基于纸板材料的建造教学探索

■ 胡 春 HU Chun 王 薇 WANG Wei

建筑是科学技术与艺术的结合，但我们的建筑教育却是“重艺轻技”。长期以来，设计课程仅仅关注形式与视觉的表现，鲜有关于技术和细节的刻画与呈现。“这种割裂的教学状况，往往导致学生不能正确理解建造技术的重要性，忽略对建造本身的思考，在建筑设计与形式表达过程中，不能以建造作为设计思考的目标[1]。”本文以安徽建筑大学建筑与规划学院在建筑设计初步课程中开展的建造教学为例，探讨教学中的关键问题，为建造教学的推进提供参考。

1 国内外建造教学的发展

20世纪上半叶，包豪斯倡导以手工艺训练培养的方式来进行建筑教育，重视手工制作的教学方式影响了现代建筑教育，欧美大部分著名建筑院校都开展了关于建造教学的活动。法国的建筑教育与学院派一脉相承，但不再局限于“图画建筑学”的操作，开始注重模型的制作和学生对建筑材料的体验；德国的建筑教育继承了包豪斯的传统，重视技术和艺术，强调对实际材料的操作和细部构造的大比例表达，模型的精细程度非常高；英国建筑教育强调设计能力与技术能力的平衡，在课程中通过1∶1的模型制作，让学生感受和认识材料，从构造的需求入手开展工作和设计；美国的建筑教育经历了布扎体系之后转向了德国包豪斯，把工艺制作与艺术教育结合起来[2]。

国内，香港中文大学是最早引入建造课题的学校之一，顾大庆教授开展了一系列的实验性教学，目的是对学生实际动手能力的培养。建造教学思想逐步影响了全国的建筑院校，其中，同济大学开展的纸板建筑实验影响力较大，目前已成为国际性的建造竞赛。

安徽建筑大学建筑与规划学院在2014年将建造纳入建筑设计初步的教学内容，让学生从技术与艺术两个视角，共同审视建筑设计。2015年5月，学院面向建筑学、城乡规划、风景园林三个专业的学生开展第一届“纸板建造节”，迄今为止已成功举办四届，从一开始的摸索起步，到如今已成为面向全省的建造竞赛，学生在动手建造的过程中更好地体会建造艺术，更好地理解建筑设计。

2 纸板材料的教学优势

材料是空间建造表现的重要因素，正如希利尔所认为的“建筑是对未加工材料的价值附加”[3]，可以说，建筑就是材料所构筑的空间构成艺术。在建造实践中，合适的材料是搭建的基础和关键，材料的力学性能、肌理质感、加工方法都会影响到建造的效果，并且材料的建造方式也与空间的形式特质息息相关。

瓦楞纸板，由一层箱板纸和至少一层波浪形芯纸夹层共同构成，具有较好的结构性能和强度。作为建造的结构和围护材料，瓦楞纸板具有以下优势：①易于操作。因自重轻，便于运输，加工工序简单，学生易于操作，在搭建过程中安全系数较高。②组合方式多变。通过使用金属连接件、加铆的方式，可以产生形式多样的细部节点，以提高纸板的强度、增加纸板构件的跨度，有利于学生对于节点形式的探索与创造。③可回收利用。建筑师在设计过程中不仅应注重建筑材料的形态表达，还应关注材料从生产、加工、使用到拆卸的全寿命过程，纸板建筑的搭建、拆卸和回收利用，让学生体会了材料的生态原则，深化了建造的涵义。④造价低廉。使用瓦楞纸板能够节约建造成本，学生易于接受。

3 纸板建造教学的基本问题

3.1 结构、建造与建构之辩

在讨论建造之前，需要先厘清结构、建造与建构之间的关系。赛克勒认为：“结构（structure），是关于建筑中处理受力关系的一套体系，或原则的抽象的和一般的概念；建造（construcion），是结构体系或原则的具体体现，结构不可视的原则，通过建造得以实现”[4]。所以，建造更多强调施工过程，着重从可实施性与可完成度上考察结构的合理性。建构（tectonic），是对建造问题在文化与美学层面的更高要求，探讨的是建造技术视觉表达的潜在可能性。如此，结构作为抽象的概念，通过建造来实现，同时通过建构来表达视觉形态。

作为低年级学生的课题设计，力求利用学生自身日常经验和动手实验来推动问题的解决，在此过程中达到新的认知水平。因此，教学重点是关于材料与空间关系的感性认知，故将课题命名为“纸板建造”而非“纸板建构”。

3.2 建造操作

建筑设计初步课程以纸板房搭建作为建造教学的主要内容，由于学时数有限，又受场地、设备、经费等因素的制约，只能采用分组形式进行搭建，要求学生10～12人一组，参与建造从概念设计到现场搭建的全部过程。涉及到的具体教学内容由以下几个方面。

3.2.1 材料的认知

建造的研究应该从材料出发。包豪斯以材料为基础的教学思想近百年来从未被撼动，可见材料在建筑学知识体系中的基础性和重要性，建造教学应注重培养学生对材料物理性能的认知。在建造之初应通过亲身感受，了解瓦楞纸板的性能、质感、肌理、尺度等；通过试验，观察纸板的受力特征，比如抗拉和抗压能力，不同方向的受力状况；继而研究如何通过改变纸板的形式，改善其力学性能。材料的认知阶段鼓励学生使用瓦楞纸板，搭建小尺度的纸板椅（图1）、纸板墙（图2）等，通过承受荷载的实验来感受纸板材料的力学逻辑。

3.2.2 材料的连接

密斯·凡·德·罗曾说过：“建筑始于你小心地把两块砖放在一起的那一刻[5]。”在掌握材料性能的基础上，需要对材料进行加工和连接的操作性试验，这一过程强调在工匠式的操作过程中不断摸索和试错，在总结出构造方式和结构原理之后，才能整理形成概念模型，由此展开整体设计。如何有意识地将纸板材料进行组合，将其进行合理的连接，是建造教学的关注点之一。

图1 纸板椅

图2 纸板墙

连接试验，学生需要使用瓦楞纸制作1∶1尺度的节点，并不断地进行研究和改进。在试验过程中，学生会接触到不锈钢螺栓、塑料螺栓、尼龙绑扎带、子母钉等材料，会学习切割、穿孔、弯曲等加工方法，会尝试插接（图3）、编织（图4）、绑扎（图5）、层积等连接方式。材料连接所体现出的构造和结构关系是构成整体的重要组成部分，而对材料连接的试验性操作会贯穿建造实施的全过程。

图3 插接

图4 编织

图5 绑扎

3.2.3 结构形式

“材料试验中普遍存在的加工及连接试验自其开始的时候，就让材料脱离了原初的意义，把操作者带向了材料的结构性[6]。”学生在经过材料的加工与连接试验之后，应该发展出一个稳定的、坚固的结构体，并探索更多的结构可能性。结构的构成方式和稳定性也是重要的检验指标。

纸板建筑结构形式的选择应考虑：①发挥瓦楞纸板的结构特性，在掌握瓦楞纸板受力特点的基础上，探讨纸板建筑可能产生的构造节点和结构形式；②结构单元的标准化、组装工艺的可操作性、空间的可延展性；③节约建材、降低造价。纸板建筑不同于框架结构，若是片面模仿梁、板、柱的结构形式，建造过程中会出现倾覆、坍塌等问题，同时造成纸板的大量浪费。图6～10展示了安徽建筑大学建筑与规划学院学生作品中典型的结构形式。

3.2.4 现场搭建组织

合理的工期安排是在期限内实现目标的决定性要素。纸板房实际搭建之前，需要学生对施工进度和工程量有一定的了解，合理的安排决定了项目能否顺利进行和按期完工。所以，需要对施工过程进行详尽的组织和统筹，因为低年级学生并不具备这方面的经验和能力，教师的全程指导和全局把控相当重要。

在施工组织中应注意：①施工进程。需要制定详细的施工计划表，并在时间安排上留有余地；考虑应急预案，对突发情况有所准备，比如恶劣天气、人员受伤等。②人员分工。通过对工程量的预先估算，进行“人尽其才”的合理分工。③材料与工具。保证搭建过程中材料的用量；“工欲善其事必先利其器”，预先准备电钻、螺丝刀、扳手、梯子等施工工具和设备。④团队协作。共同的目标会加强学生的团队精神，提高为团队服务的意识，以及换位思考的交流方式。

图6 箱体结构

图7 板+柱结构

图8 肋拱板

图9 折板结构

图10 折板+肋板结构

3.3 成果测评

搭建完成后的测评，是建造教学的重要环节。建造课程的评价应注意：①评价的客观性。教师的主观因素会影响评价结果，应构成多元化的评价主体和统一的评价原则。②强调评价的差异性。根据学生特点，充分关注学生个体进步的方面和程度。③以肯定性评价为主。搭建过程十分不易，避免过分的批评影响到学生的积极性。南京大学赵辰教授曾描述一次木构建造活动，他认为：“评图应该是一个庆典[7]。”

3.3.1 空间与功能

建造如果没有包含空间的因素，就会变成一种对建造技术的偏执。检验建造设计的成功与否，要关注空间的形状、尺度、比例，光线的变化及视线，人在空间中站、坐的尺度要求等因素。瓦楞纸板房的建造，让一年级学生在建筑启蒙之初，就体会到建筑是一个复杂的空间、尺度、光影、结构与构造等因素的综合体，单一层面无法展现它的博大精深。

3.3.2 概念实现度

考查建造设计的独特性和原创性，概念的落实程度和实现程度。建造的设计概念应注意规避形式上的模仿和单纯的风格性思考，强调从纸板材料搭建的材料逻辑、性能逻辑和加工逻辑入手，坚决抵制毫无创造性地照搬成熟的节点来应付课程。从纸板房搭建的多年经验来看，瓦楞纸板由于材料的局限性使其在建造方式上已很难有所突破，如何拓展瓦楞纸板的建造范畴，是后续建造教学中需要关注的议题。

3.3.3 建造完成度

建造的完成度，主要关注以下几个方面：材料的合理性及创造性使用；构造节点的完整性和逻辑性；结构的稳定性和安全性，在荷载作用下不会发生变形或坍塌；结构单元的标准化和模块化；组装工艺的操作性和建造过程的逻辑性；制作的精良程度；团队的协作能力；以及建造成本和造价的控制等。

4 教学相长的心得

数年建造节活动、建造教学的体验与积累，让我们有了一些教学相长的心得和体会。

4.1 投票选择

建造以分组形式进行搭建，但在前期讨论阶段，要求每两人提交一个方案，组内择优选择方案实施搭建。在此过程中，为防止指导教师的预设，我们组织院内教师和高年级学生代表共同参与公开评图，对各方案进行评价。为平衡全体学生的意愿，采用投票的方式选出最终建造实施的作品。在投票选举中，有的学生为确保纸板房的顺利建成，稳妥起见，会放弃有创造性的方案；也有学生不畏困难，哪怕付出更多的努力也要实现那些有创新意义的作品。我们坚持不干预学生的选择，只是将所有的过程记录在册，建成作品或惊艳、或平庸、或成功、或失败，都会成为后续教学的分析案例，引导学生完成更优秀的建造作品。

4.2 节省造价

“在学生尚无形式和绘图技巧前体验建造的过程无疑是理想的设置，但是学习成本高昂”[8]，实体建造需要经费，应尽量帮助学生减少支出。学院模型教师会联系常年合作的纸板生产厂家，以市场最低价购入材料，并减免运输费用；操作工具全部由学院模型教室提供；每年还额外收集大量废弃展板作为纸板房的地基之用，学生只需承担材料费，最终每件作品的实际花费在1～2千元人民币，是在学生能够负担的范围内。

4.3 安全问题

建造教学的安全问题不容小觑，安全隐患主要来自两个方面：①纸板房搭建过程中，因结构不稳定可能坍塌、电器工具的不当使用造成伤害或触电等，其中，消防安全问题最为关键。指导教师应明确安全施工条例，要求学生严格执行，并与学校保卫处通力合作，统一管理纸板作品的消防和安防工作。②纸板房展示过程中，因参观者的不当行为或其他原因造成的伤害，需要制作警示牌、拉警戒线，或附以免责条款，以免造成纠纷。

5 结语

弗兰姆普顿在《建构文化研究》中写道：“如果把建构视为结构的诗篇的话，那么建构就是一门艺术，一门即非具象又非抽象的艺术[5]。”因此，在建造教学中，要引导学生通过对材料的认知、连接方式和结构形式的感性和理性认识，进一步凸显建造的方法、表现力和意义，培养学生调查研究、观察思考、实践操作、团队协作等方面的能力。