生态建筑总结——EcologyArchitecturedesignsummary生态建筑的兴起•18世纪末在西欧兴起的工业革命之后,工业化运动在全球范围内引发了一场征服自然的物质革命。这场革命虽然带来了巨大的物质财富和社会福利,但是,人类物质活动的扩大已经造成了严重的生态后果:酸雨、温室效应、臭氧层破坏、全球气候变暖、土地荒漠等,人类不断扩大的物质活动在加速物种灭绝的同时,也严重威胁着人类的生存环境,全球有限的自然资源日趋枯竭,水资源严重短缺,这一切已经到了威胁人类生存与发展的程度。•面对严峻的挑战,生态与可持续发展意识已经成为一种全球性共识,运用生态科技创造真正意义的生态建筑,成为当代建筑的一个重要发展方向。一、生态建筑观念的历史演进•1.传统文化的生态哲理•中国古代哲学强调人与自然之间内在的有机联系,蕴含着素朴的生态智慧,其中“天人合一”思想就是这种认识的概括和总结。这里的“天”是囊括一切的自然,是客体;“人”是与天地共生的主体,“天人合一”是主体融入客体,形成二者的和谐统一。道家思想主张顺应天道、自然而为。•对于中国传统文化的人与自然共生的哲学观,英国学者李约瑟指出,再没有其他地方表现的像中国人那样热心于体现他们的伟大思想——“人不能离开自然”的原则。2.现代主义城市规划理论中的生态思想•建筑与自然的和谐相处是人类的不断追求,早在19世纪末20世纪初,工业化与城市化迅速发展所引发的社会危机与生态危机,就已经引起欧美社会有识之士的关注,最终导致了现代主义规划理论的诞生。•资本主义工业化带来的城市问题成为摆在有良知的政治家和建筑师面前的严峻挑战,现代城市规划的先驱者们不约而同的试图依靠先进、便捷、安全的城市交通系统,打破城市的圈层式扩张模式,把城乡作为完整的体系进行统筹考虑,使城市居民能够方便的“回到自然中去”。•代表人物:•英国政治家霍华德:1898年出版《明天:通往真正改革的和平之路》,提出了小型的、兼具城市和乡村优点、融于大自然的”田园城市“模式。•美国园林学家奥姆斯特德:景观建筑学的开创者,他认为大城市违反了大自然的规律,城市空间是衰落和不健康的地方,因此应当采用将自然风光带进城市的方法进行补救。•苏格兰学者盖迪斯:1915年在《进化中的城市》一书中提出生态学区域论观点。•美国城市理论家芒福德:进一步提出地区城市概念,力图实现大中小城市的结合、城市与乡村的结合、人工环境与自然环境的结合。3.现代建筑运动的生态化探索•20世纪20年代兴起的现代建筑运动,积极运用工业革命带来的工业化与技术革命成果,把科学理性精神与高度的社会责任感相结合,与现代城市规划的先驱者们一样,为解决工业革命带来的现代社会的环境与生态危机,进行了不懈的探索。•例如:•格罗皮乌斯曾宣布,他的建筑要给德国工人阶级带来起码每天6h的日照。•柯布西耶提出的“新建筑五点论”,目的是把“绿色、阳光和空气”引入建筑。他在1933年提出的“光明城市”规划中,采用高层低密度和底层架空的手法,取代传统的街坊组团,减少建筑占地面积,扩大城市绿色开敞空间,沟通城市居民同自然环境的联系,同时运用屋顶花园恢复被建筑占去的地面绿地。4.有机建筑理论•20世纪30年代,出于对自然的热爱和对工业化社会的厌恶,现代建筑大师赖特提出了“有机建筑”理论。他把建筑视为“有生命的有机体”,他认为建筑应该是自然地,应当成为自然的一部分,它属于基地条件和周围地形,就像动物归属于森林和它周围的环境一样。他强调一座房屋的形态应当像植物一样成为大地和谐有机的要素。•此外,美国建筑师布鲁斯·高夫、匈牙利建筑师伊姆雷·马克维茨等也对有机建筑形态进行了探索。这些建筑师尊重自然环境、忠于材料本性的建筑思想对当代生态建筑的发展产生的积极影响。但是,有机建筑作为人类追求与自然和谐相处的建筑理想的延续,由于缺乏科学的生态建筑观念和生态技术的支持,最终流于建筑形式层面对自然形态的主观模仿。二、当代建筑生态理论概述•生态建筑理论是生态与可持续发展思想在建筑学领域的体现,是对包括现代建筑运动在内整个人类建筑历史深刻反思的产物。•现代主义建筑理论以工业化大生产为基础,以满足人的单方面功能需求和降低生产成本为基本目标,忽视了建筑全生命周期的资源消耗和环境效益。生态建筑理论在追求经济和功能的合理性的同时,增加了资源与环境两个重要参数,使建筑设计从单纯追求功能与经济效益目标转变为“功能——经济”和“环境——资源”并重的双重目标。•如果说20世纪上半叶的现代建筑运动第一次将社会经济现实作为建筑设计的出发点,将社会进步与平等作为建筑设计的崇高目标;那么,当代生态建筑则将人类社会与自然界之间的和谐共生作为设计出发点,将一个地区的局部利益与整个世界的整体利益结合起来,将我们这一代的即时利益与整个人类的长远利益结合起来,公正合理的与他人和后代分享我们这个地球有限的资源。1.可持续发展观•可持续发展思想推动了建筑设计观念的进步,建筑的生态化作为实现人类社会可持续发展的重要环节,成为建筑师和社会关注的焦点。•1993年6月,国际建协在芝加哥召开第18次大会,大会主题为“为了可持续未来的设计”,大会通过的《芝加哥宣言》向全球建筑师发出呼吁:经济发展虽然是社会现代化的全部内容,人类必须学会在保护生态环境的基础上规划、设计和建设。宣言要求把环境与社会的可持续发展作为建筑师职业与社会责任的核心,加强环境保护与资源利用技术的研究和应用。《芝加哥宣言》还呼吁,促进资源的再生与继续利用,改变大规模耗费物资和能源的城市建设方式,建立适应不同自然条件和文化传统的多样化、高低技术相结合的适宜性技术体系。2.从生态学到生态建筑学•生态学是研究包括微生物、植物、动物以及人类在内的生物界与其生存环境之间相互关系的科学。1869年,生态学概念由德国生物学家赫克尔首次提出。他把生态学定义为:研究有机体及其环境之间相互关系的科学。生态学研究的基本对象包括:生物与生物之间的相互关系,生物与环境之间的相互关系。•20世纪60年代,美籍意大利建筑师保罗·索勒里首次提出了生态建筑学概念,把生态学与建筑学两词合并为生态建筑学,提出许多生态设计原则和技术措施,其中包括:生命世界是所有设计的母体;设计必须遵从而不是违背生命规律;设计必须体现生物地方性;建设必须基于可再生的能源、资源;设计应有助于整个生物系统、体现可持续性;设计应同周围自然环境协同发展;设计和建设应有助于我们的星球恢复原有的良好环境;设计应遵从神圣的生态系统等。3.生态建筑学•当代的生态建筑观念是一种整体的生态环境观念,其目标是尽可能减少一切不可再生资源和能源的消耗,减少对生态环境的负效应,有益于使用者和他人身心健康,同时有利于促进城市经济与文化发展。今天,生态建筑观念已经在空间——时间两个维度上大大的拓展,这种“空间”和“时间”的全方位审视构成了生态建筑学的完整内涵。•生态建筑学把城市和建筑视为生态系统的有机组成部分,以人工环境为主的建筑环境不仅包括建筑、街道、广场等物质环境(无机环境),还包括空间内的生物环境(人、动、植物等有机环境)。三、绿色生态建筑•绿色生态建筑形态与其他建筑思潮流派不同,它没有标志性的风格,也没有晦涩的哲学阐释,而是呈现出开放性、多样化的特征。•当代生态建筑形态朝着“重技化”和“自然化”两个方向演变,随着生态技术与建筑设计的日益整合,这种“重技化”倾向使当代生态建筑形态呈理性化趋势;同时,由于生态建筑形态往往采用“仿生”、“拟态”等手法来契合自然,因此与传统建筑形态相比,生态建筑形态将变得更加温和、更加自然化。概念的澄清——绿色建筑的“绿色”,并不是指一般意义的立体绿化、屋顶绿色建筑花园,而是代表一种概念或象征,指建筑对环境无害,能充分利用环境自然资源,并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑,又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。建筑物是能耗和碳排放大户工业28%交通运输33%绿色建筑是在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。——《绿色建筑评价标准》GB50378-2006经济效益环境效益社会效益节能环保适用绿色建筑三大要素及其三大效益节能\节水\节材\节地室内环境质量\智能控制减少环境污染减少二氧化碳排放“健康”“适用”“高效”1、节能四、深入理解绿色生态建筑1-1、太阳能光热系统太阳能供暖利用太阳能转化为热能,通过集热设备采集太阳光的热量,再通过热导循环系统将热量导入至换热中心,然后将热水导入地板采暖系统,通过电子控制仪器控制室内水温。在阴雨雪天气系统自动切换至燃气锅炉辅助加热让冬天的太阳能供暖得以完美的实现。春夏秋季可以利用太阳能集热装置生产大量的免费热水。1-2、太阳能光伏系统热冷冷热热热热冷冷暖暖冷在冬天,我们从土壤中吸取热量冷暖在夏天,我们把热量排到土壤中2、地源热泵系统(原理:以岩土体为冷热源,由水源热泵机组、地埋管换热系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。)3、毛细管三维辐射采暖制冷系统冬季,毛细管内流淌着较低温度的热水,均匀柔和的向房间辐射热量;夏季毛细管内流动着温度较高的冷水,均匀柔和的向房间辐射冷量。由于毛细管席换热面积大,传热速度快,因此传热效率更高。4、温湿度独立控制空调系统温度、湿度分别独立处理,可实现精确控制,处理效率高,能耗低。5-1、用光导管进行自然采光适用范围1.家庭照明、别墅、车库2.大型商场、医院、养老院3.厂房、仓库、办公楼、会议室4.学校教室、博物馆、体育场馆5.危险产地照明、地下室照明6.水产养殖、科学研究有人工作时自动打开该区的灯光和空调;无人时自动关灯和空调,有人工作而又光线充足时只开空调不开灯,自然又节能。会议室中安装人体感应,可做到有人开灯/开空调,无人关灯/关空调,以免忘记造成浪费5-2、智能照明系统6、自然通风ventilation3.swf6、围护结构6-1墙体节能墙体节能技术又分为复合墙体节能与单一墙体节能。——复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。根据复合材料与主体结构位置的不同,又分为内保温技术、外保温技术及夹心保温技术。——单一墙体节能指通过改善主体结构材料本身的热工性能来达到墙体节能效果,目前常用的墙材中加气混凝土、空洞率高的多孔砖或空心砌块可用作单一节能墙体。6-2窗户节能窗户节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。遮阳板建筑主体外立面有一条条横向排列的金属是遮阳百叶(穿孔透光铝板),百叶上有着大小长短不等的方型镂空,据说这一设计是史蒂芬·霍尔受一片棕榈叶的启发设计而成(会呼吸的表皮)根据太阳运行角度,室内光线强度要求,采用机翼性电控遮阳系统,在太阳辐射强烈的时候打开,遮挡太阳辐射,降低空调能耗。在冬季和阴雨天的时候打开,让阳光射入室内,降低采暖能耗。电控智能遮阳6-3屋面节能有屋顶花园的建筑不一定是绿色建筑,屋顶花园却是绿色建筑的要素之一黄花鸢尾梭鱼草再力花水葱污水采集器过滤器再次使用(1)雨水和污水的回收利用2、节水(2)节水器具的使用3、节材(1)建筑材料就地取材,至少20%(按价值计)的建筑材料产于距施工现场500公里范围内。(2)使用耐久性好的建筑材料,如高强度钢、高性能混凝土、高性能混凝土外加剂等。(3)建筑垃圾资源化综合再利用,可再循环材料(按价值计)占所用总建筑材料的10%。(4)在保证性能的前提下,优先使用利用工业或生活废弃物生产的建筑材料。(5)使用可改善室内空气质量的功能性装饰装修材料。(6)结构施工与装修工程一次施工到位,避免重复装修与材料浪费。(1)建筑场地选址无洪灾、泥石流及含氡土壤的威胁,建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源。(2)住区建筑布局保证室内外的日照环境、采光和通风的要求,满足《城市居住区规划设计规范》GB50180中有关住宅建筑日照标准的要求。(3)绿化种植适应当地气候和土壤条件的乡土植物,选用少维护、耐候性强、病虫害少,