融入規(guī)劃基礎(chǔ)教學(xué)當(dāng)中，使學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)的初始階段了解建筑環(huán)境、材料、技術(shù)、結(jié)構(gòu)等方面的知識(shí)內(nèi)容，同時(shí)通過各類建造競(jìng)賽、學(xué)術(shù)會(huì)議來交流和探討建造實(shí)踐教學(xué)。

二、建造教學(xué)在城鄉(xiāng)規(guī)劃基礎(chǔ)教育中的意義

建筑不同于其他的藝術(shù)形式，它不僅僅是抽象的圖紙或模型，而且需要實(shí)際建造出來才能體現(xiàn)出它的價(jià)值和社會(huì)意義。一個(gè)建筑的產(chǎn)生，首先需要一定的物質(zhì)材料，然后組織人工和設(shè)備，耗費(fèi)一定的能源，按照一定的施工程序?qū)⒔ㄖ牧辖M合成為建筑。因此，建造是建筑表達(dá)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)和手段。

對(duì)于初學(xué)者，只在圖紙上設(shè)計(jì)，而沒有建造體驗(yàn)，實(shí)際上是無法真正理解設(shè)計(jì)。從小比例圖紙和模型過渡到真實(shí)尺度的建筑是有難度的一件事，但是我們可以借助于一些方法和手段來降低難度。最簡(jiǎn)單有效的方法就是利用大比例甚至1：1足尺度模型建造來模擬最終建成的建筑，為我們提供直觀的效果。

通過實(shí)踐，在建造過程中，能夠使學(xué)生對(duì)材料性能、建造方式及過程獲得感性和理性的認(rèn)識(shí);初步掌握建筑的使用功能、內(nèi)外空間形態(tài)、形體結(jié)構(gòu)、人體尺度以及建筑物理、技術(shù)等方面基本要求;了解和體驗(yàn)建筑的策劃、設(shè)計(jì)、建造、使用和拆除的全過程，通過空間構(gòu)建方式掌握良好的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)方法和建立設(shè)計(jì)思維體系;培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作的能力，分析問題和解決問題的能力，以及社會(huì)活動(dòng)能力和組織領(lǐng)導(dǎo)能力。

三、建造教學(xué)創(chuàng)造性實(shí)踐與探索

伽利略曾說過，沒有一個(gè)結(jié)構(gòu)工程不是用材料建成的，也沒有一種材料不是以結(jié)構(gòu)的形式組成的，材料的性能與受力特點(diǎn)影響了結(jié)構(gòu)的形式與特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)構(gòu)形式的不同又影響了空間形式的不同。材料使用、結(jié)構(gòu)選型與空間塑造貫穿于建造活動(dòng)的始終。因此，建造教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生深入研究真實(shí)的材料性能，掌握材料特性所形成的各種結(jié)構(gòu)邏輯形式，以及與之相應(yīng)的空間形式，使學(xué)生建立整體的建造觀念。

近年來，東北林業(yè)大學(xué)城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教學(xué)中開展了建造課程，在借鑒學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)相關(guān)高校的先進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合自身教學(xué)特點(diǎn)進(jìn)行了教學(xué)改革。同時(shí)多年來對(duì)建造教學(xué)的不斷探索，使授課教師及學(xué)生對(duì)建造實(shí)踐都有了比較全面的認(rèn)識(shí)，積累了經(jīng)驗(yàn)，為進(jìn)一步開展后續(xù)設(shè)計(jì)教學(xué)奠定了基礎(chǔ)。下面以東北林業(yè)大學(xué)學(xué)生團(tuán)隊(duì)參加哈爾濱工業(yè)大學(xué)第十屆建造節(jié)獲得一等獎(jiǎng)作品《盈·蓮》為例，來進(jìn)一步探討建造教學(xué)的實(shí)踐過程。

（一）設(shè)計(jì)理念的生成

哈爾濱工業(yè)大學(xué)第十屆建造節(jié)，其主題是“百年芳華”，即為哈爾濱工業(yè)大學(xué)百年校慶校友返校而設(shè)計(jì)的交流空間，此空間將成為校友們歡聚、休憩的場(chǎng)所。如何在現(xiàn)代校園中，為其創(chuàng)造一個(gè)既能促進(jìn)交往與校園文化認(rèn)同的社區(qū)，又能體現(xiàn)“藝術(shù)與科學(xué)”的完美結(jié)合與互動(dòng)發(fā)展，是本次建造節(jié)思考的議題。

《盈·蓮》設(shè)計(jì)靈感來源于蓮花，取其含放未央之勢(shì)，姿態(tài)秀麗雍盈，不屑張揚(yáng)卻芳華盡顯，設(shè)計(jì)理念正迎合了百年芳華這一建造設(shè)計(jì)的主題。為了強(qiáng)化主題，突顯蓮花形象，利用基座的形態(tài)特征，營(yíng)造了一種水中浮蓮的意境。

（二）建造材料與形態(tài)生成

本次建造節(jié)給定的材料為塑料中空板，其中空的特殊結(jié)構(gòu)，形成了良好的力學(xué)性能。塑料中空板具有韌性好、抗壓強(qiáng)度高、緩沖防震、彎曲性能良好等特點(diǎn)。通過對(duì)材料特性的把握，設(shè)計(jì)時(shí)以材料為出發(fā)點(diǎn)，考慮可以采用哪些手法表達(dá)何種結(jié)構(gòu)關(guān)系;團(tuán)隊(duì)成員首先對(duì)給定的建造材料進(jìn)行性能分析與實(shí)驗(yàn)。例如，學(xué)生把材料切割成條狀后，嘗試對(duì)材料進(jìn)行旋鈕和彎曲的實(shí)驗(yàn)，測(cè)試材料的彎曲程度，所能達(dá)到的形態(tài)效果（圖1a）;對(duì)材料進(jìn)行切割后，對(duì)片狀物進(jìn)行折疊插接，嘗試插接后變化的形式和牢固度（圖1b）;利用折紙的方法，結(jié)合材料中空的結(jié)構(gòu)，使材料割而不透，按照切割的紋理進(jìn)行折疊形成立體的肌理效果（圖1c）。然后對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行記錄，團(tuán)隊(duì)成員對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析、比較和討論。

同時(shí)結(jié)合建造主題要求，進(jìn)行相應(yīng)的形態(tài)及空間效果的構(gòu)思。形態(tài)的來源可以利用形態(tài)構(gòu)成的手法，也可以通過對(duì)自然界中動(dòng)植物等形態(tài)的藝術(shù)提取和概括進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)。在這個(gè)過程中注意形態(tài)的特征要與材料特性和所要表達(dá)的空間結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。團(tuán)隊(duì)成員勾畫設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行模型制作，實(shí)現(xiàn)多方案比較，并進(jìn)一步探討形態(tài)的空間、結(jié)構(gòu)、支撐等問題，從而選擇符合建造要求的方案實(shí)施搭建。

（三）建造藝術(shù)與結(jié)構(gòu)生成

《盈·蓮》為了凸顯蓮花柔和的線條和空間效果，整體建造主要采用了彎曲、旋扭、插接的方式，很好地發(fā)揮了材料的柔韌特性和力學(xué)特征。各層花瓣單體之間彼此連接，互相擠壓受力，并使用六角尼龍螺釘和尼龍?jiān)鷰Ч潭ㄊ蛊浣Y(jié)構(gòu)穩(wěn)固;五層花瓣自上而下的旋鈕、彎曲結(jié)構(gòu)，形成層層力的傳遞，并與基座三角結(jié)構(gòu)支撐相連，保證了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;為了調(diào)整整體形態(tài)和強(qiáng)化結(jié)構(gòu)支撐，在第一層至第四層花瓣單體中增加了旋鈕結(jié)構(gòu)。整體建筑空間、受力與圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成一體化，且基本結(jié)構(gòu)單元與整體結(jié)構(gòu)形態(tài)呈現(xiàn)清晰的邏輯生成關(guān)系（圖2），整體結(jié)構(gòu)形態(tài)設(shè)計(jì)很好地詮釋了“藝術(shù)與科學(xué)”的結(jié)合。

（四）功能與空間生成

整體建造空間高度為2.7米，內(nèi)部空間實(shí)際有效使用面積為4平米左右，有兩個(gè)0.9米寬的明確開口。合理的尺度使人在其中穿行順暢，內(nèi)部空間的弧線設(shè)計(jì)可容納8個(gè)人左右席地圍坐，背部可以倚靠在蓮花的花瓣上，其花瓣縱向曲線的設(shè)計(jì)符合人體工程學(xué)，增強(qiáng)了人體倚靠的舒適度。同時(shí)這種圍坐的方式拉近了人與人之間的關(guān)系，便于彼此之間的溝通和交流，形成了良好的校園交往功能空間。

（五）建造實(shí)施程序

1.材料加工

首先對(duì)材料進(jìn)行合理計(jì)算，盡可能節(jié)省材料，然后將材料按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的形狀分類切割。

2.實(shí)施搭建

基座制作：設(shè)計(jì)建造首先從底部開始搭建，類似于建筑施工時(shí)打地基先夯實(shí)基底，然后再層層搭建?；饕且ＷC人們可以在上面行走、幾個(gè)人圍坐休憩的功能，因此要足夠結(jié)實(shí)，承受重壓。底部主要采用條形板材橫豎穿插形成十字叉的方法，且加大密度增強(qiáng)支撐效果，上面再覆以面形板材。然后，制作三角支撐的單體，三角單體利用尼龍螺釘彼此連接并逐一固定在基座上，以便主體花瓣與基座很好的銜接，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

主體制作：主體部分各層花瓣單體主要采用旋鈕和彎曲的手法。第一層花瓣單體分為三個(gè)組成部分，利用六角尼龍螺栓與基座依次連接在一起;第二層花瓣單體分為兩部分，以插接的方式與第一層花瓣逐一連接，為保證外部形態(tài)的美觀和與第一層花瓣連接的穩(wěn)固性，運(yùn)用尼龍?jiān)鷰д{(diào)整細(xì)節(jié)并固定;第三、四、五層花瓣的搭建，是統(tǒng)一把這三層用六角尼龍螺栓連接好后與下面兩層結(jié)構(gòu)固定在一起，用尼龍?jiān)鷰нm當(dāng)調(diào)節(jié)整體形態(tài)，這個(gè)過程學(xué)生團(tuán)隊(duì)緊密配合十分重要。

燈光處理：為了更好的展現(xiàn)出建造的結(jié)構(gòu)與形態(tài)，設(shè)計(jì)采用了一些燈光效果來襯托整個(gè)作品?；M水環(huán)境的部分采用藍(lán)色LED燈光來體現(xiàn)水的色彩和質(zhì)感，在其它關(guān)鍵的位置，如各層花瓣內(nèi)層細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)處加入冷白色燈光。燈光的運(yùn)用使作品更加生動(dòng)形象，宛如水中浮蓮的效果，更能凸顯建造結(jié)構(gòu)和線條變化。

（六）問題及解決措施

在模型被初步搭建起來時(shí)，發(fā)現(xiàn)整體效果沒有達(dá)到小比例模型預(yù)期效果，整體結(jié)構(gòu)由于材料自身的重量整體結(jié)構(gòu)有些下塌，同時(shí)比例變大后感覺缺乏細(xì)節(jié)的變化，形態(tài)空洞單調(diào)（圖3）。

為了解決結(jié)構(gòu)和形態(tài)上的問題，首先從每一層單體開始調(diào)整，第一層將原來線、面結(jié)合的花瓣單體形式改造成三塊線材旋鈕結(jié)構(gòu)相結(jié)合的單體結(jié)構(gòu)，不僅花瓣形式感更強(qiáng)，也有了更好的受力效果（圖4a）;第二層花瓣單體，將原來的1.6米的一塊長(zhǎng)條板進(jìn)行彎曲對(duì)接調(diào)整成由兩塊1.2米的長(zhǎng)條板分別彎曲并利用自鎖釘對(duì)接的形式，同時(shí)對(duì)接角度由原來的90度角調(diào)整成60度角，使其花瓣整體長(zhǎng)度增加且出挑效果更好（圖4b）。為了解決整體結(jié)構(gòu)下塌的問題，在第二層和第三層花瓣里分別增加了支撐的線形旋鈕結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用尼龍?jiān)鷰нM(jìn)行固定;第四層為了豐富形式增加了一個(gè)旋鈕單體結(jié)構(gòu)（圖4c）。

經(jīng)過改造后，各部分結(jié)構(gòu)的調(diào)整能夠與整體關(guān)系很好的協(xié)調(diào)在一起，所呈現(xiàn)出來的建造形態(tài)更加生動(dòng)、和諧，賦予細(xì)節(jié)變化。同時(shí)各部分旋鈕結(jié)構(gòu)的受力以及結(jié)構(gòu)之間力的傳遞效果更好，強(qiáng)化了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性（圖5）。

四、結(jié)語

城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)學(xué)生對(duì)建筑的認(rèn)知與理解是重要的，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生通過建造實(shí)踐進(jìn)入專業(yè)的學(xué)習(xí)，能夠使其建立系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維體系，體會(huì)設(shè)計(jì)與實(shí)際搭建的關(guān)系;促進(jìn)學(xué)生對(duì)建筑的基本要素和各類專業(yè)技術(shù)知識(shí)的深度把握，強(qiáng)化學(xué)生從完整知識(shí)框架認(rèn)識(shí)建筑，使得低年級(jí)的建筑教育更加符合城鄉(xiāng)規(guī)劃專業(yè)的教學(xué)要求。

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注：本文系黑龍江省教育科學(xué)規(guī)劃2021年度重點(diǎn)課題（課題批號(hào)：GJB1421230）研究成果，項(xiàng)目名稱：布魯姆教育目標(biāo)分類視角下“三段式”教學(xué)設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐。