綠色建筑背景下建筑物理教學改革實踐探討★

李 冰 朵 朵

(華南理工大學廣州學院，廣東 廣州 510800)

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綠色建筑背景下建筑物理教學改革實踐探討★

李 冰 朵 朵

(華南理工大學廣州學院，廣東 廣州 510800)

以華南理工大學廣州學院為例，分析了建筑物理課程教學現狀與改革形勢，針對學生在課程理論結合設計中存在的問題，從兩個方面開展了教學改革實踐探索，指出在研究探索中不斷進行教學改革，推進學科建設和進步，是今后教學發展的重要方向。

建筑物理，綠色建筑，教學改革，建筑設計

建筑物理是建筑技術科學的基本組成部分，是高校培養建筑設計、城市規劃及室內設計等專業高級人才不可缺少的專業基礎課程。其主要內容包括建筑熱工學、建筑光學和建筑聲學三個部分[1]。科學合理地解決建筑物有關熱、光、聲環境的設計問題是提高建筑設計質量的重要保障。對建筑物環境性能與設計原理的掌握并能夠靈活設計運用，營造出健康、舒適、節能環保的建筑環境，是一名合格建筑師應具備的基本素質。

1 課程現狀與反思

1.1 課程開設現狀

建筑物理是我校建筑學專業的必修專業基礎課程，開設在大學三年級的兩個學期，一共80個課時。其中建筑熱工學部分32個課時，在第一學期修讀；建筑光學、聲學部分共32個課時，建筑物理實驗16個課時，在第二學期修讀。授課方式以多媒體教學為主，參觀學習相結合。考核方式分為平時課程作業和閉卷考試兩個部分，通過完成不同章節的課程作業，促進學生對課程知識的復習鞏固，同時檢驗學生在不同階段學習掌握情況。

根據高校建筑設計人才培養方案，結合學校實驗室基礎設施條件，有計劃地開展建筑物理實驗教學。我校建筑物理實驗室總建筑面積約160 m2，包括建筑熱工學實驗室、建筑聲學實驗室和建筑光學實驗室，見圖1。在本科實驗課程中開設有室外風環境測量，室內照度、采光系數測量分析，光反射比、透射比測量，城市交通噪聲測量及評價等實驗內容。學生在完成實驗后需提交實驗報告，通過學生數據測量結果及統計分析后所得出的結論，考查學生對實驗知識的掌握程度。

1.2 改革形勢與反思

當今我國建筑能耗日益增加，占社會總能耗的近30%，建筑節能和綠色建筑設計成為建筑規劃設計領域發展的必然要求。目前我國高校建筑學專業普遍引入綠色建筑設計思想理念以及對此設計方法有針對性的培養[2]，因此對建筑物理知識的扎實掌握和靈活運用顯得尤為重要。

綠色建筑是在全壽命期內，最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境、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[2]。在我國綠色建筑評價標準中，分別依據5類指標和7類指標，對建筑進行設計階段評價和運行階段評價(如表1所示)。當綠色建筑總得分分別達到50分、60分、80分時，將綠色建筑分別評定為一星級、二星級和三星級[3]。

表1 綠色建筑各類評價指標的權重[3]

以綠色建筑“四節一環保”的評價指標為出發點，使綠色建筑的技術指標和要求合理地體現在規劃設計的各個環節，是綠色建筑設計的關鍵。在高校建筑學培養中，應正確引導學生對綠色建筑設計的認識，并在設計訓練中嘗試對建筑技術的應用，體現出綠色建筑設計思想和理念。從我校建筑學專業課程設計和畢業設計的情況來看，大部分學生對綠色建筑表現出濃厚興趣，積極采用自然通風、屋頂綠化和太陽能利用等技術方案，但普遍存在設計方案與綠色建筑技術應用結合不夠緊密、脫離實際及缺乏創新等現象。

開展建筑物理課程教學改革探索研究與實踐，促進學生對建筑物理性能、原理和設計方法的充分掌握和靈活應用，成為我校建筑學專業發展和學科建設的當務之急。

基于當前建筑學培養發展形勢，結合我校建筑物理課程教學現狀，嘗試從兩個方面進行教學改革。一是開展系統的綠色建筑設計培訓，圍繞建筑設計補充建筑節能和綠色建筑基礎知識，促進學生對綠色建筑設計技能的理解和運用，以及對相關設計標準和規范的熟悉；引導學生學習掌握Ecotect，DOE-2，PKPM等綠色生態建筑分析軟件，在設計的不同階段進行模擬分析和設計優化[4]。二是鼓勵學生參加科研創新實踐訓練，通過參加大學生創新研究項目，積極開展專業領域研究探索和實踐，促進學生對綠色建筑技術和實驗分析方法的運用，同時培養學生動手實踐能力和用科學方法分析、解決問題的能力。

2 教學改革探索實踐

2.1 綠色建筑教學探索

根據建筑物理課程綠色建筑教學改革計劃，結合建筑學本科專業培養方案，對我校建筑學專業三年級建筑設計(四)課程“居住區修建性詳細規劃”中規定了綠色建筑分析設計要求，同時開展了專題教學和設計指導。

在設計課程的前期、中期和中后期三個階段共開展了三次綠色建筑專題講座，一共8個課時。專題一是綠色建筑概論。綠色建筑的產生背景、原因和重要性；國內外頒布和實行的綠色建筑評價標準要求，以及各國綠色發展現狀和方向；我國的綠色建筑評價體系和地區、行業相關標準體系介紹。專題二是綠色建筑設計案例講解和分析工具介紹。通過實例學習綠色建筑的設計方法和技巧，剖析設計思想理念和原則，總結設計要點；初步介紹Ecotect生態建筑設計軟件的功能、用途和操作界面。專題三是綠色建筑分析工具的使用和分析方法。根據設計任務要求，講解如何運用Ecotect分析工具分別對建設場地和建筑單體進行針對性模擬分析；如何結合建筑物理知識和原理，在分析、比較的基礎上對方案進行修改和優化[5]。通過系列專題的學習和設計課的針對性指導，大多數同學對綠色建筑設計理念和設計方法有了基本的理解和掌握，并能夠正確運用分析工具進行建筑物理性能模擬分析。在提交的課程作業中展示了場地特殊氣象日的太陽照射投影、日照時數等分析結果，見圖2。通過運用輔助分析工具進行多次分析優化，確定了合理的規劃布局、朝向和日照間距等。

2.2 創新項目訓練

以綠色建筑技術探索研究和創新能力培養為導向，學院為學生們提供了創新研究的師資支持和實驗分析平臺。學生們積極申請和參與省級、校級大學生創新項目，開展科研創新實踐訓練。如本學期學生申請并獲得資助的項目有“嶺南地區大學圖書館自然通風技術適宜性研究”“博物館室內反射比測試評價”等，學生們利用建筑物理實驗室的實驗研究條件，有計劃地進行調研實踐，觀察測量，模擬分析，總結匯報等，促進了學生對綠色建筑技術的深入理解和靈活應用，有效鍛煉了學生分析、解決問題的能力，培養了他們熱愛科學和創新實踐的精神。

3 結語

綠色建筑是社會經濟發展的產物，也是人們對營造節能低碳、健康舒適人居環境提出的必然要求，建筑師掌握必備的綠色建筑設計理念和設計技能顯得尤為重要。在高校建筑學人才培養中，通過建筑物理課程的學習，使學生對建筑聲學、光學和熱工學環境性能和設計原理有了一定的掌握，在此基礎上開展綠色建筑專題培訓和設計指導，促進學生對技術原理和理論方法的靈活運用，在設計作品中實現綠色建筑技術與建筑功能、藝術的完美結合，是高校建筑學本科培養的一個重點，也是建筑物理教學改革發展的重要方向。在教學改革探索實踐中，通過開展系列專題講座，使學生對綠色建筑知識有了較全面和系統的認識，同時對建筑物理環境的設計原理有了更深入的理解和掌握；通過對模擬分析軟件的學習和運用，進行多次設計優化改進，提高了設計方案的科學性和合理性；通過大學生創新項目的研究實踐，提高了學生對綠色建筑技術的學習興趣，培養了學生實驗分析能力和創新實踐能力。在學院和教師團隊的共同努力下，不斷改革探索，建立健全科學的學科培養體系，才能提高建筑設計人才的培養質量。

[1] 華南理工大學.建筑物理[M].廣州：華南理工大學出版社，2002.

[2] 宗 敏.綠色建筑設計原理[M].北京：中國建筑工業出版社，2010.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉建設部.綠色建筑評價標準[M].北京：中國建筑工業出版社，2014：3-4.

[4] 張 磊，劉加平.綠色建筑設計教學研究[J].四川建筑科學研究，2014(8)：324.

[5] Autodesk,Inc.Autodesk Ecotect Analysis 2011綠色建筑分析實例詳解[M].北京：中國建筑工業出版社，2011.

Explore of the teaching reform about architectural physics under green building background★

Li Bing Duo Duo

(GuangzhouCollege,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510800,China)

Taking the teaching reform and its status of Guangzhou College of South China University of Technology as one example, the paper indicates the problems in the design by students in the course theories, undertakes the teaching reform from two aspects, and points out the teaching reform and course construction is the direction for the future teaching development.

architectural physics, green building, teaching reform, architectural design

1009-6825(2016)20-0226-02

2016-05-04

李 冰(1987- )，男，碩士

G642.0

A

★：校級質量工程教學改革項目“基于綠色建筑創新設計的建筑物理教學改革研究與實踐”(項目編號：JY160311)