李紀偉 邵 旭 王 志

(1.河北大學建筑工程學院 河北保定 071002;2.河北建筑工程學院 河北張家口 075000;3.濟南市工程質(zhì)量與安全中心 山東濟南 250014)

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國面臨的資源、環(huán)境壓力也越來越大，在此背景下發(fā)展綠色建筑的策略被提出，并開始廣泛推廣[1]。

綠色建筑，涉及到節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、環(huán)境保護等多個方面[2]，需要設計人員掌握較為全面的相關知識，而目前熟悉綠色建筑設計人才相對較少，尤其是能夠全面控制綠色建筑設計過程的建筑師[3]。其中一個主要原因，綠色建筑是新時代課題，傳統(tǒng)的建筑學教學缺失對綠色建筑設計知識和設計手段的引入，而在崗的建筑師們一則基于傳統(tǒng)建筑設計的理念慣性，一則基于設計任務繁重，能夠系統(tǒng)學習綠色建筑知識的時間相對較少；而高校建筑設計教學與時俱進改革步伐緩慢，致使建筑學新生代畢業(yè)生對綠色建筑的理念認知和掌握膚淺，造成了我國綠色建筑設計人才的缺乏。因此，需要從學生階段開始培養(yǎng)綠色建筑設計能力，在建筑學的教學過程中需要結合綠色建筑的設計原理、設計方法，綜合考慮課程設計的時代特性特點，將綠色建筑理念深入融入教學過程，切實提高學生對綠色建筑的理解深度與應用水平。

1 建筑設計課程的傳統(tǒng)教學計劃

建筑設計是建筑學專業(yè)學生的主干課程，課程的開設一般從建筑學專業(yè)的二年級開始，通常先從小規(guī)模建筑做起[4]，如公園茶室等，之后開始設計中等規(guī)模的建筑，如圖書館、建筑系館等，最終完成大型建筑的設計，如影劇院綜合體、高層建筑、居住區(qū)等，如表1所示。這種按部就班的模式能夠幫助學生逐步了解建筑設計的原則與方法，為畢業(yè)后的專業(yè)工作奠定基礎，但在目前的教學過程中還缺少對綠色建筑設計方法的系統(tǒng)引入。

表1 某高校建筑設計課程及作業(yè)安排

圖1 綠色建筑技術分類

2 綠色建筑設計特點與要求

綠色建筑設計，實際上是將綠色建筑技術融入建筑設計全過程，是目前我國建筑設計的一項重要內(nèi)容。綠色建筑涉及到主動技術與被動技術的多個方面，以《綠色建筑評價標準》為例，該標準共涉及主被動技術110余項[5]，如此龐大的規(guī)模，一般設計人員都難以掌握，對于建筑學專業(yè)的學生來說難度更高，如果希望學生在設計中進行熟練運用，就需要對這些技術進行深入的分析，并分解到不同的教學階段來進行學習。

綠色建筑技術主要包括主動技術和被動技術兩大類，主動式建筑技術主要是依靠機械設備等完成節(jié)能、節(jié)水等工作，而被動技術則是依靠建筑設計本身來達到建筑節(jié)能節(jié)材目的。從圖1可以看出，主動式綠色建筑技術，主要包括光伏發(fā)電、高效采暖制冷設備、節(jié)水器具、熱回收利用技術等以建筑設備為主的技術，這些技術需要開設相應理論課程；被動技術，主要包括場地風環(huán)境、建筑體型設計、太陽能利用、自然采光等技術，這些技術需要綜合地域特點，外部氣候環(huán)境，并進行模擬驗證才能更好的掌握。主被動技術的重點和難點各有不同，需要在設計課程中進行循序漸進的融入。

3 基于綠色建筑設計要求的建筑設計教學分析

學生綠色建筑設計能力的培養(yǎng)，需要從師資力量、教學方法改革、課程體系構建、課程教學實踐等方面進行調(diào)整。

3.1 師資力量構建

目前，大部分院校缺少綠色建筑方面的專業(yè)師資，綠色建筑相對于傳統(tǒng)建筑所涵蓋的內(nèi)容更多，涉及到的技術更為復雜，在師資建設方面需要從多方面入手。首先，需要加大師資培訓力度，組織教師參加綠色建筑相關的培訓及宣貫活動；其次，加強教師的綠色建筑設計實踐，與設計院進行合作，增強教師的綠色建筑設計教學實踐能力；最后，發(fā)揮校外導師作用，聘請具有較強綠色建筑實踐能力的建筑師擔任校外導師，培養(yǎng)學生的綠色建筑實踐能力。

3.2 教學方法改革

教學方法改革，從培養(yǎng)學生的綠色思維能力入手，開發(fā)學生對綠色建筑設計理念和知識的認知，以實際項目為基礎，以問題為導向，采用案例分析、實例講解、媒體互動等多種教學手段，調(diào)動學生對綠色建筑學習的興趣，培養(yǎng)學生解決綠色建筑現(xiàn)實問題的能力。

3.3 課程體系構建

在綠色建筑融入建筑設計教學的過程中，通過對建筑學專業(yè)的年級特點進行重點分析，以及每個年級根據(jù)接受程度和理解程度對綠色建筑技術進行了相應的分解，開設相關課程，并且綜合考慮綠色建筑理論與實踐的應用，進行教學體系改革，即：將整個教學過程分為初步融入階段、進階設計階段、深入設計階段、實踐設計階段4個階段，如圖2所示。

圖2 綠色建筑理論融入教學環(huán)節(jié)階段性分析

綠色建筑設計的核心課程，主要包括：建筑物理、建筑節(jié)能、建筑設備、場地設計、建筑材料、建筑結構等，將這些課程根據(jù)綠色建筑能力的培養(yǎng)要求進行構建?？傮w來說，課程體系可以劃分為4大模塊：節(jié)能模塊、節(jié)地模塊、節(jié)水模塊、節(jié)材模塊，每個模塊下設不同的課程，用以培養(yǎng)學生的相關設計能力，如圖3所示。

圖3 課程體系模塊

3.3.1初步融入階段

該階段針對二年級學生開設。建筑學二年級學生大多剛開始接觸建筑設計，對于建筑設計的要求和意義理解往往不夠深刻，對于綠色建筑更是茫然無知。因此，在這個階段不應過于強調(diào)綠色建筑的技術性。教學過程中，主要從建筑與環(huán)境的關系進行分析，旨在幫助學生理解場地條件、氣候條件、日照條件以及建筑功能對綠色建筑設計的影響，用3～4周的時間開展綠色建筑Workshop，促進學生初步認識綠色建筑。該階段以環(huán)境分析為主，在培養(yǎng)學生對于建筑本身理解的同時，培養(yǎng)學生對于綠色建筑的認識。

3.3.2進階設計階段

該階段主要針對三年級學生開設，是綠色建筑設計融合的重要階段。三年級學生對于建筑已經(jīng)有一定認知，且前期已經(jīng)開設建筑構造、建筑材料等基礎課程。因此，此階段開始為學生講授較為系統(tǒng)的綠色建筑技術知識，主要包括遮陽、被動式太陽能利用、自然通風、自然采光等單項綠色建筑技術，引導學生認識到外部自然環(huán)境對被動技術設計的影響，掌握通過分析外部氣候、氣象數(shù)據(jù)選擇合理被動技術的能力。引導學生分析國內(nèi)外綠色建筑的優(yōu)秀案例，如福斯特的法蘭克福銀行、皮阿諾的藝術中心、赫爾佐格的建筑養(yǎng)老基金會等，領悟國內(nèi)外設計大師們對綠色建筑技術的應用原則與方法，提升自身對綠色建筑技術的認識。

3.3.3深入設計階段

該階段的主要任務是：幫助學生認知并掌握主動式綠色建筑技術的應用。由于主動式技術涉及到很多設備，因此需要在四年級的建筑設備課程中增加如中水利用、光伏發(fā)電、高效空調(diào)系統(tǒng)等主動綠色建筑技術的相關知識。該階段還需要安排學生學習建筑物理方面的知識，并引入建筑性能模擬軟件，如Ecotect、Radiance、Airpak，通過講授性能模擬軟件的應用，推進學生掌握通過調(diào)整設計參數(shù)分析建筑性能變化的能力，并能熟練運用模擬軟件分析不同的綠色建筑技術措施對環(huán)境造成的影響。同時，邀請設計院的一線設計師進行案例講授。在此階段，要求學生對主被動技術進行深入融合，以期熟練掌握不同綠色建筑技術的應用場合，實現(xiàn)綠色建筑的有機設計。

3.3.4實踐階段

該階段安排在畢業(yè)實習階段。在學生實習過程中積極主動創(chuàng)造機會，發(fā)揮學校的產(chǎn)學研作用，讓學生能夠跟進實際項目，在實踐中鍛煉綠色建筑設計的能力，發(fā)現(xiàn)綠色建筑設計中的問題，并找到解決這些問題的方法。在此階段安排學生認真學習《綠色建筑評價標準》的條款與內(nèi)容，同企業(yè)導師進行配合，重點培養(yǎng)學生綠色建筑技術的綜合處理能力，綠色建筑設計流程的控制能力，多專業(yè)協(xié)同配合的協(xié)調(diào)能力。

總之，通過以上4個階段較為系統(tǒng)的學習，旨在促使建筑學專業(yè)的學生對綠色建筑掌握從感性到理性的認識，定性分析綠色建筑技術的優(yōu)劣，定量分析綠色建筑對環(huán)境產(chǎn)生的影響，并根據(jù)不同的建筑方案選取合理的綠色建筑技術進行應用，充分掌握綠色建筑設計手段，為工作后開展綠色建筑設計打好基礎。

3.4 課程教學實踐

目前，該教學改革已經(jīng)在我校教學中進行了初步應用，低年級學生已經(jīng)基本掌握了初步的環(huán)境分析理論和基礎的被動技術知識，逐步在建筑設計課程中進行了應用。如圖4所示，在低年級的住宅課程設計中，通過將被動式太陽能技術融入課程，學生將附加日光間、太陽能集熱器、太陽能拔風井與課程設計進行了較好的融合。

圖4 低年級設計中太陽能技術的應用

在高年級的課程設計中，學生基本掌握了Ecotect等綠色化性能分析工具，如圖5所示，學生針對商場設計方案進行了光環(huán)境分析，并通過分析優(yōu)化了設計方案。

圖5 高年級商場設計光環(huán)境分析

4 結語

研究分析了綠色建筑設計能力的要求，并結合教學規(guī)律，從建筑學專業(yè)教學體系建構、師資力量、教學方法改革、課程教學實踐等方面建構了綠色建筑設計課程體系，將具體教學過程分為初步融入階段、進階設計階段、實踐階段，教學中加深了學生對綠色建筑技術的理解，提高了學生的綠色建筑設計水平，促進了學生掌握綠色建筑設計基本原理與知識，為將來的工作奠定了一定的基礎。