光学特性的研究对《建筑材料课程》的指导意义

2022-05-13 10:00:06 | 浏览次数：

【摘要】建筑发展的历史离不开材料技术的进步，人类创造的建筑作品直接决定于该时期、该地域人们所掌握的建筑材料生产技术和施工水平。其中，饰面材料是建筑立面的载体，正确使用饰面材料不仅关系到建筑立面的美观，而且会影响到建筑的室内、室外物理环境的质量，而光学特性对于建筑饰面材料课程的教学有着尤为重要的指导意义。在教学中坚持理论联系实际，一是要建立科学完备的学科知识体系，加强学生对材料的光学属性认知；二是要结合生产实践与工程材料现象传授课程知识，实现学以致用；三是要注重能力塑造，以案例讨论方法培养学生对不同特性饰面材料运用的实际能力。

【关键词】建筑饰面材料课程；光学特性；指导意义；理论联系实际

一、建筑材料的研究现状

材料是建筑的物质基础，有人曾说整个建筑的历史就是材料的发展史，虽说这种提法有它的偏颇之处，但建筑材料对于建筑的重要性的确是无可质疑的。材料是构成建筑的物质基础，而材料技术则是构成建筑技术的一个重要方面，材料的革新给建筑形象的变化带来了深刻的影响。新建筑的出现总是会伴随在新材料、新技术的发展下，无论是新材料的出现还是旧材料的新工艺都会促使立面设计的革新，都标志着建筑演变的转折点。可以说，材料是时代的载体。

当代建筑的发展模式已经突破了原有建筑设计的常规方式，经济水平和材料技术的发展也为建筑设计提供了更多的可能性，许多建筑师在设计中已不再过分地强调体块、平面形式的构成，转而开始更多关注对建筑材料使用。科学合理地运用材料的特性，对材料特性的充分体现，将会拓宽我们的设计思路，丰富和完善建筑设计，材料的运用在建筑设计过程中已经成为一种重要的手段。

现代的技术革新为材料工业的创新和发展带来了不可估量的动力，展开在建筑师面前的材料种类是远远数倍于以前的建筑材料。材料工业的发展，建筑业的兴盛，让今日的建筑师面临着一个远比前辈更加头疼的问题，就是如何正确合理的使用这些新型的材料和技术。

生态概念的提出对建筑立面的设计也产生了深刻的影响，建筑师的目光开始从各种风格主义流派的表达中往生态化的设计转移。如何减轻建筑材料对环境造成的负荷，实现建筑饰面材料的生态化，已经成为21世纪建筑材料工业可持续发展的重要课题。

二、材料光学特性运用对建筑设计的重要性

在实际建筑调研中，由于对立面饰面材料的了解不足或误解而造成遗憾的例子确实不少，究其原因，主要是缺乏理论的依据。在倡导绿色建筑的今天，光环境与建筑立面饰面材料方面的理论研究显得尤为必要。当然，在国内外也有很多成功的建筑，都很好的处理了光环境和建筑立面饰面材料的关系，甚至是巧妙而创造性地应用这些关系，而取得理想的乃至出人意料的效果。但是，很多时候设计师在进行设计时，主要是靠一些个人生活和工作的主观经验来处理这些关系，而没有一套系统科学的理论依据和方法来参考和指导。

近些年，大家逐步意识到对建筑材料研究的重要性与迫切性。一些研究成果发表在各类期刊杂志上，也有不少文章对建筑材料视觉特征、表现力等方面进行了研究和探讨，充实了这方面的理论。然而，这些理论主要内容是建筑材料在审美方面的运用，几乎没有涉及建筑材料的物理特性尤其是光学特性与城市建筑环境之间的关系。

建筑发展的历史离不开材料技术的进步，人类创造的建筑作品直接决定于该时期、该地域人们所掌握的建筑材料生产技术和施工水平。不同的材料，由于不同的生产和加工方式所形成不同的反射比、光泽度和色彩，以及在不同实际条件下的不同结构方式、构造方式、组合方式，就形成了林林总总、千姿百态的立面形式，从而产生出不同的建筑特征。

材料的运用无疑是建筑设计中的一项重要环节，材料是建筑立面的载体，是建筑与周边环境最直接的联系纽带。材料所具有的反射比、光泽度、色彩等光学特性，对室外光环境的塑造有着深厚的影响。建筑师对材料的理解还不深，大多时候在材料设计上存在主观性、盲目性，没有现实的理论依据。

三、光学特性研究对材料课程的指导意义

饰面材料的光学特性主要包括反射比、光泽度、色彩等，这些特性离不开材料对光的反射和吸收。从光学的角度，饰面材料的主要作用是通过对天然光的反射，改善建筑室内、室外的光环境，例如增加室内的采光系数、改变附加天空亮度等。如果从这个方面對学生指导教学，必定能够提高学生对建筑材料设计的认识，从而能够更好的在实际当中进行运用。

同时，饰面材料的光学特性与人的视觉是紧密联系的，建筑的服务对象是人，材料的设计必须考虑人的视觉特性。另外，饰面材料运用不当会带来负面影响，造成眩光污染，影响人类的正常生活。在教学中，可通过学生对多种材料的视觉感知，从而理解材料的优势劣势，扬长避短。

通过对材料光学特性的研究，可以指导学生在建筑立面设计中饰面材料的运用，促进形成良好的建筑环境，避免饰面材料对人造成的不利影响。另外，通过掌握太阳运行规律，通过实测数据、科学实验，建立相应模型进行模拟，研究天然光与饰面材料相互关系，探索相应的控制原则，可以指导我们日常的建筑设计和教学课程，避免设计的盲目性，使其更加科学合理，更加符合可持续发展的原则。研究饰面材料与光环境、与人视觉的关系，从定量的方式指导学生进行建筑立面设计，正是现代建筑师所不可缺少的素质。

今天这个技术发展日新月异的时代，建筑师不应该闭门造车，我们应该密切关心材料技术的最新变化，走在创新的最前沿，甚至不妨根据个人的经验累计和科学研究，进行一些创新的尝试。

从这个意义上说，建筑材料的设计也包含了某种发明创造的成分。

四、课程目标与教学方法

本课程在专业培养目标中的定位与课程目标：培养学生对建筑材料有一个基本的认识，有较强材料性质特别是光学特性的使用意识，掌握建筑材料的基本性质、使用方法、保存方法、试验步骤、试验参数及结果鉴定，熟悉建筑工程施工现场材料的应用及工程材料试验室的基本操作，培训一线实用应用型人才。

教学方法：建筑材料的学科特征和内容特点决定了其教学必须坚持理论联系实际的原则。在教学中坚持理论联系实际，一是要建立科学完备的学科知识体系，夯实学生的理论基础，加强学生对材料的光学属性认知；二是要结合生产实践与工程材料现象传授课程知识，实现学以致用；三是要注重能力塑造，案例讨论方法培养学生对不同特性饰面材料运用的实际能力。

在教学过程中，以课堂讲授方式为主，采用课堂讨论、案例教学等启发式、讨论式等教学方式，提高教学的针对性、实效性，以调动学生的学习积极性，促进学生的积极思考，激发学生的潜能，增强学生发现、分析、研究、解决工程实际问题和理论联系实际的能力，开拓学生的思维和视野。

（1）在课堂教学中穿插案例教学，提高教学的针对性、实效性

（2）通过批改作业发现学生的问题

（3）增加习题课

（4）增加课后答疑时间

参考文献：

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