绿色建筑设计教学的探索与实践
一、绿色设计方法的创新
1、绿色设计竞赛激发学生的科研创新能力
建筑学专业学生对绿色建筑技术的研究和探索对中国绿色建筑的发展和未来有着导向作用。目前国际绿色建筑行业水平整体领先，在校建筑学专业学生及教师对绿色建筑设计与技术也越发关注，同时引发行业内对绿色建筑技术的深层次思考，通过举办有影响力的绿色建筑设计大赛，可促进国内外建筑学专业学生之间在绿色建筑领域的交流。
建筑学专业在读学生把对未来绿色建筑的设想在竞赛作品中呈现出来是绿色设计理念最好实现路径。以人、建筑和自然环境协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住使用环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，在建筑的全寿命周期内最大限度地降低对环境的冲击，竞赛要力求低能耗、低排放、无污染，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间以达到建筑与技术的最完美结合。 2、建筑性能模拟技术的绿色教学方法
将信息技术引入绿色教学，诸如通过计算机处理现场条件的数据，分析数据的结果，充分显示多媒体计算机在建筑学教学中的巨大发展潜力。如BIM建筑信息模型的建立，是建筑领域的一次革命，麦格劳-希尔将其定义为“创建并利用数字模型对项目
进行设计、建造及运营管理的过程”。再如在设计教学中帮助学生学习Ecotect软件，对太阳辐射、热工学、光学、声学等建筑设计各阶段的全面技术性能进行分析。同时对用于采光分析的Radiance，通风分析的Airpak等软件进行介绍，此外Revit、Design builder等量化软件的应用，可使学生的设计作品更直观和有深度。让学生了解这些技术手段的优势，为绿色设计教学注入高科技力量。所以基于先进的三维数字设计解决方案所构建的“可视化”的数字建筑模型，提供“模拟和分析”的科学协作平台和利用模型对项目进行设计和推敲，以更好地达到教学目的。当前常用的建筑性能模拟软件及其主要功能见表1。 运用建筑性能模拟软件能够在设计的各个阶段为设计师提供数据支撑，推动设计的科学化和合理化。建筑设计是分阶段进行的，在不同的阶段有不同的设计内容，并且随着设计的深入会有不同的专业参加到设计过程中，相应的建筑性能模拟也应该分阶段进行。首先应该明确建筑设计各阶段的设计目的，确定和设计过程相对应的模拟过程，最终实现两个过程的协同工作。 二、绿色建筑设计教学实践 1、设计准备阶段
这一阶段，除了常规的带领学生完成场地踏勘和分析外，还针对绿色建筑设计课题的特点设置案例分析、软件学习和专题讲课的教学内容。 1.1案例分析
为使学生尽快对绿色建筑有直观的认识，这一环节是要求每个学生选择国内和国外各一个绿色建筑实例作详细解析和研究，从所选建筑当地气候、生态策略、技术手段等方面作深入分析，并将结果整理成演示文件，安排专门的教学时间在课堂上相互交流，使学生在较短的时间内集中接受较多的知识。 1．2软件学习
在设计开始前对学生集中进行软件培训，设计教学中主要使用Ecotect软件，同时还对用于采光分析的Ｒadiance、通风分析的Airpak和噪音分析的CadnalA1等软件进行介绍，鼓励学生在课外自学软件并运用于辅助设计。 1．3专题讲课
因为绿色建筑在本科教学中尚未形成完整的教学体系，学生普遍对绿色建筑的理解不够深入和系统，教师还进行了几次专题讲课。课程一是绿色建筑概论，首先是对绿色建筑的相关背景知识、基本概念等进行讲述，使学生对绿色建筑有初步的认识，了解自然环境和建筑之间的相互关系，了解可再生资源技术的原理和应用方法，了解绿色建筑设计的工作步骤。课程二是绿色建筑技术，在学生初步建立了绿色建筑观念后，结合实际案例对常用的绿色建筑设计手法和实用技术进行讲解和总结，使学生在设计中不再“无计可施”。课程三是对绿色建筑的相关标准和评价体系进行讲解，包括中国的《绿色建筑评价标准》和美国的LEED评价体系等，让学生对绿色建筑有更全面的了解。课程四是建筑
物理知识的回顾和总结，带领学生重温建筑物理课程的重要知识点，使学生在运用软件分析时对得到的各种数据心中有数，进而对学生进行逐步深入的指导分析。 2、设计中期阶段
在设计阶段一开始就强调从绿色建筑角度出发来指导设计，更关注理性化的设计推导过程，最大限度地调动各种技术策略的均衡应用，从而达到设计方案生态效益最大化。
在设计阶段的前期，运用Weather Tool工具对建筑所处的气候条件进行分析，得到项目所在地的温度、湿度、风力风向、适宜朝向等基础数据。学生通过气候分析，结合场地的实际情况，再综合考虑建筑功能等情况设计出草图，在软件中建立初步模型进行分析。建议学生在方案前期考虑几种不同的布局模式，然后分别建立模型在软件中从日照、采光和温度等方面通过数据进行直观的比较。在比较中加深对方案布局合理性和周围环境对建筑影响情况的认识。
在方案构思阶段有了初步的设计思路之后，可建立简单的模型，对方案从日照、通风等方面进行比较和分析，经过多方案的比较，找出建筑的最佳布局和组合方式，进行深入设计，如图1所示。通过对设计中可能存在的不同规划布局形式进行风环境分析，得出最佳的布局模式。在确定建筑布局之后，对建筑内部空间和技术细节进一步深化，对房间布局、遮阳方式、开窗方式和大小、是否应用附加阳光间和是否增加室内通风井等不同的情况
进行分析，建筑性能模拟技术能够为以上分析提供有效的数据支撑。图2为对窗户遮阳设计进行的模拟研究。
在此阶段教学中，邀请建筑结构和建筑设备等方面的教师参加教学工作，为学生提供相关专业方面的技术支撑；同时，邀请各专业的老师参加毕业设计中期评图，和学生对方案进行当面沟通，为学生下一阶段的工作提出意见和建议，从不同的专业角度指导学生对设计方案进行调整和深化。要求学生根据绿色建筑评价的相关标准对方案进行自我评价，发现问题，进而对设计方案进行修改和完善。通过前两个阶段的工作，设计逐步推进，逐步形成最终方案。最终方案的形成要避免过分强调技术的倾向，因为技术不是方案的全部，设计需要综合考虑建筑功能、建筑与环境协调和建筑文化属性等方面的因素。 3、设计成果阶段
在最后一个月的最终设计成果阶段，要求学生在设计中不仅要体现一个最终的设计方案，还应该通过图表说明方案逐步分析深化的过程，使学生在设计阶段中得到的照明、采光、通风分析和噪声分析等图纸能直接运用到正图中。同时还要求对在设计中使用的设计策略和技术手段进行专题说明。通过绿色建筑设计课程的学习，学生较全面地了解了绿色建筑概念，初步掌握了如何入手进行绿色建筑设计，能熟练运用辅助设计软件。 三、教学总结
近年的教学实践表明：
构建完整的绿色建筑设计教学体系需要进一步优化课程设置，调整教学模式，整合各个相关专业的知识。学生应在本科阶段加强数字技术的学习，除了掌握传统的AutoCAD、SketchUp等软件外，还要引导学生在本科中高年级时学习Ecotect等分析软件，并在设计课程中进行运用，在实际使用和交流中得到提高。在绿色建筑设计教学中将设计理念和实际操作结合十分重要，尽可能创造条件使学生有机会亲自去了解材料、设备，甚至参加建造和实践相结合的教育方式能在培养学生设计能力的同时，培养他们的社会认知、适应和影响能力。绿色建筑涉及建筑学以外多个学科的知识，绿色建筑教育需要多领域专家参加到教学过程之中。 结束语
以上对绿色建筑教育的实践只是对绿色建筑教学的初步探索，还需要继续开展更多的实践和研究，加强同国内外院校间的交流和合作，吸收先进经验，通过实践逐步构建完善的绿色建筑教学体系。
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