课程信息
课题名称：“设计与建造”——实验室清水砼工艺设计
指导教师：建筑学院 | 谢明瑞，朱渊，张宏土木学院 | 孙逊、朱蕾材料学院 | 周杨校外老师 | 徐品，吴佳维
课程助教：王浩、王玥
参与学生：罗臻昊、范梦凡、丁瀚林、孙心怡、张旭雯、王真逸、姚翀
教学时间：2022.10-2023.3
教学目标
东南大学四牌楼校区道桥实验室改造建设过程中，其主入口通道一侧的清水混凝土标识座椅构件颇具特色。如何建造实施？工艺设计具有较大的挑战性。通过设计研究，使构件在能够建造实现的前提下，最大程度保留原设计轻、薄、飘和肌理自然的特点，并可以提供标识、休憩、照明等功能。
教学设计
通过多学科老师联动教学的方式，帮助学生在知识积累的基础上，用全局性的视角、全流程的理念、全要素的方法思考和解决设计问题；用理论联系实际的方法，贯通设计与建造的流线，帮助学生了解、体验并验证设计与建造之间相辅相成的关系。
教学过程
材料（1）混凝土材料选型通过对比C30-C50常规强度混凝土和C60-C180UHPC超高强度混凝土的材料特性后得知：UHPC具有高强度、高耐久性、高流动性、高柔韧性、高极限拉应变等性能，目前通常用于灌浆料中使用，有可能应对本次混凝土构件受力情况复杂，对材料力学强度性能要求极高的特点，决定采用C120-C180UHPC材料试验，并通过试验确定材料标号。经结构测算和试验，本次浇筑最终采用了C150UHPC超高强度混凝土，这种混凝土以往只是用于对强度要求极高的部位的工艺灌浆材料，直接作为混凝土结构构件材料使用在行业中尚属首次。（2）模板材料肌理比选
竖向肌理效果
横向肌理效果
席纹效果
通过建模、效果图对比、现场浇筑试验进行模板肌理方案比选。结构通过建筑、结构专业学生合作的形式，对可能成立的结构类型比选分析研究，找到了将结构设计由转“板”为“梁”的结构设计路径。并通过多软件模拟计算的方法，确定构件的截面形态、尺寸以及暗置式支座的形式和参数。
形式
在常规建模的基础上，采用参数化软件进行辅助设计。合成建立了Rhino+Grasshopper模型，对模型各段长度、截面尺寸、支座位置、支点形式、悬挑受力形式、悬挑长度等进行参数化调整控制。
工艺
（1） 施工工艺学生分组对现浇和预制工法进行研究，探索其可实现度。经比选，决定采用现浇工艺进行设计和施工。
（2）细部设计对构件的细部构造进行精细化设计。
建造实施
（1）小样实验
（2）构件浇筑
► 模板支设结合小样浇筑实验的情况，（1）进行等截面和变截面模版深化设计，指导施工班组采用分段渐变控制断面的方法控制截面的形状变化。按300的模数提取板面和扭转段的截面形状；（2）确定板面段采用81宽木纹，扭转段采用81渐变过渡至125；（3）提升构件的技术含量，增加透光混凝土技术的应用。
►钢筋绑扎
►光纤布设
►构件浇筑
课程场景
课堂授课
施工现场授课
现场实践
设计答辩
课程成果
教学反馈
本课程的选课学生分别来自于和土木学院，普遍反映在教学和实践过程中，切身感受了设计与建造之间“剪不断、理还乱”的关联作用，理解了设计者和建造者之间的相互依存关系，从设计延伸到实际建造的过程中了解和体验到了相关建造工艺技术的实现过程，为今后学生的职业发展铺设了理论联系实际路径。是一次特别的学习经历。
指导教师简介
谢明瑞 | 南京大学省产业教授，南京大学建筑与城市规划学院兼职教授，兼职教授，财政部基本建设顾问，国家税务总局基建顾问
朱 渊 | 副教授，硕士生导师，建筑学院副院长，中国建筑学会高层建筑人居环境学术委员会理事，江苏省地下空间学会理事，中国建筑学会民居建筑委员会副主任委员
孙 逊 | 东南大学教授，东南大学建筑设计研究院有限公司总工程师，研究员级高级工程师，一级注册结构工程师
张 宏 | 教授，国家一级注册建筑师，建筑技术与科学研究所所长，东南大学工业 化住宅与建筑工业研究所所长，东南大学BIM-CIM技术研究中心主任周 扬 | 东南大学副教授，博士，讲师，硕士生导师，东南大学“青年至善学者”
吴佳维 | 南京大学建筑与城市规划学院建构技术团队 副研究员
信息提供：建筑系党支部
