概念强度耦合设计深度在优化建筑设计教学流程中的应用

【摘要】本文以本科四年级高层建筑设计教学为例，通过梳理此次教学流程，将主观性的方案概念强度与客观性的设计成果深度进行理性耦合，从而达到优化教学设计程序的目的，整理并提出优化设计流程的三点建议。

【关键词】设计程序  概念强度  设计深度  耦合优化

【课题项目】本文系滨州学院青年人才创新计划2018年度课题“基于可持续雨水管理系统的北方城市设计研究”（课题批准号：BZXYQNLG201805）研究成果之一。

【中图分类号】G64   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2021）19-0019-03

1.设计教学流程中的问题

当前，我国建筑学本科阶段建筑设计教学流程中普遍面临以下三个问题：其一，单一线性流程有待更新，教学中沿用的设计流程多为“集中授课（布置设计任务书）—调研分析并汇报—一草、二草、三草—评图答辩”这一模式。由于缺乏反馈环节，导致设计过程中学生随意更换方案概念的情况屡见不鲜。而且教师1对N的评图指导模式周期长、效率低，对教师课时量要求重;其次，流程中对阶段性设计成果缺乏节点式把控，因而造成最终图纸提交不及时，拖图现象严重。再者，最终评图环节评判依据主观化，无法定量化权衡方案概念强度与设计深度在成绩中的比重。

2.概念强度与设计深度耦合

分析以上问题可知，如何将方案概念强度理性耦合至建筑设计程序中，成为优化设计流程的关键因素。在教学过程中，教师与学生同时面对一条悖论式难题，即概念强度与设计深度难以兼顾，有的学生用大量时间追求概念新颖，反复推翻方案，导致后期时间不足，设计深度大打折扣。有的学生概念强度较弱，但最终设计图纸丰富且完成度较高。在权衡二者矛盾时，张斌指出：“第一，一定不能在前期只是单方面地追求所谓的概念强大，在建立概念的过程中打转，而浪费了后期的时间保证;其二，一个在开始不一定显得强大的概念，在设计的深入过程中是完全有可能变得越来越强大的;其三，对于前期顺利确定设计概念的同学而言，必须对自己的设计有自觉的反省能力，在后期随着各种设计因素的加入而去主动修正设计概念，以求得概念强度与设计深度的平衡。”

3.概念设计在建筑结构优化设计中的意义

3.1拓宽了建筑结构设计思路

概念设计本身就具有一定的创新性，同时概念设计并不仅限于其中某一方面，它是一个很宏观的设计概念。同时这一设计方案还具有很强的指导性，它不用通过计算出具体的数值，只是根据实际情况来对建筑的结构设计进行指导。例如，在进行抗震建筑的设计中，传统的结构设计模式更加侧重于钢筋的使用配比，重点关注建筑的抗震力，再通过利用更精准的设备算出抗震配比率。但是，众所周知，建筑刚性越强地震效应就越大，严密的钢筋配比率反而会使震感更强烈。而采用科学合理的概念设计就会优化建筑内部的结构设计，从而提高高层建筑的抗震性，使高层建筑在地震来临时更具有安全性，比如，隔震消能，隔震消能主要是建筑物主体与基础之间有柔性隔震层，这样就降低了建筑刚性，提升了其自身的安全性。

3.2概念设计建筑结构优化设计中具有实践意义

傳统的结构设计中往往要结合所在地的实际情况。因为在过程进行中往往会出现许多的实际问题是需要通过强化概念设计的方法来进行解决的。同时，概念设计可以在很大程度上弥补建筑结构理论性设计和计算机设计中的缺点及不可计算性。在目前的建筑设计中大部分的设计方案是设计人员拿着相关的设计手册、图纸等各方面资料拼凑出来的方案，其实他们并没有参考实际的布局情况，也没有考虑使用者的实际需求，从而使设计方案不切实可行，而概念设计又是完全宏观的，它既要考虑实际的周边环境的布局情况，又要懂得在实际操作中不断进行变更，打破传统理论性的设计方法，从而更灵活地去进行相关的设计方案的实行。现在的设计人员大多都有一个错误的理念，那就是靠计算机算出的数据就都是非常精准、无可挑剔的。但是在实际的结构设计中，计算机计算出来的数据还是具有一定的误差性，甚至有的数据计算机都不能计算出来，所以相关技术人员不能过度依赖计算机去计算数据。所以概念设计采用的是根据概念性近似运算方法，此种运算方法不但能在建筑设计方案阶段迅速有效地对结构体系进行有效调整，而且还通过采用比较与选择方式，使方案的概念更加清晰、方向的定性更加准确，同时还可以避免后期繁琐的运算过程。在这里还要必须着重说明的是它同时还是判断计算机分析输出结果可靠性的主要依据。

同时通过概念设计可以制定科学合理的设计方案。前文我们已经提到，在实际的高层建筑设计中许多问题靠计算机是解决不了的，这就需要设计人员对相关的概念设计方法的运用更加熟练，从而使设计师按照概念设计方法选择出最佳的设计方案，进而弥补计算机计算数据有误差等缺陷。而且概念设计还可以帮助设计师更好地了解与此项设计有关的设计资料和设计理论，并且将理论应用到实际工作状况中，实现更为科学合理地设计高层建筑工程。 概念设计的过程中还要求参与设计人员加强彼此间的交流与协作，从而使设计出来的方案更加具有可行性。进而提高高层建筑设计的实用性和安全性。例如，相关设计人员不要只参考图纸、图样等资料样板，将设计方案拼凑出来，因为这样往往会导致设计方案与实际情况严重不符，方案根本无法采用，并且使部分与整体不协调。所以设计人员应该通过强化设计概念，利用更为科学的计算方法，从整体建筑环境来考虑优化设计方案，以此来使概念强度耦合设计深度在优化建筑设计教学流程中更加灵活地被应用，通过以上的方案可以使设计人员设计出最优的设计方案，从而提高层建筑设计的质量与水平。

4.优化建筑设计教学程序

4.1学生自主深化任务书

当前建筑设计教学中，教师在集中授课环节向学生下发此次设计的任务书，所含内容大致为建筑类型、功能业态、房间面积以及基地位置等。该模式从教师主观出发，延续往届教学经验成果，与实际情况可能存在较大出入。同时，在传统任务书中，房间面积已明确标出，而学生缺乏最基本的建筑尺度感知，对于功能房间面积的认识仅停留在数字层面，导致平面设计中空、白，且空间利用低的情况。

此次设计改变以往传统思维，根据高层建筑常见的三种功能业态，即酒店、公寓以及办公，将2016级建筑学27人分为3组，以小组为单位通过调研分析，在规定的经济技术指标下深化任务书，确定个性化功能空间排布，培养学生自主学习与团队合作能力，了解建筑策划阶段应准备的工作，针对当地各类型高层建筑的市场占有率及使用情况，预想建成后运作利用模式，从实际出发深化并完成任务书。

4.2多方案比对评估及优选

由表1可知，学生在集中授课与前期调研（包括网络设计案例调研、当地该建筑类型调研、基地现状及周边调研）的基础上，进行多方案比对评估及优选。每人至少提出2～3种方案，表现方式可以是手工草模、电脑体块模型、手绘草图等。在多方案生成时，应充分考虑在设计过程中会遇到的问题，从而降低因方案概念较弱导致反复的机率，避免后期方案因遇到瓶颈难以深化导致推翻的情况。在课上与教师进行多方案评估与优选，确定深化方向。

同时为了缩短评图周期，提高评图效率，采用小组内学生互评加教师汇总问题后集中点评的模式，如在多方案生成及比对環节，三个小组内同学对彼此方案进行讨论并提出修改意见，由组长进行汇总，在教师点评环节，针对共性问题予以集中解答。

4.3概念强度反馈贯穿设计

在此次高层建筑设计中，打破传统教学流程中三次草图的局限。针对学生方案概念生成及确定进度不同，予以区别指导。其中，对于反复推敲并推翻设计方案的同学，应将强其节点设计成果控制，规定其在指定时间内完成作业，以免过分压缩后期制图时间，影响设计深度表达。对于前期顺利确定设计概念的同学，要求其必须对自己的设计有自觉的反省能力，在中后期课程中，随着各种设计因素的加入而去主动地修正设计概念，以求得概念强度与设计深度的平衡。

在设计流程中充分考虑学生差异化的自主能动性，并将其纳入综合考查范围。有的学生自主学习能力、索引并搜集信息的能力较强，同时专业热情较高，而有些学生则较为欠缺，具体表现在最终成果体现上，大部分学生按照设计任务书成果要求进行出图，而部分同学通过优秀设计作业案例分析以及对设计成果的个人理解，绘制了一些额外的表达设计过程或分析成果的图纸，增强表现。

5.总结

因材施教并对图纸评判是建筑设计课程教学的基本原则，同时又有因其独特的自主性区别于高等教育的其他课程，因此值得指导教师仔细推敲。设计概念较高且成果完善的作业固然可喜，但有的学生设计灵感天赋较弱，概念强度较低，然而最终设计的完成与表达较为丰富，这种情况同样值得肯定。将概念强度与设计深度理性耦合，可激励并督促不同能力的学生高质量完成设计。

参考文献：

[1]王方戟，张斌，水雁飞著.小菜场上的家[M].同济大学出版社，2014.3

[2]王方戟，袁烨.以常规建筑作为设计任务的建筑设计教学尝试[J].建筑师，2014（3）：18-27

[3]张作兴，吴玉臻.建筑工程设计中多学科设计优化的应用[J].城市建设理论研究，2011

[4]邱玲.分析多学科设计优化在建筑工程设计中的应用[J].建材与装饰，2017（33）

[5]张晓宁.解析多学科设计优化在建筑工程设计中的应用[J].城市建筑，2013（20）

[6]沈纲，石谦飞，张勇.耦合与互动——基于建筑设计规范应用课程教学研究[J].福建建筑，2019（2）

[8]吴爱华，杨秋波，郝杰.以“新工科”建设引领高等教育创新变革[J].高等工程教育研究，2017（1）：1-9.

[9]王璐瑶，陈劲，曲冠楠.构建面向“一带一路”的新工科人才培养生态系统[J].高校教育管理，2019（3）：67-75.

[10]刘天宋，耿淬，史玉立.高职院校创新教育模式的研究与实践探索[J].职业教育研究，2020（2）：53-57.

[11]李志义.对我国工程教育专业认证十年的回顾与反思之一：我们应该坚持和强化什么[J].中国大学教学，2016（11）：10-16.

[12]江爱华，施大宁，易洋，等.新工科背景下的教师跨界发展：概念模型、工作机制和实施路径[J].高等工程教育研究，2019（4）：46-51.

[13]王锴，柳成.基于“卓越计划”的双创型人才培养实践平台构建[J].实验技术与管理，2019（11）：22-25.

作者简介：

刘明凯（1989年9月-），男，山东滨州人，助教，研究方向：建筑设计。