个人介绍
现代工程图学(下) 刘苏
专业大类: 建筑学

工程图学就是一门以图形为研究对象,用图形来表达设计思维的学科。在工程技术界中由于“形”信息的重要性,工程技术人员均把工程图学作为其基本素质及基本技能之一来看待。如一位工作了多年的大学毕业生所说的:在工厂企业中如果不懂“图”那就等于人没有了空气和水。作为一个培养科技人才的高等院校由于各专业的培养目标不同,专业的需求及学习时间的限制,工程图学的教学一般有两种类型,即机械类专业的机械制图及非机械类专业的工程制图基础。

教师团队

刘苏 教授

单位:南京航空航天大学

部门:中国工程图学计算机图形学专业委员会

职位:委员

工程图学概况

我国是世界文明古国之一,在工程图学方面有着悠久的历史。它是伴随着生产的发展和劳动人民生活水平的提高而产生和日趋完善的。据考古证实,远在战国时期我国人民就已运用设计图 ( 有确定的绘图比例、酷似用正投影法画出的建筑规划平面图) 来指导工程建设,距今已有2400多年的历史。“图”在人类社会的文明进步中和推动现代科学技术的发展中起了重要作用。

1、从出土文物中考证,我国在新石器时代(约一万年前),就能绘制一些几何图形、花纹,具有简单的图示能力。

2、在春秋时代的一部技术著作《周礼﹒考工记》中,有画图工具“规、矩、绳、墨、悬、水”的记载。

3、自秦汉起,我国已出现图样的史料记载,并能根据图样建筑宫室。宋代李诫(仲明)所著《营造法式》一书,总结了我国两千年来的建筑技术成就。全书36卷,其中有6卷是图样(包括平面图、轴测图、透视图)这是一部闻名世界的建筑图样的巨著,图上运用投影法表达了复杂的建筑结构。这在当时是极为先进的。

4、随着生产技术的不断发展,农业、交通、军事等器械日趋复杂和完善,图样的形式和内容也日益接近现代工程图样。如清代程大位所著《算法统筹》一书的插图中,有丈量步车的装配图和零件图。5、制图技术在我国虽有光辉成就,但因长期处于封建制度的统治,在理论上缺乏完整的系统的总结。新中国成立前的近百年,又处于半封建半殖民地的状态,致使工程图学停滞不前。

6、新中国成立后,在中国共产党的领导下,工农业生产得到了很快的恢复和发展,建立了自己的工业体系,结束了旧中国遗留下的混乱局面,为我国的科学技术和文化教育事业开辟了广阔的前景,工程图学得到了前所未有的发展。1956年原机械工业部颁布了第一个部颁标准《机械制图》,1959年国家科学技术委员会颁布了第一个国家标准《机械制图》,随后又颁布了国家标准《建筑制图》,使全国工程图样标准得到了统一,标志着我国工程图学进入了一个崭新的阶段。

7、随着科学技术的发展和工业水平的提高,技术规定不断修改和完善,先后于1970年、1974年、1984年、1993年修订了国家标准《机械制图》。并颁布了一系列《技术制图》与《机械制图》新标准。截止到2003年底,1985年实施的四类17项《机械制图》国家标准中已有14项被修改替代。此外,在改进制图工具和图样复制方法、研究图学理论和编写出版图学教材等方面都取得了可喜的成绩。

8、20世纪40年代,世界上第一台计算机问世后,计算机技术以惊人的速度发展。我国从1967年开始计算机绘图的研制工作,计算机绘图技术已在很多部门用于生产、设计、科研和管理工作。特别是近年来,一系列绘图软件的不断研制成功,给计算机绘图提供了极大的方便,计算机绘图技术日益普及。深信,随着我国改革开放的不断推进,工程图学定能在更加广泛的领域得到更大更迅速的发展。

建筑学的概述

所谓生态建筑学(Acologies)或称建筑生态学(Arcology),是建立在研究自然界生物与其环境共生关系的生态学(Ecology)理论基础上的建筑规划设计理论与方法;或者换过来说,是探索地球上生命活动功能均衡发展的生态学延伸于建筑学领域的一个分支,反映出现代建筑思潮的价值取向。

根据现代科技的成就,生态建筑学在依据自然生态系统创造人工生态系统过程中,应实现能量和物质流的平衡,即生态平衡原则。所谓能量流,即能量流动,应包括太阳辐射的平衡,温度的平衡及风能、水能的集聚与转化等;而物质流,即物质循环,应包括一切自然资源,如土地资源、水资源、森林资源等。风水学理论认为,自然有其普遍规律即“天道”,它的存在与运作,乃“作为天之祖,为孕育之尊,顺之则亨,逆之则否”(《黄帝宅经》),而“山川自然之情,造化之妙,非人力所能为”(《葬经翼》);质言之,即“天不可得而为之”。“盖古有寻龙之伎术,而无造龙之匠工。功高大禹,导洪水必因山川”(《管氏地理指蒙》)。人是自然的有机组成部分,人伦道德或行为准则即“人道”,亦应与“天道”一致:既不能违背天道行事,更不能仗持人力同自然对抗,却可以而且必须认识,把握和顺应天道并以之为楷模而功加运作,达到“天人合一”的至善境界,满足人生需要。有谓:“人与天地并立为三,非天地无以见生成,天地非人无以赞化育”;“寻龙择术,天道必赖于人成”(《管氏地理指蒙》);盖“阴阳变化,自然之道也,循而穷亡,虽山川诡异,莫能逃焉”(《葬经翼》);“故而不曰人而曰天,务全其自然之势,期无违于环护之妙耳”(《管氏地理指蒙》)。

人类生存基本行为之一的居住环境经营,被称为“宅”,其系人与自然的中介。“宅,择也,择吉处而营之也”(《黄帝宅经》;“宅是外物,方圆由人,有可为之理,犹西施之洁不可为,而西施之服可为也”(《答释难宅无吉凶摄生论》);“夫宅者,乃是阴阳之枢纽,人伦之轨模,非博物明贤者未能悟斯道也”;“宅者,人之本。人以宅为家,居若安,则家代昌吉”;“人因宅而立,宅因人得存,人宅相扶,道天地,故不可独信命也”(《释命》)。

风水学也按照中国古代阴阳五行、八卦九宫一类的宇宙图式来规划经营宅居环境,表征天人合一或天人感应的信仰,形成了中国古代建筑的显著性格和基本精神。“皇宫、庙宇等重大建筑当然不在话下,无论城市里集中的或是散布于田园中的房舍,都常常显现出一种对宇宙图案的感觉,以及作为方位、节气、风向和星宿的象征主义。

建筑学的展望


第二次世界大战结束以来,建筑同其他各种有关科学技术的关系更加密切,建筑技术的进展日新月异。新的结构理论、新材料和新设备的运用,高层建筑和大跨度建筑的发展,体现了新技术的威力。

建筑工业化体系的运用,加速了大量性建筑的发展。电子计算机技术进入建筑设计领域所引起的设计方法论的研究势必深刻地影响建筑学的发展。社会的发展,人口的密集,城市化进程的加快,产业结构的变化,使城市规划和环境问题十分突出,成为当代建筑师、规划师和园林设计师面临的共同课题,同时也为建筑学开拓出一个前所未有的广阔天地。

建筑和建筑学发展的历史进程反映了人类文明的进步。正如伟大文学家维克多雨果在他的杰作《巴黎圣母院》中所说的“从世界的开始到15世纪,建筑学一直是人类的巨著,是人类各种力量的发展或才能的发展的主要表现”。人类将以自己的智慧和劳动不断探索建筑学的未来,为这部巨著撰写新的更加瑰丽的篇章。

在通常情况下,以及按其作为外来语所对应的词语(由欧洲至日本再至中国)的本义,它更多的是指与建筑设计和建造相关的艺术和技术的综合。因此,建筑学是一门横跨工程技术和人文学科。建筑学所涉及的建筑艺术和建筑技术、以及作为实用艺术的建筑艺术所包括的美学的一面和实用的一面,它们虽有明确的不同但又密切联系,并且其分量随具体情况和建筑物的不同而大不相同。在某一建筑物中可能某些因素很强而其余因素很弱,但在其它建筑物中情况则可能迥异。

事实上,作为专用词的“建筑学”所研究的对象不仅是建筑物本身,更主要的是研究人们对建筑物的要求及其如何满足、研究建筑物实体从无到有的产生过程中分别对应的策划、设计、实施。

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