基于環(huán)境評估的回饋式綠色建筑教學(xué)體系研究

李 龍

（湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院鐵道建筑學(xué)院，湖南衡陽421001）

隨著能源大幅度減少，人們的環(huán)境保護(hù)意識明顯增強(qiáng)，發(fā)展綠色建筑教學(xué)成為建筑界的首要任務(wù)。綠色建筑教學(xué)要求十分嚴(yán)格，首先是能夠運(yùn)用三維空間直觀地展示設(shè)計，其次是要求建筑實(shí)施期間秉持“環(huán)?！边@一理念，社會需求體現(xiàn)在教學(xué)模式的更新，旨在培養(yǎng)出符合時代潮流的建筑型人才。

1 回饋式教學(xué)體系發(fā)展階段

1.1 利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的建筑教學(xué)是利用人工制作的模型和圖紙進(jìn)行淺層次的交流，教師和學(xué)生交流的主要內(nèi)容是草圖的繪制情況和設(shè)計方案的完整度討論，優(yōu)點(diǎn)是能更詳細(xì)地進(jìn)行面對面交流，表達(dá)自己的觀點(diǎn)，但是有一定的缺點(diǎn)：一是對雙方的交流能力是很大的考驗(yàn)，而且繪制的圖紙也要清晰明了；二是這樣的交流方式也許并不適合現(xiàn)在的教學(xué)模式?，F(xiàn)在建筑行業(yè)很多是直接邀請?jiān)O(shè)計師參與高校教學(xué)，而且這些設(shè)計師通常利用網(wǎng)絡(luò)課程來補(bǔ)充教學(xué)。這樣來看，傳統(tǒng)的利用模型和圖紙的教學(xué)方式本身就存在缺點(diǎn)。

1.2 以圖學(xué)軟件為基礎(chǔ)的電子化教學(xué)模式

極力推廣使用電腦軟件，第一步是在設(shè)計前的思考階段，用三維立體思維進(jìn)行設(shè)計。第二步是制作與之對應(yīng)的二維圖。最后一步是對立體圖形進(jìn)行修飾，使之更美觀。這種教學(xué)模式可以很好地與圖學(xué)技術(shù)結(jié)合，再結(jié)合自身專業(yè)，為綠色建筑的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

1.3 回饋式圖學(xué)教育模式

學(xué)生的作品交上來之后，軟件自動識別這張?jiān)O(shè)計是否符合當(dāng)今環(huán)境要求，并給出評語和修改意見。特別是綠色建筑體系，回饋式圖學(xué)教育方式必須實(shí)時更新。這種教學(xué)模式在設(shè)計流程方面增加了綠色建筑審核的比重，讓學(xué)生從建筑材料的選擇開始就要考慮很多因素，比如對它的使用周期、是否會產(chǎn)生有毒氣體、性價比等多方面進(jìn)行考量。然后利用軟件模擬環(huán)境，評估此建筑是否符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，并對不符合要求的設(shè)計進(jìn)行修改。最終的設(shè)計不僅美觀，功能齊全，而且符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。運(yùn)用軟件不斷進(jìn)行修改，進(jìn)行嘗試、評估，期間也會更深刻了解建筑方面的知識。對于綠色建筑教學(xué)體系來說，這是具有創(chuàng)造性的舉措。

2 回饋式綠色建筑教學(xué)體系的優(yōu)點(diǎn)

回饋式綠色建筑教學(xué)體系比傳統(tǒng)的教學(xué)方式更有優(yōu)勢，表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

一是普及使用圖學(xué)軟件進(jìn)行環(huán)境評估，可以為學(xué)生建立三維立體思維提供幫助，也可幫助學(xué)生直觀了解自己的設(shè)計作品，是否符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，需要在哪些方面有所提高，得到直接的教學(xué)評估。從當(dāng)今綠色建筑設(shè)計方面來看，通過圖學(xué)軟件進(jìn)行教育更符合時代所需。

二是運(yùn)用圖學(xué)軟件教學(xué)可以讓學(xué)生對建筑的理解更深一步。從教學(xué)評估來看，不同地方的建筑都有自己的特色，是根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境來確定建筑特色。而對傳統(tǒng)教育方式來說，不能直觀了解到當(dāng)?shù)氐奶厣膊荒苷嬲斫馄湮幕绊?，只能通過書本知識進(jìn)行憑空思考。利用圖學(xué)軟件教學(xué)就不會出現(xiàn)以上情況，它直觀、清楚、精確，帶給學(xué)生不一樣的體驗(yàn)，學(xué)生甚至可以從材料的性質(zhì)方面進(jìn)行評估。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力、想象力，立體圖形使學(xué)生深刻理解回饋式綠色建筑。

在回饋式教學(xué)基礎(chǔ)上，綠色建筑教學(xué)發(fā)展迅速，發(fā)揮重大作用。國家對環(huán)境保護(hù)越來越重視，綠色建筑會逐漸成為主流，也是未來學(xué)科發(fā)展的方向。建筑教育要注重發(fā)展回饋式圖學(xué)軟件，未來的設(shè)計教育需要將加強(qiáng)圖學(xué)軟件教育作為主流。

3 對綠色建筑各方面進(jìn)行評估的實(shí)踐

3.1 能量消耗評估

普通住宅臥室的人口密度高于衛(wèi)生間的人口密度。夏季溫度比較高，需要采用空調(diào)制冷，人們洗浴用的熱水大多來自太陽能熱水器，而且，房間里照明也需要能量消耗。通過一系列能耗分析，夏天能量消耗主要是照明和空調(diào)制冷兩部分,現(xiàn)在照明都采用節(jié)能燈泡，能耗不是很高，而空調(diào)制冷最多能量消耗是90kW·h，能量消耗很大。

3.2 房間采光評估

根據(jù)對建筑物每一層的采光情況分析發(fā)現(xiàn)：建筑的第一層采光效果不太好，如果要達(dá)到合適的光度，必須借助人工照明；建筑的第二層采光效果雖然較第一層有所提高，但是光線的分布非常不平衡，有的屋子光線十分充足，甚至有些刺眼，而有些屋子光線較弱，也需要人工照明來滿足人們的光線所需。因此，要特別注意位置靠里房間的采光情況，希望能有效解決采光不均勻問題。

3.3 房間對流通風(fēng)評估

根據(jù)流體力學(xué)分析圖可知：夏天，第二層房間的通風(fēng)效果要明顯好于第一層房間，屋里的溫度要低于屋頂那片區(qū)域的溫度。相比較而言，第二層室內(nèi)溫度更舒適，更適合人們居住，因此，主臥一般都安排在二樓。挨著圍護(hù)邊緣房間的溫度都比較高，而且室內(nèi)通風(fēng)效果不理想，因此，位于所有房間正中央位置的是最好的房間位置，通風(fēng)良好，溫度也較周圍房間有所下降。由此可見，這種設(shè)計雖然會造成第二層采光不均勻，但從溫度來看是適合在炎熱夏天居住的，當(dāng)?shù)厝私ㄔ旆课葑畛Ｓ玫脑O(shè)計就是這種平面形式，學(xué)生可以深入了解不同地點(diǎn)農(nóng)村建筑的特點(diǎn)，利用這樣類似的情況進(jìn)行設(shè)計模擬。

3.4 根據(jù)評估進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計

從以上的評估中可知，學(xué)生需要優(yōu)化農(nóng)村建筑設(shè)計，主要的問題有兩點(diǎn)：一是夏天空調(diào)制冷的能量消耗需要降低；二是一層采光效果不好，二層采光不均勻問題。針對以上兩點(diǎn)，學(xué)生們給出優(yōu)化措施。

第一個問題的解決辦法是提高墻體的熱工性能，通過增厚墻體，降低空調(diào)制冷的能量消耗。另一個辦法是窗戶改裝雙層中空玻璃，這樣與普通單層玻璃相比可以提高玻璃的熱工性能。實(shí)踐顯示，增厚墻體和采用雙層中空玻璃都可以降低空調(diào)制冷的能量消耗。

關(guān)于采光問題，學(xué)生總結(jié)的第一種解決辦法是將窗戶的尺寸增大，但實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這種辦法采光系數(shù)增加不明顯，而且空調(diào)制冷能量消耗增加。如果在增加窗戶尺寸的基礎(chǔ)上安裝雙層中空玻璃，雖然空調(diào)制冷能量消耗下降，但采光效果也大大下降。以上結(jié)果表明，增加窗戶的尺寸不僅不會提高房間的采光系數(shù)，還會增加空調(diào)制冷能量消耗，不是有效的解決辦法。雙層中空玻璃雖然可以降低空調(diào)制冷能量消耗，但會給房間的采光效果帶來不利影響。學(xué)生總結(jié)的第二個辦法就是在建筑任何地方都不發(fā)生改變的情況下，在房間里增加一扇東西向側(cè)窗。這個辦法可以大大提高房間的采光效果，不僅光線充足，而且每個房間受光比較均勻，如果采用比較保溫的窗戶，還能降低空調(diào)制冷能量消耗，是一個十分有效的解決辦法。

綜上所述，依照我國可持續(xù)發(fā)展的基本國情，綠色建筑成為主流，而回饋式教學(xué)對綠色建筑的發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用，必然是未來教學(xué)需要大力弘揚(yáng)的。使創(chuàng)造性的圖學(xué)軟件得到推廣，越來越多的學(xué)生將會因此受益。