新型玻璃教学设计范文

新型玻璃教学设计篇1

关键词：U型玻璃；同济大学建筑与城市规划学院C楼；材料

中图分类号：TQ171.72

文献标识码：B

文章编号：1008-0422（2014）06-0174-02

1 关于U型玻璃和C楼

作为建筑与城市规划学院主楼的扩建部分，用于办公和研究生教学的C楼安静地坐落在校园的西侧。（如图1）用地局促、紧邻校园围墙、没有直达道路等限制，让这座七层高的建筑似乎隐匿在校园一角。但从远处望去，使用淡绿色u型玻璃的外立面和周围环境交相辉映，又似乎暗示着这座建筑的不平凡。

U型玻璃在设计建造C楼的2004年，确实一种名副其实的新型建筑材料。这种通过先压延后成型的方法连续生产出来的，因其横截面呈“U”型而得名的槽型玻璃，有着理想的透光性、隔热性、保温性和较高的机械强度，不但用途广泛、施工简便，而且有着独特的建筑与装饰效果。和传统建材相比，有着显著的特色。

而04年C楼的建设，也正是一种对立于“旧”的宣言式表达。在被人遗忘的场地、混乱的周边环境等诸多因素的影响下，这个由全院教师民主投票选出的“新”设计，似乎有一种跟“新”材料之间的耦合。

从建筑师的个人情感来看，选择U玻和清玻这样的新式组合来表达对立面组织逻辑的理解，对于作为新生事物的加建系馆来说，并不那么令人意外。

2 在材料运用中实现建筑自身形式的“消解”

从D楼顶层的走廊望去，C楼的南立面在视线中简洁地渐次展开。U型玻璃、透明玻璃、素混凝土和镜面不锈钢板的组合让建筑统一在一种安静的青灰色调之中。整个立面之上省略了遮阳构件，省略了一切产生阴影的装置。抛却了建筑体量虚实、构图均衡比例束缚的立面，反倒让人的活动在清晰和模糊之间忽远忽近，消解在环境之中。

2.1 C楼南立面U型玻璃的构造方式

同济大学建筑与城市规划学院的C楼所使用的是双层U型玻璃构造，（如图2）u型玻璃分别由W型、U型的PVC缓冲垫固定于室内结构层，从而有效防止玻璃这种脆性材料和连接件磕碰造成损坏。PVC件由塑料膨胀螺栓固定在水泥墙面，每隔400-600放置一个但不得少于三个固定件。垂直放置的U型玻璃固定好上下两端即可让自重通过自身材料传递至地面，有效避免了水平放置时需要借助角钢传力的麻烦。

为了强化U型玻璃在光线下的平面效果，建筑师通过将玻璃外表面和混凝土外表面齐平的构造方式未消除光影，建筑立面除了凹凸的阳台之外，仿佛平面的一个整体。那些暗示着体量感的三维光影因此被消除，对当时施工条件的冒险换未的是建筑在视觉表现中的轻质感和消隐感。

2.2 C楼南立面U型玻璃的立面秩序

而在建筑立面上，U型玻璃竖向线条的横向重复所营造的秩序感（如图3），则得益于其自身的型材特质。它不像普通平板玻璃那样便于按照形状切割，也不像钢板那样可以弯曲，U型玻璃的材料逻辑就是排列和组合。而其特殊的透明度和颜色特点，使其不仅仅是多种立面材质的过渡，更起着联系室内外的作用。具体到房间单元来看，U型玻璃组合成片状外墙，上下两两对齐形成联系，水平凹凸相间构成对比，在自然光线的作用下，建筑的南立面的材料逻辑便自动生成。

对于C楼来说，建筑师肯定没有忽视光线要素在建筑氛围中的重要存在，只不过明暗不是单纯依靠建筑形体的变化直白反映，而是经由材料的质感侵入人的视觉。以U型玻璃为代表的多种材料如何在作为环境媒介的界面上表达出内部空间的组织逻辑，是建筑师必须面对的棘手问题。三楼及三楼以上朝南部分为大空间的研究生教室，这片南立面基本是一个不能被远距离整体看见的面，于是设计师用U玻和清玻的组合回应了斜向视角早晚阴晴的微妙变化。而北面小工作室、大的公共空间以及楼梯间也对应着相应的玻璃形式。

2.3 没有外遮阳的建筑南立面

对比周围建筑醒目的遮阳构件，C楼南立面上的一大显著不同就是没有外遮阳构件。（如图4）虽然隐约可以看到室内加设的双层遮阳卷帘，但夏季南侧研究生教室的室内热环境还是令人堪忧。尽管U型玻璃漫反射的光学属性削弱了阳光直射的不舒适感，但从技术角度来看，通过织物或者金属材料对南立面进行遮阳改造还是显得十分必要。织物遮阳卷帘能够根据天气状况灵活调节，而金属遮阳构件清洁方便，风格易于协调，都是理想的遮阳改造方式。

但为何在历次教学楼的改建中，外遮阳构件总是没有出现在建筑立面之上？笔者推测是出于整体构造策略的考虑，希望以各种材料的最本质和最直接的连接为原则，以简洁理性的构造方法达到物质形式的差异化和轻盈化，从而实现对于建筑形式的消解。于是，任何立面上的多余装饰，甚至是虽有着遮阳功能但会破坏立面材料感觉的构件也全都被果断舍弃。

U型玻璃构造的非理性从某种程度上也印证了C楼是一座“形态”退后于“材料感觉”的建筑。建筑师在这里尝试通过U型玻璃等材料组合未消解建筑的形式感，从而实现了材料冲击力大于造型冲击力的初衷。在这样的逻辑下，无论是南立面的比例秩序还是坚决不用外遮阳的固执，都能得到很好的解答。

3 材料和设计之间的矛盾和解决

走入建筑室内，南侧研究生教室的双层U型玻璃在不同光线下折射出变化的色彩，将室外景色朦胧成一片，使室内空间的纵深感在视觉中消失殆尽。但不可否认，作为经常使用的房间，使用U型玻璃、没有外遮阳的南向教室的空间舒适度、建筑安全性和节能性一直都是大家争议的焦点，如何平衡建筑设计中的效果和使用的矛盾一直是一条建筑师不断挑战自我的漫长道路。

3.1 材料和热环境性能

3.1.1 气候条件对窗的影响

从气候分区来看，位于夏热冬冷地区的上海有着①夏季极端气温高②夏季静风率高③冬季寒冷④冬、夏季节湿度均高等特点。夏热冬冷地区冬夏气候的极端性对建筑的窗户提出了特殊的要求，除了夏季防热之外，在冬季白天希望能引入更多的太阳辐射以降低采暖能耗，而在冬季夜晚又希望增加窗的保温能力以减少室内热损失。因此，研究U型玻璃对于相应房间的热环境影响，是极具现实意义的。而U型玻璃除了在大片使用时可能出现眩光之外，具有构造简洁、造价便宜的特点，且双层U型玻璃的光影效果和保温性能丝毫不亚于幕墙，甚至在某些方面还有优势。

3.1.2 冬季热环境实测

3.1.2.1 测试时间和现场条件

具体测试地点选择使用U型玻璃的C楼312房间和使用普通透明玻璃的B楼205房间，测试时间选择冬季日照最短的代表性天气：2013年12月24日，该日为多云天气，最高气温为7℃，最低气温为0℃。

3.1.2.2 现场实测结果分析（见表1）

12月24日为多云天气，在8：00～20：00时段室外平均气温达到5.4℃，当日测得室外最高气温为7.5℃。装有u型玻璃的房间（31 2）平均室温达到9.2℃，高于室外3.8℃。时段最高室温12.0℃，最低8.1℃；使用普通玻璃的房间（317）平均室温为8.4℃，高于室外3.0℃。时段最高室温12.6℃，最低7.8℃。（但考虑到两房间面积和人员数目不同，可能造成实验结果误差）两个房间的室温波动都相对较小，属于舒适温度范围，最高室温和最低室温的出现时间与室外最高气温和最低气温出现时间一致。使用u型玻璃的房间比使用普通透明玻璃的房间具有更好的热稳定性。

3.1.2.3 使用者感受分析

调研测试的日期为12月25日，教室里有不少正在赶图的同学，于是笔者对其进行了访谈并对当时的热感觉进行了记录。10：00～15：30两个房间从事画图和做模型的同学感觉比较舒适，不需要开空调也可以进行正常活动，但其他时间段感觉稍冷。但从16：00之后安装普通玻璃的房间靠窗一侧感觉较晒，装有U型玻璃的房间因为漫射作用西晒感觉有所缓解，但还是将遮阳窗帘放下，来防止造成的电脑屏幕眩光等问题。

3.1.2.4 调研总结

实验证明，C楼建筑外墙采用的对排U型玻璃幕墙构造具有良好的保温性能（根据国家工程质量监督检测中心2006年的检测数据，其传热系数可以达到2.3w/m2・K），在冬季能够有效利用太阳辐射，提高了房间冬季的室内温度。但大面积的玻璃幕墙也造成了太阳透射率过高，容易造成对室内的电脑使用者造成眩光或屏幕反光现象。

但与其把大面积U型玻璃幕墙的弊端看成是一种设计的失误，还不如将其看作是一种为了空间效果的牺牲。U型玻璃在室内将室外光线和模糊的外部景色压平展开在玻璃表面的特质，让房间的使用者在大部分时刻可以感受到光线的细微变化，而不是作为具象的外部呈现。用光线和材质取代空间透视，正如从外部观察建筑一样，才是技术之外的设计初衷。

3.2 材料和安全性

U型玻璃在C楼中的使用不仅仅局限于立面围护结构，同样也大量运用于室内分隔之中。贯穿建筑的直跑楼梯一旁，半透明U型玻璃的柔性界面和混凝土的刚性界面相得益彰，借着从屋顶采光井射下的天光，很好地控制着教育建筑的整体氛围。

从构造角度来看，普通U型玻璃作为独立单元组成构件用于建筑，在受到；中击破坏时，呈现单元破坏的特征，即仅冲击点所在的U型玻璃破坏，周边的玻璃单元保持完好。但作为教育建筑用材，其仍然达不到安全玻璃的规范要求，这一度给建筑师和使用单位带来了很大的困扰。

出于整体氛围的统一和内外组织逻辑一体化的考虑，在不更换材料的情况满足规范要求似乎是一件不可能的事情。为了让普通U型玻璃满足安全玻璃的规范要求，使用单位花了百万元的代价将其做了贴膜处理，提高了构件抗穿透性能，使其内片玻璃破坏荷载远高于同厚度的钢化玻璃，才解决了规范和效果之间看似不可调和的矛盾。

4 结语

新型玻璃教学设计篇2

【关键词】 教学案例；学习兴趣；课堂氛围；创新个性；社会适应能力

背景：

师：同学们，玻璃，在我们的日常生活中随处可见。谁想介绍一下自己对玻璃的了解?(学生纷纷介绍自己所熟悉的玻璃，诸如有机的、无机的；有色的、无色的；薄的、厚的；等等。)你们知道得还真不少。今天我们要学的内容与玻璃紧密相关(板书课题《新型玻璃》)。这篇课文所介绍的玻璃与我们已知的玻璃有什么不同?同学们想不想知道?

“想!”同学们异口同声，兴趣极高。

师：好，以组为单位，先熟读课文，然后召开产品新闻会，推选一名同学扮演玻璃厂的设计师，介绍新产品，当设计师讲解时，其他同学可对他进行提问。这么学习行吗?

学生齐声道：“行!”

师：好，现在开始准备。(教师提出读书要求：1，认真自读课文，要求读通顺，读流利，读懂；2.抓住文中描述新型玻璃的名称、特点与作用的部分，深入思考，变成自己的理解，在会上宣讲。)学生熟读课文并把教室布置完后，会开始。

生（设计师）：各位先生们，女士们，我是新型玻璃厂的设计师。今天，我们在这里召开产品新闻会。通过技术创新，我们研制并生产出了五种玻璃，它们是“夹丝网防盗玻璃……”这些产品质量优良，应用广泛，欢迎各界人士使用。

生（问）：请问“夹丝网防盗玻璃”有什么特点?

生（设计师）：它的特点就是防盗。

生（问）：请具体谈谈。

生（设计师）：这是一种特殊的玻璃。玻璃里面有一层极细的金属丝网。丝网与电源、自动报警器相连接。当有人划破玻璃时，就会发出警报。

生（问）：请解释一下“极细”的意思。

生（设计师）：“极细”就是很细、非常细的意思。极细的金属丝网就是用很细、非常细的、能够导电的金属材料做的丝网。这种丝网要比蜘蛛网更细更密。

生（问）：请你谈谈这种玻璃的用途。

生（设计师）：在银行以及存放文物、珠宝、重要图纸、文件的建筑中都可以采用。会开得有声有色，课堂气氛热烈。

在师进行教学总结后，师问：那个单位谈谈你们单位以后的构想。

生：我们想研制一种“不沾水玻璃”，雨雪天行驶的汽车，司机的视线模糊不清，容易出事故。如果有一种“不沾水玻璃”，雨雪天汽车行驶就安全多了。

生：我们还想研制一种“吸尘玻璃”，用这种玻璃做黑板，教室里既不会粉尘飞扬，又不会影响师生的健康。

会结束。(师生共同为他们鼓掌。)

分析：

常识性说明文是小学语文教材的重要组成部分。这类课文语言浅显，通俗易懂，但教师都觉得不太好教，学生也没啥兴趣学。那么，在教学这类课文时，怎样做到既要让学生掌握必要的知识，又要提高学生的语文素质呢?上述教学片断充分体现了“学生是语文学习的主人”。整个教学过程是让学生积极主动地探究，生动活泼地发展。群体性主体参与率高，创新性思维活跃，使学生真正获得了自主学习的成功乐趣。整个教学过程的突出特点是精心创设情境，促进学生主动发展。

1 注重学生学习兴趣的激发

学习是学生的自主行为。我们的教学更重要的是唤醒和激发学生主动参与学习的意识，使学生产生学习需求。因为兴趣是儿童认知活动的动力，最好的学习是学生对所学有内在兴趣。从上面的教学过程可以看到，教师从学生已经熟知的玻璃出发，引出了所要学习的新内容，学生急于想知道新型玻璃，这就激发了学生的阅读兴趣。召开产品会和聘请推销员的环节，更使同学激动不已，学生们都精心准备，全身心地投入，主体性参与极高。这样就激活了学生的内驱力，变“要我学”为“我要学”，由被动地学转为主动地学。真正体现了教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞。

2 营造和谐的课堂氛围

现代教学论认为，民主、和谐、宽松的课堂教学氛围是促进学生自主学习、主动发展的关键所在。上述教学过程充分体现了师生间的民主合作性。课堂上师生合作、生生合作、平等讨论、相互补充的气氛极浓。给学生提供充分展示自己的机会，张扬自己的个性。学生们无拘无束地表现自己的感受，轻松愉快地用语言表达自己的见解。在言语实践中学习语言，在积极思维中发展思维，在交流表达中提高表达能力。教师的平等参与不仅加大了师生间的亲和度，而且对学习重点有效地进行点拨和引导，增加了学生的学习深度和广度。

3 在大胆设想中培养创新个性

江总书记指出：“创新能力是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。”“教育在培育民族创新精神和培养创造性人才方面，肩负着特殊使命。”创新思维是素质教育的核心。如果我们的语文教学多一点培育创造力的意识和办法，学生走向社会就会多一些创新意识和创新能力。上述教学中，教师鼓励学生大胆设想，畅谈自己的想法，既培养了学生的创新意识，也培养了学生的创新思维和创造想象，同时，对学生创新性人格塑造也起到了推动作用。

4 锤炼学生的社会适应能力

在课堂教学中，要通过课堂实践活动的社会化，使学生获得适应社会生活的各种经验和能力，以达到全面素质的提高。上述教学过程中，通过召开会和聘请推销员的环节，把学生直接推向市场经济的大潮中，在模拟市场竞争中，激发了学生的竞争意识，锤炼了学生的社会适应能力和生存能力。

5 让学生获得成功的喜悦

要想促进学生主动发展，在教学过程中就要创设使学生能够获得成功的条件和情境，才能有效地培养学生的自信心，才能激发学生的学习主动性。上面教学片断中，教师不仅把学习的主动权交给学生，而且放手让学生自主学习实践。学生通过自读自悟、讨论探究、交流实践，获取了知识，发展了能力，获得了成功的喜悦。

新型玻璃教学设计篇3

关键词：玻璃;现代建筑;艺术;结构;

文章编号：1674-3520（2015）-10-00-01

在很多历史阶段，新的建筑材料是决定一种新的结构及造型方式的先决条件，并推动建筑的发展。从十八世纪中期英国工业革命开始，新材料、新设备和新技术的为现代建筑开辟了广阔前途。作为围护结构，没有一种其他材料像玻璃这样能这样如此深刻地改变人类的生活世界。人们使用玻璃、研究玻璃，除了追求通透的视觉和采光，并且是因为对其绚丽的外观和所创造的独特空间效果的喜爱。设计作品往往是以“功能决定形式”准则，但也总需要一些美丽的“奢侈品”的存在。玻璃，自它诞生以来，像钻石一样，在各个时代的建筑设计中熠熠生辉。

1851年，由约瑟夫.帕克斯顿设计的水晶宫在伦敦建成，玻璃成为人们喜爱的建筑材料并得以推广运用，它被看作是进步和现代生活的象征。水晶宫突破了当时的建筑形式，是从设计、制作、运输到建造和拆除的一个完整的建筑过程和体系。它与博览会的众多展品一起，展现了当时的技术发展水平，以及由于结构和材料的变革而带来的崭新面貌。现代建筑的发展并不是以世纪年代的现代主义为起点，而是来自工业革命，透明的玻璃与钢材、现代混凝土在建筑上的广泛应用引起了建筑形式的变化，建筑的空间塑造从此可以更宏大，传统的建筑审美也发生了变化，墙体和屋顶可以全部由玻璃构成，空间充满阳光。正如格罗皮乌斯所说：“从此，一种新的建筑诞生了，容光焕发，以开放的墙面和透光的室内。”

玻璃是人们日常生活中非常熟悉的一种材料，从日用器具、门窗、屏幕、汽车风挡等处都体现其独特的用途和视觉感受。玻璃自发明以后，相当一段时期仅用于珠宝的制造，而作为一种建筑材料，其应用已经有很长的历史。从古老的教堂、温室的玻璃，人们逐渐对这种透明的材料发生了浓厚的兴趣，随着玻璃生产技术，特别是平板玻璃制造技术的不断提高和玻璃深加工工艺的成熟，当代城市中玻璃幕墙，采光大厅比比皆是。在现代化的建筑中，建筑师将玻璃的透明性发挥得淋漓尽致，玻璃的应用已成为现代建筑技术不可分割的部分。可以毫不夸张的说，如果没有玻璃，人们将生活在半黑暗的，毫无生机的现代建筑中。

就像电梯的发展打破了高层建筑发展遭遇的瓶颈，在现代建筑发展的道路上，玻璃不仅仅起到了装饰的作用，而且对建筑形式的演变也产生了重大影响。在大量运用平板玻璃作为采光构件之前，只有宏伟的教堂和宫殿等建筑才有巨大的体量。对于普通的工业与民用建筑，玻璃价格昂贵，难以加工，没有这种透明的材料，建筑物若要进一步发展房间的进深，只会导致天然采光严重不足;开窗不方便也导致通风、换热等多方面的局限。只有迎来建筑玻璃的大范围运用的时代，才能产生大面积的建筑平面布局和多层次的空间衔接，现代建筑设计的平面更加灵活，形态更为灵动，空间更为复杂多变。

瓦尔特・本杰明在《巴黎――19世纪的首都》提到，19世纪20年代末，玻璃在建筑中的应用范围扩大了，但作为建筑材料而大量使用的社会条件是在100年后才具备的。1914年，保罗・西尔巴特在《玻璃建筑》一书中指出：“为把建筑文化提高到新的水平，必须使人们从居住房间的封闭性中解放出来，只有通过引入建筑玻璃才能做到，因为玻璃建筑不仅允许阳光，还能让月光和星光进入室内，并且不仅穿过窗户，还最大限度地通过完全是由玻璃――彩色玻璃构成的墙体做到。”到了20世纪30年代，公认的砌体建筑大师赖特认识到传统构造的局限，放弃草原风格的语法，通过钢筋混凝土与玻璃的结合，创造出一种多面体建筑，玻璃被支撑在平面的核心结构之上，给人以一种失重的幻觉。他于1930年在普林斯顿大学康恩讲座上发表的题为《工业中的风格》的演讲中宣称：“玻璃现在具有完美的可见度，它相当于薄层的、结晶的空气，把气流阻挡于室内或室外。玻璃表面也可以任意调节，使视觉能穿透到任何需要的深度，直至完美的境地。传统从未给我们留下使这种材料成为一种现实完美的可见度的手段的任何指令，……古代建筑师用阴影作为自己的画刷。让现代建筑师用光线，散射的光线、反射的光线、为光线而象限、阴影的伴随等等来进行创作吧。”

1939年，密斯・凡・德・罗在伊力诺伊工学院建筑系馆方案（IIT）中，曾经为处理柱、墙的关系而苦闹，尤其是主要由玻璃构成墙体的部分。IIT第一个方案是含蓄性的把柱退缩在玻璃面之后，但到1940年的最终方案时，柱已被纳入墙体之中。这在现代校园建筑中是首次尝试，在以后出现的结构中，柱系统与玻璃表面的关系表现得越来越理想化和风格化。

1949年，菲利普・约翰逊在康涅狄格州南建造了一栋体量虽小但富有纪念性的玻璃住宅。他虽然受密斯・凡・德・罗于1945年法恩沃斯住宅的草图启发，却有意识的摆脱了密斯对表现结构逻辑的侧重。这幢住宅的许多细节借鉴于密斯的作品，尤其是转角处理和柱与窗框的关系。立面上采用标准型钢，以产生一种强劲有力、秩序性而又富有装饰性的表面效果，这是密斯的芝加哥作品中的典型手法。

1958年，密斯在纽约建成的西格拉姆大厦，是无疑是纽约最精致的摩天大楼，这种精致不是来自以往建筑中装饰性的雕花线脚，而是来自其精巧的结构构件、茶色玻璃以及内部简约的空间。“少就是多”的概念既是一种方法，也是一种哲学，如果缺乏对玻璃和钢材长期的推敲和把握，很难想象密斯会产生这样深刻的认识理念。在以后的数十年间，这种理念影响着全世界的都市建设。

进入21世纪，建筑玻璃的科技特性被进一步开发，玻璃幕墙的热工性进一步改善，热反射玻璃，变色玻璃被更广泛的应用于高层建筑和大型公建上。以钢化玻璃、夹层玻璃、贴膜玻璃为代表的安全玻璃的开发，使透明材质不仅可以加工成窗户、墙体，甚至可以作为楼顶和地面，除了带给人们多变的光学感受，还开发了建筑物的游戏性体验特质。很多世界级的摩天大厦和地标性建筑均新建或增建了玻璃地板观景平台，以前的玻璃幕墙为参观者拓宽了城市视觉的广度，而这种惊险刺激的地面玻璃则提供了城市感官的深度，参观者的体验更丰富了。

历史上不同时期的建筑活动表明：玻璃，是建筑最富有灵性的装饰，甚至能够成为一个建筑作品的灵魂。以上建筑对玻璃的成功运用，是科学技术改变人类生活并形成审美观的缩影。应该承认，人们对玻璃特别是幕墙的选用更大程度上是基于美学上的考虑。以建筑玻璃为代表的某些设计元素，既需要在科学技术方面不断发展，提高各项技术指标，又要服从人们的情感需求。

参考文献：

[1]马生泓，“建筑教父”菲利普・约翰逊，华中建筑报，2007.11

新型玻璃教学设计篇4

设计之初，我计划将这款新型遥控玻璃洗刷机的基础结构构造为一个约0.5m×0.5m大的遥控、电动平板车（简称“底盘车”），并在平板车上安装各种功能所需的配件，以达到遥控洗刷的目的。为此我经历了如下尝试：

第一次尝试

对于灰土，我初步认为用长管子浇上水，再用钢丝球一推即可。所以底盘车的初步构想较为简单――底盘车配置上一根水管在前方喷水，其后顶着一排钢丝球，车内配备有遥控电视等设备。出于防水需要，我将其用胶带裹实。

然而，当我把这个底盘车放到玻璃上去试验的时候，发现长期风干在玻璃表面的灰土还是粘在上面，浇水用钢丝球推也推不下来。

为此，我也深受启发――玻璃上累积的灰尘不是轻易即可清洗擦拭干净，需要有一定力度通过反复刷洗的方式方可完成。于是，我投入到了第二次试验的工作之中。

第二次尝试

这次尝试我受到了班级值日生擦黑板时的启发――擦黑板轻轻地用力一般不易把粉笔字擦干净，需要用一些力气方能擦干净，以此类推，在这款新型遥控玻璃系刷机上，钢丝球如若推不掉死灰，“使点劲”估计能够擦掉。于是，我将砖块绑在其上，不过擦黑板擦一下不能完全将黑板擦干净，钢丝球擦一下也不一定能把灰土完全擦掉。我最终决定借鉴扫马路车的方式，在一个类似拖把的圆盘下面装上布条，平行于地面，平行压上，用电机提供动力使其不停转动。考虑到是湿擦玻璃，我把布条换成了一块圆形海绵。

再次把这台设备搬上楼顶，放进去，浇上水，运作起来。令人兴奋的是，这个方法的确奏效，干在玻璃上面的灰土，都能刷开。但是问题又出现了，灰土刷开了，然而泥水却是留在玻璃上，如此一来，待水蒸后，灰土又会凝固在玻璃表面，相当于是徒劳。

由此，我得到的启发是，要力图把泥水往下推，而不是滞留在玻璃窗表面。我又紧锣密鼓地进行下一次尝试的筹备活动。

第三次尝试

日常的刮水器，也就是玻璃刮，是一个长橡胶条后面配置一个柄。由此，激发了我的灵感。我把三个玻璃刮并成一排，装在平板车的尾部，并用皮筋向下拉提供压力。为了避免在第二次尝试中加装海绵圆盘上沾的泥水再次弄到刮干净的玻璃上，我在底盘车上添加了一个柱子，使海绵圆盘可以活动，并在柱上用“绳子+电机”的方式将海绵圆盘抬升起来。

玻璃刮适用于刮窗户或者镜子，然而，学校的顶层玻璃由于使用年限较长，已经有些凹陷变形。所以我用底盘车进行尝试的时候，顶层玻璃玻璃的中间位置无法清理到。

由此，我突发奇想――如若把玻璃刮换成毛巾柱，可以根据“清理地形”灵活改变形状和走势，如此便可合理解决如上难题。

第四次尝试

在这次尝试中，我通过把毛巾卷成毛巾柱，并在里面穿上铁丝，配置5个皮筋向下拉的点位，这样便可以根据“清理地形”无缝压到有凹陷的玻璃上了。

新型玻璃教学设计篇5

关键词：建筑幕墙；点支式玻璃幕墙；结构设计

Abstract: the glass curtain wall is the collection the vestibule rain, heat preservation, low noise, good daylighting and other functions in one of the building outside the decoration form. Now all kinds of top and public buildings often use glass plate on large area to decorate the outside elevation, make building exterior having a unique style, light and lively. As a type of promising young point glass curtain wall, but also by the high permeability and perfect vision effect, and other unique characteristics from the glass curtain wall to the fore. This article through engineering examples, this article briefly analyzes the construction curtain wall point supported type glass curtain wall structure design.

Key words: the construction curtain wall; Point supported type glass curtain wall; Structure design

中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：

引言

点支式玻璃幕墙的全称为金属支承结构点支式玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙以其视觉通透、结构新颖、传力可靠、安全耐用等优良特性，近年来从建筑幕墙中脱颖而出，倍受建筑设计师们的青睐。点支式玻璃幕墙充分展示出玻璃清澈透明和不锈钢爪件沉稳的银色金属光泽的魅力，给人们留下无限美好的遐想和深远幻觉；它不仅能与周围环境有机融为一体，而且能使幕墙内外尽情交流，更加贴进自然。

一、工程概况与设计参数取值

1.1 工程概况与设计参数取值

本项目为某酒店改扩建工程，主楼地下1 层，地上8 层，框支剪力墙结构。现改扩建的餐厅外墙为点支式玻璃幕墙，竖向玻璃（10+1.52+10mm）肋高4.0～5.2 m，肋宽250～300mm, 水平玻璃（10+1.52+10mm）肋宽398mm，每块玻璃（8+1.52+8mm）面板和水平肋两端均采用2个316 不锈钢驳接件点支承于竖向肋，计算点标高10.000m。场地类别Ⅲ类，地面粗糙度B 类，基本风压值0.8kN / m2，7度抗震，8 度抗震构造设防，地震加速度0.2g,水平地震影响系数0.12。

1.2 点支式玻璃幕墙支承系统结构计算单元简图（详见图1～图3）

图1 计算单元立面图图2 1-1 剖面图

图3 2-2 剖面图

二、全玻支承系统计算公式的适用范围

玻璃幕墙玻璃肋截面高度和挠度计算。

（1）根据玻璃幕墙规范[1]提供的公式。

hr=(3w h2/4fgt)0.5(单肋)

df=5wkIh4/32Ethr3

式中参数意义见规范。

（2）公式推导。

根据材料力学[3]提供的公式：

бmax =M/Wx=(1/8wIh2)/(1/6thr2) fg

则：hr=(3w h2/4fgt)0.5

df=5wkI h4/384EI=5wkIh4/384E(1/12)thr3

即：df=5wkI h4/32Ethr3

式中：бmax 为最大拉（压）应力，M为横截面上的弯矩，Wx为抗弯截面系数；EI 为抗弯刚度。

可见，规范中全玻支承系统玻璃肋的截面高度和挠度估算公式计算仅适用于玻璃肋板两端为铰支，受均布荷载作用，截面限于距形或方形。不适用于受集中荷载作用，且未考虑荷载作用时幕墙支承系统构件截面强度。

本工程点支式玻璃幕墙支承系统，其竖向肋点支承系统横向受集中荷载作用，水平全玻支承系统横向受均布荷载作用（与面板采用硅酮结构胶连接；一般采用硅酮建筑密封胶即可，不考虑荷载作用），故该支承系统设计不全适用于规范中提供的计算公式。

三、点支式玻璃幕墙支承系统结构设计

3.1 水平肋支承系统计算分析

本工程为了分隔水平空间，增加立体美观，增设水平肋板，肋总宽度为398mm，凸出室外玻璃面板100mm，两端与竖向肋点支承采用不锈钢驳接件连接，与面板采用硅酮结构胶连接，考虑抗震时受轴向力影响，且受均布荷载作用。采用线性小挠度理论计算支承系统结构的内力和位移，此时水平玻璃肋力学计算模型可简化为两端铰支的纵横弯曲构件，见图4。

图4 计算简图

（1）水平玻璃肋截面高度验算与荷载计算。

根据文献[1]提供的公式计算得：

hr=134.8mm＜398mm

故水平玻璃肋的截面高度满足要求。

S=rGsGK+ WrWsWK+ ErEsEK=0.00238Mpa

PE=rE EamaxGK=1507.2N,PEK=1159.5N

式中参数意义见规范。

（2）水平玻璃肋强度验算。

玻璃肋为脆性材料，不同于金属材料，不考虑材料截面塑性发展系数，该结构的力学计算模型为两端铰支的纵横弯曲构件，根据文献[3]提供的公式：

Mmax=1/8qI2+(5 qI4/384EIx)×[PE/(1-PE/Pcr)]

=(1/8) ×0.00238×1100×27502+(5×0.00238×1100×27504/384×

72000×99820921) ×[1507.2/(1-1507.2/7873554.8)]

=2475237N mm

бmax=PE/A+Mmax/Wx fg

即：1507.2、19×398+2475237/[1/6×19×3982]

=5.1Mpa＜50.4 Mpa

故幕墙水平玻璃肋强度满足要求。

式中：Mmax为横截面上的最大弯矩；q 为均布荷载；P 为压杆轴向压力；pcr 为压杆临界力。

由于MO=1/8qI2=2474828.1N mm≈2475237N mm，即MO≈Mmax。可见玻璃幕墙面板薄，自重较轻，跨度较小，水平全玻支承系统轴向受地震荷载作用影响较小，忽略不计，可按规范全玻支承系统进行估算，满足工程精度要求。

（3）幕墙水平玻璃肋的挠度计算。

根据文献[1]提供的公式计算得：

df=0.25mm＜I/200=13.8mm

幕墙水平玻璃肋的挠度满足要求。为防玻璃自爆破坏，水平玻璃肋应采用夹胶玻璃。

3.2 竖向玻璃肋力学建模分析

（1）由于水平肋用来分隔空间，当使用硅酮建筑密封胶与面板连接，玻璃面板与竖向肋采用不锈钢驳接件连接,面板荷载作用通过不锈钢驳接件传到竖向肋板。竖向玻璃肋计算模型可简化为两端简支的纵横弯曲构件，见图5。

图5 计算简图

（2）当玻璃面板采用硅酮结构胶与水平肋板连接,水平肋板与竖向肋采用不锈钢驳接件连接，面板荷载作用直接传到水平肋板，再由水平肋板传到竖向肋板（因水平肋受荷平面内变形远比玻璃面板受荷平面内变形小，此时不锈钢驳接件传递荷载小，可忽略其影响）。故竖向玻璃肋计算模型可简化为两端简支的纵横弯曲构件，见图6。

图6 计算简图

分析表明：①由于水平肋板的存在，不仅可使面板变形减小，而且使竖向肋板的平面外计算长度变小，增强肋板平面外的稳定性，加强支承系统的可靠性，即形成横向和竖向框架结构。②采用硅酮结构胶或硅酮建筑密封胶对面板传递荷载路径不同，对幕墙点支承系统结构的力学计算模型分析不同，对竖向肋承载力的计算结果差异不大。即采用计算模型图5时，可偏安全地简化为计算模型图6（即两两集中荷载等效为一集中荷载）。

四、点支承竖向玻璃肋结构计算

本工程实例采用硅酮结构胶与面板连接，即计算模型见图6，为简化计算，不考虑面板对竖向玻璃肋的约束作用。

4.1 竖向玻璃肋受水平方向集中荷载作用

根据文献[1，2]提供的公式计算得：

PK1=965.8N,P1=1472.8N

PK2=2400.8N, P2=3682.8N, P=5591N

4.2 竖向玻璃肋的强度计算

4.2.1 平面内强度及挠度计算

（1）内力计算及挠度计算。

竖向玻璃肋计算模型可简化为两端铰支的纵横弯曲构件，见图5，忽略P对竖向玻璃肋偏心的有利影响。根据文献[3]提供的公式：

Mmax=MO+PfO[1/(1-p/pcr)]

式中：M0和f0分别为P=0时横向力所引起的梁跨中截

面的弯矩和挠度。

根据结构静力计算手册[4]提供的公式：

①内力计算。

MO=[(n2+1)/(8n)]P4I

=[(52+1)/(8×5)]×3682.8×5200＝12447864N mm

②挠度计算。

fO=(5n4+2n2+1)/(384n3EI) P4I3

=[(5×54+2×52+1)/(384×53×72000×45000000)] ×2400.8×52003

=7.0mm＜I/200=26mm

即竖向玻璃肋最大的挠度值满足要求。

式中: n 为集中荷载个数。

Pcr= 2EIx/I2=1181401.8N

Mmax=12447864+5591×7×[1/(1-5591/1181401.8)]

=12487187N mm

（2）强度计算。

根据文献[3]提供的公式：

бmax=P/A+MO/Wx+Pfo[1/(1-p/pcr)]/Wx

即，P/A+ Mmax/Wx fg

5591/300×20+12487187/300000

=42.6MPa＜58.8MPa

竖向玻璃肋的强度满足要求。

由于(Mmax-M0)/ M0=0.3%

4.2.2 平面外强度及挠度计算

由于水平玻璃肋将竖向面板和竖向玻璃肋分隔成一个个小单元空间，从而加强面板和竖向玻璃肋平面外的侧向支承，提高平面外的刚度。当面板玻璃采用硅酮结构胶与水平肋板连接, 则平行于玻璃幕墙的集中水平地震作用可分解为与水平玻璃面板相对应的多个集中水平力（最不利情况），此时每片水平玻璃肋简化为两端铰接的连杆，竖向玻璃肋平面外的计算模型可简化为两端简支的连续受弯梁，见图7。当面板采用硅酮建筑密封胶与面板连接，则地震作用可分解为与不锈钢驳接件相对应的多个集中水平力，图示略，为简化计算，可偏安全同图7计算模型。

图7 计算简图

同理，忽略P对竖向玻璃肋的影响。根据文献[4]提供的公式计算得：

（1）玻璃面板采用硅酮结构胶与水平肋板连接时

Mmax=111927N mm,бmax=5.6MPa＜84MPa

fmax=0.5mm＜5.5mm

（2）玻璃面板采用硅酮建筑密封胶与面板连接时

Mmax=99530N mm,бmax=5.0MPa＜84MPa

fmax=0.5mm＜5.5mm

故竖向玻璃肋平面外的内力及挠度均满足要求。同样也说明采用硅酮结构胶或硅酮建筑密封胶对幕墙点支承系统结构的力学计算模型分析不同，对竖向肋受荷计算结果差异不大。

4.3 未设置水平玻璃肋支承时竖向玻璃肋校核

（1）平面内强度及挠度计算。

竖向玻璃肋未设置水平玻璃肋支承时，水平玻璃面板两端采用不锈钢驳接件连接，其力学计算模型可简化为两端简支的纵横弯曲构件，见图5。同上述平面内计算结果，均满足要求。

（2) 平面外强度及挠度计算

由于水平玻璃面板两端通过采用不锈钢驳接件连接，水平玻璃面板把竖向分隔成一个个小单元空间，则平行于玻璃幕墙的集中水平地震作用可分解为与不锈钢驳接件相对应的多个集中水平力。此时由于未设置水平玻璃肋，水平玻璃面板对竖向玻璃肋的约束作用较小，则根据文献[5]知，每片水平玻璃面板可简化为弹性支座，竖向玻璃肋平面外的计算模型可简化为两端简支的连续受弯梁，见图8。

同理：忽略P 对竖向玻璃肋的影响。根据结构力学[5]计算可知：图8 弹性支座的变形量C=ι/EA≈0mm，即忽略C 对支座的影响。不考虑偏心矩对竖向肋的有利影响。计算模型可简化为图7，其计算结果同上述平面外的计算结果，均满足要求。

图8 计算简图

比较是否设置水平玻璃肋两种情况可知：由于玻璃幕墙面板薄，自重较轻,当层高5m 以下时，是否有设置水平玻璃肋，对竖向肋板平面内和对平面外的强度及挠度差异不大，甚至相同。但两种情况下的力学计算模型截然不同，其安全性储备不同。即增设水平肋板，使竖向肋板的平面外计算长度变小，增强肋板平面外的刚度和稳定性，使横向、竖向支撑系统形成较好的框架结构体系。

同时也说明竖向肋是一道重要的支撑构件，其竖向肋应采用夹胶玻璃。条件允许或重要公共场所，建议竖向肋采用多层夹胶玻璃，其安全性储备更好。

五、玻璃幕墙型式检测结果

幕墙型式检测样品为一个层高，含两根竖向肋板（10mm+1.52pvB+10mm 夹胶玻璃）,三根水平肋板（19mm 厚钢化玻璃） 和四块面板（8mmLow- E+1.52pvB+8mm 夹胶玻璃）,外形尺寸为3000mm×4020mm,支座间距为3830mm。检测结果见表1，检测结果表明符合设计要求。

表1玻璃幕墙型式检测结果

结论所检项目的检测结果符合设计要求。

六、结语

我国工程设计人员在长期的幕墙结构设计实践中，积累了大量有益的经验，并主要体现在设计规范、设计手册、标准图集等等。随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构计算程序在幕墙结构设计中得到大量地应用。为结构设计提供了快速、准确的设计计算工具。人的设计，就是概念设计。当然有很多幕墙结构设计存在诸多的缺陷，主要原因就是在总体方案和构造措施上未采用正确的构思，即未进行概念设计所致。人们在具体的空间结构体系整体研究上还有一定的局限性，在设计过程中采用了许多假定与简化。总之，结构概念设计必然会成为今后建筑幕墙结构设计的主流趋势，这就要求我们来共同学习结构概念设计，为建筑幕墙结构设计的发展作出新的更大的贡献。

参考文献

[1]JGJ102-2003,玻璃幕墙工程技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社

[2]建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社

[3]孙训方，方孝淑，关来泰.材料力学（第二版）[M].高等教育出版社

[4]建筑结构静力计算手册[M].中国工业出版社

[5]龙驭球，包世华.结构力学（第二版）[M].高等教育出版社

新型玻璃教学设计篇6

改进和设计化学实验，笔者常以发明创造学上的缺点列举法、希望点列举法、模仿法等技法为基础，然后灵活利用组合法、移植法、替换法、缩小法、逆向法等技法去改掉缺点、落实希望。按照这样的思路进行实验创新，常能起到事半功倍的效果。下面以2012版上海教育出版社《义务教育教科书九年级化学（上册）》中的“探究微粒运动的实验”为例，介绍化学实验创新的几种常用方法。

一、以“缺点列举法”为基础进行实验改进

“缺点列举法”是指通过发掘现有物品的缺点，然后设法逐项克服缺点的发明技法。像预警飞机、可降解塑料、球墨铸铁管道等发明，都使用了缺点列举法，该技法也是改进化学实验最常用的基本方法。

1.分析缺点

按照教科书上设计的方法做“探究微粒运动的实验”时，总会感到有如下缺点：

（1）氨水的用量大，每次实验需要150 mL～200 mL。

（2）氨气极易逸出大烧杯污染环境，尤其实验结束回收氨水时。

（3）每到一个班级都要重新组装药品和仪器，很不方便。

2.克服缺点

经过苦思冥想，获得如下克服缺点的思路：

（1）根据“缩小省略法”（运用减少、减轻、折叠、删减等手段进行发明创造的技法），决定使用少量的浓氨水，以节约药品；设想将大烧杯（氨分子扩散的空间）换成口径不大的玻璃管，以缩小实验空间，同时便于封闭实验体系。

（2）应用“替换法”（通过更换不同性能的材料优化物品的发明技法），拟将盛浓氨水的小烧杯更换为一个细口瓶，这样就无需回收氨水并可长期使用；打算把盛酚酞试液的小烧杯更换为可以吸附液体的纱布条，以便于组装实验用品。

（3）根据“移植法”（将某种已成熟的原理或技术应用到其他领域从而获得新成果的发明技法），决定选用一个玻璃旋塞，将细口瓶里的氨气在需要时才释放出来，这样就使装置可控。

（4）采用“异类组合法”（将不同的物品按某种关联因素组合成新事物的发明技法），将上述实验用品在竖直方向上进行组合，即得图1所示的实验装置[2]。使用该固定装置，不仅操作方便、绿色环保，而且便于多个班级连续实验。

需要说明的是，玻璃管上端不一定要封闭，因为使用此改进装置探究氨分子的运动时，逸出的氨气很少，而且学生闻到少许氨味也是分子不断运动的一个例证[3]。另外，这也有利于氨分子在玻璃管内自由运动。

3.实验操作说明

（1）按图1组装好实验装置。

（2）实验时只要打开玻璃旋塞，湿润的酚酞纱布条就会由下到上慢慢变红，从而说明分子在不断运动。

（3）把细口瓶放到热水里稍微热一热（热水温度不要超过60 ℃以防烫坏玻璃瓶），酚酞纱布条变红的速率就会明显加快，这说明温度越高，分子运动的速率越快。

（4）实验结束，关闭活塞，酚酞纱布条逐渐变成无色。

（5）整个班级的教学任务结束后，即可拆开装置，清洗、整理仪器，留待今后使用。

二、以“希望点列举法”为基础进行实验设计

发明者从个人愿望或社会需求出发，针对某一事物提出美好的希望，并据此确定发明方向，这就是“希望点列举法”。像飞机、汽车、钢化玻璃等都是根据人们的希望创造出来的，该发明技法也是设计化学实验最常用的基本方法。

1.列举希望点

使用图1实验装置一段时候后，笔者又希望该实验装置能更简单、组装起来更方便，于是提出如下希望点：

（1）保留图1实验装置的优点（如药品用量少、实验体系相对封闭、装置可以反复使用、实验现象明显等）。

（2）实验用品更简约、实验装置更简洁。

2.落实希望点

怎样实现上述美好的愿望呢？经过多次反思后，笔者决定采用“缩小省略法”落实希望点。

（1）把盛有浓氨水的试剂瓶与盛有酚酞纱布条的玻璃管，合并为一支大试管；在试管的底部盛装少量浓氨水，在橡皮塞的反面固定湿润的酚酞纱布条，同时用橡皮塞封闭试管口。

（2）将上述实验用品在竖直方向上组合，即得图2所示的实验装置（夹持仪器略）。

3.实验操作说明

（1）先用胶头滴管向试管里加入少量的浓氨水（不要使氨水沾到试管壁上，以防酚酞纱布条接触试管壁上的氨水而干扰实验的正常进行）；在橡皮塞的反面，用大头针固定湿润的酚酞纱布条。

（2）然后按图2组装好仪器，很快可以看到酚酞纱布条逐渐变红，从而说明分子在不断运动。

（3）微热试管（用酒精灯或热水均可），纱布条变红的速率会更快，这又说明温度越高、分子运动的速率越快。

（4）每次实验结束，拔出橡皮塞和纱布条（放入干净的小烧杯里），再用另一个备用橡皮塞封闭试管口。

（5）整个班级的教学任务结束后，拆开装置，清洗、整理仪器，留待今后使用。

三、以“模仿法”快速进行实验创新

发明创造说到底就是两条路，一是全新的发现，二是模仿再设计。模仿法就是模仿和借鉴已有事物的某些有效因素，并对其提炼再设计，从而开发出新事物。像灯塔和电视塔就是模仿松柏的矮锥形，飞机的两翼形状就是模仿鹰类等，该创新技法是创新化学实验的捷径，但不能生搬硬套，否则会有抄袭的嫌疑。

1.同行研究成果

前不久，笔者看到有同行采用T型三通管探究二氧化碳的性质[4]，于是决定利用T型三通管模仿设计“探究微粒运动的实验”。

2.模仿设计（实验装置如图3[5]所示，夹持仪器略）

（1）在15 mm×200 mm的粗玻璃管中部的外壁上，熔接一段外径约5 mm的稍弯曲的细玻璃管（该形状便于滴加和储存少许浓氨水），这样就制成了适合本实验需要的T型三通管。

（2）将一根湿润的酚酞纱布条放入T型三通管的粗玻璃管内，并用胶带将纱布条的两端固定；在T型三通管的细玻璃管内滴入大约0.5 mL的浓氨水，立即封闭细玻璃管口。

（3）很快可以看到，仅有中上部的纱布条从下往上慢慢变成红色。该实验现象不仅说明氨分子在不断运动，还证明氨气的密度比空气小。

（4）若想加快酚酞纱布条变红的速率，可以微热细玻璃管中的氨水。

（5）实验结束，拆开装置，清洗、整理仪器，留待今后使用。

四、结束语

在改进和设计化学实验时，我们要灵活、巧妙地运用创新技法，从而使化学实验更加科学完美、简约实用、直观鲜明。

参考文献

[1] 李德前，赵红.指导学生改进化学实验装置[J].化学教学，2006（5）：1-3.

[2] 李德前.“氨分子扩散”实验绿色化设计[J].化学教育，2008（6）：64.

[3] 刘传友.以简取胜 改进实验[J].教学仪器与实验，2010（1）：22-23.

[4] 吴端斗.二氧化碳性质实验的改进[J].化学教学，2006（7）：11.

新型玻璃教学设计篇7

关键词：教堂彩绘玻璃；经编条带花边；图案；二次设计

中图分类号：TS941.61；J523.5 文献标志码：A

Church Stained Glass Patterns in Warp-knitted Strip Lace Design

Abstract： In medieval times， lace and church are inextricably linked. When looking carefully at lace patterns， you will find that they are similar to the pattern designs inside the church. Today there are many articles describing inside-church pattern designs， and articles introducing warp-knitted strip lace are too numerous to mention， but studies that combine the two have never been tried. Based on visits to well-known churches， investigating the characteristics of the church stained glass patterns， and referring to pictures in historical documents， the paper systematically summed up the cultural connotation and the structure of the patterns painted on the glass， and it even redesigned the patterns by using the techniques of chopping and scattering reconstruction and applied them in the pattern design of warp-knitted strip lace.

Key words： church stained glass； warp-knitted lace strips； pattern； redesign

自古以恚蕾丝与教堂就有着密不可分的关系。本文试图将教堂彩绘玻璃与蕾丝连结在一起，合二为一，以二次创作的手法进行图案再设计，诠释出蕾丝新的艺术与实用价值。

1 经编条带花边

经编条带花边是蕾丝的一种，由贾卡机形成地组织，使多梳花纹图案不同片段中得到不同的地组织，大大丰富了花纹效果，可生产价格高昂的大尺寸花边，有很好的经济效益。

它的宽度大致可分为 3 cm以下、5.1 ～ 8、8 ～ 15、 15 ～ 20、20 ～ 30 cm等几种。正是因为各个条带花边的宽度不同，所以图案设计的要求自然也就不同。在设计宽条花边时，主体花与过渡花的设计要相互呼应，穿插的贾卡与衬纬、压纱之间必须层次分明。而在设计窄条花边时，考虑到宽度的限制，元素不宜使用太多，花梳排列不能过于密集，要求既简单大方、又美观和谐。

2 教堂彩绘玻璃画的图案种类

2.1 人物

在教堂玻璃画中最常见的图案要属圣经故事中出现的各式各样的人物了，他们有的来自于《创世纪》，有的来自于《出埃及记》，有的则来自于《约书亚记》。通过查阅大量教堂建筑画发现，在这些彩绘玻璃画中，也不全是圣经故事中的人物，他们有的是与教堂有关的人，有的是在某个教区影响重大的人，还有的是为了纪念某个人而专门为其绘制的。

2.2 植物花卉

既然提到教堂玻璃画，就不得不说到1345年建成的典型的哥特式建筑代表巴黎圣母院大教堂。在历史的长河中，这座大教堂饱经沧桑，虽然多次历经损毁与修缮，但唯一不变的是圣母院里那 3 扇美轮美奂的“玫瑰窗”。玫瑰在基督教中象征着虔诚与希望。这 3 扇巨大的圆形花窗仍然保持着13世纪彩绘风格，呈放射状，镶嵌着美丽的彩绘玻璃，在阳光照耀下，把教堂内渲染得光彩夺目、五彩缤纷，让人有一种恍若隔世的感觉，这也成为了巴黎圣母院大教堂的象征物。玫瑰窗种类繁多，但细看之下不难发现，都是由一个个花卉图案组成的。

2.3 几何

其实在中世纪时期教堂中随处可见取自天然植物形状的图案，到了后期，由于教堂建筑师在建造教堂玻璃时采用当时较先进的手法，在彩色玻璃中插入铅条，因此铅条分布的网格设计在当时显得尤为突出，于是图案的重点就从早期的花卉图案转变到几何的角度。

2.4 纹章

像我国在古代时期有“族徽”一样，欧洲皇室贵族也有“纹章”，它是一种符号象征。在欧洲教堂的彩色花窗中，除了运用常见的圣经故事中的人物、花卉、几何作为装饰图案外，这种纹章也常被运用在彩色玻璃中。

3 教堂彩绘玻璃图案在条带花边中的运用

在强大的英格兰国家，女王伊丽莎白一世就酷爱蕾丝这一装饰物，并将其广泛运用在宫廷服饰中。在宫廷外衣被层层蕾丝包裹的同时，自然少不了内衣的加入。在当时，用在宫廷外衣上的蕾丝还只是在领口、袖口或是下摆处起到点缀作用，但是在内衣上却完全成为了主角。无论是贵族还是平民，他们的内衣、睡衣、睡帽无不缀满了蕾丝。当时由于全是纯手工编织，不用考虑机器的可行性，所以没有梳栉的限制，图案也较自由化。因此只要能想到的图案，基本都可以实现。在当时的手工钩编蕾丝中就运用过圣经中的人物图案。

然而到了工业革命时期，机器编织代替了手工编织，包括蕾丝在内的制品开始出现大规模的机器化生产，蕾丝不再如中世纪时期那般只是贵族的象征，也正因为它的普及，蕾丝的精致也早已不复当年。由于考虑到市场的需求与机器生产的可行性，特别具象的以人物为主的蕾丝图案已经十分少见了，市场上的蕾丝大多以花卉和几何为主，而通常这些花卉与几何图案在经过取材之后，还会进行适当的二次创造，如翻转、对称、平移等，以达到自然、美观、和谐的效果。

3.1 图案的制约因素

彩绘玻璃图案栩栩如生、细节丰富，不可能一成不变地完全照搬，将其与条带花边相结合，在图案的设计上、图案大小的把握上会受到很多因素的制约。

3.1.1 使用部位的限制

条带花边经常运用在内衣或服装的细节装饰处，条带蕾丝在内衣中的运用部位可分为局部装饰和整体装饰。在服装的细节处，则表现在袖口、领口等部位。用途的不同，对图案设计的要求也不尽相同，设计出符合要求的花边图案，可以使条带花边看起来更加精致美观。

3.1.2 成花方法的限制

经编蕾丝花边的组织有地组织和花纹组织之分，因此在织物的组织、质地上有明显的“花”、“地”效应区别。花纹组织可以利用衬纬花梳栉做局部衬纬形成花纹，衬纬纱被衬在地组织之间，花纹效应比较平坦（图1）。其次还可以利用压纱板前的压纱花梳栉形成立体花纹，压纱板后的衬纬花梳栉形成平坦花纹，花纹效应层次感强。贾卡梳栉则可以形成花式底布，形成S富的地组织效应（图 2）。现如今，经编条带花边实现了批量化生产，但是由于机器构造的制约，同一集聚横移线中梳栉不能相互交叉横越，这就意味着过于细致精密的图案在机器生产出的蕾丝上无法实现。

3.2 条带花边图案的选择

3.2.1 根据条带花边的宽度来选择

条带花边的宽度有各种尺寸，因此不同宽度的条带花边对于图案的要求也会不同。条带花边大致可分为窄条和宽条两个种类，尺寸在1.5 ～ 8 cm范围之内的条带花边为窄条。窄条花边在进行图案设计时，要求图案造型简单、层次分明。在元素的选取上可以使用的较多，不会有较大的限制。而宽条花边是指尺寸为 8 ～ 30 cm的条带，由于宽度增加，可使用的梳栉数增多，因此图案更具有层次感、立体感。

3.2.2 根据条带花边的风格来选择

不同的图案决定了条带花边不同的表现风格。如果想要表现欧式古典风格的感觉，那么彩绘玻璃上圣经故事中的人物或是纹章图案绝对是不二选择。它们能在空间上追求连续性、层次感，具有形体变化的特点，在颜色的搭配上可选择华丽鲜艳的色彩来衬托。如果是崇尚简约的现代主义风格，那么则可以考虑选择彩绘玻璃窗上的玫瑰窗几何图案，排列有序的几何图案能恰如其分地表达设计的主旨。如果是表现清新婉约的设计风格，那么可以选择彩绘玻璃上搭配的植物花卉一定，运用色彩淡雅加以装饰，能够营造出轻薄、通透的自然感觉。

3.2.3 根据条带花边的使用部位来选择

条带花边可运用在服装的不同部位。如果是运用在领口或袖口等细节处，选用图案细密、色彩淡雅的小花条带或单排几何图案，可以显得细腻与精致。如果是使用在内衣的罩杯或内裤上，选用造型饱满的大花朵或者宽度较大的条形图案花边，则可以更好地表现服装的风格。

3.3 设计方法

花型设计的第一步就是按照选取的教堂玻璃彩绘图案上实际的花型大小画出小样图。多梳花型一般通过轮廓花纹、普通花纹、阴影花纹、立体花纹和花式纱来表现，并且用不同的颜色表示这些花纹层次或者效果。在对选取的玻璃图案进行二次创作时，可以采用局部图案变形设计和外部轮廓选取设计的方法。

3.3.1 局部图案变形设计

选取教堂彩绘玻璃的内部花型图案，再设计出辅助花型。图 4 的灵感来自于图 3 教堂彩绘玻璃上的窗花格子，因此选择将其作为主体花型，将玻璃花窗的外部结构看作是一片叶子，在打散重组后，采用二方连续的排列方式以此循环，构成层次分明的花梳图案。

3.3.2 外部轮廓选取设计

选取教堂玻璃花窗的外部造型轮廓，在内部填充上贾卡，使之成为完整的条带花边。图 6 在设计主体花型和辅助花型的时候，保持图 5 彩绘玻璃花窗上部外部轮廓造型不变，仅仅在花型内部填充贾卡，使底网发生微妙变化。

在设计时，因要考虑到生产，而在经编机上同一集聚横移线中梳栉不能相互交叉横越，因此设计的第二步就是分配梳栉和确定各梳原料。在花型小样上确定花型的高度、宽度和使用的梳栉数，并进行梳栉分配。不同的梳栉横移线使用不同的颜色表示。每一条横移线的导纱梳栉一般分配在花纹循环的整个宽度，花梳呈交错配置，在分梳之后，最后对图案进行修改，使其花梳在经编机上能够实现生产。

4 结语

通过对教堂彩绘玻璃图案的总结，本文归纳出条带花边图案的选取及具体的设计方法。当代蕾丝市场对于经编条带花边的需求量越来越大，对于其设计要求也越来越高，如何满足市场的需求，在图案的设计上更加迎合顾客的喜好，是蕾丝花型设计师需要一直深入研究下去的课题。

参考文献

[1] 刘佳佳.多梳拉舍尔窄条花边的图案排列方式[J].纺织学报，2013，34（9）：58-61，67.

[2] 吴志明，范金金.拉舍尔花边中传统吉祥牡丹纹设计[J].丝绸，2014（12）：50-55.

新型玻璃教学设计篇8

《温度的测量》是学生第一次学习和使用的测量工具，是学生学习物理的真正开始.该节课的重点是温度计的原理与使用.通常的教学是教师先出示常用温度计、实物挂图让学生观察，引导学生思考温度计的构造、原理.然后让学生通过测量烧杯中水的温度，归纳出使用方法.这样的教学过程表面上是顺畅的，学生也经历了实验的过程，温度计使用方法的得出也是水到渠成的.但事实上，学生的思维是被动的.因为学生是机械地模仿教材上的设计进行的，教学的过程显然缺乏严谨的抽象与概括、分析与综合、推理与判断的过程.这样的教学是不利于学生科学素养的提高和科技创新人才的早期发现与培养的.

1课堂教学片段

教师：（出示图1所示的自制温度计）老师这里有一只玻璃瓶，瓶内装满浅红色的液体，用中间插有玻璃管的橡皮塞将液体封住，橡皮塞的上方有一小段液柱， 液柱显浅红色，是为了便于观察其在玻璃管中的上升或下降.大家讨论一下，用这只玻璃瓶能分辨出讲台上的甲、乙两杯水温度的高低吗？

学生：（思考、讨论）能够，只要将玻璃瓶先放入甲杯水中，观察玻璃管中液柱平衡时液面的位置.然后将玻璃瓶放入乙杯水中，如果此时玻璃管中液柱上升，说明乙杯水的温度比甲杯水高，如果玻璃管中液柱下降，说明乙杯水的温度比甲杯水低.

教师：这种判断方法有理论依据吗？

学生：有，玻璃瓶放入温度高的水中后，玻璃瓶内液体的温度将升高，体积将增大，玻璃管中的液柱将升高.其理论依据是液体具有热胀冷缩的性质.

教师：你们同意这种观点吗？（同意，教师让该学生上讲台实验验证）.

学生：（演示实验）刚才的实验显示，辨别甲、乙两杯水温度高低时，玻璃管中液柱的升高或降低的幅度不大，说明该装置的演示的可视性不够.

教师：那么采取怎样的措施，能使玻璃管中液柱能灵敏上升或下降呢？（学生合作讨论后回答）

学生1：可以将玻璃管变细一些，玻璃管中的液柱由于横截面积的减小，使液柱升高的高度增大.

学生2：可以换大一些的玻璃瓶，瓶中由于液体质量的增加使膨胀后的体积增大得更多，玻璃管中液柱上升的高度就会更大.

学生3：还可以将玻璃瓶中的液体换成热膨胀性能更好的液体，增大其膨胀后的体积，使液柱升得更高.

教师：刚才的三位同学从不同的角度采取不同的方法，其目的都是为了增大液柱上升的高度.由此也给我们提供一个值得探究的问题，由于时间关系，该问题的探究留在课外进行.各小组按照“提出问题、猜想假设、设计实验、收集数据、分析论证、得出结论”这几个环节进行，“合作交流”的环节留在下堂课上进行.

教师：利用这个玻璃瓶能测甲、乙两杯水温度的大小吗？

学生：不能，因为玻璃管上缺少刻度.

教师：那么如何给它刻上温度的刻度呢？（引导学生自学教材，找到温度计刻度的方法）

学生：（讨论、交流）先将该玻璃瓶放在冰水混合物中，玻璃管中液柱稳定时在其上表面处刻上0 ℃，然后将其放入一个标准大气压下的沸水中，在玻璃管上刻下100 ℃，再在0 ℃到100 ℃之间均匀地刻上100等份，每一份就是1 ℃.

教师：现在用这个已经在玻璃管上刻有温度刻度的玻璃瓶，就能测物体的温度了，我们先给它取个名字，（学生异口同声回答：温度计）用这样的温度计测量物体的温度方便吗？说明理由.

学生甲：（自由讨论）不方便，因为玻璃瓶的体积太大，玻璃管太粗，测量精度不够.

学生乙：玻璃管端口没有封闭，移动时液体容易从端口流出，不方便携带.

教师肯定了学生的回答，并让学生从构造、刻度、使用范围方面思考，比较实验室温度计、寒暑表、体温表的异同点.再通过测量水温的实验归纳出温度计的使用方法.最后，提醒学生课外以小组为单位，围绕温度计的精度问题进行实验探究，下堂课交流展示.

2课外实验探究

各小组在课外进行实验探究，现将其中比较典型的探究报告整理如下.

2.1提出问题

温度计的精度与哪些因素有关？

2.2猜想假设

猜想一：温度计的精度可能与玻璃泡的大小有关；

猜想二：温度计的精度可能与玻璃管的粗细有关；

猜想三：温度计的精度可能与管内测温液体有关.

2.3设计与实验

2.3.1实验器材

图2是部分学生利用实验室提供的器材进行探究的.其中玻璃瓶分别选容积为30 mL、60 mL和125 mL的小、中、大三种，玻璃管选直径为3 mm、4 mm和5 mm的细、中、粗三种，并在玻璃管上贴上刻度线（不是温度线），便于记录液柱升高的格数.烧杯和用高锰酸钾配制的红色的水，为便于观察液柱的刻度，烧水壶用来提供热水，水槽中配制浅红色的水也便于观察.

2.3.2实验步骤

（1）先用三个大小不同的玻璃瓶代表玻璃泡的大小不同，瓶内装满相同的水，相同的玻璃管上刻有相同的刻度线.将三个玻璃瓶分别同时置于装有冷水和热水的水槽中，分别观察水柱上升的高度，如图3所示.

（2）再用刻有相同刻度线但粗细不同的三个玻璃管，通过三个相同的橡皮塞将三个装满相同水的相同玻璃瓶口封柱.将三个玻璃瓶分别同时置于装有冷水和热水的水槽中，分别观察水柱上升的高度，如图4所示.

（3）最后在三个相同的玻璃瓶内装满酒精、水、煤油，用三个刻有相同刻度线的相同的玻璃管通过三个相同的橡皮塞封柱玻璃瓶口.将三个玻璃瓶分别同时置于装有冷水和热水的水槽中，分别观察水柱上升的高度，如图5所示.

2.4收集数据

（1）验证猜想一的实验记录如表1所示.（二次示数的高度差，如图6所示）

玻璃泡越大，其热膨胀而增加的体积就越多，液柱升高的高度就越高.即玻璃泡越大的温度计精度越高.

由表2可知，温度计的精度与玻璃管的粗细有关.在玻璃泡的大小相同、测温液体升高的温度相同时，其热膨胀而增加的体积ΔV虽然相同，但由ΔV=sh可知：s越小，h就越大，也就是说：玻璃管越细，液柱升得越高.即玻璃管越细的温度计，其精度就越高.

由表3可知，温度计的精度与测温液体有关，在玻璃泡的大小相同、玻璃管的粗细相同时，不同测温液体由于其热膨胀的性能不同，使它们虽然升高相同的温度，热膨胀程度大的液体其增大的体积多，液柱升得就高.即测温液体热膨胀性能高的温度计的精度也高.在水、煤油、酒精这三种测温液体中，酒精的热膨胀性能最好，用它作温度计的测温液体，其灵敏度比较高，水的灵敏度比酒精低得多，所以不用水作温度计的测温液体.（水在4 ℃以下具有反膨胀特性、水的比热容大等都是不能作测温液体的原因）

2.6得出结论

综上所述，温度计的精度与玻璃泡的大小、玻璃管的粗细、测温液体的热膨胀性能等因素有关.玻璃泡越大、玻璃管越细、测温液体的热膨胀性能越好，温度计的精度就越高.

2.7实际应用