房屋建筑學設計基本原理教學方法

時間:2022-11-05 08:50:49

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房屋建筑學設計基本原理教學方法

摘要:闡述了《房屋建筑學設計基本原理教學的改進方法,從土木工程專業學生的實際學情出發,以“建筑體型設計”為例提出教學新思路,并獲得了學生的肯定及良好的教學效果。

關鍵詞:建筑體型設計;幾何體型;體型系數;體型組合

《房屋建筑學》是一門針對土建類非建筑學專業學生的專業基礎課,包括建筑設計原理和建筑構造兩方面內容。如果將建筑視為藝術與技術的綜合體,建筑設計原理就是對藝術創作規律及方法的研究,這部分內容表述方法常以定性描述和歸納總結為主,常規教學過程總是過于抽象和枯燥,這對于以理科生為主的土建類專業學生來說,難以激發出他們的學習興趣,不能實現深度學習和理解的教學效果。本文以建筑體型設計為例,探究《房屋建筑學》之設計基本原理的教學方法改革。傳統教學中,在講授“建筑體型設計”時,幾乎都是通過觀察多張不同的建筑效果圖后直接總結出體型組合方式,讓學生識記;或者,直接擺出體型組合方式,再輔以對應的實例,兩者都忽略了對建筑體型的選擇,及其三維尺寸大致確定過程等內容的講解。這樣的教學設計沒有將抽象的、藝術化的教學內容具體化、技術化,讓學生感覺突?;逎槐阌谡莆战ㄖO計的基本規律,教學效果差,使得教學過程流于形式。2020~2021學年第二學期,在湖南農業大學東方科技學院2019級土木工程本科專業對該內容的課堂教學中,摒棄傳統教學設計,進行了教學過程的重新組織。

1內容導入

先通過多媒體展示優秀建筑作品效果圖,提出問題“如何進行建筑體型設計”,并強調設計時應貫徹執行我國建筑設計基本方針“安全、適用、經濟、美觀、環保節能”,學生存疑,順勢引入新課。

2教學內容設計

介紹建筑體型設計的具體內容,包括選擇基本幾何體型、確定體型三維尺寸及對所選基本幾何體型進行組合三個方面,然后逐一展開講述。

2.1基本幾何體型的選擇

用“幾何體型的變化直接影響建筑設計的外觀效果”開門見山提及即將要涉及的內容。再通過引入參數S(建筑體型系數)[1],說明建筑物與室外大氣接觸的外表面積F和建筑節能環保之間的關系,并以建筑常用幾何體型(含底面為長方形、正方形和圓形三種柱體)為例計算S(如圖1所示)。闡述不同建筑體型的體型系數各異,提出問題引導學生思考“從節能角度分析,特別是對于采暖地區的居住建筑而言如何選擇建筑體型”和“從經濟適用角度分析如何選擇建筑體型”。自然過渡到“設計標準非單一、唯一的標準,標準不同則選擇不同,實際設計就是對矛盾統一的各方綜合處理”,得出結論:如果選擇圓柱體,雖最為節能環保,但由于建筑內其他家具設施基本為四方體,無法與建筑墻體內側貼合,會降低建筑空間利用率,不經濟;如果選擇底為正方形的,建筑總長與總寬相等,不利于建筑內部功能空間排布,造成建筑平面設計不緊湊,同樣不經濟。綜上,首選底為長方形的長方體,再通過其他方式,例如選擇合適的外部保護結構的材料和厚度,增加熱阻兼顧節能.附注:假定三種體型等底(底面積均為A)等高(高均為h),如圖1所示。分別計算外表面積F長方形、F正方形、F圓形如下并進行大小比較,

2.2體型三維尺寸的確定

通過引導學生發散性思考“體型三維尺寸的影響因素”,從內因和外因兩方面分別分析總結,讓學生系統了解確定建筑三維尺寸的依據。再以建筑體型三維尺寸對周圍氣流的影響[1]為例(如圖2所示),詳細介紹建筑三維尺寸對其周圍小氣候的影響,進而影響特別是寒冷地區建筑使用者的舒適體驗感,最后得出結論:建筑物進深越大,面寬越小,高度越小,建筑物背風面產生的渦流區越小,反之則越大,形成的流場越紊亂,對風速、風壓的降低越有利,設計建筑時,應設計有利的建筑形態以減少風速、風壓,減少建筑耗能、熱損失量,即在滿足規劃、規范等要求的前提下盡量將面寬、建筑高度增大,同時減少建筑進深;另外,高層建筑將冬季迎風面作成一系列臺階式,有利于緩沖下行風。

2.3體型組合方式

通過PPT展示多組“不同體型組合方式對同一建筑作品的視覺影響”對比圖,直觀反映“單一、單個的幾何體型難以實現豐富的建筑造型”,讓學生了解實際設計更趨于選擇組合體型。接著介紹建筑體型組合的基本方式及各種方式對應的建筑給人造成的視覺體驗感,比如紀念性建筑、行政辦公建筑通常采用對稱體型,以營造莊重嚴謹、勻稱和穩定的感覺[2];再如某些商業用途的建筑在垂直方向進行切割、加減,使建筑物獲得類似“雕塑”的形式美。

2.3體型設計實例

以湖南農業大學圖書館為例具體解說其體型設計過程,從幾何體型的選擇到三維尺寸的確定,最后如何進行體型組合。通過對熟悉的建筑進行分析,讓學生對所學理論知識產生共鳴,擁有更強的學習體驗感,記憶、理解也更為深刻。

3教學效果

課后對此次所授班級共64名學生進行問卷調查,結果一致顯示學生對新的教學設計高度肯定,其中李祎鑫同學文字評價“這節課讓我第一次體驗到純文字敘述性、抽象生拗的理論課也可以具體化為生動有趣的教學過程”。隨后的課程設計按往屆課程設計評分標準評判,55名學生的課程設計成績均在“中等”以上,其中27名學生達到了“良好”以上,9名學生獲得優秀,這一結果更顯示了新的教學設計取得了良好的教學效果。

參考文獻:

[1]李繼業,陳樹林,劉秉祿.綠色建筑節能設計[M].北京:化學工業出版社,2016.

[2]同濟大學等.房屋建筑學[M].北京:中國建筑工業出版社,2016.

作者:劉巧玲 劉保華 單位:湖南農業大學東方科技學院 湖南農業大學工學院