基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系研究與實踐

王浩鈺

摘要：綠色建筑設(shè)計涉及建筑材料、建筑日照、建筑通風、建筑節(jié)能、建筑采光、建筑隔聲等多個方面，這些內(nèi)容在建筑學專業(yè)的培養(yǎng)計劃中分布于諸多相關(guān)課程。如何對這些相關(guān)課程進行整合，構(gòu)建完整的綠色建筑設(shè)計課程體系是一個值得研究的課題。作者提出構(gòu)建基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系，形成理論主線和實踐主線相結(jié)合的模式，以培養(yǎng)建筑學專業(yè)學生綠色建筑理論水平和實踐能力。

關(guān)鍵詞：BIM；綠色建筑；課程體系

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）04-0165-02

一、綠色建筑技術(shù)的發(fā)展及教學

綠色建筑發(fā)展帶來的產(chǎn)業(yè)升級，帶來了建筑行業(yè)對綠色建筑人才的大量需求。由于高等學校人才培養(yǎng)的滯后性，現(xiàn)階段熟悉綠色建筑知識并掌握綠色建筑設(shè)計技能的畢業(yè)生的數(shù)量及素質(zhì)還遠遠不能滿足市場的需求。友綠網(wǎng)（iGreen.ORG）發(fā)布的《中國建筑行業(yè)綠色職業(yè)發(fā)展狀況調(diào)查研究報告》顯示，未來5年內(nèi)，我國綠色建筑行業(yè)發(fā)展將面臨“人才荒”。綠色建筑行業(yè)最可能出現(xiàn)短缺的人員分別是：“擅長綠色技術(shù)整合的工程師”（66%），“熟悉綠色技術(shù)的建筑師或設(shè)計師”（57%）、“擅長綠色工程管理的管理人員”（53%）。目前，雖已有部分院校開設(shè)了與綠色建筑相關(guān)的課程，如華南理工大學進行的亞熱帶地區(qū)的綠色建筑設(shè)計教學實踐，長安大學在本科生畢業(yè)設(shè)計中開設(shè)“運用數(shù)字技術(shù)的綠色建筑設(shè)計”系列課程等[1]。但總體而言，現(xiàn)在高校中開設(shè)綠色建筑設(shè)計課程的比例還不是很高，已開設(shè)的高校中大多數(shù)也只是開設(shè)了一到兩門關(guān)于綠色建筑設(shè)計課程，還未把綠色建筑設(shè)計的相關(guān)知識和技能的教學貫徹于本科教學全過程。

二、綠色建筑設(shè)計和BIM結(jié)合必然要求

《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2014）包含了節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、施工管理、運營管理7類指標。綠色建筑技術(shù)涉及規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營等諸多建設(shè)環(huán)節(jié)。在綠色建筑評價中，包含有對建筑整體特性的量化指標，如果不依托計算機技術(shù)，完成這些建筑指標的量化計算幾乎是不可能的。如以建筑的節(jié)能分析為例，必須借助相關(guān)節(jié)能分析軟件，將建筑圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造及熱工性能賦予建筑模型，才能完成建筑節(jié)能性能的模擬。這種對建筑物的模擬方法，就是利用了BIM技術(shù)。BIM技術(shù)是多維數(shù)據(jù)信息模型、信息集成、協(xié)同工作以及可視化等理論和技術(shù)的綜合體。利用BIM技術(shù)，可方便、快速、準確地完成對諸如建筑節(jié)能、光環(huán)境、聲環(huán)境等的模擬、分析及優(yōu)化。這就要求在建筑學專業(yè)的培養(yǎng)計劃中，應(yīng)將BIM技術(shù)和綠色建筑設(shè)計要求有效結(jié)合起來，建立基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系。

三、基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系研究

1.基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系特點。綜合性強：綠色建筑技術(shù)綜合了建筑設(shè)計、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)、建筑施工、建筑物理、建筑設(shè)備等諸多課程，具有很強的綜合性。實踐性強：基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系需要大量的動手實踐，只有經(jīng)過動手實踐，才能加深對理論的理解，掌握綠色建筑設(shè)計的基本要求和設(shè)計技能，熟練應(yīng)對實際工程中遇到的各種復雜情況。

2.基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系架構(gòu)。為達成培養(yǎng)綠色建筑設(shè)計能力的目標，基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系應(yīng)包含理論主線和實踐主線，整體上采用“理論課程+實踐操作+課程設(shè)計”的模式。整個課程體系貫穿建筑學五年的教學全過程，使學生一步一步建立基于BIM的綠色建筑設(shè)計的知識和能力架構(gòu)。如將《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2014）的要求進行分解，建筑學專業(yè)相關(guān)課程對應(yīng)的《綠色建筑評價標準》的知識與技能要求見下表：

3.基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系特點。技術(shù)類課程是基礎(chǔ)：綠色建筑設(shè)計涉及面廣，對設(shè)計者相關(guān)的建筑技術(shù)理論要求高，它要求設(shè)計者具有多專業(yè)的理論基礎(chǔ)，同時又要掌握綠色建筑的特點及綠色建筑設(shè)計的原理、方法，才能完成綠色建筑設(shè)計的任務(wù)。計算機應(yīng)用能力是支撐：基于BIM的綠色建筑設(shè)計綜合能力需要有較強的計算機輔助設(shè)計（CAD）基礎(chǔ)，學生除了能夠使用傳統(tǒng)的繪圖軟件如Autocad、Photoshop、Sketchup軟件外，還必須掌握對建筑性能進行綜合分析的軟件，如Ecotect，斯維爾建筑性能分析的相關(guān)的軟件等，才能進行綠色建筑性能的模擬分析。建筑設(shè)計系列課程是綜合：建筑設(shè)計系列課程是建筑學專業(yè)的主干課，在建筑學專業(yè)培養(yǎng)計劃中占有重要的地位。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計系列課程的教學中，建筑的平面功能組織能力和建筑的造型設(shè)計能力是課程關(guān)注的重點?；贐IM的綠色建筑設(shè)計課程體系應(yīng)將綠色建筑的設(shè)計理念融入建筑設(shè)計系列課程當中，我國已頒布了不同類型的綠色建筑設(shè)計標準，如《綠色辦公建筑評價標準》（GB50908-2013）、《綠色醫(yī)院建筑評價標準》（GB/T51153-2015）等，在不同類型的建筑設(shè)計教學中，應(yīng)將不同類型的建筑的綠色建筑設(shè)計要點與建筑設(shè)計結(jié)合起來，以改善建筑設(shè)計課程與建筑技術(shù)課程脫節(jié)的狀況。畢業(yè)設(shè)計是綜合能力的檢驗：畢業(yè)設(shè)計是建筑學培養(yǎng)過程的最后一個階段，是一種總結(jié)性的實踐教學環(huán)節(jié)。在畢業(yè)設(shè)計教學中，應(yīng)對綠色建筑設(shè)計提出相應(yīng)的要求。通過畢業(yè)設(shè)計，對學生所學的各種理論知識和技能進行全面、系統(tǒng)的檢驗。學科競賽是補充：當前我國已有不少全國性或地方性的與綠色建筑設(shè)計相關(guān)的設(shè)計競賽，如由全國高等學校建筑學學科專業(yè)指導委員會主辦“谷雨杯全國大學生可持續(xù)建筑設(shè)計競賽”等。這些學科競賽是綠色建筑設(shè)計教學的必要補充，它不但可以起到較好的導向作用，還可以激發(fā)優(yōu)秀學生學習的積極性、主動性與創(chuàng)造性，從而起到以點帶面的效果。

四、結(jié)語

綠色建筑設(shè)計涉及建筑設(shè)計、場地設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、景觀設(shè)計、給排水設(shè)計、電氣設(shè)計等多個專業(yè)，因此綠色建筑的設(shè)計不是建筑設(shè)計一個專業(yè)能完成的，但建筑師作為建筑設(shè)計的龍頭專業(yè)，能夠全面把握綠色建筑的體系要求仍顯得十分重要。構(gòu)建基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程體系，就是促使學生建立綜合建筑設(shè)計觀，培養(yǎng)能夠進行綠色建筑策劃、設(shè)計的綜合性人才，以適應(yīng)新型城鎮(zhèn)化對建筑設(shè)計與管理的需求。

參考文獻：

[1]張磊，劉家平.綠色建筑設(shè)計教學研究[J].四川建筑科學研究，2014，（08）.

Abstract：Green building design involves many aspects，such as building materials，building sunshine，building ventilation，building energy efficiency，building lighting，building insulation and so on.These contents are distributed in many related courses in the training plan of architecture specialty.How to integrate these related courses and build a complete curriculum system of green architecture design is a subject worthy of study.The author proposes to build a green building design curriculum system based on BIM，and form a combination mode of theoretical mainline and practice main line，so as to cultivate the theoretical level and practical ability of green building for the students of architecture.

Key words：BIM；green architecture design；curriculum system