摘 要：結合《建筑模型制作》課程教學(xué)實(shí)踐，根據專(zhuān)業(yè)教學(xué)中對房屋建筑模型的要求，對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；雕刻路徑；制作工藝

　　房屋建筑模型用作教具，是教學(xué)過(guò)程中應用的一種教學(xué)輔助工具，應用模型是增加學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生感性認識的一種有效的方法。房屋建筑模型是建筑及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)（環(huán)境藝術(shù)設計、裝飾藝術(shù)設計等）專(zhuān)業(yè)課程必不可少的教輔用具，教學(xué)模型具有結構清晰，表達直觀(guān)，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模型應用范圍不同分為建筑制圖類(lèi)、建筑力學(xué)類(lèi)、建筑構造類(lèi)、建筑結構類(lèi)、建筑施工類(lèi)、建筑設備類(lèi)等。根據相關(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(guān)地、部分透明地展現了房屋建筑物的各種構件的組合及形態(tài)，科學(xué)合理的展示了建筑構件、建筑節點(diǎn)、建筑結構層次、建筑物內部結構（如鋼筋布置等）。適用于房屋建筑學(xué)、建筑構造學(xué)、建筑施工以及建筑實(shí)訓等直觀(guān)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計階段。

　　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)域內有不同應用范圍。

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

　　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，由于電腦雕刻機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。

　　電腦雕刻機分為機械式雕刻機和激光雕刻機。

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

　　制作模型工藝流程教學(xué)模型一般根據教學(xué)需要設計，模型的展示需要有直觀(guān)性，立體感，能形象的反應建筑內部構造，因此任何一件模型首先都必須進(jìn)行精心的設計，繪出設計圖紙。依據模型設計圖，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。根據分析結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。由于除激光雕刻機外，目前的機械加工切割類(lèi)雕刻機加工材料是通過(guò)雙面膠或夾臺固定材料到加工平面上，所以在路徑順序編輯時(shí)，要考慮先內后外的加工順序（路徑順序設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)模型設計建筑模型教具應具有表達清楚、結構鮮明、尺寸準確、比例合適等特點(diǎn)。模型具有最為直觀(guān)的展示性，教學(xué)中模型的應用對學(xué)生的視覺(jué)具有極強的沖擊性，因此教學(xué)模型的展示體或面必須與教學(xué)知識點(diǎn)緊密結合，使教學(xué)內容更容易被學(xué)生接受。教學(xué)模型設計應注重模型的構造，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，模型的設計應緊扣課程的知識點(diǎn)，合理設計模型的構造。比如基礎模型，用于講解基礎構造組成時(shí)，主要展示模型的外形輪廓，用于講解基礎結構組成時(shí)，則需要體現基礎鋼筋的配置、位置等，模型設計就需要外輪廓材料采用透明材料，內空能合理設置鋼筋。因此教學(xué)用房屋建筑模型往往只展示建筑結構或構件的一個(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不同的構件組成，可以將不同類(lèi)型的構件用不同色彩表示，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。依據教室大小、學(xué)生人數大小以及加工幅面大小等因素，設置模型的比例。

　　以框架房屋構造模型制作設計過(guò)程為例，該模型的制作大致分為四個(gè)步驟。

　　第一步，模型整體設計。該模型主要體現框架結構體系，即模型需要很直觀(guān)的反映結構的板、梁、柱、基礎的關(guān)系，同時(shí)還需要反映圍護結構填充墻、門(mén)窗等與結構的聯(lián)系關(guān)系，因此，模型設計時(shí)，我們采用在框架結構上局部位置安裝填充墻，選一個(gè)方向的基礎裸露，將不同的構件用不同的顏色區分，樓板采用灰色，梁柱基礎采用紅色，填充墻采用白色，門(mén)窗采用藍色。

　　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)，但結構體系要求反映清楚，研究了各種觀(guān)看視角和效果，將模型比例確定。

　　第三步，模型材料選擇。該模型整體設計為半開(kāi)敞式，不需要反映構件內部構造，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。對框架的各構件進(jìn)行分析，采取框架柱通長(cháng)，縱橫向梁用膠和釘與柱側相連，樓板在柱相應位置挖孔，使柱能穿過(guò)樓板，樓板擱置在梁上，采用以上方式將各構件分解，分別繪制柱、梁、基礎、樓板、填充墻等圖形。

　　雕刻機操作技巧雕刻機是模型制作過(guò)程中用來(lái)切割板材的主要設備。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板或者有機玻璃板，在連接時(shí)可使用雕刻機專(zhuān)用的雙面膠連接，同時(shí)在粘接雙面膠時(shí)，也要注意根據雕刻圖形復雜程度不同，進(jìn)行高密度或低密度的粘接。

　　當雕刻板材的厚度大于4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，對于厚板材的雕刻要不問(wèn)斷的監視雕刻進(jìn)程，要設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（CTE8O9OS）加工建筑模型材料時(shí)，對于不同類(lèi)型材料和刀具設置的參數。雕刻硬質(zhì)材料時(shí)應注意，刀具較小時(shí)，材料較硬，適當減小進(jìn)刀量，減慢切割速度。在要求較大進(jìn)刀量時(shí)，適當減慢主軸轉速。要求較高光潔度時(shí)，要減小進(jìn)刀量，提高主軸轉速，提高切割速度，增加重疊量。

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

　　上述參數并非絕對，在具體操作時(shí)應根據不同情況適當調整，找出最合理的加工參數，做到在保證精度和質(zhì)量的前提下，達到最佳的生產(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)現粘接自然，不能流淌到非粘接面，從而影響建筑模型的美觀(guān)效果。

　　建筑模型在教學(xué)中的應用教學(xué)是一個(gè)信息傳遞的過(guò)程，現代教學(xué)傳遞信息的常規教學(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，是側重于原理的分析，揭示內在規律。錄音設備是刺激聽(tīng)覺(jué)，在英語(yǔ)教學(xué)中得到廣泛應用。錄像是以刺激視覺(jué)為主的媒體，它側重于反映事物的形象、色彩、運動(dòng)，并能方便地控制重復、慢放、靜止等操作。多媒體教學(xué)是目前應用較廣的一種教學(xué)方法，它能極好的豐富課堂內容，模擬許多試驗過(guò)程。而實(shí)物模型，能反映物體真實(shí)的外觀(guān)、變化和運動(dòng)過(guò)程。

　　結合《建筑模型制作》課程的實(shí)訓，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)培養學(xué)生的學(xué)習興趣，為學(xué)生創(chuàng )設操作活動(dòng)情境，加深對房屋建筑結構構造的了解。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)中得以應用。

　　建筑模型能反映房屋及其構件的真實(shí)構造，能反映構件的連接關(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)。

　　結束語(yǔ)

　　結合建筑工程專(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，模型的設計效果必須能反映建筑工程的構造、結構、受力特點(diǎn)、施工工藝、使用過(guò)程等方面，隨著(zhù)建筑工程的發(fā)展，將會(huì )出現很多新的結構形式，構造方法，因此模型的設計也會(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。