建筑模型设计与制作(第三版)
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第二节 建筑模型发展 /重要性★★☆☆☆

一、明器与法

建筑起源于人类劳动实践,用于日常生产、生活遮风避雨,是人类抵抗自然力的第一道屏障,在大型且复杂的建筑设计中都要以模型的形式来作预先表达。

我国的建筑模型发展很早,最早的含义是指浇铸的型样(铸形),用于供奉神灵的祭品放置在墓室中。我国最早的建筑模型是汉代的“陶楼”,它作为一种“明器”随葬于地下。这种“陶楼”采用土坯烧制而成,外观与木构楼阁的造型十分相似,雕梁画栋,十分精美,但它仅仅作为祭祀随葬之用,与同期的鼎、案、炉、镜等器物并无不同之处。但是,随着时间的推移,明器逐渐成为工匠们表达设计思想的有效方法(图1-6)。

与模型相近的称谓,在我国古代称为“法”,有“制而效之”的意思(图1-7)。东汉末年,公元121年成书的《说文解字》注解“以木为法曰模,以竹为之曰范,以土为型,引申之为典型。”在营造构筑之前,首先要利用直观的模型来权衡尺度,审曲度势,虽盈尺而尽其制,这是我国史书上最早出现的模型概念。

唐代以后,仍有明器存在(图1-8),但是建筑设计与施工形成的规范,朝廷下属工部主导建设营造,掌握设计与施工的专业技术人员为“都料”,凡大型建筑工程,除了要绘制地盘图、界画以外,还要求根据图纸制作模型,著名的赵州桥就是典型案例。这种营造体制一直延续到今天。

二、烫样

清代康熙至清末,擅长建筑设计与施工的雷氏家族一直为宫廷建造服务,几代人任样式房“长班”,历时二百多年,家藏留传下来的建筑模型诸多,历史上称为“样式雷”烫样。

烫样即是建筑模型,它是由木条、纸板等最简单的材料加工而成,包括亭台楼阁、庭院山石、树木花坛、水池船坞以及室内陈设等几乎所有的建筑构件。这些不同的建筑细节按比例安排,根据设想而布局。烫样既可以自由拆卸,也能够灵活组装,它使建筑布局与空间形象一目了然,是这个建筑世家独一无二的创举(图1-9)。

烫样一方面指导具体的施工,另一方面供皇帝审查批准,待皇帝批准烫样之后,具体的施工才可以进行。今天,我们只能从这些两个多世纪前的图纸中,来想象当年皇家园林建筑的盛况。规模浩大的圆明园凝聚着雷氏家族的心血,也是我国古建筑艺术的最高峰。

从形式上来看,“样式雷”烫样有两种类型:一种是单座建筑烫样;一种是组群建筑烫样。单座建筑烫样主要表现拟盖的单座建筑情况,全面反映单座建筑的形式、色彩、材料和各类尺寸数据。组群建筑烫样多以一个院落或一个景区为单位,除表现单座建筑之外,还表现建筑组群的布局和周围的环境布置。烫样按需要一般分为五分样、一寸样、二寸样、四寸样、五寸样等多种。五分样是指烫样的实际尺寸每五分(营造尺)相当于建筑实物的一丈,即烫样与实物之间的比例为1∶200;一寸样为1∶100;二寸样为1∶50,以此类推,根据需要作选择。

烫样、图纸、做法说明才能一起完成古建筑设计,三者各有分工侧重。烫样侧重于建筑的结构、外观、院落、小范围的组群布局,且包括彩画、装修、室内陈设,是当时建筑设计中的关键步骤。由于烫样的制作是根据建筑物的设计情况按比例制成的,并标注明确的尺寸,所以它可以作为研究古建筑重要依据,弥补书籍与实物资料的不足。

图1-6 东汉明器

图1-7 东汉明器细部

图1-8 唐代明器组合

图1-9 清代“样式雷”建筑烫样

中国古建筑一向以其独特的内容与形式自成一体,闻名于世。中国古建筑的艺术美是不容否定的,而制作精巧、颇具匠心的烫样,就是中国古建筑艺术成就的体现,它显示了劳动人民的智慧与技艺。烫样本身亦可作为艺术品来欣赏,具有一定的艺术价值。

烫样的历史性不仅在于它是一二百年前遗存的历史文物,而且它是当时营造活动中最可靠的记录。通过研究烫样,不仅可以了解当时的建筑发展水平、工程技术状况,而且还可以从侧面了解当时的科学技术、工艺制作与文化艺术的历史面貌。

三、沙盘

沙盘在古代最早是军事将领们指挥战争的用具,它是根据地形图或实地地形,按一定比例尺用泥砂、兵棋等各种材料堆制而成的模型。在军事上,常供研究地形、敌情、作战方案、组织协调动作和实施训练时使用。

学习要点

烫样的制作方法

烫样是用纸张、秫秸、木料等加工制作的建筑模型。所用的纸张多为元书纸、麻呈文纸、高丽纸与东昌纸。木头则多用质地松软、较易加工的红、白松木。制作烫样除了簇刀、剪子、毛笔、蜡版等简单工具外,还有特制的小型烙铁,以便熨烫成型,因而名为“烫样”。烫样的制作分为墙体、屋顶与其他部分三大项。

1.墙体制作

首先,将高丽纸(传统书画用纸)的一面刷上水,贴在1块备用板上,另一面涂上水胶。然后,将元书纸、麻呈文纸等也涂上水胶,逐层贴在高丽纸上,粘合起来。晾干以后就形成了1张较硬的纸板,类似现在的草纸板。这是制作墙体的基本材料板料,墙体的厚度根据需要增减。接着,依据设计所要求的形状、式样和大小进行裁剪,并在墙面上涂饰颜色或者绘制图案。最后,进行粘合,形成最终完整的墙体。对于形体较大的烫样,山墙可以改用木板制作,以增加强度。

2.屋顶制作

中国古建筑的屋顶,是体现建筑特征的重要部位,其形式有庑殿、歇山、硬山、悬山、攒尖等数种。因此,制作屋顶的工序较墙体复杂。烫样的屋顶常采用“盔作”的方法。可以利用瓷盆作为胎模,在瓷盆的外面先贴一层刷过水的纸,然后再在上面贴数层涂满浆糊的纸或堆上纸浆,晾干后即可揭下硬壳纸盆,表面涂上颜色,就形成了“盔作”。首先,根据设计要求的屋顶形式、尺寸,用黄泥做成胎模。然后,用1层高丽纸刷上水胶,贴在胎模上。接着,用两层麻呈文纸、两层东昌纸分别涂上水胶,粘在高丽纸的上面。最后,待晾干就形成所需要的屋顶硬壳。

3.其他构件制作

烫样的柱、檩、柁、枋、椽子等构件多用秫秸与木头制做,上面再敷饰彩绘。烫样内部装修,其制作工序与墙体的制作基本相同。烫样的内部有时还有一些室内陈设,如桌椅、床榻、几案等,制作工序与墙体、屋顶基本一致,只是工艺更为精细。烫样是我国古代表现建筑设计意图的最佳形式。■

沙盘在我国已有悠久的历史。据《后汉书·马援列传》记载,公元32年,汉光武帝征讨陇西的隗嚣,召名将马援商讨进军战略。马援对陇西一带的地理情况很熟悉,就用米堆成一个与实地地形相似的模型,在战术上进行详细分析。

1811年,普鲁士国王菲特烈·威廉三世的文职军事顾问冯·莱斯维茨,用胶泥制作了一件精巧的战场模型,用颜色将道路、河流、村庄、树林都表示出来,用小瓷块代表军队与武器,陈列在波茨坦皇宫里,用来进行军事游戏。后来,莱斯维茨的儿子利用沙盘、地图表示地形地貌,以计时器表示军队与武器的配置情况,按照实战方式进行策略谋划。这种“战争博弈”就是现代沙盘的基础。19世纪末至20世纪初,沙盘主要用于军事训练,第一次世界大战后,才在建筑设计中得到运用。

现代建筑沙盘应用广泛,除了用于军事、政治以外,还广泛拓展到历史复原、城市规划、生产规划、休闲娱乐等领域,所制作的建筑、环境、陈设、人物极度逼真,在视觉感官上能让人获得共鸣(图1-10、图1-11)。

图1-10 博物馆复原沙盘

图1-11 电子地形沙盘

四、现代模型

最早用于建筑设计与施工的模型起源于古埃及,在金字塔的建筑过程中,工匠们将木材切割成型,通过反复演示来推断金字塔的内部承重能力,木制模型要经过多次调整、修改,每次制作出来的造型表面非常光滑,工匠们一丝不苟的态度造就了金字塔的辉煌。古罗马以后,建筑工程不断发展,模型成为建筑设计不可或缺的组成部分,工匠们通常采用石膏、石灰、陶土、木材、竹材来组建模型,并且能随意拆装,对建筑结构与承载力学的研究有着巨大推动作用,这种方式一直延续至今(图1-12、图1-13)。

14世纪文艺复兴以后,建筑设计提倡以人为本,建筑模型要求与真实建筑完全一致,在模型制作中注入了比例。菲力波·布鲁乃列斯基的佛罗伦萨主教堂穹顶,在反复拼装、搭配模型后才求得正确的力学数据。17世纪,法国古典主义设计风格除了要求比例精确以外,还在其中注入“黄金分割”等几何定理,使模型的审美进一步得到了升华。18世纪以后,资产阶级权贵又将建筑模型赋予新的定义,即“收藏价值”,在建筑完工后,模型或被收藏在建筑室内醒目的位置,或被公开拍卖,这就进一步提高了建筑模型的质量要求,模型不再是指导设计与施工的媒介,而是一件艺术品,要求外观华丽,唯美逼真,社会上出现了专职制作模型的工匠与设计师。模型开始成为商品进入市场,并迅速被社会承认。

20世纪初,第二次工业革命完成以后,建筑模型也随着建筑本身向多样化方向发展,开始运用金属、塑料、玻璃、纺织品等材料进行加工、制作,并且安装声、光、电等媒体产品,使模型的自身价值与定义大幅度提升,建筑模型设计与制作成为一项独立产业迅速发展。20世纪70年代以后,德国与日本开始成为世界经济的新生力量,世界建筑模型的最高水平基本定位在这两个国家,他们率先加入电子芯片来表现建筑模型的多媒体展示效果,同时,精确的数控机床与激光数码切割机也为建筑模型的制作带来了新的契机。进入21世纪以来,随着世界物质经济高速发展,建筑模型中开始增添遥控技术,通过无线电来控制声、光、电综合效果,如地产展示模型、历史场景演示模型等(图1-14、图1-15)。

未来,将会有更多制作材料运用进来,建筑模型将会朝着多元化方向发展,除了精确的切割设备与灵敏的遥感技术,还会加入各种新型材料与全新的创意思想(图1-16、图1-17)。

图1-12 石膏与白水泥制作的地形模型(赛悦模型 制作)

图1-15 历史场景演示模型

图1-13 榉木制作的概念模型(王露 制作)

图1-16 泡沫喷涂饰面(方禹 制作)

图1-14 灯光照明建筑模型(朱江 张妍制作)

图1-17 软陶泥饰面(聂晓婷 制作)