基于BIM的綠色建筑設計課程體系研究與實踐

王浩鈺

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

關鍵詞：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、綠色建筑技術的發展及教學

綠色建筑發展帶來的產業升級，帶來了建筑行業對綠色建筑人才的大量需求。由于高等學校人才培養的滯后性，現階段熟悉綠色建筑知識并掌握綠色建筑設計技能的畢業生的數量及素質還遠遠不能滿足市場的需求。友綠網（iGreen.ORG）發布的《中國建筑行業綠色職業發展狀況調查研究報告》顯示，未來5年內，我國綠色建筑行業發展將面臨“人才荒”。綠色建筑行業最可能出現短缺的人員分別是：“擅長綠色技術整合的工程師”（66%），“熟悉綠色技術的建筑師或設計師”（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了與綠色建筑相關的課程，如華南理工大學進行的亞熱帶地區的綠色建筑設計教學實踐，長安大學在本科生畢業設計中開設“運用數字技術的綠色建筑設計”系列課程等[1]。但總體而言，現在高校中開設綠色建筑設計課程的比例還不是很高，已開設的高校中大多數也只是開設了一到兩門關于綠色建筑設計課程，還未把綠色建筑設計的相關知識和技能的教學貫徹于本科教學全過程。

二、綠色建筑設計和BIM結合必然要求

《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2014）包含了節地與室外環境、節能與能源利用、節水與水資源利用、節材與材料資源利用、室內環境質量、施工管理、運營管理7類指標。綠色建筑技術涉及規劃、設計、施工、運營等諸多建設環節。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，完成這些建筑指標的量化計算幾乎是不可能的。如以建筑的節能分析為例，必須借助相關節能分析軟件，將建筑圍護結構的構造及熱工性能賦予建筑模型，才能完成建筑節能性能的模擬。這種對建筑物的模擬方法，就是利用了BIM技術。BIM技術是多維數據信息模型、信息集成、協同工作以及可視化等理論和技術的綜合體。利用BIM技術，可方便、快速、準確地完成對諸如建筑節能、光環境、聲環境等的模擬、分析及優化。這就要求在建筑學專業的培養計劃中，應將BIM技術和綠色建筑設計要求有效結合起來，建立基于BIM的綠色建筑設計課程體系。

三、基于BIM的綠色建筑設計課程體系研究

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

2.基于BIM的綠色建筑設計課程體系架構。為達成培養綠色建筑設計能力的目標，基于BIM的綠色建筑設計課程體系應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的綠色建筑設計的知識和能力架構。如將《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2014）的要求進行分解，建筑學專業相關課程對應的《綠色建筑評價標準》的知識與技能要求見下表：

3.基于BIM的綠色建筑設計課程體系特點。技術類課程是基礎：綠色建筑設計涉及面廣，對設計者相關的建筑技術理論要求高，它要求設計者具有多專業的理論基礎，同時又要掌握綠色建筑的特點及綠色建筑設計的原理、方法，才能完成綠色建筑設計的任務。計算機應用能力是支撐：基于BIM的綠色建筑設計綜合能力需要有較強的計算機輔助設計（CAD）基礎，學生除了能夠使用傳統的繪圖軟件如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的軟件等，才能進行綠色建筑性能的模擬分析。建筑設計系列課程是綜合：建筑設計系列課程是建筑學專業的主干課，在建筑學專業培養計劃中占有重要的地位。傳統的建筑設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計能力是課程關注的重點。基于BIM的綠色建筑設計課程體系應將綠色建筑的設計理念融入建筑設計系列課程當中，我國已頒布了不同類型的綠色建筑設計標準，如《綠色辦公建筑評價標準》（GB50908-2013）、《綠色醫院建筑評價標準》（GB/T51153-2015）等，在不同類型的建筑設計教學中，應將不同類型的建筑的綠色建筑設計要點與建筑設計結合起來，以改善建筑設計課程與建筑技術課程脫節的狀況。畢業設計是綜合能力的檢驗：畢業設計是建筑學培養過程的最后一個階段，是一種總結性的實踐教學環節。在畢業設計教學中，應對綠色建筑設計提出相應的要求。通過畢業設計，對學生所學的各種理論知識和技能進行全面、系統的檢驗。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計相關的設計競賽，如由全國高等學校建筑學學科專業指導委員會主辦“谷雨杯全國大學生可持續建筑設計競賽”等。這些學科競賽是綠色建筑設計教學的必要補充，它不但可以起到較好的導向作用，還可以激發優秀學生學習的積極性、主動性與創造性，從而起到以點帶面的效果。

四、結語

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

參考文獻：

[1]張磊，劉家平.綠色建筑設計教學研究[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