摘 要：結(jié)合《建筑模型制作》課程教學(xué)實(shí)踐，根據(jù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)中對(duì)房屋建筑模型的要求，對(duì)房屋建筑模型選擇的材料，制作工具、制作工藝流程等進(jìn)行了分析探討。

　　關(guān)鍵詞：建筑模型；制作材料；雕刻機(jī)；雕刻路徑；制作工藝

　　房屋建筑模型用作教具，是教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用的一種教學(xué)輔助工具，應(yīng)用模型是增加學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)的一種有效的方法。房屋建筑模型是建筑及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)（環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)、裝飾藝術(shù)設(shè)計(jì)等）專(zhuān)業(yè)課程必不可少的教輔用具，教學(xué)模型具有結(jié)構(gòu)清晰，表達(dá)直觀，易于接受的特點(diǎn)，頗受專(zhuān)業(yè)教師和學(xué)生的歡迎。本文結(jié)合《建筑模型制作》課程，主要從教學(xué)用房屋建筑模型制作工具、材料和施工工藝等方面來(lái)探討制作房屋建筑模型的最佳方法。

　　房屋建筑模型教具特點(diǎn)房屋建筑模型用作教具根據(jù)模型應(yīng)用范圍不同分為建筑制圖類(lèi)、建筑力學(xué)類(lèi)、建筑構(gòu)造類(lèi)、建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)、建筑施工類(lèi)、建筑設(shè)備類(lèi)等。根據(jù)相關(guān)課程需要，模型教具有立模、掛板，有靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型。

　　教學(xué)模型按一定的比例縮小制作，立體直觀地、部分透明地展現(xiàn)了房屋建筑物的各種構(gòu)件的組合及形態(tài)，科學(xué)合理的展示了建筑構(gòu)件、建筑節(jié)點(diǎn)、建筑結(jié)構(gòu)層次、建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如鋼筋布置等）。適用于房屋建筑學(xué)、建筑構(gòu)造學(xué)、建筑施工以及建筑實(shí)訓(xùn)等直觀教學(xué)。

　　房屋建筑模型制作材料制作房屋建筑模型的材料種類(lèi)繁多，各種不同的材料具有不同的色彩、表面質(zhì)地、肌理等特征。材料的使用主要從建筑模型的功能特點(diǎn)出發(fā)，使材料能充分發(fā)揮建模藝術(shù)的表現(xiàn)力和模型教具的教學(xué)特點(diǎn)。常用材料包括以下分類(lèi)：

　　紙質(zhì)類(lèi)，如：卡紙、瓦楞紙、紙箱板等。主要用于模型方案設(shè)計(jì)階段。

　　木材類(lèi)，如：樸木、硬紅木、軟木板、夾板、竹子等。這類(lèi)材料是古建筑模型、園林小品、建筑裝飾配件必不可少的材料。

　　塑料類(lèi)，如泡沫塑料、ABS板、PVC板、有機(jī)玻璃板等。各種不同的塑料材料，由于自身特點(diǎn)不同，在建筑模型制作領(lǐng)域內(nèi)有不同應(yīng)用范圍。

　　金屬類(lèi)，如各種鐵絲、鋼絲、銅線等材質(zhì)。主要用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的配筋模型表現(xiàn)。

　　其它材料，作為建筑模型制作的輔助材料，如，制作草地用的草粉，制作地形高低用的泡沫粉，制作樹(shù)木用的塑料粉、制作地面道路用的即時(shí)貼等。

　　輔助材料主要用于建筑模型場(chǎng)地的制作。

　　房屋建筑模型教具制作工藝。

　　制作主要設(shè)備

　　制作建筑模型時(shí)，除紙質(zhì)材料外，其它材料的切割成形主要采用電腦雕刻機(jī)，由于電腦雕刻機(jī)的控制軟件和繪制建筑施工圖的Auto CAD軟件可通過(guò)文泰軟件使其具有互通性，所以給建筑施工圖的輸出雕刻制作建筑模型，帶來(lái)極大的便利。

　　電腦雕刻機(jī)分為機(jī)械式雕刻機(jī)和激光雕刻機(jī)。

　　機(jī)械式雕刻機(jī)主要用來(lái)雕刻ABS板等薄型板材；激光雕刻機(jī)主要雕刻亞克力板等厚型板材。

　　制作模型工藝流程教學(xué)模型一般根據(jù)教學(xué)需要設(shè)計(jì)，模型的展示需要有直觀性，立體感，能形象的反應(yīng)建筑內(nèi)部構(gòu)造，因此任何一件模型首先都必須進(jìn)行精心的設(shè)計(jì)，繪出設(shè)計(jì)圖紙。依據(jù)模型設(shè)計(jì)圖，在3ds max軟件中將建筑模型按所需比例繪制出立體模型，分析建筑模型的空間形態(tài)和組合關(guān)系。根據(jù)分析結(jié)果在軟件中繪制出模型立面圖（要考慮雕刻刀具損耗和組合拼接方式），然后輸出到文泰軟件中，使其生成雕刻路徑。在編輯雕刻路徑時(shí)，既要注意路徑要完整閉合、不能交叉，又要注意路徑不要重復(fù)。由于除激光雕刻機(jī)外，目前的機(jī)械加工切割類(lèi)雕刻機(jī)加工材料是通過(guò)雙面膠或夾臺(tái)固定材料到加工平面上，所以在路徑順序編輯時(shí)，要考慮先內(nèi)后外的加工順序（路徑順序設(shè)置可在文泰軟件中完成）。

　　模型制作工藝流程見(jiàn)圖1.模型制作要點(diǎn)模型設(shè)計(jì)建筑模型教具應(yīng)具有表達(dá)清楚、結(jié)構(gòu)鮮明、尺寸準(zhǔn)確、比例合適等特點(diǎn)。模型具有最為直觀的展示性，教學(xué)中模型的應(yīng)用對(duì)學(xué)生的視覺(jué)具有極強(qiáng)的沖擊性，因此教學(xué)模型的展示體或面必須與教學(xué)知識(shí)點(diǎn)緊密結(jié)合，使教學(xué)內(nèi)容更容易被學(xué)生接受。教學(xué)模型設(shè)計(jì)應(yīng)注重模型的構(gòu)造，模型的色彩組成，以及模型的比例。

　　教學(xué)模型是教學(xué)輔助工具，模型的設(shè)計(jì)應(yīng)緊扣課程的知識(shí)點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)模型的構(gòu)造。比如基礎(chǔ)模型，用于講解基礎(chǔ)構(gòu)造組成時(shí)，主要展示模型的外形輪廓，用于講解基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)組成時(shí)，則需要體現(xiàn)基礎(chǔ)鋼筋的配置、位置等，模型設(shè)計(jì)就需要外輪廓材料采用透明材料，內(nèi)空能合理設(shè)置鋼筋。因此教學(xué)用房屋建筑模型往往只展示建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的一個(gè)部分，而不是展示一個(gè)完整的建筑物。

　　教學(xué)用房屋建筑模型往往需要表現(xiàn)不同的構(gòu)件組成，可以將不同類(lèi)型的構(gòu)件用不同色彩表示，便于學(xué)生分辨。

　　在電腦雕刻前，首先要考慮模型比例問(wèn)題。依據(jù)教室大小、學(xué)生人數(shù)大小以及加工幅面大小等因素，設(shè)置模型的比例。

　　以框架房屋構(gòu)造模型制作設(shè)計(jì)過(guò)程為例，該模型的制作大致分為四個(gè)步驟。

　　第一步，模型整體設(shè)計(jì)。該模型主要體現(xiàn)框架結(jié)構(gòu)體系，即模型需要很直觀的反映結(jié)構(gòu)的板、梁、柱、基礎(chǔ)的關(guān)系，同時(shí)還需要反映圍護(hù)結(jié)構(gòu)填充墻、門(mén)窗等與結(jié)構(gòu)的聯(lián)系關(guān)系，因此，模型設(shè)計(jì)時(shí)，我們采用在框架結(jié)構(gòu)上局部位置安裝填充墻，選一個(gè)方向的基礎(chǔ)裸露，將不同的構(gòu)件用不同的顏色區(qū)分，樓板采用灰色，梁柱基礎(chǔ)采用紅色，填充墻采用白色，門(mén)窗采用藍(lán)色。

　　第二步，模型大小的確定。該模型屬于固定模型，不要求經(jīng)常搬動(dòng)，但結(jié)構(gòu)體系要求反映清楚，研究了各種觀看視角和效果，將模型比例確定。

　　第三步，模型材料選擇。該模型整體設(shè)計(jì)為半開(kāi)敞式，不需要反映構(gòu)件內(nèi)部構(gòu)造，因此主要材料選用PVC塑料板，在板面粘貼即時(shí)貼一方面可以遮蓋板縫，另一方面可以使板面具有顏色。

　　第四步，模型圖形繪制。對(duì)框架的各構(gòu)件進(jìn)行分析，采取框架柱通長(zhǎng)，縱橫向梁用膠和釘與柱側(cè)相連，樓板在柱相應(yīng)位置挖孔，使柱能穿過(guò)樓板，樓板擱置在梁上，采用以上方式將各構(gòu)件分解，分別繪制柱、梁、基礎(chǔ)、樓板、填充墻等圖形。

　　雕刻機(jī)操作技巧雕刻機(jī)是模型制作過(guò)程中用來(lái)切割板材的主要設(shè)備。在雕刻時(shí)不同厚度的板材與加工平面的連接使用不同的方法。如2毫米厚的ABS板、PVC板或者有機(jī)玻璃板，在連接時(shí)可使用雕刻機(jī)專(zhuān)用的雙面膠連接，同時(shí)在粘接雙面膠時(shí)，也要注意根據(jù)雕刻圖形復(fù)雜程度不同，進(jìn)行高密度或低密度的粘接。

　　當(dāng)?shù)窨贪宀牡暮穸却笥?毫米厚度時(shí)，可考慮使用鉗子或卡頭，將板材固定到加工平面的四周，然后雕刻。電腦雕刻的過(guò)程中，對(duì)于厚板材的雕刻要不問(wèn)斷的監(jiān)視雕刻進(jìn)程，要設(shè)置好雕刻路徑的先后順序，不斷清掃加工平面的粉塵，便于刀具雕刻。

　　為我們使用皮卡雕刻機(jī)（CTE8O9OS）加工建筑模型材料時(shí)，對(duì)于不同類(lèi)型材料和刀具設(shè)置的參數(shù)。雕刻硬質(zhì)材料時(shí)應(yīng)注意，刀具較小時(shí)，材料較硬，適當(dāng)減小進(jìn)刀量，減慢切割速度。在要求較大進(jìn)刀量時(shí)，適當(dāng)減慢主軸轉(zhuǎn)速。要求較高光潔度時(shí)，要減小進(jìn)刀量，提高主軸轉(zhuǎn)速，提高切割速度，增加重疊量。

　　雕刻軟質(zhì)材料時(shí)應(yīng)注意，在要求較高光潔度時(shí)，在材料不粘刀具的情況下，適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，降低切割速度，增加重疊量。

　　上述參數(shù)并非絕對(duì)，在具體操作時(shí)應(yīng)根據(jù)不同情況適當(dāng)調(diào)整，找出最合理的加工參數(shù)，做到在保證精度和質(zhì)量的前提下，達(dá)到最佳的生產(chǎn)效率。

　　成型粘接方法在粘接塑料板材時(shí)使用的粘接材料是氯仿。該種粘接劑是通過(guò)腐蝕板材實(shí)現(xiàn)粘接的，具有粘接牢固、有毒等特點(diǎn)。所以在粘接過(guò)程中可使用注射器或小排刷筆，將氯仿液體自然流淌過(guò)組合板材縫隙問(wèn)，實(shí)現(xiàn)粘接自然，不能流淌到非粘接面，從而影響建筑模型的美觀效果。

　　建筑模型在教學(xué)中的應(yīng)用教學(xué)是一個(gè)信息傳遞的過(guò)程，現(xiàn)代教學(xué)傳遞信息的常規(guī)教學(xué)輔助工具比較多，如掛圖，實(shí)物模型，多媒體，錄音，視屏錄像等。不同的媒體又有其各自的特性。如掛圖是平面靜止的圖片，是側(cè)重于原理的分析，揭示內(nèi)在規(guī)律。錄音設(shè)備是刺激聽(tīng)覺(jué)，在英語(yǔ)教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。錄像是以刺激視覺(jué)為主的媒體，它側(cè)重于反映事物的形象、色彩、運(yùn)動(dòng)，并能方便地控制重復(fù)、慢放、靜止等操作。多媒體教學(xué)是目前應(yīng)用較廣的一種教學(xué)方法，它能極好的豐富課堂內(nèi)容，模擬許多試驗(yàn)過(guò)程。而實(shí)物模型，能反映物體真實(shí)的外觀、變化和運(yùn)動(dòng)過(guò)程。

　　結(jié)合《建筑模型制作》課程的實(shí)訓(xùn)，開(kāi)發(fā)建筑模型的制作，一方面可以通過(guò)親自制作模型，激發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)操作活動(dòng)情境，加深對(duì)房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造的了解。另一方面制作的模型作為其他專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)輔助工具，在教學(xué)中得以應(yīng)用。

　　建筑模型能反映房屋及其構(gòu)件的真實(shí)構(gòu)造，能反映構(gòu)件的連接關(guān)系，使學(xué)生建立良好的空間感，雖然沒(méi)有多媒體帶來(lái)的動(dòng)畫(huà)效果，卻可以和學(xué)生建立比較親近的互動(dòng)。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　結(jié)合建筑工程專(zhuān)業(yè)課程制作的教學(xué)模型是一種重要的教學(xué)輔助工具，模型的設(shè)計(jì)效果必須能反映建筑工程的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、受力特點(diǎn)、施工工藝、使用過(guò)程等方面，隨著建筑工程的發(fā)展，將會(huì)出現(xiàn)很多新的結(jié)構(gòu)形式，構(gòu)造方法，因此模型的設(shè)計(jì)也會(huì)不斷發(fā)展，同時(shí)，制作模型的新材料在不斷增加，制作工具和工藝也在不斷提高和改進(jìn)，教學(xué)模型的制作會(huì)越來(lái)越簡(jiǎn)單，模型的樣式會(huì)越來(lái)越多樣。