房屋建筑学设计基本原理教学方法

摘要：阐述了《房屋建筑学》设计基本原理教学的改进方法，从土木工程专业学生的实际学情出发，以“建筑体型设计”为例提出教学新思路，并获得了学生的肯定及良好的教学效果。

关键词：建筑体型设计；几何体型；体型系数；体型组合

《房屋建筑学》是一门针对土建类非建筑学专业学生的专业基础课，包括建筑设计原理和建筑构造两方面内容。如果将建筑视为艺术与技术的综合体，建筑设计原理就是对艺术创作规律及方法的研究，这部分内容表述方法常以定性描述和归纳总结为主，常规教学过程总是过于抽象和枯燥，这对于以理科生为主的土建类专业学生来说，难以激发出他们的学习兴趣，不能实现深度学习和理解的教学效果。本文以建筑体型设计为例，探究《房屋建筑学》之设计基本原理的教学方法改革。传统教学中，在讲授“建筑体型设计”时，几乎都是通过观察多张不同的建筑效果图后直接总结出体型组合方式，让学生识记；或者，直接摆出体型组合方式，再辅以对应的实例，两者都忽略了对建筑体型的选择，及其三维尺寸大致确定过程等内容的讲解。这样的教学设计没有将抽象的、艺术化的教学内容具体化、技术化，让学生感觉突兀晦涩，不便于掌握建筑设计的基本规律，教学效果差，使得教学过程流于形式。2020~2021学年第二学期，在湖南农业大学东方科技学院2019级土木工程本科专业对该内容的课堂教学中，摒弃传统教学设计，进行了教学过程的重新组织。

1内容导入

先通过多媒体展示优秀建筑作品效果图，提出问题“如何进行建筑体型设计”，并强调设计时应贯彻执行我国建筑设计基本方针“安全、适用、经济、美观、环保节能”，学生存疑，顺势引入新课。

2教学内容设计

介绍建筑体型设计的具体内容，包括选择基本几何体型、确定体型三维尺寸及对所选基本几何体型进行组合三个方面，然后逐一展开讲述。

2.1基本几何体型的选择

用“几何体型的变化直接影响建筑设计的外观效果”开门见山提及即将要涉及的内容。再通过引入参数S（建筑体型系数）[1]，说明建筑物与室外大气接触的外表面积F和建筑节能环保之间的关系，并以建筑常用几何体型（含底面为长方形、正方形和圆形三种柱体）为例计算S（如图1所示）。阐述不同建筑体型的体型系数各异，提出问题引导学生思考“从节能角度分析，特别是对于采暖地区的居住建筑而言如何选择建筑体型”和“从经济适用角度分析如何选择建筑体型”。自然过渡到“设计标准非单一、唯一的标准，标准不同则选择不同，实际设计就是对矛盾统一的各方综合处理”，得出结论：如果选择圆柱体，虽最为节能环保，但由于建筑内其他家具设施基本为四方体，无法与建筑墙体内侧贴合，会降低建筑空间利用率，不经济；如果选择底为正方形的，建筑总长与总宽相等，不利于建筑内部功能空间排布，造成建筑平面设计不紧凑，同样不经济。综上，首选底为长方形的长方体，再通过其他方式，例如选择合适的外部保护结构的材料和厚度，增加热阻兼顾节能.附注：假定三种体型等底（底面积均为A）等高（高均为h），如图1所示。分别计算外表面积F长方形、F正方形、F圆形如下并进行大小比较，

2.2体型三维尺寸的确定

通过引导学生发散性思考“体型三维尺寸的影响因素”，从内因和外因两方面分别分析总结，让学生系统了解确定建筑三维尺寸的依据。再以建筑体型三维尺寸对周围气流的影响[1]为例（如图2所示），详细介绍建筑三维尺寸对其周围小气候的影响，进而影响特别是寒冷地区建筑使用者的舒适体验感，最后得出结论：建筑物进深越大，面宽越小，高度越小，建筑物背风面产生的涡流区越小，反之则越大，形成的流场越紊乱，对风速、风压的降低越有利，设计建筑时，应设计有利的建筑形态以减少风速、风压，减少建筑耗能、热损失量，即在满足规划、规范等要求的前提下尽量将面宽、建筑高度增大，同时减少建筑进深；另外，高层建筑将冬季迎风面作成一系列台阶式，有利于缓冲下行风。

2.3体型组合方式

通过PPT展示多组“不同体型组合方式对同一建筑作品的视觉影响”对比图，直观反映“单一、单个的几何体型难以实现丰富的建筑造型”，让学生了解实际设计更趋于选择组合体型。接着介绍建筑体型组合的基本方式及各种方式对应的建筑给人造成的视觉体验感，比如纪念性建筑、行政办公建筑通常采用对称体型，以营造庄重严谨、匀称和稳定的感觉[2]；再如某些商业用途的建筑在垂直方向进行切割、加减，使建筑物获得类似“雕塑”的形式美。

2.3体型设计实例

以湖南农业大学图书馆为例具体解说其体型设计过程，从几何体型的选择到三维尺寸的确定，最后如何进行体型组合。通过对熟悉的建筑进行分析，让学生对所学理论知识产生共鸣，拥有更强的学习体验感，记忆、理解也更为深刻。

3教学效果

课后对此次所授班级共64名学生进行问卷调查，结果一致显示学生对新的教学设计高度肯定，其中李祎鑫同学文字评价“这节课让我第一次体验到纯文字叙述性、抽象生拗的理论课也可以具体化为生动有趣的教学过程”。随后的课程设计按往届课程设计评分标准评判，55名学生的课程设计成绩均在“中等”以上，其中27名学生达到了“良好”以上，9名学生获得优秀，这一结果更显示了新的教学设计取得了良好的教学效果。

参考文献：

[1]李继业,陈树林,刘秉禄.绿色建筑节能设计[M].北京：化学工业出版社,2016.

[2]同济大学等.房屋建筑学[M].北京：中国建筑工业出版社,2016.

作者：刘巧玲 刘保华 单位：湖南农业大学东方科技学院 湖南农业大学工学院