“土木工程制图”中手工绘图方法研究＊

2022-08-30白青青

科技与创新 2022年17期

白青青，裴霏，王静

（西安交通工程学院土木工程学院，陕西西安 710300）

随着计算机的普及，CAD（Computer Aided Design）与BIM（BuildingInformation Modeling）相关软件由于操作容易、修改方便、节约时间等优点而被广泛用在绘图中，并且学校专门为计算机制图开设了一门课程。而手工绘图与计算机制图相比，具有绘制速度慢、精确度差、修改不方便等缺点[1]，且只有几个课时，在课程中所占的比例越来越少。但是，手工绘图有着计算机制图不能比拟的优点，它能提高学生的动手能力、空间想象力以及识读建筑图样的能力，并且能够巩固学生所学习到的制图知识，也为后续的计算机制图课程如“计算机辅助设计”“BIM应用技术”及专业课程打下坚实的基础。因此，手工绘图是绘图的根本，是初学者在学习绘图过程中不可或缺的环节。吴瑞芳[2]探索了手工绘图与CAD绘图在制图中如何平衡运用，提到手工绘图是CAD绘图表达的基础，如果学生没有手工绘图的基础，在使用CAD绘图时，容易在绘制线型、字体等细节处出错，此外手工绘图能提高学生的空间想象能力和读图能力。李静等[3]对手工绘图在制图中的必要性进行了分析，结果表明手工绘图能使学生手、眼、脑并用，更利于培养学生的空间想象能力、空间构型能力以及图样表达能力，手工绘图也能培养学生良好的绘图习惯和思维方式、严谨的工作态度以及认真负责的作风，并且能为以后的计算机绘图课程打下坚实的基础。王晶晶等[4]根据自己丰富的工作经验说明了手工绘图的重要性，他提到手工绘图始终是计算机制图的基础，于制图而言就相当于植物的根，是设计人员和高校相关专业学生要掌握的最基本的内容。范小舰[5]提到，手工绘图是设计人员和高校相关专业学生的根，它能加深学生对制图的理解，只有手工绘图熟练了，学生才能使用计算机绘制出符合工程技术要求的图纸。另外，手工绘图能够训练学生的潜能并培养学生空间思维，这是计算机制图无法替代的。由此可见，手工绘图在“土木工程制图”教学中具有举足轻重的作用，是掌握绘图技巧和制图基础知识不可或缺的一部分。

1 手工绘图现状分析

在“土木工程制图”课程中，手工绘制建筑图样是一个不可或缺的环节，提高手工绘制建筑图样能力可提高学生的动手能力、空间想象力以及识读建筑图样的能力，并为后续的计算机辅助设计课程和专业课程奠定基础。该环节耗时8学时，学生在这8学时中要完成总图、平立剖图以及建筑详图的绘制，工作量较大。学生在绘图过程中存在以下几方面的问题。

1.1 绘图速度慢

利用8学时来绘制建筑图样，工作量大。教师要求学生在90 min内绘制完成一张比较简单的建筑图样，而大多数学生无法在规定的时间内完成，需要额外增加时间来完成。有些学生甚至需要用一周时间来完成这些工作或者熬夜完成，这无疑增加了学生的工作量，导致他们对“土木工程制图”这门课程失去兴趣。

1.2 图线杂乱不清晰

在绘制建筑图样时，多数学生绘制在图纸上的线条主次不明、毫无章法，无法明确表达出图形的意思，或者修改痕迹明显，显得图纸杂乱无章。部分学生画完图纸后还要返工修改线型等，这不仅拖慢了绘图进度，而且绘制出的图样质量差、图面脏乱。

1.3 图纸布局不合理

部分学生绘图制完图样后，发现自己的图形在图纸上的布局或偏上或偏下或偏左或偏右，或者布满整张图纸甚至超出图框，一些必要说明、图表、图名等无处放置。遇到这种问题，他们往往选择擦掉这部分重画或者重新开始画，这不仅费时费资源，还拖慢了绘图速度。以上问题在学生中普遍存在，导致他们认为“土木工程制图”课程是一门难学、难懂、难操作且费时的课程，并且容易产生厌学心理，造成恶性循环，这为后续课程的进行以及应用型院校人才培养形成了一定的障碍。为了解决以上问题，本文以建筑施工图的绘制为例，提出了一些提高手工绘图速度的方法，希望能为提高学生的绘图速度作参考。

2 提高手工绘图速度的方法

2.1 熟悉制图标准，规范作图

熟悉制图相关标准后，学生在绘图过程中就会减少咨询教师及修改的次数，对于提高绘图速度非常有效。中国的《房屋建筑制图统一标准》《建筑制图标准》《总图制图标准》等对工程图纸的绘制有明确的规定，例如，图幅选立式还是横式，字体选用长仿宋体还是黑体，抑或是两者皆可出现在图纸上，建筑图纸常用比例如何，可用比例有哪些，图样上的线型如何选择，字高怎样确定，标高符号的大小样式怎样，尺寸标注时样式怎样确定，哪些图例代表窗，哪些代表墙等等。学生在学习“土木工程制图”课程时要熟练掌握这些规定，特别是图纸大小、常用绘图比例、线型的选择以及字体字高等，如此在手工绘图时才能下笔自如。

以绘制图框、标题栏为例，绘制前要熟悉图纸幅面和图框尺寸、图框线、标题栏线的宽度。图框线、标题栏线的宽度如表1所示。图纸幅面及图框尺寸如表2所示。绘制时要根据图样的大小、形状选择使用横式图框还是立式图框[6]，图框的内框线和外框线的距离以及宽度可结合图1的图示与表2的数据绘制。

表1 图框线、标题栏线的宽度[6]

表2 图纸幅面及图框尺寸（单位：mm）[6]

图1 使用丁字尺、绘图板和三角板绘制图形

2.2 熟练使用制图工具，快速作图

手工绘图时常用的绘图工具有图板、丁字尺、三角板、圆规、分规、建筑模板、铅笔、橡皮等。将图板、丁字尺、三角板与铅笔配合使用是手工绘图中常见的一种组合方式，有时会配合分规量长度。很多初学者不习惯使用丁字尺，觉得会拖慢他们的绘图速度，因而只使用三角板相互配合绘制图样，结果发现他们的建筑图样上的线条会歪斜，得频繁修改。因此，学生要习惯采用丁字尺与三角板配合绘制直线，并且在平时课程学习以及作业中要运用绘图工具熟练画好每一条线、写好每一个字，做到眼、手、脑协调，提高动手能力，集中注意力，这样在绘制建筑图样时才能做到游刃有余，提高绘图速度。

在使用丁字尺的过程中，用丁字尺的尺头紧卡绘图板的工作边，以保证丁字尺尺身水平，可通过上下移动丁字尺绘制水平方向的平行线；绘制竖直方向的平行线时，可以用三角板的一个直角边紧卡丁字尺尺身，左右移动三角板。采用丁字尺、绘图板、三角板互相配合的方法能保证绘制出的图线不会歪斜，减少修改次数，提高绘图效率。

此外，频繁修改不仅会拖慢绘图进度，而且会影响绘图速度。因此，在绘图时若线条绘制错误，可以标记出来，绘图完毕后再统一修改。绘图工具中配有擦线板，擦除目标线条时使用擦线板可以保护附近的线条不受干扰，避免不必要的返工。

2.3 有一定的识图功底，加快作图速度

在手工绘图过程中，要绘制一幅建筑图样，要求绘图者不仅要有一定的动手能力，还要有一定的识图功底，看懂图是提高手工绘图速度的关键。众所周知，建筑图纸上的图样是非常复杂的图形，平面图、立面图、剖面图上的墙体、门、窗、柱、梁、楼梯等的表示方法，以及线型、线宽、字体等如何绘制，都影响着一个人绘图速度的快慢，掌握这些才能在绘制图样时游刃有余。因此，学生在学习的过程中要掌握常用的建筑构配件图例[7]，如墙体、单扇窗、双扇窗、单开门、双开门、推拉门等的平、立、剖面图以及楼梯首层、标准层、顶层的表示方法及表达的含义，这样既能帮助绘图者快速识图，也能提高绘制速度。部分常用的建筑构配件图例如表3所示。

表3 部分常用的建筑构配件图例[7]

2.4 以赛促教，以趣促教，提高学生手工作图的兴趣

众所周知，手工绘图是一个漫长而又考验耐性的工作，长此以往，容易使学生产生厌学心理，消极怠工。因此，提高学生的作图兴趣就显得尤为重要。除了让学生绘制自己感兴趣的图形外，也可以用相关制图比赛来吸引学生作图，如“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”，该项比赛已举办十四届，手工绘图赛题难度一年比一年高，建筑图样中的元素也逐渐丰富。

因此，不管是从建筑图样还是个人荣誉方面，都能激起学生的好奇心、好胜心，从而增加训练次数，熟能生巧，加快绘图速度。此外，在平时的教学过程中，可为学生们提供一些有趣的图形或者让学生们设计并绘制他们自己感兴趣的图形，如图2所示。或者为一些设计精巧的小别墅图纸配以效果图，用以调动学生的积极性，加快绘图速度。

图2 能调动学生绘图兴趣的图形（单位：mm）

2.5 培养良好的绘图习惯

良好的绘图习惯也是提高绘图速度的一个重要手段。绘图时，首先绘制图框和标题栏；其次，根据对中标志寻找图纸的中心点，再根据目标图样的尺寸定出定位轴线的位置；最后依次绘制墙体，在墙体上开门窗洞以及其他细部构件。完成后再进行尺寸标注，检查无误后加深加粗图样。学生在学习的过程中有意识培养这一绘图习惯，对于提高绘图速度有事半功倍的效果。

2.6 个人自律

在信息化时代，各种社交工具如手机等被普遍使用，给学生的自律带来重大的影响。若学生已经熟练掌握了制图相关标准、熟练使用制图工具、会识图并且对作图有强烈的兴趣，但在作图过程中聊天、玩游戏，这也会影响他们的作图速度。所以，在制图过程中，学生若平心静气，摒弃不必要的干扰如游戏邀请、聊天邀请等，严格要求自己，养成良好的自律习惯，这样也能提高绘图速度。