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Energy-savingArchitectureandArcology建筑节能与生态建筑课程目的与内容学时：32学时课程性质、目的本课程是建筑学的一门基础课，它研究“生态建筑与建筑节能”的基本理论与方法，帮助学生建立环境与生态意识，培养学生的建筑节能基本技能。通过本课程的学习，学生将具备建筑节能设计能力，掌握生态建筑的基本理论和应用，掌握节能技术的方法和规则。教学方法与成绩评定•教学方法：•课堂：讲课为主；讨论为辅•课外：习题、阅读为主•成绩评定：•考勤、日常讨论，课堂表现以及小作业：30%•期末：70%。学习本课程的参考书目参考书目：1、冉茂宇、刘煜,《生态建筑》,华中科技大学出版社，2008年2、罗忆、刘忠伟,《建筑节能技术与应用》,化学工业出版社，2007年3、李海英，《生态建筑节能技术及案例分析》,中国电力出版社，2007年4、夏云、夏葵、施燕《生态与可持续建筑》,北京，中国建筑工业出版社，2001年5、王长庆、龙惟定、杜鹏飞，PublicTechnologyInc.USGreenBuildingCouncil，《绿色建筑技术手册》,北京，中国建筑工业出版社,1999年等书籍。6、通过网络查找一些相关的期刊论文、信息等。各章节目录介绍第一章生态建筑学概论第一节生态建筑（学）的起源第二节生态建筑学研究的对象、目的、内容和方法第三节生态建筑的概念及本质内涵第四节生态建筑标准第五节生态建筑的设计原则第六节生态建筑研究的现状第七节生态建筑存在的问题第八节问题的对策及解决方法第二章气候与建筑第一节全球气候形成与分区第二节我国气候特征与区划第三节世界传统民居建筑第四节中国传统乡土建筑第三章建筑节能技术第一节建筑选址第二节体型设计第三节建筑围护结构第四节自然采光技术第五节绿色照明第六节自然通风第七节可再生资源利用第四章建筑节能与生态建筑大师介绍及作品实例第一节理查德·罗杰斯第二节伦佐·皮阿诺第三节诺曼·福斯特第四节托马斯·赫尔佐格第五节杨经文第六节查尔斯·柯里亚第七节哈曩·法寒福斯特第五章生态建筑实录第一节文化建筑印度尼西亚大学日本研究中心第二节办公建筑东京煤气公司总部大厦第三节科研、生产机构第四节居住建筑第五节其他各章节目录介绍各章学时分配序号内容课时讲课实训小计1生态建筑概述882气候与建筑663建筑节能技术884建筑节能与生态建筑大师介绍665生态建筑实录44合计3232第1-2讲建筑节能与生态建筑第一章生态建筑学概论第一节生态建筑（学）的起源第二节生态建筑学研究的对象、目的、内容和方法国内外一些特殊建筑：新奥尔良的一座名为“诺亚”的生态建筑日本多层太阳能住宅日本太阳能住宅英国的BRE绿色环境楼英国Integer绿住宅示范房德国爱森RWE办公楼上海闵行区生态示范楼马来西亚的生态-智能建筑MenaraMesiniaga,Malaysia,1992,T.R.Hamzah&Yeang第一节生态建筑（学）的起源1.1建筑与地球生态环境建筑的本质及发展从生态学角度看，建筑的本质是人类为了自身的生存和发展所作出的对外界环境的一种适应和改造。建筑是人类生活方式的重要体现，其形式、功能及布置方式等也在适应气候、生活方式等环境因素中不断变化发展、进化。第一章生态建筑学概论建筑活动对地球生态环境的影响地球生态环境是人类赖以生存和发展的根，它是经过46亿年漫长的演化形成；而人类只是在新生代末期才产生的，是地球生态系统的组成部分。人类一诞生就开始适应和改造自然环境的活动，并不断加强，直至目前已经严重破坏了地球的生态环境。导致：人口膨胀增长，资源匮乏，全球气温变暖，臭氧破坏，环境污染，生态破坏，威胁着人类的生存和发展。建筑是人类从事各种活动的主要场所，建筑活动与人口增长，资源浪费，环境污染和生态破坏密切相关：建筑物在使用过程中消耗能量占能量消耗总量的比例很大，约25%~40%，甚至50%。建筑活动对全球变暖和臭氧破坏负有很大责任：建筑活动排放的二氧化碳占总量的30%左右；排放的氟氯化合物占排放量的50%左右。建筑活动是造成当前地球生态环境危机的主角之一。主要温室气体及其对气候变暖的影响1.2生态建筑（学）的产生与发展20世纪50年代到60年代，大气，水，食物等被污染，造成了各种社会公害，直接威胁到人们的生存和健康，众多学科纷纷与生态学相结合，出现很多交叉学科。生态建筑学的产生1）20世纪60年代意大利建筑师保罗索勒瑞（PaoloSoleri)创建城市建筑生态学理论：从生态学的角度来认识建筑，以此达到与自然的和谐共生Ecology+Architecture=“Arcology”生态学建筑学生态建筑学2）1969年美国建筑师麦克哈格（Ianl.McHarg)著作DesignwithNatre，通过综合因子的叠加与分析得出最优的行径方案，表明生态学这一解决环境问题的武器在建筑学领域的应用和发展3）在我国，清华大学建筑学院高亦兰先生，1985年首次介绍了保罗索勒瑞（PaoloSoleri)及其“Arcology”理论，将“Arcology”译为“建筑生态学”，后来也称为“生态建筑学”生态建筑学的发展尽管从起源看这门学科不过40多年历史，但一直致力于解决建筑领域中人类面临的环境与生态问题，并随着新问题和观念的产生而不断发展。20世纪60年代：当时的环境污染所带来的一系列问题20世纪70年代：世界性石油危机，能源使用和供应器相关的问题---开展了被动式太阳能建筑研究，并在保温隔热方面做了大量工作20世纪80年代：大范围的污染和破坏已经殃及全世界各国，环境和生态保护成为生态建筑学讨论的焦点。20世纪90年代：可持续发展理论成为全球共识，环境，生态，资源被世界各国共同关注。进入21世纪：社会、经济、自然协同发展成为各行各业共同致力的目标；人、社会、建筑、自然和谐共生与协同发展成为生态建筑学致力于的目标作为一门学科，国外对城市生态学的相关研究起源于1920’s，从60年代起，城市生态学研究在国外很快发展起来，既有理论，又有实践。如前苏联用生态学方法改善城市气候；美国从生态学角度考虑确定合理的社区规模；联合国的“人与生物圈”计划已把城市生态列为人类共同的重点研究项目之一。第二节生态建筑学研究的对象、目的、内容和方法2.1生态建筑学的概念及研究对象生态建筑学作为一门新兴的交叉学科，建立在生态学基础上，是生态学与建筑学相结合的产物。所谓生态建筑学(Acologies)或称建筑生态学(Arcology)，是建立在研究自然界生物与其环境共生关系的生态学(Ecology)理论基础上的建筑规划设计理论与方法；或者换过来说，是探索地球上生命活动功能均衡发展的生态学延伸于建筑学领域的一个分支，反映出现代建筑思潮的价值取向。研究对象是由人、社会、建筑、自然共同组成的人工生态系统。人居角度：人居生态系统社会角度：社会生态系统建筑学角度：建筑生态系统建筑生态系统层次划分表建筑生态系统层次划分表表中的“道”表示的是希腊建筑学家道迪亚斯，“吴”表示我国两院院士吴良镛。2.2生态建筑学研究的目的生态建筑学对建筑生态系统进行研究的目的有2方面：一是促进已有建筑的生态化，使其与人、社会、自然协调发展，完善建筑生态系统的结构和功能，从而最终实现人与自然的和谐发展。二是减少新建、扩建、改建建筑对原有生态系统的破坏，力图促使被破坏的自然生态系统得到恢复，充分利用有限的资源，使新建、扩建、改建的建筑与其周围环境协调一致，在满足人类生存需要的同时，也满足其他生物的生存和发展，一句话，使新、旧建筑都成为“生态建筑”！具体目的如下：1).提高建筑对可再生能源利用率，实现能源自供。2).提高建筑对能量的利用效率，实现能量的多级利用。3).尽量采用可回收和重复利用的材料。4).尽量减少垃圾和废气废水的排放。5).抑制或杜绝有毒有害物质进入自然生态系统。2.3生态建筑学研究的内容对于不同尺度的研究对象，生态建筑学关注的重点也不一样。内容大致如下：1）建筑生态结构方面的研究①建筑活动、建筑材料和建筑垃圾对非生物因素（气候、土地、土壤、水等)的影响。②建筑活动对自然生物的影响以及由此产生的生物反映。③建筑活动对人的直接影响。2）建筑生态系统功能方面的研究建筑生态系统功能指系统内部各组成部分所起的各种作用。体现在食物链、食物网、物质的产生和输入，建筑物的密度和建筑中人的容量。3）建筑生态系统的动态研究包括建筑生态系统的形成、发展的历史过程以及与此相应的自然和人文变化的动因分析。可为旧建筑改造和新建筑建设指明方向。4）建筑生态系统的性能研究对建筑生态系统性能进行模拟、评价、预测和优化。5）建筑的生态设计，生态建设和生态管理研究根据生态建筑学的理论，对建筑生态系统进行生态评价、生态设计、生态建设和生态管理。6）建筑生态系统与外界环境间关系的研究其中包括人员、物资、信息的交流以及相互影响等。总之，生态建筑学研究的内容主要涵盖自然生态、地球环境、能源资源三大领域，同时兼顾对社会环境和人文生态的关注。2.3生态建筑学研究的方法1）系统分析的方法建筑的环境分析----对自然、社会、人的分析建筑的功能分析----对建筑生态系统内各构成要素间能量流、物质流、信息流的分析2）模拟设计的方法在系统分析的基础上，通过建立模型，对建筑生态系统的整体或者部分进行结构和功能的模拟，将系统内种种复杂的、不可见的直接或间接的关系，以可见的、直观的、定性或定量的方式来表达，从而获得最优化的设计方案。3）现场实测的方法在工程竣工后，对某些参数进行现场实测，能准确的反映工程竣工后的实际性能。4）指标评价的方法通过一系列的指标，对建筑设计成果在满足人和环境内在需求及价值方面的优劣程度及实施可能性的评价。四者之间相辅相成，互为补充。实际中多次循环往复运用。21世纪建筑学观念进入生态建筑学阶段。此前经历了五个阶段。每一个递阶都伴随着人们对人与环境关系认识的飞跃。1、实用建筑学阶段：建筑作为生存的物质手段（巢穴）。2、艺术建筑学阶段：关注人本身的需求和艺术表现力。3、功能建筑学阶段：建筑视为工业产品，建筑设计成为职业，人们更多地关注建筑学理论发展和设计手法变化；4、空间建筑学阶段：个体走向群体，关注建筑之间、建筑与环境的关系，后期发展为城市规划，着眼于城市总体与建筑本身的关系。5、环境建筑学阶段：这是认识并实践建筑是环境的科学和艺术的阶段，产生景观建筑学。生态建筑学观念的变迁生态建筑学是研究建筑学进化的科学，生态建筑学的研究，将从根本上革新我们的建筑学观念，使我们熟悉生态原理，树立完整的生态观念。2.4生态建筑学研究动向1)建立“人类生态系统”的“全环境”概念；2)环境资源新价值观。研究人工生态系统物资流、能量流和信息流，进行调控，提高资源和能源的利用率；3)评价标准和预测方法，以适应大系统环境问题的研究；4)新能源与新工业。结合国土开发，改善生活环境；5）重视全球环境问题；6）新技术的应用对人类社会生态系统的影响。社会生活信息化对社会生活环境与人类环境的影响。