【摘 要】绿色建筑设计这门课程是建筑学本科教育新开设的课程,目前没有成熟的教材和教学方法。笔者结合几年的教学实践,在文中探讨了绿色建筑设计这门课程内容的设置,主要分成了绿色建筑概念和绿色建筑设计两部分,另外提出了针对这两部分的教学内容,如何对教学成果进行验收。

【关键词】绿色建筑设计 课程内容 成果验收

基金项目:国家自然科学基金(51178050);中央高校基本科研业务费专项资金(CHD2012JC081)。

前 言

自然环境作为人类存在和发展的根本,必须得到应有的关注与尊重。20世纪是人类大发展的时代,然而就在这个科学技术飞速发展的年代,人类却忽略了生存和发展的根本——自然环境。当环境不断给人类的生存敲响警钟的时候,人类才猛然意识到自然环境的重要性,回归到人与自然和谐发展的绿色发展模式是人类生存和发展的唯一方向。进入21世纪,可持续发展的绿色思想深入到人类社会的各个层面,绿色建筑作为建筑领域里的可持续发展模式之一在全世界引起普遍的关注并得到广泛的认同。受到可持续发展思想的影响,在部分高等院校建筑学的建筑设计教学实践中,开设了绿色建筑设计课,由传统的单纯重视建筑的功能和美观设计,增加了建筑对环境关注的内容,试图引导学生在以后的设计中尽量考虑减少建筑对环境的影响。绿色建筑设计课作为一门新开设的课程,各高校都没有成熟的教材和教学方法,笔者通过几年的绿色建筑设计教学实践,对这门课的教学进行简单的探讨。

课程内容的设置

绿色建筑设计这门课程目前没有统一的教材,课程内容的安排和讲义的编写完全由各高校自行安排。长安大学2009年开设了绿色建筑设计课程,笔者作为任课教师参与了课程内容的设置和讲义的编写工作。绿色建筑设计课安排在建筑学专业大四第二学期,学生已经了掌握了一般民用建筑的设计方法和基本的建筑物理、建筑构造等建筑技术方面的知识,在这样的基础上开设绿色建筑设计课,笔者认为这门课的主要内容应该分为两个主要部分,首先使学生了解什么是绿色建筑,能够对一个建筑作出是否是绿色建筑的评价;然后使学生能够掌握绿色建筑的基本设计方法。

1.绿色建筑概念的教学内容

目前关于绿色建筑的相关概念很多,例如节能建筑、生态建筑和可持续建筑等,通过对这几个概念与绿色建筑概念的差异分析,引出绿色建筑的定义:“绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。”然后通过介绍建筑对环境的影响,让学生了解目前建筑对环境的破坏是非常巨大的,使学生意识到将来作为一个建筑师对自然环境应负担起的责任,激发学生对绿色建筑的兴趣。

单单知道绿色建筑的定义,并不能够真正理解什么是绿色建筑。为使学生更深入地了解绿色建筑的内涵,在绿色建筑概念教学的第二部分,主要讲解绿色建筑评价体系,通过对绿色建筑评价体系具体条款的讲解,使学生真正了解绿色建筑应该是什么样子的,绿色建筑应该达到哪些要求。由于评价体系的条款内容较为枯燥,可以在教学中适当引入一些绿色建筑设计的内容,针对评价体系中的某些要求,教授学生如何通过建筑设计来达到绿色建筑的要求。

2.绿色建筑设计方法的教学内容

对于绿色建筑的设计方法的教学,笔者认为应该分为两大部分:一部分是绿色建筑的设计方法,另一部分是绿色建筑技术在设计中的应用。对于建筑学大四的学生已经很好地掌握了一般民用建筑的场地、功能和形象的设计,因而在绿色建筑设计方法的教学中,可以缩减建筑功能、美观等方面的教学,而侧重于针对不同的气候、环境特征,在建筑设计中如何体现对环境的关注。在教学中可以从绿色建筑室外环境设计、建筑体型、围护结构设计和建筑内部空间设计由外而内地讲授在绿色建筑各个空间部分的设计中如何节约资源和保护环境。

对于绿色建筑技术的教学,目前绿色建筑技术非常多,不可能完全讲解,因而可以主要对和建筑设计结合比较紧密的,如被动式太阳能技术、自然通风技术、遮阳技术等进行讲解,并结合设计案例使学生了解在做设计的时候如何针对不同的环境、不同的气候运用这些技术。

教学成果的验收

1.绿色建筑概念教学成果的验收

对于绿色建筑概念的教学,笔者是以建筑调研的方式对教学成果进行验收。让学生调研当地的绿色建筑或是具有一些绿色因子的建筑,根据课堂上学习的绿色建筑评价标准,对调研的建筑从绿色建筑角度进行评价,并完成调研报告。通过实地的调研,一方面学生可以真正感受到绿色建筑到底应该是什么样子的,把课堂上学到的抽象概念和实际的建筑实体对应起来;另一方面,学生可以通过绿色建筑的调研,学习被调研建筑中的一些绿色建筑的设计策略和绿色建筑技术。

2.绿色建筑课程设计题目的设置

课程设计是对绿色建筑设计方法教学成果最直接的验收方式,但是设计题目的选择,地形的设置关系到是否能够真实地考查学生绿色建筑设计的能力,因而绿色建筑课程设计题目的设置成为教学研究的一个重点。

(1)课程设计题目的选择。对于建筑学大四的学生,关于一般的民用建筑设计,已经能够较为熟练地解决基本的功能、美观、形体的问题了,但是这个课程设计是学生第一次做绿色建筑设计,设计内容增加了很多新的东西,例如设计中对于环境、气候的考虑,以及在设计中如何增加节能、节地、节水、节材等生态因素,如果选择一个功能较为复杂的建筑类型,那么可能使学生的精力放在功能处理上了,而不能专注于绿色因素方面的设计,因而最终题目选择了绿色小别墅的设计。小别墅的功能较为简单,造型也很灵活,而且建筑学大二的时候作为课程设计已经设计过小别墅,因而学生可以把更多的精力放在处理建筑与环境和生态的问题上。

(2)设计地形的设置。首先对于设计地点的确定,也就是设计地点放在什么城市,笔者在这里没有作出硬性的规定,学生可以自行确定。因为做绿色建筑设计必须对当地的气候特点、当地人的生活方式、当地特有的乡土材料以及当地的植被等情况有一个很详细的了解,因而学生可以选择自己长时间生活的地方或是很了解的城市作为设计地点。这样学生可以针对不同的环境特点进行设计,但是不建议学生选择温和气候地区进行设计,因为温和地区对于冬季保温和夏季降温问题要求不高,设计中缺少节能方面的因素,因而不建议选择温和气候地区。

对于具体的设计地形,见图1,地形是一个坡地,西边是一个湖面,东面是主要道路,在基地内有三棵古树。对于这样一个基地的设计,主要有以下几个原因。

首先,基地设置为坡地而不是平地,主要是对于坡地地形,场地内微气候的空气温度、气流和太阳辐射等参数都存在差异,选择不同的位置,建筑周围的微气候是不同的,这样就要求学生在总平面设计中要考虑周围的微气候因素。对于坡地坡度的大小,笔者规定等高线的高差是0.5米,但是可以根据设计意图,可以允许学生在设计之前适当增加等高线的高差,但是不允许降低等高线的高差。

其次,在场地的西边设计了一个大面积的水体——湖面,这里有几个考虑:第一,大面积的水体与边上的陆地会形成“水陆风”,需要学生在设计中考虑“水陆风”对建筑夏季自然通风以及冬季防风的影响,具体体现在场地设计中需要考虑通过绿化或是构筑物对“水陆风”进行引导或是阻挡,在单体设计中考虑“水陆风”对建筑的体型以及门窗的开启位置的影响。第二,湖面的风景优美,是建筑的景观朝向,但是笔者把湖面设置在基地的西侧,这样增加了一个设计难点,西边虽然是景观朝向但是也存在着西晒的不利因素,因而需要学生通过设计手段解决景观和西晒的矛盾,这里考查学生遮阳设计的能力。

再次,湖面水体的设置,为学生在节能和节水方面的设计提供可利用的因素,从节能角度来说,湖水可以作为夏季的冷源,同时如果学生在场地中设计了景观水体,湖水可以作为景观水体水的来源,从而减少传统水源的使用。

最后,在基地中设置了三棵古树,古树作为原有场地生态系统的代表,考查了学生在设计中处理新建建筑与原有生态系统的能力。而且三棵古树呈三角形布置,对场地有一个分割,而且对建筑的单体有一定的限制作用,增加了学生的设计难度,学生需要在不破坏三棵古树的前提下完成建筑单体的设计,同时还要在保护古树的同时,尽可能在设计中利用古树为建筑提供挡风、隔噪音、净化空气的可能。

(3)绿色建筑课程设计成绩的评定。对于建筑课程设计成绩的评定,笔者结合传统建筑课程设计和绿色建筑的要求,确定课程设计的评分指标,并对每一指标给出不同的权重系数,进行定量化打分,最后对方案给予评价。对于传统的建筑课程设计,评分指标主要包括建筑的功能关系、形体美观和图面表现三项指标,而对于绿色建筑方面,笔者根据绿色建筑的定义和绿色建筑评价标准,增加了室内环境舒适程度、建筑节能、建筑节地与节水、建筑节材和建筑与环境保护五项指标,最后为了鼓励学生进行创新性设计,增加了绿色设计创新这一指标,对方案进行打分。

这个课程设计强调的是绿色建筑设计,因而在权重系数方面,弱化传统建筑课程设计的要求,而强化绿色建筑方面的要求,因而功能关系、形体美观和图面表现三项指标的权重系数分别为10%、10%和5%。而绿色建筑方面指标权重的确定,笔者把与建筑设计关系紧密的指标权重提高,因而室内环境舒适程度、建筑节能、建筑节地与节水、建筑节材和建筑与环境保护五项指标的权重分别为5%、20%、5%、10%和20%。绿色设计创新这一指标的权重设置的较高为15%,就是为了鼓励学生在设计中从全新的角度挖掘节能、节材、节水技术与建筑设计的结合,进行创造性的设计。

结 语

在绿色建筑设计的教学中,以了解什么是绿色建筑和掌握绿色建筑设计的基本原理为教学核心,围绕这一核心建构一套课堂教学、实地调研与课程设计相结合的教学体系,结合科学化的考核评定体系,鼓励学生在绿色建筑设计方面的创新思维能力,培养学生绿色建筑的设计能力。

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