劉巧玲 劉保華

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院，湖南長沙410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學工學院，湖南長沙410128）

《房屋建筑學》是一門針對土建類非建筑學專業(yè)學生的專業(yè)基礎課，包括建筑設計原理和建筑構造兩方面內(nèi)容。如果將建筑視為藝術與技術的綜合體，建筑設計原理就是對藝術創(chuàng)作規(guī)律及方法的研究，這部分內(nèi)容表述方法常以定性描述和歸納總結為主，常規(guī)教學過程總是過于抽象和枯燥，這對于以理科生為主的土建類專業(yè)學生來說，難以激發(fā)出他們的學習興趣，不能實現(xiàn)深度學習和理解的教學效果。本文以建筑體型設計為例，探究《房屋建筑學》之設計基本原理的教學方法改革。

傳統(tǒng)教學中，在講授“建筑體型設計”時，幾乎都是通過觀察多張不同的建筑效果圖后直接總結出體型組合方式，讓學生識記；或者，直接擺出體型組合方式，再輔以對應的實例，兩者都忽略了對建筑體型的選擇，及其三維尺寸大致確定過程等內(nèi)容的講解。這樣的教學設計沒有將抽象的、藝術化的教學內(nèi)容具體化、技術化，讓學生感覺突?；逎?，不便于掌握建筑設計的基本規(guī)律，教學效果差，使得教學過程流于形式。

2020~2021學年第二學期，在湖南農(nóng)業(yè)大學東方科技學院2019級土木工程本科專業(yè)對該內(nèi)容的課堂教學中，摒棄傳統(tǒng)教學設計，進行了教學過程的重新組織。

1 內(nèi)容導入

先通過多媒體展示優(yōu)秀建筑作品效果圖，提出問題“如何進行建筑體型設計”，并強調(diào)設計時應貫徹執(zhí)行我國建筑設計基本方針“安全、適用、經(jīng)濟、美觀、環(huán)保節(jié)能”，學生存疑，順勢引入新課。

2 教學內(nèi)容設計

介紹建筑體型設計的具體內(nèi)容，包括選擇基本幾何體型、確定體型三維尺寸及對所選基本幾何體型進行組合三個方面，然后逐一展開講述。

2.1 基本幾何體型的選擇

用“幾何體型的變化直接影響建筑設計的外觀效果”開門見山提及即將要涉及的內(nèi)容。再通過引入?yún)?shù)S（建筑體型系數(shù)）[1]，說明建筑物與室外大氣接觸的外表面積F和建筑節(jié)能環(huán)保之間的關系，并以建筑常用幾何體型（含底面為長方形、正方形和圓形三種柱體）為例計算S（如圖1所示）。闡述不同建筑體型的體型系數(shù)各異，提出問題引導學生思考“從節(jié)能角度分析，特別是對于采暖地區(qū)的居住建筑而言如何選擇建筑體型”和“從經(jīng)濟適用角度分析如何選擇建筑體型”。自然過渡到“設計標準非單一、唯一的標準，標準不同則選擇不同，實際設計就是對矛盾統(tǒng)一的各方綜合處理”，得出結論：如果選擇圓柱體，雖最為節(jié)能環(huán)保，但由于建筑內(nèi)其他家具設施基本為四方體，無法與建筑墻體內(nèi)側貼合，會降低建筑空間利用率，不經(jīng)濟；如果選擇底為正方形的，建筑總長與總寬相等，不利于建筑內(nèi)部功能空間排布，造成建筑平面設計不緊湊，同樣不經(jīng)濟。綜上，首選底為長方形的長方體，再通過其他方式，例如選擇合適的外部保護結構的材料和厚度，增加熱阻兼顧節(jié)能。

圖1 建筑常用幾何體型

附注：假定三種體型等底（底面積均為A）等高（高均為h），如圖1所示。分別計算外表面積F長方形、F正方形、F圓形如下并進行大小比較，

同理，可證得F長方形>F圓形，F(xiàn)正方形>F圓形

綜上，F(xiàn)長方形>F正方形>F圓形，S長方形>S正方形>S圓形

2.2 體型三維尺寸的確定

通過引導學生發(fā)散性思考“體型三維尺寸的影響因素”，從內(nèi)因和外因兩方面分別分析總結，讓學生系統(tǒng)了解確定建筑三維尺寸的依據(jù)。再以建筑體型三維尺寸對周圍氣流的影響[1]為例（如圖2所示），詳細介紹建筑三維尺寸對其周圍小氣候的影響，進而影響特別是寒冷地區(qū)建筑使用者的舒適體驗感，最后得出結論：建筑物進深越大，面寬越小，高度越小，建筑物背風面產(chǎn)生的渦流區(qū)越小，反之則越大，形成的流場越紊亂，對風速、風壓的降低越有利，設計建筑時，應設計有利的建筑形態(tài)以減少風速、風壓，減少建筑耗能、熱損失量，即在滿足規(guī)劃、規(guī)范等要求的前提下盡量將面寬、建筑高度增大，同時減少建筑進深；另外，高層建筑將冬季迎風面作成一系列臺階式，有利于緩沖下行風。

圖2 建筑體型三維尺寸對周圍氣流的影響

2.3 體型組合方式

通過PPT展示多組“不同體型組合方式對同一建筑作品的視覺影響”對比圖，直觀反映“單一、單個的幾何體型難以實現(xiàn)豐富的建筑造型”，讓學生了解實際設計更趨于選擇組合體型。

接著介紹建筑體型組合的基本方式及各種方式對應的建筑給人造成的視覺體驗感，比如紀念性建筑、行政辦公建筑通常采用對稱體型，以營造莊重嚴謹、勻稱和穩(wěn)定的感覺[2]；再如某些商業(yè)用途的建筑在垂直方向進行切割、加減，使建筑物獲得類似“雕塑”的形式美。

2.3 體型設計實例

以湖南農(nóng)業(yè)大學圖書館為例具體解說其體型設計過程，從幾何體型的選擇到三維尺寸的確定，最后如何進行體型組合。

通過對熟悉的建筑進行分析，讓學生對所學理論知識產(chǎn)生共鳴，擁有更強的學習體驗感，記憶、理解也更為深刻。

3 教學效果

課后對此次所授班級共64名學生進行問卷調(diào)查，結果一致顯示學生對新的教學設計高度肯定，其中李祎鑫同學文字評價“這節(jié)課讓我第一次體驗到純文字敘述性、抽象生拗的理論課也可以具體化為生動有趣的教學過程”。隨后的課程設計按往屆課程設計評分標準評判，55名學生的課程設計成績均在“中等”以上，其中27名學生達到了“良好”以上，9名學生獲得優(yōu)秀，這一結果更顯示了新的教學設計取得了良好的教學效果。