建筑-科学与艺术名师优质课赛课一等奖市公开课获奖课件

建筑——科学与艺术

Architecture—ScienceandArt

秦佑国清华大学建筑学院

第1页汉字“建筑”对应于英文：architecture

building

construction

牛津字典：architectureartandscienceofbuilding；designorstyleofbuilding.

建造房子艺术与科学，房子设计或格调

第2页“建筑学”还是“建筑术”？

正因为architecture包含了art和science，所以早年就这个词译成汉字是“建筑术”还是“建筑学”，发生过争议。有意思是“艺术”、“美术”、还有“技术”都是“术”，倒是architecture

成了学，叫“建筑学”，不见了术。要说建筑有学问，但艺术、美术、技术也有学问，不是有“艺术学”、“美术学”、还有“技术学”吗？怎么不能够先有个“建筑术”，再有个研究“建筑术”学问“建筑术学”？可能四个字名词，汉字念起来拗口，还是“建筑学”吧。第3页我1999年归纳总结，提出了“清华建筑教育思想”（十条），其中三条是：建筑学——科学与艺术结合；建筑教育——理工与人文结合；建筑教学——基本功训练(skilltraining)与建筑了解(architecturelearning)结合；也就是说architecture是现有“术”也有“学”，建筑教育培养建筑师要“术”“学”并举。

第4页我在讲课时提到建筑师含有“匠人”特征（术）和“完人”（学）特征。梁思成先生把自己散文集题名《拙匠随笔》，“拙”是自谦，而大家称他是“哲匠”。但总是有个“匠”字。然而，“哲”字就表示有学问了，美国把研究学问博士叫做PhD，Ph就是“哲（学）”。两千年前，古罗马维特鲁威在《建筑十书》中要求：“建筑师必须擅长文笔，熟悉绘图，精通几何学，深悉历史，勤听哲学，了解音乐，对于医学亦非无知，通晓法律学家叙述，含有天文学知识”。

第5页至于建筑学学生“术”训练，在中国建筑教育界长久以来都主要是指美术，指画画：素描、水彩、钢笔画、草图、渲染图等。

第6页

这是因为中国建筑教育源头是巴黎美术学院派BeauxArts体系（经由美国宾夕法尼亚大学）。

第7页

1921~1931年间在美国宾夕法尼亚大学建筑与艺术学院留学中国学生先后有13人，包含杨廷宝、梁思成、林徽因、童寯、陈植、王华彬、哈雄文等。期间宾大建筑教育是BeauxArts体系，系主任聘请是来自巴黎美术学院PaulCret。而此期间，欧洲当代主义Modernism建筑已经开始。这些人回国后把学院派带到中国，形成中国建筑和建筑教育主流。在中国美术界也有类似情况，徐悲鸿等人到法国留课时，欧洲当代艺术已经很是流行了，但他们带回来还是学院派绘画。第8页

欧洲建筑院系在包豪斯影响下，“术”训练从BeauxArts绘画和渲染中跳脱出来，以“建构tectonic”名称，要学生动手“建造”。近年来逐步在中国各大学建筑学专业教学中推行，如清华大学、南京大学、东南大学、同济大学等。这是一个十分可喜改变和改进。第9页

清华大学建筑学院建构教学第10页

清华大学建筑学院建构教学第11页建筑组成原因满足人类在其间活动空间几何特征：

形状、尺寸、方位、位置及相互关系等；形成人类审美感觉艺术特征；建筑社会经济属性：

国民经济、投资、人口、土地、资源、能源、环境、生态、城市、产业、交通、政策、法规、管理、文物保护、文化传统等。第12页

围蔽建筑空间物质实体：

建筑材料，建筑结构，围护结构（墙、屋面、门窗），建筑装修和装饰；满足人类生理要求健康、舒适、安全环境：

建筑气候环境，建筑物理(热、声、光）环境，室内空气质量，建筑防火和防灾，建筑卫生和防疫，建筑绿化环境；（生产性建筑有工艺对建筑环境要求）建筑功效保障设备系统：

运输系统（电梯、自动扶梯、自动步道），卫生设备，能源供给系统（供电、供燃气等），供水系统，排污系统，广播、通讯和信息系统，保安监控系统。建筑环境保障设备系统：采暖系统，通风系统，空调系统，照明系统，消防系统第13页建筑工程专业配置建筑专业——建筑师：

建筑场地（总图）设计、建筑设计（建筑平面和空间几何特征、艺术特征）、建筑结构设计、建筑装修和装饰设计、建筑环境特征要求和设计保障等—适用、美观；结构专业——结构工程师：

建筑结构（包含地基、基础）设计与施工—牢靠、耐久；设备专业——设备工程师：

功效与环境保障设备系统设计、施工和运行—适用；第14页

建筑学（一级学科）

建筑设计及其理论architecturaldesign城市规划与设计urbanplanninganddesign景观规划与设计landscapearchitecture建筑历史与理论architecturalhistoryandtheory建筑技术科学buildingscienceandtechnology

第15页

建筑设计第16页

建筑设计工程图第17页

城市规划与设计第18页兴城市总体规划（-）19第19页景观规划与设计第20页自然遗产保护第21页

建筑历史与理论第22页文化遗产保护第23页建筑技术科学

建筑日照模拟

城市夜景照明厅堂音质设计第24页计算机辅助建筑设计CAAD第25页建筑方针

《建筑十书》

一本多年来建筑经典

古罗马维特鲁威著（公元前一世纪）

建筑三标准：坚固、适用、美观文革前党“建筑方针”：适用、经济、在可能条件下注意美观1月五部委联合颁发文件《关于加强大型公共建筑工程建设管理若干意见》,重申上述方针。

第26页作为“遮蔽所”建筑建筑本原是人类为了抵抗自然气候严酷而建造“遮蔽所（Shelter），使室内微气候（MicroClimate）适合人类生存。同时也有防卫功效。第27页西方书籍中描绘中原始棚屋西安半坡遗址棚屋复原图巢居与穴居——《韩非子》载：“上古之世,人民少而禽兽众，人民不胜禽兽虫蛇，有圣人作，构木为巢，以避群害。”

《礼记》载：“昔者先王未有宫室，冬则居营窟，夏则居缯巢”

第28页美国科罗拉多河谷印第安人居住遗址第29页建筑功效

满足人们生活居住、社会交往和生产活动对建筑空间与环境使用要求。

第30页非洲土著乡村聚落第31页一个单元式住宅平面图，它表示了住户各个房间大小和相互关系，反应了居住功效需求。第32页

满足一样功效，建筑能够有不一样形式：人对建筑要求“将就”性，建筑满足人功效要求“宽裕”性。

第33页第34页第35页当代建筑功效日趋复杂第36页英国某医院病房楼顶层设备机房第37页当代办公楼走廊顶棚上管线第38页建筑是为人使用，人在建筑空间中活动，所以建筑设计必须了解和考虑人生理和心理特征。

首先是“人体测量学”，了解人体和其活动时基本尺寸（统计）：平均尺寸、改变范围、最大尺寸、最小尺寸。

楼梯设计：踏步尺寸（高度和宽度）通常考虑平均尺寸，净空高度（不能碰头）考虑最大尺寸，栏杆空挡考虑最小尺寸。第39页其次是人视觉、听觉、热舒适等感觉生理特征和阈值；

还有些人运动和生理节律。一个故事：中世纪城堡中楼梯踏步有一步尺寸是不一样——跘敌踏步。人听觉范围1）最高和最低可听极限：20～0Hz2）最小与最大可听极限：0～120dB韦伯定率：感觉改变程度不是与刺激量成百分比，而是与刺激量对数成百分比。

从1支蜡烛增至2支蜡烛，人感到亮度改变比从2支蜡烛增至3支蜡烛为大，而与从2支蜡烛增至4支蜡烛所感到亮度改变相近。

第40页建筑要考虑人行为第41页第42页第43页第44页社会学问题：在城市化进程中，怎样防止大面积贫民窟产生？第45页旧城改造：拆迁问题第46页

“居者有其屋”是建筑师职业理想第47页穷人建筑师：哈桑·法西

1980年首届阿卡汉建筑奖终生成就奖

1983年国际建筑师协会(UIA)金质奖章

第48页《人居环境概论》系列讲座之六——城市与建筑物理环境建筑材料与建筑结构

人类建筑活动是物质活动，盖房子需要使用建筑材料：传统建筑和乡土建筑惯用建筑材料有：石材、木材、草、土、沙子、石灰、砖瓦、油漆等。当代建筑除了继续使用传统建筑材料外，大量使用水泥、钢材、玻璃、铝合金等金属材料、石膏等无机矿物材料和塑料等有机合成材料。

第49页建筑结构是建筑“骨骼”，是建筑空间“围蔽”体支撑系统。建筑结构作用是把建筑受到荷载（重力、风力、地震力、设备动力）最终传到地基去。建筑结构是结构材料力学性能应用,不一样材料建筑结构含有不一样形式特点,对建筑形式和格调含有很大影响。

第50页

建筑结构是建筑“骨骼”，是建筑空间“围蔽”体支撑系统。

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建筑结构是结构材料力学性能应用,不一样材料建筑结构含有不一样形式特点,对建筑形式和格调含有很大影响。

古埃及和古希腊用石材作梁柱结构

罗马人创造了拱券技术，使石材能够建造大跨度结构。第52页英国传统木结构TheBarleyBarn13世纪WestminsterHall第53页中国传统木结构第54页伦敦博览会水晶宫1851年

工业革命后,钢结构使用,极大地改变了建筑形态和面貌。巴黎博览会机械馆（跨度108m），1889

巴黎艾菲尔铁塔1889第55页钢框架结构19世纪末芝加哥第56页

纽约世界贸易大厦

1962~1976年

第57页

斯图加特机场候机楼1991年第58页钢筋混凝土框架结构第59页混凝土可塑性使得建筑形式能够很随意。纽约肯尼迪机场美国环球航空企业候机楼1956～1962年

第60页第61页

建筑物屋盖形状能够三维改变,丰富多彩,“奇形怪状”；墙体能够在平面上“波折”,而在竖直方向通常是直立；而楼层只能是水平,人们需要在上面活动。“建筑是地球引力艺术”——黑格尔

故宫角楼——复杂屋顶形状，而柱子和墙是直立毕尔巴鄂美术馆——再复杂外形，楼板总是水平第62页

蒙特利尔博览会美国馆1967年

富勒创造张力杆件穹窿，直径76

m建筑结构体系形状及其“包络”空间对建筑体型起着决定性作用。结构含有巨大建筑表现力。耶鲁大学冰球馆罗马小体育宫第63页伊利诺伊大学AssemblyHall

巴黎

拉德芳斯

CNIT

美国丹佛机场候机楼

慕尼黑奥林匹克体育场

第64页环境、生态、资源、能源也是建筑学关注问题第65页城市热岛效应建筑物吸收较多太阳辐射热；下垫层热容量较大；城市空气污染覆盖层；城市本身排热。第66页台北热岛现象

北京热岛现象第67页被动式太阳能建筑PassiveSolarBuilding第68页建筑防灾防火、防震、防风、防洪建筑防火1994年12月8日，克拉玛依情谊宫大火，烧死325名小学生和教师。12月25日，洛阳东都娱乐城火灾，烧死309人。第69页建筑防震与抗震5月12日四川汶川发生8级地震第70页日本阪神地震第71页建筑防洪第72页

建筑是石头史书

建筑是人类文明载体，建筑发展标志着人类文明进程。从古至今，在世界各地，建筑无不被视为代表人类文明里程碑。

雨果：“人类沒有任何一个思想不被建筑艺术写在石頭上。”

梁思成：“建筑是一本石头史书，它忠實地反应了一定社会之政治、经济、思想和文化。”

第73页建筑反映了自然条件和气候状况，反映了社会形态和政治制度，反映了宗教、文化和意识形态，反映了社会生活和风俗习惯，反映了经济和技术发展。

所以，建筑形态一方面呈现出地域分布差异性和国家民族多样性，其次呈现出历史发展性、传统继承性和时代特征性。建筑这样时空特征使得建筑缤纷复杂、丰富多彩。

第74页

建筑反应了自然条件和气候情况。

第75页

建筑反应了社会形态和政治制度。

同为奴隶制古埃及、希腊和罗马，政治制度不一样，建筑格调不一样。

第76页

建筑反应了民族、宗教和文化。

右：伊斯兰清真寺印度教神庙左：巴黎圣母院日本神社

第77页建筑反应了社会生活和风俗习惯。第78页

建筑反应了技术发展

第79页

Art与Technology

art（艺术）

theworkofman,humanskill,人工之物,技艺,技巧;

thecreationorexpressionofwhatisbeautiful,

美创造和表示;

oneofthehumanities,traditionallyincluding

history,

philosophy,literature,languageandfineart;

人文学科一个，传统上包含历史、哲学、文学、语言和美术。

第80页

“art艺术”一词含有美学含义起源较晚。在西方，古典意义上，对艺术一词解释和当代对艺术界定涵义是不一样。“art”古拉丁语ars，类似希腊语中“技艺”，从古希腊时代到十八世纪末，“艺术”一词是指制造者制做任何一件产品所需要掌握技艺。不论是一幅画、一件衣服、一只木船，甚至一次演讲所使用技巧，都可称之为艺术。其制成品称之为艺术品。所以，从历史角度出发，艺术包含了技能和技艺涵义。

第81页所以，在西方古代就有“Architectureisanart”（建筑是一门艺术）这句话，并不是我们今天了解，指房子（或设计）美观和形式有创意等。要知道，在希腊、罗马和哥特建筑早已存在年代，art一词还没有美学含义，指还是“技艺、技巧和人工之物”。这些建筑被称为伟大艺术，是因为它们是匠人们精湛技艺和技巧（Hi-skill）产物（注：Hi-skill是秦佑国杜撰一个词）。正是中世纪工匠们几十年上百年，前仆后继地精雕细刻，才使得哥特大教堂成为人类文明史上永垂不朽艺术瑰宝。当然，那个时代并不是没有审美，但不是用art一词指代。第82页

需要“skill”人工之物,通常就是艺术(品),而不论是不是“美观”,它并不取决于观看者审美观点和观赏是否。

第83页古代，建筑师和匠人(经常是分不开)以精湛手工技艺（Hi-skill）使经典建筑含有不朽艺术价值。第84页第85页

2万工匠用了22年时间建成泰姬•玛哈尔是人类历史文化和艺术瑰宝。第86页第87页木结构中国传统建筑艺术性，主要取决于建造技艺和工艺。第88页

世界各地乡土建筑是由工匠以传统技艺建造，一样含有艺术魅力第89页第90页

第91页

到了20世纪，当代艺术越来越演变成“有意味形式significantform”，强调创意，以至于轻视和忽略“技艺、技巧”长久而艰辛训练。当把一个现成小便斗放到美术馆展台上，标上一个“泉”字，就大功告成艺术，就只剩下“创意”和搬动小便斗劳动，没有一点“技艺和技巧”了。我不否定杜尚创意和对当代艺术发展开创性作用，但这与“Architectureisanart”art相去太远了！建筑不是纯艺术，审美（现在可能加上审丑）不是它唯一目标。巨大物质实体建造和被赋予功效要求，使建筑不能成为只是一个“惊人创意”而别无其它。第92页technology（技术）

systematictreatmentofanart系统化了一个art

；

mechanicalorindustrialarts机械或工业arts，（工艺,工艺学）;theapplicationofscientificknowledgetopracticalpurposesinparticularfield在详细领域中应用科学知识于实际目标（技术）。

第93页在古典意义上，technology指是对技艺（arts）做有系统研究描述，或者描述某一个特殊技艺。其最靠近词源为希腊文tekhnologia、拉丁文technologia，意指有系统处理。其词根为希腊文tekhe-，指一个技艺或工艺。这是上述第一条释义。在18世纪早期，technology基本定义就是“对于技艺描述，尤其是对机械（theMechanical17）”描述，即上述第二条释义。technology专指“实用技艺”（practicalarts）主要是在19世纪中叶，即演变成与知识和科学相关联上述第三条释义。第94页当我们了解了technology前两条含意，尤其是第二条含意，再看看蓬皮杜中心立面结构和结构，就知道“Hi-tech”不是汉字译文“高技(派)”望文生义什么高（新）技术，而是Hi机械或工业“arts”（Hi-mechanicalorindustrialarts），“Hi-tech”应该译为“高工艺”才准确。

第95页

所以，“技术technology”是和“艺术art”紧密关联，原本是“systematictreatmentofanart系统化了art”，逐步演变为“mechanicalorindustrialarts机械或工业工艺”，以后和科学science发生关联：“theapplicationofscientificknowledge科学知识实际应用”。在“技术technology”含意演变过程中，“艺术art”也在演变，逐步有了美学涵义。但在此之前，建筑已经存在了几千年了。假如我们不能了解architecture、art和technology三个词古典含义及其相互关系，我们不能真正了解建筑史！

第96页

中国建筑学人需要深入准确地了解

建筑、艺术和技术

（architecture、artandtechnology）

含义和关系!

奈尔维说过：“只有对复杂建筑问题持浅薄观点，才会把这个整体分划为相互分离技术方面和艺术方面。建筑是而且必须是一个技术与艺术综合体，而并非是技术加艺术。”第97页第98页气质与涵养

今天，我们已经不把大学教育仅仅看成是知识传授和专业教育，而是讲“素质”教育：高素质、全方面素质、综合素质等；讲“能力”教育：创新能力、研究能力、组织和交往能力等。

但我以为大学教育光讲“素质”和“能力”教育还不够，不但要讲“素质”，还要讲“气质”（人格外在表现）；不但要讲“能力”，还要讲“涵养”（人文涵养、艺术涵养、科学涵养、道德涵养）。只讲素质、能力还是有些功利目标，是为了未来“做事”，而气质和涵养是“为人”。我们当然希望学生未来能成为“学术大师、治国英才、兴业之士”，能做大事；学生未来能否做“大事”，不但与大学教育相关，还和他未来经历和机遇相关。不过，假如做不成“大事”，甚至“一事无成”，他还是不是一个“落魄君子”呢?第99页

其实“为人”教育是未来“做事”基础，精英教育更应如此。在英美国家，气质和涵养教育在中学就给予重视，尤其是像英国伊顿公学等名校和美国东海岸新英格兰私立寄宿学校，还有美国“常春藤”大学，在其精英教育中，更是把气质和涵养教育放在十分主要地位清华校长梅贻琦在“