1、建筑模型设计（一）建筑模型设计（一）l第一章绪论l设计师需要具备五种技能：l直接在三维中将设计形象化的能力，制作模型的能力，以及徒手和尺规作图与计算机绘图的能力。 l图形思维和模型思维是创造性设计的两种基本思维模式。l在设计过程中，主要体现在草图和模型这两种常用的表现形式中。通过草图和模型，设计的过程被记录下来。 l模型是建筑设计实践中不可或缺的重要表现手段。l第一节 模型l一、模型概念l模型是根据实物、设计图、设想，按比例、生态或其他特征而制成的缩样小品。具有展览、绘画、摄影、实验、测绘等用途。常用木材、石膏、混凝土、金属、塑料等作为加工材料。建筑模型是用于城市规划、环境设计、建筑设计思想的
2、一种形象艺术语言。是采用便于加工而又能展示建筑质感并能烘托环境气氛的材料，按照设计构思、设计图、以适当的比例制成的缩样小品。l模型的概念，由干其应用领域的不同，有着不同的定义和解释，归结起来，可分为“概念模型”和“实物模型”两类。l实体模型超越了平面、立面、剖面、轴侧图、透视图，乃至全息动画等所能达到的效果，成为一种三维直观的“对空间的视觉表达”。 l二、模型简史l重复的建筑构件运用l哥特时代末期，出现了建筑局部模型 l在 15 世纪文艺复兴初期，模型又被赋予了新的内涵，模型被广泛应用在大项目建筑作品中。菲力波菲力波布鲁乃列斯基布鲁乃列斯基 米开朗琪罗米开朗琪罗 l16 世纪，建筑师已经完全利
3、用工程制图法在三维空间中进行创作，模型也开始承担不同的角色了。l这时就有三种类型的模型：l一种是整体建筑的小比例模型：它的作用是与委托商交流。l一种是足尺建筑构件模型，对重要的重复性的建筑构件进行预测以确保其完美性。 l另一种就是直接安装在实际建筑的试验模型。 l在18 世纪中叶，模型教学得以迅速发展。l因此，模型可被进一步地用来指导学生来模拟更复杂的结构和建筑环境工程，职业建筑工人也能接受此类的教育。 l在 20 世纪初期，模型提升了自己作为重要设计工具的地位。在无数的建成或未建成的现代主义经典作品的诞生过程中，模型起到了至关重要的作用。l第二节模型的类型l设计表现与设计过程的多样性、复杂性
4、，形成了模型表现在不同的阶段所起的作用及表现的方式、类型上的差异。l常见的模型类型分类方法主要有以下几种。l从设计过程的角度：概念模型、扩展模型、终结模型。l从用途的角度：研究模型、工作模型、设计模型、施工模型、展示模型、投标模型、科学实验模型等。l从内容的角度：城市模型、园林模型、室内模型、家具模型、车船模型、桥梁模型。l从时代的角度：古建筑模型、现代建筑模型、未来建筑模型等。l从制作工艺的角度：电脑制作模型（CAM）、手工制作模型、机械制作模型等。l从材料的角度：石膏模型、粘土模型、塑胶模型、木质模型、纸质模型、复合材料模型等。l模型表现既反映设计的阶段性，又体现了不同的传达交流对象：l一
5、类是设计结果的表现，其交流的对象主要是业主和公众；l另一类是设计过程的表现，是产生与交流设计思想的一种手段，其交流的对象主要是业内人士。l设计类模型l模型是设计过程的一部分，是建筑与环境设计实践的一种手段。设计类模型与设计进展的阶段有关，它们随时表达出设计上的可变动性。 l设计模型的发展一般分为三个阶段，这三个阶段和设计的三个过程相吻合：l阶段 1 ：草案 概念草图 概念模型l阶段 2 ：设计 方案设计 扩展模型l阶段 3 ：执行 实作平面图 终结模型l1 概念模型l概念模型是一种立体化草图。当设计构思还处在比较朦胧的状态时，所形成的三维表现形式。l通常，概念模型都是快速地制成，用于激发灵感。
6、经常采用简单的方法和易于加工的材料快速形成。l概念模型作为研究模型、过程模型，体现出极强的概括性、示意性、随意性的特征。因此，概念模型只具粗略的大致形态，大概的长、宽、高和凹凸关系；制作时侧重整体形态和空间体量关系，不拘细节，比例要求也不高，没有过多细部的装饰、线条、色彩。一般而言，概念性模型是针对某一个设计构思而展开进行的，所以，在此过程中通常制作出多种形态各异的模型，作为相互的比较、研讨和评估之用。由干概念模型的作用和性质，在选择材料时一般以易加工成型的材料为主。l体块模型、结构模型是概念模型的两种主要表现形式。 l体块模型 l“体块”是模型中最基本却又最抽象的单元。l体块模型是建筑造型设
7、计与形体组合的设计模型。它是以单体的加减和群体的拼接为设计手段，推敲完善设计方案。是建筑整个形体组合的过程模型，它仅采用有限的色彩，用概括的手法刻画出外部形体。 l结构模型l概念结构模型的作用是作为三维的实体工作图。经常表现为自然的骨架而不进行外表的装饰。将其暴露出来是为了试验目的，用来分析结构、构造、支撑系统和装配形式。在整个设计过程中，由于地形条件和构成方式的不同，结构模型可以用各种比例表现。l2扩展模型l通过概念模型的延伸、筛选，否定了一些不成熟、不合理的方案构思。一个新的设计形式被确定下来，由此，模型进入第二阶段，这就是设计模型环节的扩展模型。扩展模型是设计类模型中最重要、扩展模型是设
8、计类模型中最重要、最充满刺激的一种形式。最充满刺激的一种形式。 l扩展模型可剔除方案设计过程中的不确定因素，把建筑构思的精髓高度提炼出来，同时利于改造形体、空间绿化布置及地块细部处理，也有利干对复杂的空间关系的理解，以及对空间序列、尺度的完整概念的深化。建筑设计是一项反复提炼的思维活动，扩展模型不但是建筑方案最直接的表现手段，更是建筑师之间交流的一种语言，同时更可启发设计师无尽的创意，即设计过程中的“模型思维”。对建筑设计过程本身来说，模型思维比表现模型具有更强的生命力。扩展模型亦称工作模型。l3终结模型l终结模型作为设计过程中的一个阶段，也可以叫做展示模型，是描述一个完成的设计模型，并且在制
9、作时很注重精巧的工艺。l终结模型的主要目的是用来进一步证实设计决策，以及与客户交流。l二、表现类模型l表现模型是把所有建筑设计细节都完美无缺地表现出来，再配以周围环境，将方案完整地表现出来的模型。l细部表现的不断深化是使设计模型向表现模型过渡的关键，表现类模型亦称为标准模型、终结模型、展示模型。l此类模型做工精巧，用材设色特别考究，装饰性、形象性、真实性、艺术感染力强烈。模型制作一般按图样为依据，但在局部也可作适当的夸张调整，以求得更好的视觉效果。展示模型按制作内容通常可分为单体展示模型、室内展示模型和规划展示模型三种类型。l三、特殊类模型l特殊类模型是表现特殊功能、特殊用途并用特殊材料制成的
10、一类模型。l特殊类模型按其形式分为动态和静态两种。 l1 照明模型l照明模型是室内模型表现的一种特殊类型。用它来预测特殊建筑这类对光线要求较敏感、空间采取的自然光及人工照明的效果。l2足尺模型l足尺模型是将设计方案直接制成实际尺寸的样子。 l3风洞模型l用来研究由干风压造成的建筑外壳潜在的形变以及结构选型的各部分组成。 l第三节地形学模型 l建筑模型设计实践中要讨论的主要内容是地形学模型、建筑主体模型。地形学模型里包含着地基景观和花园模型；建筑主体模型则分为城市规划建筑物、构造、内部空间和细节模型。l一、地形学模型l地形学模型所表现的是一个现已成形的地形。此外，还有对城市空间中游乐场、绿化场地
11、、公园的描绘。 l1、地形模型l地形模型表现出地形的基本情况，也就是建筑敷地的原有形式和因新的规划造成的改变。包括建筑、交通绿化、水面以及断层面等又称为基地等高线模型。地形模型的概念模型。所用瓶子、螺丝、石头、纸等简单材料，主要是描绘地形的第一印象，并对其进行研究。实做模型，比例1：100，材料 色纸、胶合板、厚纸板、金属线l2、景观模型l景观模型是建筑场所背景的一种模型表现形式，表现出交通、绿化和水平面、树木、森林平面，而建筑主体群则是以简单的形式呈现。 简单的景观概念模型工作模型，1：500，基础平台：密度板，树木：纸球，其他厚纸板空间状况、绿化和现存的以及被设计出来的建筑物具体、明确的说
12、明 l3花园模型l花园模型通常被认为是景观模型的一部分，比例上有l:500、l:200、l:100和l:50。 l二、建筑主体模型 l建筑主体的类群主要被分为城市规划模型、建筑物、构造模型、内视模型和细节模型。建筑主体展现了现已存在的建设状况，除了现存的建筑体外，还需要表现出交通、绿化的状况，这些在某种意义上似乎是为了建筑主体的外部开发而做的伏笔。模型的表现重点可视不同的目的而定，在表现过程中，可整体地把握形式、功能、构造这三个方面加以描述。l1、城市规划模型l城市规划模型是以地形模型为基础来制作的。 l2、建筑物模型l建筑物模型通常以l:500或是1:200的比例被制作成城市建筑中地形学模型
13、的附加模型。 l3、构造模型l构造模型是让模型的结构开放，表现的重点不在建筑的外貌。这些构造能够表现空间功能或结构。它解决了功能上的开闭和结构上的空间问题。 l4、内视模型 l内视模型是用来研究和表现室内的建筑空间及空间秩序。l内视模型是为了展示并解决空间上、功能上和视觉上的问题而制作。 l5细节模型 l设计模型环节的结构细节模型，主要用来帮助显现空间框架和结构体系。梁的确切位置、负荷的传递以及其他技术性考虑均可以通过这种模型而确定。当我们建造大比例模型的时候，细节模型可以用来研究复杂连接的细节设计。这种模型类型，也可以用来研究创新性的结构设计。l结构细节模型可以探索建筑物内部和外部的细节，例
14、如，结构的结合处、窗子的处理、栏杆和招牌等。这些模型按照相似的方式进行处理，作为完整建筑物的局部模型，按照更大的比例进行制作，产生了结构和连接更精细的效果。细节模型在解决设计构想和表现建筑细节，以及和客户交流等方面都具有很大的帮助作用。l第二章模型设计的构成要素l建筑模型设计与制作，设计师应具备较高的艺术和美学修养，同时需要对模型制作的工艺、材料、色彩有敏锐的感受力和控制力。因此，它是一项艺术性、技术性、创新性很强的设计制作工程，它的构成要素涉及到功能、用途、形态、比例、色彩、材料、结构、工艺、设备、经济等。这些是影响模型设计与制作水准的重要因素，这些要素通常可概括为三类：功能类、技术类、美学
15、类。l第一节功能构成要素l制作模型的目的是设计师将方案构思综合美学、工艺学、人机工程学等学科知识，凭借对各种材料的把握，创造出具有比例、尺度、色彩、材料等合理性的三维空间形体，并以一定的加工手段使设计具象化的过程。l模型创作的实质是设计的过程，是产生、推敲、交流设计思想的信息，载体与手段。因此，模型的功能因素是模型设计制作的根本和出发点。l一、方案设计l对于规划师，建筑模型将其规划意图全部宏观地展示出来，规划范围内空间关系一览无余；对于建筑师，建筑模型是发展、完善其设计思想的最佳方式。对于学生，建筑模型有助于其推敲难于想象的空间关系。可以轻松理解书本与图纸间难于认知的空间形象。l二、实施与展示
16、l模型能将设计图准确地传达给工程师和其他专业人员，能很好地向他们展示出设计方的意图，使建筑单位、审查单位等有关方面对建筑造型和周边环境的综合效果有比较真实的感受。使施工单位和工程单位人员形象地了解建筑与环境的造型关系，弥补了图纸设计中表达不完善的部分，更有利于施工。l第二节技术构成要素 l比例l模型比例是指模型表现对象和模型这两个同类尺度数的相互比较。模型尺度数是模型表现对象尺度数的倍数关系，模型可以按照各种比例尺建造。我们可以根据以下几种因素确定合适的比例。l工程规模l模型的大小决定于实际建筑物的大小或是场地的大小，另外，还要考虑可以利用的工作空间的大小。l研究类型l模型的大小和比例尺决定于
17、正在进行研究对象的类型与用途，比如：概念、扩展、展示、内部或是细节。 l细节处理的程度和水平l模型的比例尺决定于表现对象需要进行细节处理的程度。增加模型比例尺的一个首要原因是要表现更多的细节。一个按比例增加的模型，如果没有足够细节表现，就会表现力不足。因此，在较小的模型上运用想象力构想精彩的细节比起建造没有足够细节的大模型更有说服力，也更实际。l分配的比例尺 l在某些实际的制作过程中，若通过保持组件之间的相对比例，可以在不使用实际比例尺的情况下，开始建造模型。在模型建造之后，可以给模型赋予一个比例尺。 l二、精度l精度是指模型制作的精工程度或精密程度。 l影响模型精度的因素主要有以下几个方面：
18、模型的收口和棱角、模型的边缘。l构筑建筑物各面的相交处都会形成收口和棱角。在概念上，收口和棱角是个点或线，向内凹或向外凸，它在表现建筑形体关系中具有重要的作用。 l模型边缘的规整l建筑模型有两种边缘，一是外面呈立体状态的外边缘，二是建筑框架结构间显示的空间内边缘。 l三、工艺l“工欲善其事，必先利其器”。模型制作加工的设备和工具，是发挥工艺技巧的重要保证。先进的工艺设备是模型制作提高工作效率和质量的必要条件。传统手工艺中的剪、刻、撕、切、锯、刨、锉、钻、编、雕、粘、焊、烫、串、扎、镶、铸、卷、插、接、折、捏、拧、绣、团、钉、拍、染、喷、绘等都是各种模型材料加工成型的技术和方法。l CNC数控雕刻 l第三节美学构成要素l一、形态l模型的“形态”是其内在本质的外在表现。l“形态”是一种情感符号，是一种交流设计思想的语言。形式美的基础是心理视觉力的平衡感。 l二、空间l实体模型超越了平、立、剖、透等二维图纸所能达到的效果。由面材所围合的三维空间 ，是可感知的有形的空间。l空间形态有三个基本特征：空间的限定性、内外的通透性以及能让人进人内部的参与性。l空间作为模型中的重要表现元素，是和形体一起来表现的，它先于形体存在，却被形体决定了性质。通常把空间形式分为内空间、外空间、内外空间三种类型。
