適應綠色建筑方案模擬設計的建筑物理課程教學改革*

◆葛貴武 梅巖 曾晨浩 武藝 皮煜鑫

適應綠色建筑方案模擬設計的建筑物理課程教學改革*

◆葛貴武 梅巖 曾晨浩 武藝 皮煜鑫

嘗試在兩個班學生中進行綠色建筑方案模擬設計課程與建筑物理課程聯合教學，將因物理參數變化所引起的建筑環境變化直觀地表達出來，輔助學習。根據反饋信息來看，取得較好的教學效果。

建筑物理；綠色建筑計算機模擬技術；教學改革

1 前言

目前我國已全面推進建筑設計綠色化，國家已出臺相應的法規規范，各地方也出臺了相應的規范標準，可以說綠色、環保、節能已成為未來建筑發展的必然趨勢。傳統建筑學教育的關注重點在于培養學生對建筑的功能、空間以及形式的把握上，這已遠遠不能滿足要求，建筑要實現可持續化、綠色化、生態化，建筑物理知識的掌握是必不可少的。在傳統的建筑物理教學中，以講解知識點和做建筑物理實驗為主，但這種教學方法使得學生學習的建筑物理知識不能靈活地運用到建筑設計課程中去。綠色建筑計算機模擬技術由于其速度快、成本低、顯示直觀等特點，能夠幫助建筑師在眾多建筑方案中優選出最合適的，因此，嘗試綠色建筑方案模擬設計與建筑物理聯合教學，觀察其帶來的教學效果。

2 目前教學上存在的問題

建筑物理知識決定模擬設計結果的準確性 綠色建筑設計過程中最重要的一點就是對在建筑設計方案階段進行綠色化優劣評估，盡管綠色評估方法有很多種，但最為方便的是計算機模擬設計，它對于建筑設計的最直接的影響是幫助建筑師實現夢寐以求的模擬表現能力，在建造前能形象地觀察建筑物理環境，并能以直觀的形式表現出來[1]。同時，有的模擬軟件（如建筑節能軟件）已經成為國家的強制標準，但計算機模擬設計結果的準確性依賴于計算者的建筑物理參數輸入水平。

建筑物理教學設置還需進一步改進 建筑學專業都開設了建筑物理課程，而實際設計中學生運用物理知識解決設計問題并不十分順手，因為目前建筑物理課程主要還是講授相關的概念、公式，讓學生感到物理知識與建筑設計沒有太大的關系。基于以上，在講授建筑物理時必須重視教學方式的“建筑化”，建筑設計不需要過于深奧的物理理論知識，學生只需要知道的是這個物理量可以解決哪方面的設計問題。所以在課程設計上盡量把建筑物理知識“嵌入”到建筑設計中，把它理解為建筑設計不可忽視的、有時還是很重要的因素。

從課程設置的角度上考慮，建筑物理課程一般在建筑學專業二年級下學期或三年級上學期開設，綠色建筑設計一般安排在三年級的下學期，因此，學生在學習綠色建筑設計課程的時候往往對上學期學習的建筑物理課程又有所生疏。從建筑物理考試結果來看，大約60%的學生物理成績在中等及中等以下。

3 適應綠色建筑方案模擬設計的建筑物理課程教學改革

實驗方法 將2010級與2011級兩屆學生建筑物理課程與綠色建筑方案模擬設計課程進行聯合教學，即建筑物理課程與綠色建筑模擬課程相互穿插教學，并將成績與2008級與2009兩門課分開上的學生的成績進行分析比較，他們考試試卷難度系數基本一樣，結果為：2008級建筑物

理考試優良率45.4%，綠色建筑設計考試優良率42.3%，平均優良率43.85%；2009級建筑物理考試優良率50.1%，綠色建筑設計考試優良率48.7%，平均優良率49.4%；2010級建筑物理考試優良率63.8%，綠色建筑設計考試優良率66.5%，平均優良率65.15%；2011級建筑物理考試優良率61.5%，綠色建筑設計考試優良率62.4%，平均優良率61.95%。扣除學生考試中偶然因素及學生整體水平因素影響，實驗結果顯示，聯合教學成績優于分開教學成績約15%，證明聯合教學的成績更為理想。

*項目來源：后勤工程學院2013年教學改革項目“營房節能設計方法在國防建筑學專業中的探索與實踐”。

作者：葛貴武，解放軍后勤工程學院講師，研究方向為建筑技術；梅巖、曾晨浩、武藝，解放軍后勤工程學院（401311）；皮煜鑫，中核環保公司。

實驗結論

1）改變了教學模式，激發了學生的探索精神。教學效率取得往往取決于教學的可操作性。靠枯燥的公式的推導與計算，使受教者感到枯燥，致使學生失去學習興趣，甚至認為它對建筑設計能力的提高沒有幫助，是一門可有可無的課程[3]。但如果能與模擬軟件相結合教學，既讓學生掌握將來必須掌握的建筑模擬軟件，也使得枯燥的建筑物理知識變得生動活潑，一舉兩得。如在講建筑熱學的時候，可以結合建筑節能軟件，通過調節墻體的構造做法，清晰地顯示隨著做法的不同，墻體的傳熱系數的變化，易于學生理解。在未來的工作中，建筑師很少去具體計算，與其讓學生學習枯燥無味的計算過程，還不如讓學生對相關問題有明確的認識，知道調節這些參數可能給他設計的建筑帶來哪些問題，會涉及哪些工程實踐中的有關規范和標準，這樣學起來也就有積極性了。

2）提高知識的可操作性，加強了與建筑設計等有關課程的融合。對于建筑學教育來說，建筑設計課是貫穿整個建筑教育的核心課程，其他的課程都應該圍繞核心課程而服務，盡管在教學中必須分成若干門課程進行學習，但在實際工程中卻是要綜合地運用這些知識服務于建筑設計。因此應強化與建筑設計等課程的融合，做到學以致用。如建筑物理就是一門綜合性很強的課程，它不僅涉及熱、聲、光三門物理學科的基本原理，還涉及建筑設計、規劃設計、建筑構造等學科的內容。涉及許多實際問題的處理，而每個問題的處理又受到多方面因素的綜合影響和制約[5]。讓學生充分地理解它，以達到建筑藝術與技術的完美結合。

4 結語

聯合教學的目的是為了提高建筑物理與綠色建筑設計的教學質量。通過聯合教學可以從多方面培養學生的綜合能力，有利于學生建筑設計能力的全面發展。

[1]肖利平.計算機在物理教學上的應用[J].貴州大學學報:自然科學版,2004(21):108-110.

[2]蘇燕.計算機輔助設計在建筑設計中的應用[J].電腦學習,2009(8):128.

[3]田燕.探討計算機技術在建筑設計初步教學中的應用[J].高等建筑教育,2001(40):28-30.

[4]武思標,魯小風.電腦對建筑設計課的影響[J].中外教育研究,2009(6):128-130.

[5]路曉東,祝培生.“建筑化”的建筑物理教學初探[J].中外建筑,2005(9):35-40.

Physics Course Teaching Reform Adapt to Green Building Scheme Simulation Design /

/GE Guiwu, MEI Yan, ZENG Chenhao, WU Yi, PI Yuxin

The author attempts to combine the green building design course and architectural physics course in two classes. The building environmental changes caused by the physical parameters is expressed obviously. It is easy to get fl avourless physics knowledge into the architectural design process. According to the feedback information, this teaching method achieves signifi cant effect.

building physical; green building computer simulation technology; teaching reform

G642.0

B

1671-489X(2015)18-0131-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2015.18.131