城鄉規劃基礎課程中建造教學實踐研究

王丹 張茹茹

摘要：城鄉規劃是一個實踐性較強的專業，對于低年級的專業基礎課程教學，需要以一種較為直觀的方式來引導學生進入專業的學習。而建造教學從實踐出發，通過真實材料使用、結構選型，以及空間塑造使學生建立整體的建造觀念。并在專業學習的初始階段，通過這種實踐性的空間構建方式掌握良好的設計學習方法和建立設計思維體系，為后續的專業課程打下良好基礎。本文以東北林業大學學生團隊參加哈爾濱工業大學第十屆建造節獲獎作品為例，來探討建造教學的實踐過程。

關鍵詞：建造教學 實踐 材料 結構 空間

一、城鄉規劃基礎課程實踐教學改革發展趨勢

城鄉規劃是一個實踐性較強的專業，對于其基礎課程而言，承擔著對初學者啟蒙教育的重要責任。對培養學生建立良好的設計思維體系和創新意識，引導學生進入后續的專業設計課的學習具有重要意義。近些年來，國內各大院校對城鄉規劃基礎課程進行了重大教學改革，主要體現在實踐教學課程內容上，側重對空間體現、形態生成以及運用真實材料進行實體建造等方面的改革。越來越多的相關專業高等院校將建造實踐融入規劃基礎教學當中，使學生在專業學習的初始階段了解建筑環境、材料、技術、結構等方面的知識內容，同時通過各類建造競賽、學術會議來交流和探討建造實踐教學。

二、建造教學在城鄉規劃基礎教育中的意義

建筑不同于其他的藝術形式，它不僅僅是抽象的圖紙或模型，而且需要實際建造出來才能體現出它的價值和社會意義。一個建筑的產生，首先需要一定的物質材料，然后組織人工和設備，耗費一定的能源，按照一定的施工程序將建筑材料組合成為建筑。因此，建造是建筑表達的重要物質基礎和手段。

對于初學者，只在圖紙上設計，而沒有建造體驗，實際上是無法真正理解設計。從小比例圖紙和模型過渡到真實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。

通過實踐，在建造過程中，能夠使學生對材料性能、建造方式及過程獲得感性和理性的認識;初步掌握建筑的使用功能、內外空間形態、形體結構、人體尺度以及建筑物理、技術等方面基本要求;了解和體驗建筑的策劃、設計、建造、使用和拆除的全過程，通過空間構建方式掌握良好的設計學習方法和建立設計思維體系;培養團隊合作的能力，分析問題和解決問題的能力，以及社會活動能力和組織領導能力。

三、建造教學創造性實踐與探索

伽利略曾說過，沒有一個結構工程不是用材料建成的，也沒有一種材料不是以結構的形式組成的，材料的性能與受力特點影響了結構的形式與特點，同時結構形式的不同又影響了空間形式的不同。材料使用、結構選型與空間塑造貫穿于建造活動的始終。因此，建造教學要引導學生深入研究真實的材料性能，掌握材料特性所形成的各種結構邏輯形式，以及與之相應的空間形式，使學生建立整體的建造觀念。

近年來，東北林業大學城鄉規劃專業在設計基礎教學中開展了建造課程，在借鑒學習國內相關高校的先進教學經驗基礎上，結合自身教學特點進行了教學改革。同時多年來對建造教學的不斷探索，使授課教師及學生對建造實踐都有了比較全面的認識，積累了經驗，為進一步開展后續設計教學奠定了基礎。下面以東北林業大學學生團隊參加哈爾濱工業大學第十屆建造節獲得一等獎作品《盈·蓮》為例，來進一步探討建造教學的實踐過程。

（一）設計理念的生成

哈爾濱工業大學第十屆建造節，其主題是“百年芳華”，即為哈爾濱工業大學百年校慶校友返校而設計的交流空間，此空間將成為校友們歡聚、休憩的場所。如何在現代校園中，為其創造一個既能促進交往與校園文化認同的社區，又能體現“藝術與科學”的完美結合與互動發展，是本次建造節思考的議題。

《盈·蓮》設計靈感來源于蓮花，取其含放未央之勢，姿態秀麗雍盈，不屑張揚卻芳華盡顯，設計理念正迎合了百年芳華這一建造設計的主題。為了強化主題，突顯蓮花形象，利用基座的形態特征，營造了一種水中浮蓮的意境。

（二）建造材料與形態生成

本次建造節給定的材料為塑料中空板，其中空的特殊結構，形成了良好的力學性能。塑料中空板具有韌性好、抗壓強度高、緩沖防震、彎曲性能良好等特點。通過對材料特性的把握，設計時以材料為出發點，考慮可以采用哪些手法表達何種結構關系;團隊成員首先對給定的建造材料進行性能分析與實驗。例如，學生把材料切割成條狀后，嘗試對材料進行旋鈕和彎曲的實驗，測試材料的彎曲程度，所能達到的形態效果（圖1a）;對材料進行切割后，對片狀物進行折疊插接，嘗試插接后變化的形式和牢固度（圖1b）;利用折紙的方法，結合材料中空的結構，使材料割而不透，按照切割的紋理進行折疊形成立體的肌理效果（圖1c）。然后對實驗的結果進行記錄，團隊成員對其結果進行分析、比較和討論。

同時結合建造主題要求，進行相應的形態及空間效果的構思。形態的來源可以利用形態構成的手法，也可以通過對自然界中動植物等形態的藝術提取和概括進行仿生設計。在這個過程中注意形態的特征要與材料特性和所要表達的空間結構之間的關系。團隊成員勾畫設計方案，進行模型制作，實現多方案比較，并進一步探討形態的空間、結構、支撐等問題，從而選擇符合建造要求的方案實施搭建。

（三）建造藝術與結構生成

《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，很好地發揮了材料的柔韌特性和力學特征。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扎帶固定使其結構穩固;五層花瓣自上而下的旋鈕、彎曲結構，形成層層力的傳遞，并與基座三角結構支撐相連，保證了整體結構的穩定性;為了調整整體形態和強化結構支撐，在第一層至第四層花瓣單體中增加了旋鈕結構。整體建筑空間、受力與圍護結構形成一體化，且基本結構單元與整體結構形態呈現清晰的邏輯生成關系（圖2），整體結構形態設計很好地詮釋了“藝術與科學”的結合。

（四）功能與空間生成

整體建造空間高度為2.7米，內部空間實際有效使用面積為4平米左右，有兩個0.9米寬的明確開口。合理的尺度使人在其中穿行順暢，內部空間的弧線設計可容納8個人左右席地圍坐，背部可以倚靠在蓮花的花瓣上，其花瓣縱向曲線的設計符合人體工程學，增強了人體倚靠的舒適度。同時這種圍坐的方式拉近了人與人之間的關系，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）建造實施程序

1.材料加工

首先對材料進行合理計算，盡可能節省材料，然后將材料按照圖紙設計的形狀分類切割。

2.實施搭建

基座制作：設計建造首先從底部開始搭建，類似于建筑施工時打地基先夯實基底，然后再層層搭建。基座主要是要保證人們可以在上面行走、幾個人圍坐休憩的功能，因此要足夠結實，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，形成穩定的結構。

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，為保證外部形態的美觀和與第一層花瓣連接的穩固性，運用尼龍扎帶調整細節并固定;第三、四、五層花瓣的搭建，是統一把這三層用六角尼龍螺栓連接好后與下面兩層結構固定在一起，用尼龍扎帶適當調節整體形態，這個過程學生團隊緊密配合十分重要。

燈光處理：為了更好的展現出建造的結構與形態，設計采用了一些燈光效果來襯托整個作品。基座模擬水環境的部分采用藍色LED燈光來體現水的色彩和質感，在其它關鍵的位置，如各層花瓣內層細節結構處加入冷白色燈光。燈光的運用使作品更加生動形象，宛如水中浮蓮的效果，更能凸顯建造結構和線條變化。

（六）問題及解決措施

在模型被初步搭建起來時，發現整體效果沒有達到小比例模型預期效果，整體結構由于材料自身的重量整體結構有些下塌，同時比例變大后感覺缺乏細節的變化，形態空洞單調（圖3）。

為了解決結構和形態上的問題，首先從每一層單體開始調整，第一層將原來線、面結合的花瓣單體形式改造成三塊線材旋鈕結構相結合的單體結構，不僅花瓣形式感更強，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米的一塊長條板進行彎曲對接調整成由兩塊1.2米的長條板分別彎曲并利用自鎖釘對接的形式，同時對接角度由原來的90度角調整成60度角，使其花瓣整體長度增加且出挑效果更好（圖4b）。為了解決整體結構下塌的問題，在第二層和第三層花瓣里分別增加了支撐的線形旋鈕結構，并運用尼龍扎帶進行固定;第四層為了豐富形式增加了一個旋鈕單體結構（圖4c）。

經過改造后，各部分結構的調整能夠與整體關系很好的協調在一起，所呈現出來的建造形態更加生動、和諧，賦予細節變化。同時各部分旋鈕結構的受力以及結構之間力的傳遞效果更好，強化了整體結構的穩定性（圖5）。

四、結語

城鄉規劃專業學生對建筑的認知與理解是重要的，在教學中引導學生通過建造實踐進入專業的學習，能夠使其建立系統的設計思維體系，體會設計與實際搭建的關系;促進學生對建筑的基本要素和各類專業技術知識的深度把握，強化學生從完整知識框架認識建筑，使得低年級的建筑教育更加符合城鄉規劃專業的教學要求。

參考文獻：

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[2]張嵩，史永高.建筑設計基礎[M].南京：東南大學出版社，2015.

[3]王丹，張茹茹.建造體驗教學在建筑設計基礎課程中的實踐探索[J].藝術研究，2019（4）.

[4]謝暉，吳鋒，楊蕊.空間建造與結構支持——建筑設計方法教學環節3[J].建筑與文化，2009.11.

注：本文系黑龍江省教育科學規劃2021年度重點課題（課題批號：GJB1421230）研究成果，項目名稱：布魯姆教育目標分類視角下“三段式”教學設計研究與實踐。