绿色建筑设计在建筑技术教学中的应用？
虽然近年来我国高校建筑系一直在倡导绿色、可持续建筑的教育，但我国大部分建筑学专业采用的是传统的线性教学模式，即建筑技术理论和建筑设计分为截然不同的两条线。建筑技术课程在内容上侧重于技术理论知识，枯燥深奥，与建筑实践联系不大。然而，教师队伍中往往选择纯技术背景的教师。因为没有建筑设计背景，这些老师很少能将技术理论与建筑设计相结合，更不用说让学生讲解所学的技术理论了。2010以来，笔者一直在南京大学为大三本科生讲授建筑技术课程。为了改变这种现状，笔者尝试从建筑技术理论的教学中引入绿色建筑设计，并在设计中强调计算机能耗模拟技术等一系列定量分析方法。笔者的教学改革无疑使建筑学学生更加注重技术理论和绿色建筑理念，但也存在一些值得探讨的问题，即学生往往过于注重理论和定量分析而忘记了建筑设计的根本。本文分析了产生这些问题的主客观原因，希望能够引导和推动我国建筑技术课程的全面改革和创新。
教学调整
作者所教的建筑技术课程有两门——‘建筑技术ⅱ——建筑声、光、热’和‘建筑技术ⅲ——建筑设备’，都是技术核心课程。前者是建筑学中传统的‘建筑物理学’，主要研究建筑热力学、光学、声学中的概念和原理，以及一些基本的节能知识。后者是一门‘建筑设备’的课程，主要介绍建筑给排水系统、暖通空调系统、电气工程的基本理论、知识和技能。这两门课程的主要特点是技术理论性强、学科跨度大、知识点多、覆盖面广。为了使这两门课程更适合当代绿色和可持续建筑的发展，笔者在教学内容上做了如下调整和修改:
(1)介绍了大量优秀的绿色建筑设计案例。除了基础技术理论的教学，作者还介绍了大量优秀的绿色建筑设计。比如艾伦佐？皮亚诺设计的Tjibaou文化中心解释了如何利用当地的气候特点进行被动式节能设计。在阐述建筑如何适应干热和湿热两种不同的气候特征时，重点分析了不同地区的乡土民居，从整体规划到单体建筑的设计案例，分析了如何通过设计应对不同的环境。
(2)强调主动和被动节能设计的有机结合。被动式节能设计强调建筑对气候和自然环境的适应，尤其是在减少甚至不依赖主动式节能设备的情况下，通过建筑设计手段创造更加舒适的建筑物理环境，这对于建筑学学生来说尤为重要。但同时，随着建筑技术的发展，建筑设备在建筑设计中的地位不容忽视。作者以雷纳班汉姆的《调和环境的建筑》一书为基础，阐述了现代建筑技术是如何影响和改变现代建筑设计和理念的，并帮助学生关注被动节能设计和主动节能设计。
(3)注重大建筑环境的整体可持续发展。美国绿色建筑委员会(U . s . green building Council)建立并实施的LEED评估体系非常重视城市生态和基地的自然保护，特别是建筑中的节水和水循环，但相关知识在中国的建筑教育中相对薄弱。只介绍建筑设备教材中一些节水和中水处理的基础理论知识。如何通过利用规划设计综合考虑雨水收集和废水利用，根本没有涉及。为了增强这方面的知识，作者介绍了与建筑和景观设计关系最密切的LID技术。低影响开发(LID)技术是20世纪90年代末发展起来的暴雨管理和非点源污染治理技术。与湿地、滞留塘、草沟等传统技术不同，LID技术通过分散的、小规模的源头控制，控制暴雨带来的径流和污染，使开发区域尽可能接近自然水文循环。LID技术涵盖的内容包括:城市自然排水系统、雨水花园、生态绞草沟、绿色街道、透水铺装、生态屋顶、雨水再生系统等。，以及各种与LID技术相关的网站也提供给学生。
强化定量分析的意识和手段。我国绿色建筑节能设计面临的另一大问题是缺乏定量分析，真正的绿色设计往往需要客观数据的支撑。只有对其绿色设计进行量化评价，才具有可信度和科学性。为了强化定量分析方法，作者将Autodesk公司的能耗模拟软件Ecotect引入建筑技术课程。Ecotect有更全面的整体环境分析方法，可以比较分析建筑在朝向、立面、空间划分上的能耗。根据以往的经验，笔者会在教学过程中反复强调计算机仿真软件的优缺点以及如何解读仿真结果。此外，作者还组织学生实地参观测量，邀请校外专家进行专题讲座，参加各种绿色设计竞赛，加深和拓宽学生对绿色建筑理念的理解。
绿色设计
为了更好地将建筑技术理论与建筑设计相结合，作者取消了脱离设计课程的作业和理论知识考试，而是安排了一次既有建筑的绿色节能改造设计。选择已有建筑可以使学生掌握建筑技术的实用知识，而专项设计不仅可以节省设计时间，还可以使设计主题更有针对性。既有建筑绿色节能改造设计分为两部分。首先对建筑现状进行了实地调查，选取了一座中型公共建筑作为一组，对该建筑的声、光、热物理环境进行了实地测量和评价。此外，还要求学生调查建筑的耗水量、照明和设备消耗等能耗信息。在此基础上，对改造后的建筑进行绿色节能改造设计。设计要求是在不考虑室内布局和建筑整体结构改造的情况下，可根据当地地理和气候特点进行可持续再利用，如增加遮阳、屋顶绿化(屋顶花园)、垂直绿化、被动式和主动式太阳能利用、雨水回收再利用、固体废弃物分类处理等。为满足课程需要，设计还要求学生学习一些基本的节能设计方法，如改变既有建筑的窗墙比，增加遮阳，采用自然通风，或提高建筑围护结构的保温性能等，从而优化节能设计。虽然要求学生通过计算机能耗模拟分析，定量研究不同的绿化节能设计，并进行方案比较，但也说明如果某些绿化节能设计难以进行定量分析，可以采用概念设计，但需要设计细节和一定的文字进行补充说明。笔者希望以建筑技术理论为主导的绿色建筑设计能够改变建筑学学生重艺术轻技术，重形态分析轻客观量化的问题。然而，两年的教改实验结果却令人失望，学生的绿色设计倾向偏激。虽然有一些优秀的绿色设计，但是大部分学生在绿色节能改造的设计中过于注重技术和客观量化分析，而忽略了建筑设计的根本。图2显示了一个典型的学生作业。笔者发现，很多学生将时间和精力集中在计算机能耗模拟分析上，大多数学生在节能设计中倾向于使用技术手段而非设计方法，比如使用先进的建筑保温材料来降低建筑能耗。虽然今年作者增加了强制性的被动式节能设计要求，很多同学也经常采取一些增加遮阳设计、降低窗墙比等简单的设计措施，但真正好的绿色设计并不多见。另外就是深度设计的问题。比如课程中引入LID技术后，很多同学都想收集雨水，但大多只是简单的设计了一个雨水收集池，却没有人能做进一步的考虑，包括如何处理收集到的雨水，如何与周围环境配合。
分析和讨论
总的来说，设计能力强的学生在作业中表现更好，在设计创意、深化设计、图纸表达方面略胜一筹。课程设计效果不理想有多种主客观原因。与普通建筑设计课程相比，它们主要包括:
(1)教学内容和方法的差异。我国建筑学专业采用的传统线性教学模式，不仅将建筑技术理论课程与建筑设计课程割裂开来，而且导致两者在教学内容和教学方法上存在本质差异。我国技术理论课的教学方法主要是教师讲授，不能把课时留给学生设计，教师也不能指导设计。建筑设计课程是学生自己设计的，老师的课堂时间主要是讲解和修改。此外，教学内容的侧重点也不同。比如以绿色设计为主题的建筑设计课程，通常以建筑设计为主，绿色为辅，更强调建筑设计的合理性和艺术性。虽然作者在技术理论课程中介绍并强调了绿色设计的实践，但课程内容的重点仍然是基础理论和专业技术知识。所以从建筑技术理论课程本身引入的建筑设计重点，会给学生一种技术导向的作用，所以在设计中自然会更加强调技术。
(2)设计主张的差异。传统的建筑设计课程，尤其是本科教学中建筑设计课程的命题，往往是针对某类建筑而设计的，比如学校、酒店或者商业综合体。本课程设计是一个问题命题，即通过一个或几个设计来解决一个专业问题，要求学生通过设计问题学习相应的专业技术知识，然后将这些知识融入到自己的设计中。但显然，学生们并不是很适应这种工作模式和思维方式。特别是选择既有建筑进行节能设计和改造，学生感觉比较有限，从而限制了部分学生的设计思路。
(3)数字技术教学需要进一步探讨。建筑设计课程和技术课程都面临着同一个问题，即日新月异的数字技术是一把双刃剑。一方面是强有力的设计辅助手段，但另一方面也只是一种工具，所以要让学生认识到数字技术本身的局限性，以及仅仅作为工具的特点。特别是现在的能耗模拟软件，往往模拟的是性能更有效的先进设备和新材料。比如用普通玻璃代替窗户的节能效果要远远高于一些复杂的需要深入考虑的被动式节能设计，所以学生更倾向于简单的、相对较好的节能设计。此外，学生在学习计算机能耗模拟软件后，往往以各种能耗模拟分析结果为设计主题。虽然笔者一直在做这方面的教学探索，但收效甚微。可见，将数字技术应用于建筑设计创作或定量分析，需要一个从理论、方法、技术的完整教育体系，而这个新体系的建立，可能需要很长时间的艰苦探索。结语如何将建筑技术与艺术完美融合，一直是当前业界探讨的问题。绿色节能建筑不是技术的自然生成，也不是形式和概念的游戏。建筑设计是基本要素，技术是不可或缺的手段，两者需要有机融合。笔者的教学探索表明，建筑技术课程需要全面改革，传统的课堂教学已不能满足培养绿色建筑设计人才的需要。笔者建议教学改革可以从以下三个方面入手:
(1)打破国内传统专业教师与设计教师之间的壁垒。这里可以借鉴香港大学的教学体系，即设计教师在讲授设计课时必须开设1-2的专业课(建筑技术、历史、理论)，从教师结构上营造专业课与设计课的结合环境，让学生在学习设计知识的同时，学习专业教师重点教授的专业技术知识。
(2)打破建筑技术课程和设计课程的教学壁垒。改革我国传统建筑的线性教学结构，采用技术课程与建筑设计课程交叉教学，通过合理的设计课程安排，引导学生加强技术理论的学习。
(3)打破建筑技术课程和设计课程的作业和评分壁垒。取消建筑技术课程的作业，而是结合设计课程的一个设计题目，通过给出的不同技术问题，逐项、分段进行设计和评分，学生最终的设计成绩包括相关题目的子项。笔者认为绿色设计的关键是让学生掌握设计中对技术理论知识的需求，并在掌握理论知识后有动力将其运用于设计中。失败是成功之母。希望业内同仁能以此为鉴，探索建筑技术课程的综合教学改革，为中国培养一代可持续发展的设计人才。
更多工程/服务/采购招标信息，提高中标率，可点击官网客服底部免费咨询:/#/？source=bdzd