绿色建筑设计教学的思考范文

《建筑学报》2014年第八期

1以专业融合为核心的教学模式探索

作为现代工业重要的门类之一，建筑行业的发展依赖于相关学科领域的科技进步和各专业的分工协作。由于所涉及到的知识十分庞杂，为了便于学习、掌握并提高工作效率，必需进行细化的专业分工，将原本完整、连贯的建筑设计活动肢解成为建筑设计、结构设计、环境控制设计、施工建设等先后不同的几个工种。各工种又从有利于自己操作的专业角度出发，利己主义走强，导致专业间条块分割、难以融合统一，建筑整体性能难以实现。如今，我们知道这种简单的专业分工方式，虽然有利于单项技术进步和知识的传播，但却不利于建筑整体质量的提高与整合，带来了许多问题。例如，建筑被简化成了若干单项“建筑科技”或“建筑技术”，建筑设计与技术设计配合不佳，设计与施工分离，设计与使用脱节等。目前，在我国土建高等教育领域，绿色建筑主题涉及到建筑学、城乡规划学、土木工程、风景园林、材料科学与工程、管理科学与工程等大致6个一级学科和其下包含十几个二级学科，共同完成培养建筑工业所需专业工程技术人员的目标。客观地说，上述学科都分别在领域内对如何提升建筑的绿色性能进行了有益的探索和关注，但却没有一个学科以全面解决绿色建筑设计质量为核心去开展教学和科研活动。就绿色建筑的实现途径而言，建筑学学科应该肩负起全面实现绿色建筑的职责。绿色建筑给传统建筑学在教育科研方面提出了更高的要求，既需要更综合的理论体系、更系统的设计方法和更高的技术要求，也需要掌握更先进的理论前沿、更广泛的知识体系、具备更理性的技术思维逻辑、熟练运用多样化的分析工具等。需要以建筑学为核心，整合相关学科，研究和建立具有整合思想的绿色建筑设计专业方向，它具有相关各学科乘积的效应，整合各专业最先进的元素，以培养能够胜任时代要求的建筑设计人才为目标，以同步提高建筑整体质量和建筑与环境的友好关系为社会责任。这就需要重新思考、建立符合时代要求的绿色建筑领域专门人才培养模式。近期可以在已有的分工基础上考虑学科融合，建立健全建筑设计学科对环境控制设备、结构设计、计算机模拟分析、数理分析等必要知识体系的整合，加强建筑设计人员对相关绿色建筑研究进展和技术的理解，以便能够真正起到整合、组织设计工作的责任。针对相关方向研究生教学，加强包括建筑技术、结构工程、建筑环境与能源应用等相关领域通课程的学习，以便掌握健全的知识体系、能力结构和最新科技进展。

2教学实践

2.1学科融合探索始于1990年代，西安建筑科技大学调整了建筑学专业教学体系框架(图1)，就此，式，以国家创新研究群体和陕西省科技创新团队为核心，部级课题负责人为主体组成的绿色建筑研究团队，建设了陕西省协同创新中心等科研平台，取得了一批代表性成果，成为绿色建筑科学研究、人才培养的基地。同时还打破了专业与职业隔阂，拓展绿色建筑通识教育，提高人才培养质量。课题组内各专业负责教师频繁交流，形成了和谐结合专业发展的众多思考，围绕建筑学基本能力训练，展开了系列探索，形成了相对开放的教学体系，重点探索了以科学研究和研究生培养相结合的工作机制，努力培养符合时代要求的建筑设计与研究人才，科学研究成果密切结合行业与社会发展需求。经过多年积累，形成了一套多学科交叉融合，教学、实践和科研相互促进的创新模的科研关系，相互支持业务工作；注重打破研究生的专业界限，无论具体专业都强调需要掌握完备的建筑知识结构和业务能力；经常开展跨学科的学习、研究、讨论。课题组内涉及的建筑设计及其理论、建筑技术科学、建筑环境与能源应用工程等专业研究生共同学习绿色建筑通识课程，提高综合理解与设计能力。教学与科研相协调，明确了培养绿色建筑设计人才的目标，强化了建筑设计专业在学科群中的核心作用，其余门类均围绕此开展。人才培养与科学研究并重、多专业协同，促进学科间相互学习和知识体系的健全完善。瞄准绿色建筑行业前沿问题，将研究生论文研究与部级课题相结合，采用先进的、可重复的研究方法，取得了显著成效，10年来，累计培养毕业绿色建筑方向博士50余名，硕士100余名。在西部地区，系统地开展了多种自然地理气候条件下的绿色建筑的环境测试、建筑模式研究、方案创作、示范建筑实施等系列科学研究工作。

2.2教学模式探索探索改变单纯的“线性”的绿色建筑设计方式，“并行式”设计方法，提高建筑整体品质。在承认建筑的使用功能、空间形态、文化传承等基本需求的前提下，逐渐摸索形成了并行的绿色建筑设计创作方法。与常规先功能、再形式、后绿色技术设计的“线性”流程不同，将绿色建筑关键的环境与能源指标量化模拟分析前置在建筑方案之前进行。在利用计算机分析工具对环境与能源指标分析评价的基础上，从实现绿色性能的角度提出若干种可能建筑形态，再进一步落实功能和组织交通流线等设计工作，还需对上述环节进行若干轮次必要的调试和优化工作，形成满足多目标需求的绿色建筑方案。“并行式”绿色建筑设计方法的示意见图2。依照此方法，在毕业设计教学环节，多专业共同指导，探索了多重约束条件下绿色建筑设计方案的可能途径，验证了方法的有效性。

2.3绿色建筑设计教学实践2014年，结合本科毕业设计，课题组进行了“并行式”绿色建筑设计教学实践，检验了设计方法的有效性，取得了较好的教学效果。根据教学目标，将17周课时分为设计准备(理论学习与调研)、总体概念、方案设计、成果表达等4个阶段，在重要环节增设了专题辅导(表1)。毕业课题的选址位于夏热冬冷地区的苏州市，是一家建筑科技企业的研发总部，占地1.7hm2。自然环境条件优越，北侧隔路与自然山体相望，东侧隔路与城市绿地公园相邻。由科研办公、对外技术展示、各类实验室、培训教育中心、学术会议厅等功能组成，要求符合绿色三星标识(图3)。本次绿色建筑设计教学实践的关键内容：1)从自然气候条件出发，形成绿色建筑设计概念。在前期学习的基础上，采用当地气象数据参数，利用Revit、Doe、Ecotect等绿色建筑分析软件，进行了生物气候、风环境、日照分析，探讨了包括风、日照、降水、温湿度在内的自然气候要素对建筑的影响，并从建筑节能潜力、主被动节能措施等方面对绿色建筑设计的方向和可能性开展了探索，让学生掌握借助计算机分析工具理性地开展绿色建筑设计的能力。2)复杂的功能组织与绿色建筑的基本目标相结合。设计对象功能构成复杂，涉及到建筑与环境的关系、出入口确定、大小空间的协调、交通流线组织等一系列问题，单项技术难度不大；在此之上，又需要运用绿色建筑的评价指标、环境和能耗模拟等手法，审视建筑方案的合理性，并做出相应的修改完善。经过反复的调整，让学生掌握了“并行式”设计流程，不但可以提高建筑物理环境品质、控制建筑能耗水平，也能提前对建筑的关键环境性能参数做出定量预判，提高了绿色建筑的设计效率。3)以节能为主要目标的围护结构设计手法。在建筑技术专业参与下，运用计算机模拟分析，尝试建筑立面设计的新方法。以降低建筑能耗为目标，主要采用自然通风降温、夏季遮阳防热、争取冬季日照、围护结构隔热保温等被动节能措施，在建筑表皮做出了积极反应，形成了差异化的建筑立面设计(四个立面的形态、开窗与遮阳、墙体构造等均不相同)，体现了绿色建筑因地制宜的基本原则。4)参照《绿色建筑评价标准GBT50378-2006》的等级划分和指标构成，组织设计文件。该体系由“四节、环保、运营”等六类指标组成，每类指标又包括控制项、一般项与优选项，构成复杂，难以应用。通过学习、难点讲解、重点辅导等手段，让学生掌握了利用现行标准从事绿色建筑设计的技能，并将相关内容表达在设计成果图纸中，进行了一次完成的绿色建筑方案设计教学实践。

3结语

绿色建筑教育需要破除传统专业界限，多专业协同、多环节配合，共同努力实现。绿色建筑教学和设计实践的最终目标是提升科学研究水平、培养高水平建筑设计人才，为人们提供高品质绿色生活空间。从建筑教育着手，探索和实践行之有效的绿色建筑设计的道路和途径，是实现上述目标的重要保障。

作者：张群王芳成辉刘加平单位：西安建筑科技大学建筑学院