綠色建筑設(shè)計(jì)教學(xué)研究

【摘 要】綠色建筑設(shè)計(jì)這門(mén)課程是建筑學(xué)本科教育新開(kāi)設(shè)的課程，目前沒(méi)有成熟的教材和教學(xué)方法。筆者結(jié)合幾年的教學(xué)實(shí)踐，在文中探討了綠色建筑設(shè)計(jì)這門(mén)課程內(nèi)容的設(shè)置，主要分成了綠色建筑概念和綠色建筑設(shè)計(jì)兩部分，另外提出了針對(duì)這兩部分的教學(xué)內(nèi)容，如何對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行驗(yàn)收。

【關(guān)鍵詞】綠色建筑設(shè)計(jì) 課程內(nèi)容 成果驗(yàn)收

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（51178050）；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金（CHD2012JC081）。

前 言

自然環(huán)境作為人類存在和發(fā)展的根本，必須得到應(yīng)有的關(guān)注與尊重。20世紀(jì)是人類大發(fā)展的時(shí)代，然而就在這個(gè)科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的年代，人類卻忽略了生存和發(fā)展的根本——自然環(huán)境。當(dāng)環(huán)境不斷給人類的生存敲響警鐘的時(shí)候，人類才猛然意識(shí)到自然環(huán)境的重要性，回歸到人與自然和諧發(fā)展的綠色發(fā)展模式是人類生存和發(fā)展的唯一方向。進(jìn)入21世紀(jì)，可持續(xù)發(fā)展的綠色思想深入到人類社會(huì)的各個(gè)層面，綠色建筑作為建筑領(lǐng)域里的可持續(xù)發(fā)展模式之一在全世界引起普遍的關(guān)注并得到廣泛的認(rèn)同。受到可持續(xù)發(fā)展思想的影響，在部分高等院校建筑學(xué)的建筑設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐中，開(kāi)設(shè)了綠色建筑設(shè)計(jì)課，由傳統(tǒng)的單純重視建筑的功能和美觀設(shè)計(jì)，增加了建筑對(duì)環(huán)境關(guān)注的內(nèi)容，試圖引導(dǎo)學(xué)生在以后的設(shè)計(jì)中盡量考慮減少建筑對(duì)環(huán)境的影響。綠色建筑設(shè)計(jì)課作為一門(mén)新開(kāi)設(shè)的課程，各高校都沒(méi)有成熟的教材和教學(xué)方法，筆者通過(guò)幾年的綠色建筑設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐，對(duì)這門(mén)課的教學(xué)進(jìn)行簡(jiǎn)單的探討。

課程內(nèi)容的設(shè)置

綠色建筑設(shè)計(jì)這門(mén)課程目前沒(méi)有統(tǒng)一的教材，課程內(nèi)容的安排和講義的編寫(xiě)完全由各高校自行安排。長(zhǎng)安大學(xué)2009年開(kāi)設(shè)了綠色建筑設(shè)計(jì)課程，筆者作為任課教師參與了課程內(nèi)容的設(shè)置和講義的編寫(xiě)工作。綠色建筑設(shè)計(jì)課安排在建筑學(xué)專業(yè)大四第二學(xué)期，學(xué)生已經(jīng)了掌握了一般民用建筑的設(shè)計(jì)方法和基本的建筑物理、建筑構(gòu)造等建筑技術(shù)方面的知識(shí)，在這樣的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)綠色建筑設(shè)計(jì)課，筆者認(rèn)為這門(mén)課的主要內(nèi)容應(yīng)該分為兩個(gè)主要部分，首先使學(xué)生了解什么是綠色建筑，能夠?qū)σ粋€(gè)建筑作出是否是綠色建筑的評(píng)價(jià)；然后使學(xué)生能夠掌握綠色建筑的基本設(shè)計(jì)方法。

1.綠色建筑概念的教學(xué)內(nèi)容

目前關(guān)于綠色建筑的相關(guān)概念很多，例如節(jié)能建筑、生態(tài)建筑和可持續(xù)建筑等，通過(guò)對(duì)這幾個(gè)概念與綠色建筑概念的差異分析，引出綠色建筑的定義：“綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。”然后通過(guò)介紹建筑對(duì)環(huán)境的影響，讓學(xué)生了解目前建筑對(duì)環(huán)境的破壞是非常巨大的，使學(xué)生意識(shí)到將來(lái)作為一個(gè)建筑師對(duì)自然環(huán)境應(yīng)負(fù)擔(dān)起的責(zé)任，激發(fā)學(xué)生對(duì)綠色建筑的興趣。

單單知道綠色建筑的定義，并不能夠真正理解什么是綠色建筑。為使學(xué)生更深入地了解綠色建筑的內(nèi)涵，在綠色建筑概念教學(xué)的第二部分，主要講解綠色建筑評(píng)價(jià)體系，通過(guò)對(duì)綠色建筑評(píng)價(jià)體系具體條款的講解，使學(xué)生真正了解綠色建筑應(yīng)該是什么樣子的，綠色建筑應(yīng)該達(dá)到哪些要求。由于評(píng)價(jià)體系的條款內(nèi)容較為枯燥，可以在教學(xué)中適當(dāng)引入一些綠色建筑設(shè)計(jì)的內(nèi)容，針對(duì)評(píng)價(jià)體系中的某些要求，教授學(xué)生如何通過(guò)建筑設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到綠色建筑的要求。

2.綠色建筑設(shè)計(jì)方法的教學(xué)內(nèi)容

對(duì)于綠色建筑的設(shè)計(jì)方法的教學(xué)，筆者認(rèn)為應(yīng)該分為兩大部分：一部分是綠色建筑的設(shè)計(jì)方法，另一部分是綠色建筑技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。對(duì)于建筑學(xué)大四的學(xué)生已經(jīng)很好地掌握了一般民用建筑的場(chǎng)地、功能和形象的設(shè)計(jì)，因而在綠色建筑設(shè)計(jì)方法的教學(xué)中，可以縮減建筑功能、美觀等方面的教學(xué)，而側(cè)重于針對(duì)不同的氣候、環(huán)境特征，在建筑設(shè)計(jì)中如何體現(xiàn)對(duì)環(huán)境的關(guān)注。在教學(xué)中可以從綠色建筑室外環(huán)境設(shè)計(jì)、建筑體型、圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑內(nèi)部空間設(shè)計(jì)由外而內(nèi)地講授在綠色建筑各個(gè)空間部分的設(shè)計(jì)中如何節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境。

對(duì)于綠色建筑技術(shù)的教學(xué)，目前綠色建筑技術(shù)非常多，不可能完全講解，因而可以主要對(duì)和建筑設(shè)計(jì)結(jié)合比較緊密的，如被動(dòng)式太陽(yáng)能技術(shù)、自然通風(fēng)技術(shù)、遮陽(yáng)技術(shù)等進(jìn)行講解，并結(jié)合設(shè)計(jì)案例使學(xué)生了解在做設(shè)計(jì)的時(shí)候如何針對(duì)不同的環(huán)境、不同的氣候運(yùn)用這些技術(shù)。

教學(xué)成果的驗(yàn)收

1.綠色建筑概念教學(xué)成果的驗(yàn)收

對(duì)于綠色建筑概念的教學(xué)，筆者是以建筑調(diào)研的方式對(duì)教學(xué)成果進(jìn)行驗(yàn)收。讓學(xué)生調(diào)研當(dāng)?shù)氐木G色建筑或是具有一些綠色因子的建筑，根據(jù)課堂上學(xué)習(xí)的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)調(diào)研的建筑從綠色建筑角度進(jìn)行評(píng)價(jià)，并完成調(diào)研報(bào)告。通過(guò)實(shí)地的調(diào)研，一方面學(xué)生可以真正感受到綠色建筑到底應(yīng)該是什么樣子的，把課堂上學(xué)到的抽象概念和實(shí)際的建筑實(shí)體對(duì)應(yīng)起來(lái)；另一方面，學(xué)生可以通過(guò)綠色建筑的調(diào)研，學(xué)習(xí)被調(diào)研建筑中的一些綠色建筑的設(shè)計(jì)策略和綠色建筑技術(shù)。

2.綠色建筑課程設(shè)計(jì)題目的設(shè)置

課程設(shè)計(jì)是對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)方法教學(xué)成果最直接的驗(yàn)收方式，但是設(shè)計(jì)題目的選擇，地形的設(shè)置關(guān)系到是否能夠真實(shí)地考查學(xué)生綠色建筑設(shè)計(jì)的能力，因而綠色建筑課程設(shè)計(jì)題目的設(shè)置成為教學(xué)研究的一個(gè)重點(diǎn)。

（1）課程設(shè)計(jì)題目的選擇。對(duì)于建筑學(xué)大四的學(xué)生，關(guān)于一般的民用建筑設(shè)計(jì)，已經(jīng)能夠較為熟練地解決基本的功能、美觀、形體的問(wèn)題了，但是這個(gè)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生第一次做綠色建筑設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容增加了很多新的東西，例如設(shè)計(jì)中對(duì)于環(huán)境、氣候的考慮，以及在設(shè)計(jì)中如何增加節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等生態(tài)因素，如果選擇一個(gè)功能較為復(fù)雜的建筑類型，那么可能使學(xué)生的精力放在功能處理上了，而不能專注于綠色因素方面的設(shè)計(jì)，因而最終題目選擇了綠色小別墅的設(shè)計(jì)。小別墅的功能較為簡(jiǎn)單，造型也很靈活，而且建筑學(xué)大二的時(shí)候作為課程設(shè)計(jì)已經(jīng)設(shè)計(jì)過(guò)小別墅，因而學(xué)生可以把更多的精力放在處理建筑與環(huán)境和生態(tài)的問(wèn)題上。

（2）設(shè)計(jì)地形的設(shè)置。首先對(duì)于設(shè)計(jì)地點(diǎn)的確定，也就是設(shè)計(jì)地點(diǎn)放在什么城市，筆者在這里沒(méi)有作出硬性的規(guī)定，學(xué)生可以自行確定。因?yàn)樽鼍G色建筑設(shè)計(jì)必須對(duì)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)、當(dāng)?shù)厝说纳罘绞?、?dāng)?shù)靥赜械泥l(xiāng)土材料以及當(dāng)?shù)氐闹脖坏惹闆r有一個(gè)很詳細(xì)的了解，因而學(xué)生可以選擇自己長(zhǎng)時(shí)間生活的地方或是很了解的城市作為設(shè)計(jì)地點(diǎn)。這樣學(xué)生可以針對(duì)不同的環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是不建議學(xué)生選擇溫和氣候地區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)，因?yàn)闇睾偷貐^(qū)對(duì)于冬季保溫和夏季降溫問(wèn)題要求不高，設(shè)計(jì)中缺少節(jié)能方面的因素，因而不建議選擇溫和氣候地區(qū)。

對(duì)于具體的設(shè)計(jì)地形，見(jiàn)圖1，地形是一個(gè)坡地，西邊是一個(gè)湖面，東面是主要道路，在基地內(nèi)有三棵古樹(shù)。對(duì)于這樣一個(gè)基地的設(shè)計(jì)，主要有以下幾個(gè)原因。

首先，基地設(shè)置為坡地而不是平地，主要是對(duì)于坡地地形，場(chǎng)地內(nèi)微氣候的空氣溫度、氣流和太陽(yáng)輻射等參數(shù)都存在差異，選擇不同的位置，建筑周?chē)奈夂蚴遣煌?，這樣就要求學(xué)生在總平面設(shè)計(jì)中要考慮周?chē)奈夂蛞蛩?。?duì)于坡地坡度的大小，筆者規(guī)定等高線的高差是0.5米，但是可以根據(jù)設(shè)計(jì)意圖，可以允許學(xué)生在設(shè)計(jì)之前適當(dāng)增加等高線的高差，但是不允許降低等高線的高差。

其次，在場(chǎng)地的西邊設(shè)計(jì)了一個(gè)大面積的水體——湖面，這里有幾個(gè)考慮：第一，大面積的水體與邊上的陸地會(huì)形成“水陸風(fēng)”，需要學(xué)生在設(shè)計(jì)中考慮“水陸風(fēng)”對(duì)建筑夏季自然通風(fēng)以及冬季防風(fēng)的影響，具體體現(xiàn)在場(chǎng)地設(shè)計(jì)中需要考慮通過(guò)綠化或是構(gòu)筑物對(duì)“水陸風(fēng)”進(jìn)行引導(dǎo)或是阻擋，在單體設(shè)計(jì)中考慮“水陸風(fēng)”對(duì)建筑的體型以及門(mén)窗的開(kāi)啟位置的影響。第二，湖面的風(fēng)景優(yōu)美，是建筑的景觀朝向，但是筆者把湖面設(shè)置在基地的西側(cè)，這樣增加了一個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)，西邊雖然是景觀朝向但是也存在著西曬的不利因素，因而需要學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)手段解決景觀和西曬的矛盾，這里考查學(xué)生遮陽(yáng)設(shè)計(jì)的能力。

再次，湖面水體的設(shè)置，為學(xué)生在節(jié)能和節(jié)水方面的設(shè)計(jì)提供可利用的因素，從節(jié)能角度來(lái)說(shuō)，湖水可以作為夏季的冷源，同時(shí)如果學(xué)生在場(chǎng)地中設(shè)計(jì)了景觀水體，湖水可以作為景觀水體水的來(lái)源，從而減少傳統(tǒng)水源的使用。

最后，在基地中設(shè)置了三棵古樹(shù)，古樹(shù)作為原有場(chǎng)地生態(tài)系統(tǒng)的代表，考查了學(xué)生在設(shè)計(jì)中處理新建建筑與原有生態(tài)系統(tǒng)的能力。而且三棵古樹(shù)呈三角形布置，對(duì)場(chǎng)地有一個(gè)分割，而且對(duì)建筑的單體有一定的限制作用，增加了學(xué)生的設(shè)計(jì)難度，學(xué)生需要在不破壞三棵古樹(shù)的前提下完成建筑單體的設(shè)計(jì)，同時(shí)還要在保護(hù)古樹(shù)的同時(shí)，盡可能在設(shè)計(jì)中利用古樹(shù)為建筑提供擋風(fēng)、隔噪音、凈化空氣的可能。

（3）綠色建筑課程設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定。對(duì)于建筑課程設(shè)計(jì)成績(jī)的評(píng)定，筆者結(jié)合傳統(tǒng)建筑課程設(shè)計(jì)和綠色建筑的要求，確定課程設(shè)計(jì)的評(píng)分指標(biāo)，并對(duì)每一指標(biāo)給出不同的權(quán)重系數(shù)，進(jìn)行定量化打分，最后對(duì)方案給予評(píng)價(jià)。對(duì)于傳統(tǒng)的建筑課程設(shè)計(jì)，評(píng)分指標(biāo)主要包括建筑的功能關(guān)系、形體美觀和圖面表現(xiàn)三項(xiàng)指標(biāo)，而對(duì)于綠色建筑方面，筆者根據(jù)綠色建筑的定義和綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，增加了室內(nèi)環(huán)境舒適程度、建筑節(jié)能、建筑節(jié)地與節(jié)水、建筑節(jié)材和建筑與環(huán)境保護(hù)五項(xiàng)指標(biāo)，最后為了鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，增加了綠色設(shè)計(jì)創(chuàng)新這一指標(biāo)，對(duì)方案進(jìn)行打分。

這個(gè)課程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是綠色建筑設(shè)計(jì)，因而在權(quán)重系數(shù)方面，弱化傳統(tǒng)建筑課程設(shè)計(jì)的要求，而強(qiáng)化綠色建筑方面的要求，因而功能關(guān)系、形體美觀和圖面表現(xiàn)三項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)分別為10%、10%和5%。而綠色建筑方面指標(biāo)權(quán)重的確定，筆者把與建筑設(shè)計(jì)關(guān)系緊密的指標(biāo)權(quán)重提高，因而室內(nèi)環(huán)境舒適程度、建筑節(jié)能、建筑節(jié)地與節(jié)水、建筑節(jié)材和建筑與環(huán)境保護(hù)五項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分別為5%、20%、5%、10%和20%。綠色設(shè)計(jì)創(chuàng)新這一指標(biāo)的權(quán)重設(shè)置的較高為15%，就是為了鼓勵(lì)學(xué)生在設(shè)計(jì)中從全新的角度挖掘節(jié)能、節(jié)材、節(jié)水技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)的結(jié)合，進(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。

結(jié) 語(yǔ)

在綠色建筑設(shè)計(jì)的教學(xué)中，以了解什么是綠色建筑和掌握綠色建筑設(shè)計(jì)的基本原理為教學(xué)核心，圍繞這一核心建構(gòu)一套課堂教學(xué)、實(shí)地調(diào)研與課程設(shè)計(jì)相結(jié)合的教學(xué)體系，結(jié)合科學(xué)化的考核評(píng)定體系，鼓勵(lì)學(xué)生在綠色建筑設(shè)計(jì)方面的創(chuàng)新思維能力，培養(yǎng)學(xué)生綠色建筑的設(shè)計(jì)能力。

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作者單位：長(zhǎng)安大學(xué)建筑學(xué)院 陜西西安