綠色建筑設計教學的思考范文

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《建筑學報》2014年第八期

1以專業融合為核心的教學模式探索

作為現代工業重要的門類之一，建筑行業的發展依賴于相關學科領域的科技進步和各專業的分工協作。由于所涉及到的知識十分龐雜，為了便于學習、掌握并提高工作效率，必需進行細化的專業分工，將原本完整、連貫的建筑設計活動肢解成為建筑設計、結構設計、環境控制設計、施工建設等先后不同的幾個工種。各工種又從有利于自己操作的專業角度出發，利己主義走強，導致專業間條塊分割、難以融合統一，建筑整體性能難以實現。如今，我們知道這種簡單的專業分工方式，雖然有利于單項技術進步和知識的傳播，但卻不利于建筑整體質量的提高與整合，帶來了許多問題。例如，建筑被簡化成了若干單項“建筑科技”或“建筑技術”，建筑設計與技術設計配合不佳，設計與施工分離，設計與使用脫節等。目前，在我國土建高等教育領域，綠色建筑主題涉及到建筑學、城鄉規劃學、土木工程、風景園林、材料科學與工程、管理科學與工程等大致6個一級學科和其下包含十幾個二級學科，共同完成培養建筑工業所需專業工程技術人員的目標。客觀地說，上述學科都分別在領域內對如何提升建筑的綠色性能進行了有益的探索和關注，但卻沒有一個學科以全面解決綠色建筑設計質量為核心去開展教學和科研活動。就綠色建筑的實現途徑而言，建筑學學科應該肩負起全面實現綠色建筑的職責。綠色建筑給傳統建筑學在教育科研方面提出了更高的要求，既需要更綜合的理論體系、更系統的設計方法和更高的技術要求，也需要掌握更先進的理論前沿、更廣泛的知識體系、具備更理性的技術思維邏輯、熟練運用多樣化的分析工具等。需要以建筑學為核心，整合相關學科，研究和建立具有整合思想的綠色建筑設計專業方向，它具有相關各學科乘積的效應，整合各專業最先進的元素，以培養能夠勝任時代要求的建筑設計人才為目標，以同步提高建筑整體質量和建筑與環境的友好關系為社會責任。這就需要重新思考、建立符合時代要求的綠色建筑領域專門人才培養模式。近期可以在已有的分工基礎上考慮學科融合，建立健全建筑設計學科對環境控制設備、結構設計、計算機模擬分析、數理分析等必要知識體系的整合，加強建筑設計人員對相關綠色建筑研究進展和技術的理解，以便能夠真正起到整合、組織設計工作的責任。針對相關方向研究生教學，加強包括建筑技術、結構工程、建筑環境與能源應用等相關領域通課程的學習，以便掌握健全的知識體系、能力結構和最新科技進展。

2教學實踐

2.1學科融合探索始于1990年代，西安建筑科技大學調整了建筑學專業教學體系框架(圖1)，就此，式，以國家創新研究群體和陜西省科技創新團隊為核心，國家級課題負責人為主體組成的綠色建筑研究團隊，建設了陜西省協同創新中心等科研平臺，取得了一批代表性成果，成為綠色建筑科學研究、人才培養的基地。同時還打破了專業與職業隔閡，拓展綠色建筑通識教育，提高人才培養質量。課題組內各專業負責教師頻繁交流，形成了和諧結合專業發展的眾多思考，圍繞建筑學基本能力訓練，展開了系列探索，形成了相對開放的教學體系，重點探索了以科學研究和研究生培養相結合的工作機制，努力培養符合時代要求的建筑設計與研究人才，科學研究成果密切結合行業與社會發展需求。經過多年積累，形成了一套多學科交叉融合，教學、實踐和科研相互促進的創新模的科研關系，相互支持業務工作；注重打破研究生的專業界限，無論具體專業都強調需要掌握完備的建筑知識結構和業務能力；經常開展跨學科的學習、研究、討論。課題組內涉及的建筑設計及其理論、建筑技術科學、建筑環境與能源應用工程等專業研究生共同學習綠色建筑通識課程，提高綜合理解與設計能力。教學與科研相協調，明確了培養綠色建筑設計人才的目標，強化了建筑設計專業在學科群中的核心作用，其余門類均圍繞此開展。人才培養與科學研究并重、多專業協同，促進學科間相互學習和知識體系的健全完善。瞄準綠色建筑行業前沿問題，將研究生論文研究與國家級課題相結合，采用先進的、可重復的研究方法，取得了顯著成效，10年來，累計培養畢業綠色建筑方向博士50余名，碩士100余名。在西部地區，系統地開展了多種自然地理氣候條件下的綠色建筑的環境測試、建筑模式研究、方案創作、示范建筑實施等系列科學研究工作。

2.2教學模式探索探索改變單純的“線性”的綠色建筑設計方式，“并行式”設計方法，提高建筑整體品質。在承認建筑的使用功能、空間形態、文化傳承等基本需求的前提下，逐漸摸索形成了并行的綠色建筑設計創作方法。與常規先功能、再形式、后綠色技術設計的“線性”流程不同，將綠色建筑關鍵的環境與能源指標量化模擬分析前置在建筑方案之前進行。在利用計算機分析工具對環境與能源指標分析評價的基礎上，從實現綠色性能的角度提出若干種可能建筑形態，再進一步落實功能和組織交通流線等設計工作，還需對上述環節進行若干輪次必要的調試和優化工作，形成滿足多目標需求的綠色建筑方案。“并行式”綠色建筑設計方法的示意見圖2。依照此方法，在畢業設計教學環節，多專業共同指導，探索了多重約束條件下綠色建筑設計方案的可能途徑，驗證了方法的有效性。

2.3綠色建筑設計教學實踐2014年，結合本科畢業設計，課題組進行了“并行式”綠色建筑設計教學實踐，檢驗了設計方法的有效性，取得了較好的教學效果。根據教學目標，將17周課時分為設計準備(理論學習與調研)、總體概念、方案設計、成果表達等4個階段，在重要環節增設了專題輔導(表1)。畢業課題的選址位于夏熱冬冷地區的蘇州市，是一家建筑科技企業的研發總部，占地1.7hm2。自然環境條件優越，北側隔路與自然山體相望，東側隔路與城市綠地公園相鄰。由科研辦公、對外技術展示、各類實驗室、培訓教育中心、學術會議廳等功能組成，要求符合綠色三星標識(圖3)。本次綠色建筑設計教學實踐的關鍵內容：1)從自然氣候條件出發，形成綠色建筑設計概念。在前期學習的基礎上，采用當地氣象數據參數，利用Revit、Doe、Ecotect等綠色建筑分析軟件，進行了生物氣候、風環境、日照分析，探討了包括風、日照、降水、溫濕度在內的自然氣候要素對建筑的影響，并從建筑節能潛力、主被動節能措施等方面對綠色建筑設計的方向和可能性開展了探索，讓學生掌握借助計算機分析工具理性地開展綠色建筑設計的能力。2)復雜的功能組織與綠色建筑的基本目標相結合。設計對象功能構成復雜，涉及到建筑與環境的關系、出入口確定、大小空間的協調、交通流線組織等一系列問題，單項技術難度不大；在此之上，又需要運用綠色建筑的評價指標、環境和能耗模擬等手法，審視建筑方案的合理性，并做出相應的修改完善。經過反復的調整，讓學生掌握了“并行式”設計流程，不但可以提高建筑物理環境品質、控制建筑能耗水平，也能提前對建筑的關鍵環境性能參數做出定量預判，提高了綠色建筑的設計效率。3)以節能為主要目標的圍護結構設計手法。在建筑技術專業參與下，運用計算機模擬分析，嘗試建筑立面設計的新方法。以降低建筑能耗為目標，主要采用自然通風降溫、夏季遮陽防熱、爭取冬季日照、圍護結構隔熱保溫等被動節能措施，在建筑表皮做出了積極反應，形成了差異化的建筑立面設計(四個立面的形態、開窗與遮陽、墻體構造等均不相同)，體現了綠色建筑因地制宜的基本原則。4)參照《綠色建筑評價標準GBT50378-2006》的等級劃分和指標構成，組織設計文件。該體系由“四節、環保、運營”等六類指標組成，每類指標又包括控制項、一般項與優選項，構成復雜，難以應用。通過學習、難點講解、重點輔導等手段，讓學生掌握了利用現行標準從事綠色建筑設計的技能，并將相關內容表達在設計成果圖紙中，進行了一次完成的綠色建筑方案設計教學實踐。

3結語

綠色建筑教育需要破除傳統專業界限，多專業協同、多環節配合，共同努力實現。綠色建筑教學和設計實踐的最終目標是提升科學研究水平、培養高水平建筑設計人才，為人們提供高品質綠色生活空間。從建筑教育著手，探索和實踐行之有效的綠色建筑設計的道路和途徑，是實現上述目標的重要保障。

作者：張群王芳成輝劉加平單位：西安建筑科技大學建筑學院