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“節約資源”與“保護環境”已成為我國的基本國策,建筑業占我國全社會總能耗的1/3,浪費極其嚴重,隨著我國城鎮化進程的加快和人們生活水平的不斷提高,建筑耗能比例還將上升。為實施可持續發展戰略,實現我國對減少溫室氣體排放的承諾,在建筑業必須大力推廣“綠色建筑”。2013年國家發改委、住建部制定了《綠色建筑行動方案》,標志著綠色建筑已成為最高級別的戰略共識。綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能,節地,節水,節材)、保護環境和減少污染、為人們提供健康、舒適、適用和高效的居住、工作、生活的使用空間、與自然和諧共生的建筑。綠色建筑行動方案明確了未來我國建筑業的發展將遵循綠色、循環、低碳的思路,以促進全社會在更高層面的協調和可持續發展。綠色建筑的推廣和應用標志著我國建筑業將面臨一場新的革命,它不僅對建筑的規劃、建筑設計、工程施工、建筑材料、建筑結構等方面提出了新的要求,也對從事建筑工程的人員提出了更高的要求。綠色建筑的發展方向包括:發展工程總承包、發展建筑信息模型(BIM)、發展建筑工業化和綠色建材等幾個方面。綠色建筑要求學生有跨學科的知識和技能,既要懂結構工程和施工技術的專業知識和專業技能,又要掌握建筑設計方面的知識,同時具備通過信息化手段將建筑全過程進行整合的能力。加強建筑工程專業課程的探索、開發與研究,將綠色建筑理念及相關知識融入專業教學中,讓學生理解綠色建筑的內涵,樹立節約資源、保護環境的意識,在專業層面上學習綠色建筑的相關知識,結合建筑業發展前沿和綠色建筑的生產實踐,掌握先進的專業技能,將對綠色建筑的發展、學生的就業以及職業發展起到積極的作用。
二、綠色建筑理念與專業教學融合的探索
廣州番禺職業技術學院建筑工程技術專業是廣東省第一批高職重點建設專業,為滿足廣東省建筑產業轉型升級、企業綠色節能技術創新及走向國際建筑市場的需要,以綠色建筑為特色,將綠色建筑的重要組成部分——建筑信息模型(BIM)技術、建筑工業化、綠色建材的理念及知識和綠色建筑節能構造及施工技術推廣有機地融入到了人才培養計劃及專業課程的教學中,不斷推進課程和教學方法的改革,取得了良好的效果。
1.將建筑信息模型技術(BIM)融入專業教學過程
建筑信息模型技術(BIM)的核心的理念是各階段的技術信息共享,貫通建筑設計、工程施工以及運營維護等階段,是全生命周期的管理技術,在可持續設計方面有著巨大的優勢,并對提升綠色施工的設計和施工效率,改進綠色施工項目的管理模式有著舉足輕重的作用。BIM技術的應用可縮短約8成的造價估算所需時間,且使造價估算的精度控制大幅提高,消除約4成預算外的更改。通過BIM的三維模型技術,在施工前發現并解決沖突,可以有效降低合同價格,使項目工期縮短,盡快實現投資回報。學院在2011年即與企業簽訂了合作協議,由學校提供場地、設備,企業方提供軟件和技術,建成BIM校外實訓基地,開發了建筑信息模型技術課程。BIM教學資源庫及實訓基地的建設,完成了將BIM技術與《建筑制圖》《房屋建筑構造》等課程的融合式教學,結合學生的專業能力、興趣愛好安排建筑設計、結構設計、設備設計、虛擬建造、工程造價確定等實踐項目,并通過完成虛擬的BIM咨詢項目,使學生體驗到BIM咨詢服務的全過程工作方法,為今后真實項目的參與和實施打下基礎。在頂崗實習階段,學生在校企雙方的指導教師共同指導下參與真實的BIM咨詢項目,至今共完成39項,包括“慈溪大劇院”“蚌埠博物館”等,共同培養具備“工程能力+BIM能力”的人才。BIM教學基地建成至今也培養了一批具有BIM技術的骨干教師,多次為設計院、施工企業進行BIM技術培訓同時完成BIM省培項目2次,收到了良好的效果。
2.將建筑工業化融入專業教學過程
建筑工業化是綠色建筑發展的必由之路,推動建筑的工業化是綠色建筑行動方案中的十大重點任務之一。建筑工業化是主要指建筑設計的標準化、構配件生產的工廠化、建筑施工機械化和施工組織管理科學化四個方面。建筑工業化是按照大工業的生產方式,通過現代化的制造、運輸、安裝和科學管理對建筑業進行改造,逐步采用現代科學技術的新成果,使建筑業從分散的、低水平的、低效率的現場人工濕作業及手工業生產方式,過渡到以工廠化生產制造為基礎,運用預制混凝土結構(PC)構件在現場以高度機械化的方法施工的大工業生產軌道上,使建筑業從目前的勞動密集型向技術密集型轉變,從而實現文明施工、保護環境的目的。建筑工業化區別于傳統建筑業設計與建造環節分離的特點,體現出全生命周期的理念,是設計施工一體化的生產方式,具有降低工程成本、提高工程質量、成本可控、進度可控的優勢,且工業化建筑施工現場沒有傳統建筑施工現場的粉塵、噪音、污水等污染。由于目前高職建筑工程技術專業的教材滯后于新的國家設計和施工規范,為此,學校采取了多種方式將建筑工業化融入日常教學中。首先,進行了人才培養方案的修改和補充,在相關課程中增加了建筑工程技術新進展的教學內容,使學生在學校學習期間就可以接觸到行業發展的前沿知識,了解到行業發展的前景,從而對建筑工業化有初步的認識。其次,將建筑工業化的相關內容融入相應的課程體系中,如,在《建筑工程概論》課程中對工業化建筑的起源、具體特征、特點、建筑方式和現狀及發展前景進行詳細的講解,觀看我國建筑工業化住宅視頻等,讓學生了解新型的結構體系,包括預制裝配式結構體系和鋼結構體系的特點;在《鋼筋混凝土結構》課程中增加了組合式預制混凝土結構的設計、預埋件設計等內容;在《建筑工程施工》課程中增加了預制裝配式住宅和裝配整體式住宅的建造方式,內容有施工工序的特點、施工中的關鍵點、預制配件的吊裝計算和施土組織設計等內容,還介紹了現場建造的工業化住宅,如,大模板住宅、滑升模板住宅和隧道模板住宅等;此外,在《房屋建筑構造》課程講授中介紹模數等標準化設計的內容。第三,確定課程教學目標,進行關于建筑工業化理論及實訓課程的開發,開設選修課,使學校建筑工程技術學院的學生行業視野更加開闊,能夠了解國家對建筑業發展的推廣方向,對綠色建筑、綠色施工的認識更進一步,從而主動涉獵相關的專業知識,為今后的工作和深造奠定良好的專業基礎;最后,在條件允許時,學院還安排學生在工業化建筑工地進行參觀,鼓勵學生到相關建筑工地進行實習、實訓。
3.將綠色建筑節能構造及綠色建材發展與應用融入教學過程
建筑節能是指在建筑物的選址、規劃、設計、建造以及使用過程中,在滿足同等需要或達到相同目的的條件下,依照國家的相關法律、法規,采用節能型的技術、工藝、建筑材料、建筑產品和建筑設備,以提高建筑物圍護結構的保溫隔熱性能和給排水管道系統、采暖供熱、通風、空調等系統的運行效率,合理有效地利用能源,盡可能降低能耗。龐大的建筑能耗,已經成為我國國民經濟的巨大負擔,因此,建筑節能是綠色建筑在中國發展的先導和核心。綠色建筑行動方案要求新建建筑必須嚴格落實建筑節能強制性標準,并逐步形成符合可持續發展要求的綠色建筑設計理念和技術規范。建筑材料是建筑的載體。綠色建材是指少用天然資源和能源,采用清潔生產技術,低能耗制造工藝,有利于人體健康和環境保護的建筑材料,是實現綠色建造的物質基礎。綠色建材的推廣與應用在綠色建筑的發展過程中不容忽視。學院以綠色建筑特色為導向,通過設置專業群平臺課,整合設計,優化專業人才培養方案,在房屋建筑構造課程中增加了墻體節能構造、屋頂節能構造、門窗節能構造等知識,在建筑材料課程中增加了綠色建材的篇幅,讓學生了解綠色建材的含義、種類、基本特征、初步評價標準,引入新材料在工程實際應用方面的教學內容。隨著綠色建材的不斷涌現,學院還布置學生參觀建材市場,調研綠色建材在建筑工程中的實際應用、遇到的問題以及發展的前景,撰寫綠色建材的課程論文。既豐富了學生的學習內容,又激發了學生的學習興趣,加強了學生對綠色建材的理解。此外,學院引進企業——荷蘭澳柯瑪設計公司等合作共建“綠色節能建筑設計”工作室,以新材料、新技術、新工藝及綠色節能材料、工藝、構造為研究重點,開展應用型科學研究和技術攻關,為教師和企業建筑設計師指導學生開展綠色節能材料的創新設計活動提供了實驗實訓條件。另外,還拓展與省市各類建筑業行業協會的聯系合作,借助協會培訓平臺開展綠色施工技術的推廣,打造建工論壇,舉辦以建筑節能和綠色生態建筑為主題的新技術產品展示會,交流展示行業新技術,形成了既滿足企業用人需要又滿足學生發展的課程體系。
作者:朱艷峰 路浩東 單位:廣州番禺職業技術學院