用建筑模型推进空间设计

李微微

0 引言

建筑设计是一门复杂而综合性很强的学科，与设计相关的诸多因素需要转化体现在设计成果的物质形态中。也就是说，建筑师需要把建筑环境、文化习俗、气候特征、建造技术等因素与最终的建筑形式联系起来，同时又要关心这个物质形态的艺术性[1]。所以说，建筑师必须是处理三维形体与空间感的专家，并且必须要学会协调空间形体与环境、人的关系。而设计过程中所使用的设计工具和设计方法应该有效地帮助建筑师进行三维视觉判断。

一个建筑设计课题，其创作思维阶段的表达方式是多样的，如文字表达、语言表达、草图表达、模型表达和计算机表达。它们在不同的设计阶段有着不同的作用，有时一个设计阶段要用几种表达方式才能达到预期的效果。

然而单纯用一维的语言和二维的平面来表示三维乃至四维的建筑，实在是强其所难。不单在对建筑的转述时会产生问题，在设计时，这个问题同样令人苦恼。这时，模型就担负起传达三维形体和空间的任务。

模型分为建筑实体模型(简称建筑模型)和计算机模型。随着计算机在建筑设计领域应用的发展，仅在设计成果的最终表现领域占优势的计算机技术，如今已逐渐渗透到设计构思的过程之中，出现了一些计算机草图等设计软件，如SKETCHUP软件。笔者认为，在设计之初就使用计算机建模或者借助诸如参数化建模软件生成复杂造型的做法本质上是推崇并依赖理性计算，会使人的感觉、情绪和对关键问题的追求变得暗淡无光。而建筑模型才是不容忽视的重要的建筑设计“语言”，它能在设计中更多的融入设计者的直觉，唯有手的直接接触、眼的随时多角度观看以及大脑对于三维形态与空间关系的不间断比较与揣摩，才能将设计者的直觉与感受最大限度的调动起来。无论时代的变迁还是技术的发展，它在建筑设计创作过程中所发挥的作用是不可替代的。

1 建筑模型的功能与类型

1.1 工作模型——推进建筑功能空间设计

工作模型是设计构思的一种表现方法，对于建筑师来讲是一种行之有效的设计手段，是建筑师拓展思路的路标，是建筑师把握复杂项目的有力工具，是建筑师相互交流的媒介。它的制作目的是为了研究、深化建筑设计方案，推进创作过程。

在建筑设计的初期，以概念模型为主，主要是用来分析建筑与周边环境的关系，这时的模型比例偏小，制作也不必过于精细，是建筑师以一种诗意的姿态塑造出的事物，将建筑师对地形环境的初步理解表达出来。此时的模型由于制作比较简单，容易修改，能最快最方便地激发建筑师的灵感，将设计师转瞬即逝的创意保存下来。

在方案的深入阶段，用模型材料搭建建筑的功能关系，它所呈现出的是功能平面的空间体现，分割空间的梁、板、柱、墙都会直观的出现在空间中。任何一个构件的变化都会引发一连串的空间及形体的变化。建筑形体的状态也会跟随这种内部空间的不断变化而逐渐生成。由于这个时候模型的比例较小，不必要的细节可以省略，更加突出了准确的建筑空间关系。

用实体模型来进行设计是一种完全动态的和思维相吻合的过程。在这一过程中，由于方案的反复修改，使得模型各部件不断被拆除和重新搭建。模型推敲完成了，方案设计也就随之完成了。

随着方案的深入，建筑师即可利用构架模型或是大比例的模型来探讨，其实这也是建造过程的体验。在建造模型的过程中，图纸上的空间关系会清晰地体现出来。这时，图纸上一些比较难以发现的问题就会暴露出来，如空间的大小合理性，结构构件对于建筑形式的影响等等。这些问题通过模型体现出来，更加有利于设计的深化，为施工图的绘制带来极大的方便。而大比例模型的制作还为建筑设计人员与其他专业的工作人员及甲方提供一个直观的交流平台。

对于图纸，甲方很难完全理解和把握，而借助大比例模型，他们的想象力就能最大程度地接近真实建筑，为建筑师与甲方的交流提供方便。同时也为水、电、结构专业的工作人员提供最直观的信息。

1.2 工程构造模型——推进建筑构造节点设计

工程构造模型又称为解构模型或实验模型，它是针对建筑设计与施工中所出现的细致构造而量身打造的模型。通过表现工程构造，设计师可以向施工人员，监理和甲方来陈述设计思想，从而指导建筑施工顺利进行。比如，光能表现模型是用来预测自然照明和人工照明的效果，让建筑师能够准确地预测建筑在不同时间段的环境气氛。而对于一些大型项目，建筑构件图纸表达比较模糊的地方，我们有时又需要建造一个局部等样模型，作为实验样本来研究。

国家游泳中心的“水立方”是国内首次采用 EI下 E膜结构，也是国际上面积最大、功能要求最复杂的膜结构系统，又称为多面体空间钢架结构。由成千上万个气泡组成的外墙和顶棚，不论在设计还是施工上都带来很大的困难。而构造模型的制作，直观、准确地展现了各细部节点，更加有效地帮助施工人员了解较为难以想象的新事物。

1.3 展示模型——推进建筑环境空间设计

展示模型又称为终极模型，是表现成熟设计作品的模型。展示模型不仅要表现建筑的实体形态，还要统筹周边的环境氛围。所有细节都要考虑周全，运用一切能表达设计效果的材料来制作，以得到最佳的效果。展示模型在制作之前要经过系统的设计，包括建筑设计和环境设计。这类模型一般由多人同时协助，因此图纸必须完整，而且模型的制作比例越大，要求越精细，比如 1∶30的模型就要表现到配饰人物的五官和树木的叶片，能够把建筑及周边环境的细部完美地表现出来，使模型成为重要的媒体角色和交流手段。

在设计成果的汇报过程中，让非专业人士对建筑及其周边环境有真实、直观的认识。此阶段，建筑模型是建筑方案设计的高端表现形式。

2 建筑模型在建筑教育中的重要性

2.1 培养学生的空间思维创作能力

国内传统的建筑教育在某种程度上存在着重结果，轻过程;重技巧，轻思维;重表现，轻创意的倾向。这在一般的本科院校表现得尤为突出。而我们的学生，未来的设计师，大部分在进入高校以前都从未接触过建筑设计，对于他们来说，缺乏空间思维能力是必然的。如果按国内传统的建筑教育方式从平面图到立面图到剖面图再到效果图的教学步骤去学习建筑，就易导致逻辑思维与形象思维脱节，尺度与比例失调，实际效果与图纸效果不相符，这样很难建立起学生良好的空间思维能力，更谈不上创作了[2]，而建筑模型恰恰能很好地弥补这一缺陷。建筑模型强调手工制作，直观进行多角度观察、判断和修改，最大程度地训练了学生手、眼、脑的协作能力，而且我们针对一个设计题目做出来的往往不是一个具体的空间形体，而是若干个不同的想法，这样在很大的程度上锻炼和开发了学生的创作思维。这种方式在日本、欧美等国家的建筑教育中得到了很好的效果。

2.2 培养学生的团队合作能力

建筑设计过程强调团队协作，一个建筑设计项目的完成需要结合规划师、建筑师、结构师、水电设计师及施工人员的意见，有些大型项目还有民众参与，所以培养学生的团队协作和人际关系处理能力有很重要的意义。

我们在建筑模型制作过程中，通常会对学生进行分组制作，组员之间再进行分工合作，大家相互讨论方案，对每个学生的方案提出自己的意见和看法。在制作模型的过程中，互相交流经验，互相帮助，不仅让学生学到更多的知识，更有利于增强学生的团队合作能力和人际关系处理。

3 结语

建筑模型在方案设计的过程中，其效果是其他形式不可替代的。借助实体模型来对建筑方案进行推敲和把握，仍然是建筑设计人员的首选。教学中应特别注意运用模型手段来加强学生的设计思想传达，激发学生学习兴趣，促进学生设计水平和空间思维能力的平衡发展。它是目前国内各大中专院校的教学的最好方式。

[1] 黄 源.建筑设计与模型制作[M].北京:中国建筑工业出版社，2009.

[2] 余志红，林从华，林 阳.建筑模型在建筑设计教学中的运用[J].高等建筑教育，2008，17(6):89-95.