摘 要：結合《建築模型製作》課程教學實踐，根據專業教學中對房屋建築模型的要求，對房屋建築模型選擇的材料，製作工具、製作工藝流程等進行了分析探討。
關鍵詞：建築模型；製作材料；雕刻機；雕刻路徑；製作工藝
房屋建築模型用作教具，是教學過程中應用的一種教學輔助工具，應用模型是增加學生對所學知識產生感性認識的一種有效的方法。房屋建築模型是建築及其相關專業（環境藝術設計、裝飾藝術設計等）專業課程必不可少的教輔用具，教學模型具有結構清晰，表達直觀，易於接受的特點，頗受專業教師和學生的歡迎。本文結合《建築模型製作》課程，主要從教學用房屋建築模型製作工具、材料和施工工藝等方面來探討製作房屋建築模型的最佳方法。
房屋建築模型教具特點房屋建築模型用作教具根據模型應用範圍不同分為建築製圖類、建築力學類、建築構造類、建築結構類、建築施工類、建築設備類等。根據相關課程需要，模型教具有立模、掛板，有靜態模型和動態模型。
教學模型按一定的比例縮小製作，立體直觀地、部分透明地展現了房屋建築物的各種構件的組合及形態，科學合理的展示了建築構件、建築節點、建築結構層次、建築物內部結構（如鋼筋布置等）。適用於房屋建築學、建築構造學、建築施工以及建築實訓等直觀教學。
房屋建築模型製作材料製作房屋建築模型的材料種類繁多，各種不同的材料具有不同的色彩、表面質地、肌理等特徵。材料的使用主要從建築模型的功能特點出發，使材料能充分發揮建模藝術的表現力和模型教具的教學特點。常用材料包括以下分類：
紙質類，如：卡紙、瓦楞紙、紙箱板等。主要用於模型方案設計階段。
木材類，如：樸木、硬紅木、軟木板、夾板、竹子等。這類材料是古建築模型、園林小品、建築裝飾配件必不可少的材料。
塑料類，如泡沫塑料、ABS板、PVC板、有機玻璃板等。各種不同的塑料材料，由於自身特點不同，在建築模型製作領域內有不同應用範圍。
金屬類，如各種鐵絲、鋼絲、銅線等材質。主要用於鋼筋混凝土結構的配筋模型表現。
其它材料，作為建築模型製作的輔助材料，如，製作草地用的草粉，製作地形高低用的泡沫粉，製作樹木用的塑料粉、製作地面道路用的即時貼等。
輔助材料主要用於建築模型場地的製作。
房屋建築模型教具製作工藝。
製作主要設備
製作建築模型時，除紙質材料外，其它材料的切割成形主要採用電腦雕刻機，由於電腦雕刻機的控制軟體和繪製建築施工圖的Auto CAD軟體可通過文泰軟體使其具有互通性，所以給建築施工圖的輸出雕刻製作建築模型，帶來極大的便利。
電腦雕刻機分為機械式雕刻機和雷射雕刻機。
機械式雕刻機主要用來雕刻ABS板等薄型板材；雷射雕刻機主要雕刻亞克力板等厚型板材。
製作模型工藝流程教學模型一般根據教學需要設計，模型的展示需要有直觀性，立體感，能形象的反應建築內部構造，因此任何一件模型首先都必須進行精心的設計，繪出設計圖紙。依據模型設計圖，在3ds max軟體中將建築模型按所需比例繪製出立體模型，分析建築模型的空間形態和組合關係。根據分析結果在軟體中繪製出模型立面圖（要考慮雕刻刀具損耗和組合拼接方式），然後輸出到文泰軟體中，使其生成雕刻路徑。在編輯雕刻路徑時，既要注意路徑要完整閉合、不能交叉，又要注意路徑不要重複。由於除雷射雕刻機外，目前的機械加工切割類雕刻機加工材料是通過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，要考慮先內後外的加工順序（路徑順序設置可在文泰軟體中完成）。
模型製作工藝流程見圖1.模型製作要點模型設計建築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。模型具有最為直觀的展示性，教學中模型的應用對學生的視覺具有極強的衝擊性，因此教學模型的展示體或面必須與教學知識點緊密結合，使教學內容更容易被學生接受。教學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。
教學模型是教學輔助工具，模型的設計應緊扣課程的知識點，合理設計模型的構造。比如基礎模型，用於講解基礎構造組成時，主要展示模型的外形輪廓，用於講解基礎結構組成時，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採用透明材料，內空能合理設置鋼筋。因此教學用房屋建築模型往往只展示建築結構或構件的一個部分，而不是展示一個完整的建築物。
教學用房屋建築模型往往需要表現不同的構件組成，可以將不同類型的構件用不同色彩表示，便於學生分辨。
在電腦雕刻前，首先要考慮模型比例問題。依據教室大小、學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製作設計過程為例，該模型的製作大致分為四個步驟。
第一步，模型整體設計。該模型主要體現框架結構體系，即模型需要很直觀的反映結構的板、梁、柱、基礎的關係，同時還需要反映圍護結構填充牆、門窗等與結構的聯繫關係，因此，模型設計時，我們採用在框架結構上局部位置安裝填充牆，選一個方向的基礎裸露，將不同的構件用不同的顏色區分，樓板採用灰色，梁柱基礎採用紅色，填充牆採用白色，門窗採用藍色。
第二步，模型大小的確定。該模型屬於固定模型，不要求經常搬動，但結構體系要求反映清楚，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。該模型整體設計為半開敞式，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，模型圖形繪製。對框架的各構件進行分析，採取框架柱通長，縱橫向梁用膠和釘與柱側相連，樓板在柱相應位置挖孔，使柱能穿過樓板，樓板擱置在梁上，採用以上方式將各構件分解，分別繪製柱、梁、基礎、樓板、填充牆等圖形。
雕刻機操作技巧雕刻機是模型製作過程中用來切割板材的主要設備。在雕刻時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，在連接時可使用雕刻機專用的雙面膠連接，同時在粘接雙面膠時，也要注意根據雕刻圖形複雜程度不同，進行高密度或低密度的粘接。
當雕刻板材的厚度大於4毫米厚度時，可考慮使用鉗子或卡頭，將板材固定到加工平面的四周，然後雕刻。電腦雕刻的過程中，對於厚板材的雕刻要不問斷的監視雕刻進程，要設置好雕刻路徑的先後順序，不斷清掃加工平面的粉塵，便於刀具雕刻。
為我們使用皮卡雕刻機（CTE8O9OS）加工建築模型材料時，對於不同類型材料和刀具設置的參數。雕刻硬質材料時應注意，刀具較小時，材料較硬，適當減小進刀量，減慢切割速度。在要求較大進刀量時，適當減慢主軸轉速。要求較高光潔度時，要減小進刀量，提高主軸轉速，提高切割速度，增加重疊量。
雕刻軟質材料時應注意，在要求較高光潔度時，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。
上述參數並非絕對，在具體操作時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量的前提下，達到最佳的生產效率。
成型粘接方法在粘接塑料板材時使用的粘接材料是氯仿。該種粘接劑是通過腐蝕板材實現粘接的，具有粘接牢固、有毒等特點。所以在粘接過程中可使用注射器或小排刷筆，將氯仿液體自然流淌過組合板材縫隙問，實現粘接自然，不能流淌到非粘接面，從而影響建築模型的美觀效果。
建築模型在教學中的應用教學是一個信息傳遞的過程，現代教學傳遞信息的常規教學輔助工具比較多，如掛圖，實物模型，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，是側重於原理的分析，揭示內在規律。錄音設備是刺激聽覺，在英語教學中得到廣泛應用。錄像是以刺激視覺為主的媒體，它側重於反映事物的形象、色彩、運動，並能方便地控制重複、慢放、靜止等操作。多媒體教學是目前應用較廣的一種教學方法，它能極好的豐富課堂內容，模擬許多試驗過程。而實物模型，能反映物體真實的外觀、變化和運動過程。
結合《建築模型製作》課程的實訓，開發建築模型的製作，一方面可以通過親自製作模型，激發培養學生的學習興趣，為學生創設操作活動情境，加深對房屋建築結構構造的了解。另一方面製作的模型作為其他專業課的教學輔助工具，在教學中得以應用。
建築模型能反映房屋及其構件的真實構造，能反映構件的連接關係，使學生建立良好的空間感，雖然沒有多媒體帶來的動畫效果，卻可以和學生建立比較親近的互動。
結束語
結合建築工程專業課程製作的教學模型是一種重要的教學輔助工具，模型的設計效果必須能反映建築工程的構造、結構、受力特點、施工工藝、使用過程等方面，隨著建築工程的發展，將會出現很多新的結構形式，構造方法，因此模型的設計也會不斷發展，同時，製作模型的新材料在不斷增加，製作工具和工藝也在不斷提高和改進，教學模型的製作會越來越簡單，模型的樣式會越來越多樣。