許國強
摘要:本文通過分析當前建筑設備課程存在的問題,梳理綠色建筑與建筑設備的關系,提出了以系統(tǒng)為主線,采用設備與建筑設計緊密結合的教學方法,綠色建筑相關知識貫穿始終的課程體系,為相關專業(yè)設備課程教學提供新的思路。
關鍵詞:綠色建筑;建筑設備;課程體系
中圖分類號:G642.0 ? ? 文獻標志碼:A ? ? 文章編號:1674-9324(2019)20-0238-02
近年來,綠色建筑技術快速發(fā)展,國內大部分省市新建建筑達到綠色建筑水平已是最低標準,綠色建筑強調的是建筑的被動式技術與主動式技術的結合,這對建筑師提出了更高的要求,了解必要的建筑設備知識,熟悉綠色建筑評價標準中各專業(yè)所占的比重,權衡建筑設計與建筑設備在綠色建筑實現(xiàn)過程中的貢獻,已是建筑師無法回避的問題。本文旨在結合綠色建筑評價標準,探討新形勢、新技術背景下建筑學專業(yè)設備課程的教學方法,為相關專業(yè)建筑設備教學提供參考。
一、建筑設備課程教學現(xiàn)狀分析
1.課堂教學效果欠佳。建筑設備課程涉及給水排水、暖通空調、建筑電氣等內容,這些課程的學習要有一定的水力學、流體力學、傳熱學、工程熱力學、電工學的基礎,建筑學專業(yè)的培養(yǎng)體系中并無相關的課程安排,而現(xiàn)有的教材中涉及課程原理的內容較多,學生接受困難較大,導致學生學習興致不高、教學效果差等問題。
2.新技術新理念在課程中的更新不足。當前的教材一直延續(xù)傳統(tǒng)建筑設備教材方式,以系統(tǒng)為主線,介紹各類系統(tǒng)的原理、類型、布置與敷設方式等,對于新技術、新理念介紹較少。隨著生態(tài)建筑、綠色建筑、健康建筑、海綿城市等新理念的不斷出現(xiàn),各類新型建筑設備以前所未有的速度在市場上涌現(xiàn),設備更新?lián)Q代速度極快,這種形勢下,仍然沿用傳統(tǒng)的教材顯然不能滿足專業(yè)發(fā)展的需求。
3.缺乏與建筑設計課程之間的配合。建筑設備課程為獨立講授的方式,課程一般分為給水排水篇、暖通空調篇、建筑電氣篇,授課教師一般為建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)教師,國內大部分院校建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)和建筑學專業(yè)不在同一個學院,兩個專業(yè)老師之間缺乏聯(lián)系與溝通,導致任課老師不清楚建筑學專業(yè)訴求,更無法結合建筑設計進行教學,對建筑師知識體系的構建效果不佳。
二、綠色建筑對建筑設備的要求
我國綠色建筑執(zhí)行的標準為《綠色建筑評價標準(GB/T 50378-2014)》,其中設計評價包括節(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、室內環(huán)境質量等5類一級指標,其中節(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、室內環(huán)境質量4類指標均與建筑設備有關[1]。
1.節(jié)地與室外環(huán)境。節(jié)地與室外環(huán)境在居住建筑中比重為0.21,公共建筑中比重為0.16。涉及建筑設備內容包括:綠色雨水的基礎設施、屋面與地表雨水徑流,在傳統(tǒng)的建筑設備教學中,只包含雨水排水及室外排水內容,對于雨水的徑流控制、回收利用并無涉及,這是建筑設備教學中應當考慮加入的內容。
2.節(jié)能與能源利用。節(jié)能與能源利用指標在居住建筑中比重為0.20,公共建筑中比重為0.18,是權重最高的一項指標。涉及建筑設備內容包括:供暖通風與空調、照明與電氣、能量綜合利用等內容,是“標準”中涉及建筑設備最多的一項指標,基本涵蓋了建筑設備課程中暖通空調、建筑電氣的內容,占該項指標的78%。其中能量綜合利用是目前建筑設備教學中比較欠缺的內容,主要是排風的能量回收、蓄冷蓄熱、余熱廢熱回收利用、可再生能源應用等,這些內容對于建筑總體節(jié)能貢獻很大,應貫穿在講課內容中。
3.節(jié)水與水資源利用。節(jié)水與水資源利用指標在居住建筑中為0.24,公共建筑中比重為0.28,涉及內容全部與建筑設備有關,主要包括:節(jié)水系統(tǒng)、節(jié)水器具與設備、非傳統(tǒng)水源利用,在傳統(tǒng)建筑設備教學中,給水排水部分重點講授的是給水排水系統(tǒng)、原理、分類,對于節(jié)水內容中中水利用、節(jié)水器具略有涉及,但所占學時較小,深度不夠,對前沿的節(jié)水設備、節(jié)水技術案例介紹欠缺。
4.室內環(huán)境質量。室內環(huán)境質量指標在居住建筑中比重為0.18,公共建筑中比重為0.19,該類指標也涉及很多建筑設備內容,如:熱濕控制系統(tǒng)、空氣質量監(jiān)控系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、氣流組織分布等,雖然涉及內容較少,但這些內容對居住環(huán)境的作用至關重要。
三、建筑設備課程教學方法的改進
1.課程體系構建。結合綠色建筑評價標準及建筑學專業(yè)特點,形成以系統(tǒng)為主線、設備與建筑設計緊密結合的教學方法、綠色建筑相關知識貫穿始終的課程體系,具體見圖1。
建筑設備系統(tǒng)包括給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、電氣系統(tǒng),各系統(tǒng)的基本組成為源、輸送媒介、末端,從各類系統(tǒng)的共性和承啟關系出發(fā),將系統(tǒng)組成、基礎理論逐步細化和簡化,方便學生理解。教學方法改變以往理論講授為主的教學方式,注重學生的參與度,通過案例解讀、工程師講座、實地參觀、學生調研匯報等方法,將理論教學與實踐緊密結合,建筑設計與建筑設備緊密結合,便于學生理解和應用,提升教學效果。綠色建筑相關知識點貫穿于整個教學過程,重點介紹新技術新方法,適應建筑學專業(yè)發(fā)展的趨勢。
2.教學計劃的改進。建筑設備課程為32學時,在8個教學周內完成。將課程分為六個部分,分別為給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、通風系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、電氣系統(tǒng),課程減少基礎理論講授時間,共12學時,每部分2學時;案例分析12學時,每部分2學時;工程師講座2學時,邀請有經驗的工程師介紹工程實踐中設備與建筑設計的關系及問題;實地參觀4個學時,參觀內容為消防系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、空調系統(tǒng);課程總結及學生匯報4個學時,其中2個學時穿插在案例分析環(huán)節(jié)。綠色建筑相關知識點貫穿于課程中,選取采用新技術新方法的綠色建筑案例進行教授,培養(yǎng)學生進行綠色建筑設計的意識,建筑設備教學計劃見表1。
由于課上學時較少,需要學生課下進行自學與調研,對課上學習內容形成必要的補充。課下調研采用分組方式,5—6人為一個小組,選擇一個小型公共建筑,要求學生對建筑中的水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)進行實地調研,調研內容包括系統(tǒng)實測、系統(tǒng)分析、設備與建筑設計結合程度等,課上安排時間以小組的方式進行匯報和討論,培養(yǎng)學生實際應用能力。
四、結論
本文對目前建筑學專業(yè)設備課程教學過程中存在的問題進行了反思,從問題出發(fā)結合現(xiàn)行《綠色建筑評價標準(GB/T 50378-2014)》,對標準中有關建筑設備內容進行了梳理分析,提出了以系統(tǒng)為主線、設備與建筑設計緊密結合的教學方法、綠色建筑相關知識貫穿始終的課程體系,為新形勢下建筑學專業(yè)設備課程教學提供了新的思路。
參考文獻:
[1]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部.GB/T 50378-2014,綠色建筑評價標準[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2014.