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绿色建筑理念参数化设计研究
关键词：参数设计、绿色建筑设计、教育改革一、参数设计课程的背景和发展现状参数设计是本校建筑学专业的重要选择科目，第四学年上学期由建筑学学生开放，学生的选择率常年100%左右维和有。本课程之前的主要任务是让学生掌握有关参数设计的软件基本命令和使用方法。但是，综合综合综合综合综合教育成果和学生反馈，教学过于重视理论，缺乏实践操作。2018年开始，以河南工业大学高等教育教育改革研究项目为契机，针对以上问题，笔者对参数化设计课程进行了与绿色建筑设计相结合的教育探索。近年来，随着参数化技术的成熟，国内外的学者和设计师开始将重点放在参数化的绿色建筑设计上。例如，以寒冷地区的办公室整体为例，探索Ladybug+Honeybee适用于国内的参数化节能设计方法。通过参数化设计方法改善室内外风环境和室内光环境。根据参数化设计和多目标，寻找优秀的算法。以城市室外热环境的优化为出发点，研究城市居民区的绿色优化。设计[3]；构建多目标优化的简化设计模型，大大提高性能计算速度，缩短方案阶段的建筑能源消耗模拟优化[4]。这都为融合参数化和绿色建筑设计的教育探索提供了有效的构思启发。
二、参数化教育改革意义《中国建筑能源消费研究报告（2017年）》显示，2015年全国五分之一的能源消费来自建筑能源消费，全国建筑能源消费总量仅次于世界排名第一的美国，但人均能源使用量低于世界平均水平[5]。随着经济社会的发展和国民生活水平的提高，我国建筑能源消费继续增加，节能减排形式严峻，任务艰巨。在
年初，某些技术方法的奖励措施未能解决不同的使用模式和驾驶调整方式的高能消费。为了解决这个难题，绿色建筑设计逐渐完成了从“措施控制”向“效果指南”的转变。同时，过去传统的绿色建筑设计大多存在“重后期技术的叠加，轻前期空间的优化”问题，“模拟”阶段只有方案后期的评价，没有介入设计前期，失去了指导方案设计的根本意义[6]。在
有效的绿色建筑设计过程应该是反馈信息和结果并循环的过程。参数设计在英语中是ParametricDe-Sign，通过将方案初期提取的设计问题编译成一系列计算机可识别的参数，使计算机处理以往设计中的建筑形态的生成过程[8]。绿色建筑设计通常要求日照、风速、光照、能量消耗等参数模拟的最佳值，而基于数字技术的参数化设计则是通过逻辑性和效率性巧妙地弥补过去的设计缺陷，以目标和效果为导向的绿色建筑设计。可以应用于建筑设计，大大提高工作效率。
两者的结合作为建筑学学科的交叉内容，可以给绿色建筑设计带来新的强大动力。三、参数化与绿色建筑相融合的软件支持Grasshopper（以下简称GH）。使用运行在Rino环境中的程序算法生成模型的插件。作为参数化技术集成平台，全面覆盖了绿色建筑性能设计和仿真插件。一般的插件有LadybugTools、Diva、ArchSimEM、Geco、Galapagos、Octopus等。可以分析气候、日照、光照、能源消耗模拟、单目标和多个最佳解决方案等。
GH还可以嵌入Python脚本语言，动态和更自由地处理数据。另外，通过链接BIM平台的插件，在GH平台上构建的模型也可以简单地导入到BIM中，在不同时期工程的每个参与者都可以使用。基于这些GH平台的设计工具为以目标和效果为导向的绿色设计提供了技术手段“11”，为教育改革提供了工具支持。四、参数化教育改革路径（一）融入绿色建筑设计教学内容的学生除了掌握参数化设计方法和熟练操作软件外，还追加掌握参数化设计与绿色建筑设计的结合方法，完成理论向实践的转变，有必要将学到的知识应用于之后的建筑学专业设计课。具体融入绿色建筑设计的教育内容被细分为以下三个方面。作为设计开始的第一步，研究建筑群的尺寸、配置方式、容积率等参数变量对基地的风环境、光照、日照的影响。
通过与GH对不同模型的模拟进行比较来导出最佳体块。单体设计：研究不同块状块对室内能耗的影响，优化最节能的平面。
的详细设计：研究不同窗壁比、遮阳、结构等参数变量对室内能源消耗、光照、日照的影响，得到最终设计，与能耗目的显示值进行比较。（二）在教室内外结合的软件教学战略改革后的课程采用课堂前预习、课堂笔记、课堂上练习的教学策略，并支持4人小组合作的学习模式，在达到熟练的操作软件的基础上，学生的自主学习能力提高合作能力、逻辑思维能力和知识转化能力。在
课之前预习。玻璃跳伞软件没有汉字版本，为了不影响课堂进度，需要学生事先熟悉相关英语词汇。另外，制作共享文件，提前上传上课前需要的资料和上课时的讲义，在学生上课前自己下载学习，提高教学效率。
讲义笔记：在参数设计课程中，与格雷斯跳伞软件相关的运算处理器有数百个，但软件教育常常有“上课时忘记”的特征。好的记忆性不如烂笔头，要求学生们记录软件教育过程中的重点和难点，做到温故知新。在课下练习。每节课都进行高质量的练习。练习内容包括这门课的摘录和下堂课的预习。在课堂下练习和审查，占总的30%。通过
这些练习，学生完成了增量学习的转化，加强了知识点的领悟，加深记忆力。利用课时，设计参数化的微信群和QQ群，与学生一起研究问题，用于解疑。
（三）引入研讨会形式的教学特色参数化的课程设定为18小时（理论）+26小时（实验），课程改革后，抽取26小时的实验课中的16小时，以2天的研讨会形式授课。通过讲座、头脑风暴、小组讨论等一系列方式，在学生和老师之间充分交流，最后以小组形式汇报教学成果。五、教育成果的最终教育成果以学生四人组为单位，选择三年级的设计工作，利用学生所学的参数化设计和绿色建筑设计方法，对改造前的设计进行改造，使设计更加绿色