生态建筑体系

生态建筑体系目录生态建筑的提出生态建筑的定义及原则生态建筑的技术应用生态建筑的分类生态建筑评价体系生态建筑实例赏析参考文献一、生态建筑的提出生态建筑体系20世纪50年代到60年代，在世界发达国家，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，成为当时人们极度关注的重大社会问题。这些问题表面上看有些是人的问题，有些是环境问题，实质上都可归结为人与环境的关系问题。它给人类敲响了警钟，使人们意识到，不断向环境索取资源和排放废物尽管能促进社会某些方面的发展，但也会阻碍社会其他方面的发展，并危及人类自身的生存。这些问题，引起了人们对生态学这门学科的极大关注，生态学被视为拯救人类、指导生产、改造自然、保护环境的强有力的科学武器。众多学科在这一时期纷纷与生态学结合，力图用生态学原理从各自学科的角度去解决环境污染和生态破坏问题。因此，很多交叉学科如农业生态学、人口生态学、工业生态学、资源生态学等应运而生。生态建筑的提出建筑学领域也不例外。20世纪60年代，意大利建筑规划师保罗·索勒(PaoloSole)首次把生态学(Ecological)和建筑(Architecture)相结合，将Ecology与Ar—chitectur两词合并为“Arcology”，从而开创了一门新兴的边缘学科——生态建筑学。生态建筑的提出从生态学的角度看，建筑的本质是人类为了自身的生存和发展所做出的对外界环境的一种适应或改造。无论是原始的简陋巢穴，还是今天的高楼大厦，其实质都是为满足人的各种需要而建造的。人的各种需要是建筑得以存在的基础，建筑能否满足和适应人的需要决定了建筑的存亡。建筑物是人的一种自产生态位，每一栋建筑都是平衡了基地、气候、社会文化、经济技术等因素而建造起来。生态位：一个种群在生态系统中，在时间空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系与作用。二、生态建筑的定义及原则生态建筑体系生态建筑涉及众多学科，很多内容目前正处于研究之中，所以尚未有统一的认识和看法。以下列出几种供大家参考。生态建筑的定义•1.生态建筑是以生态学为切入点、以生态思维（生态哲学）为理论导向、以生态美学为依托、以生态技术为保障、以生态法规为制约、以可持续发展为指南研究建筑与自然、人、环境、生态、美学、艺术等诸种和谐关系的一种具有综合性、共生性的后现代建筑范式。———《生态建筑》作者:黄丹麾山东美术出版社生态建筑的定义•2.生态建筑就是将建筑看成一个生态系统，通过组织(设计)建筑内外空间中的各种物态因素，使物质、能源在建筑生态系统内部有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废、无污、生态平衡的建筑环境。————《环境与健康知识问答》周中平等生态建筑的定义•3.生态建筑是尽可能利用建筑物当地的环境特色与相关的自然因素，比如地势、气候、阳光、空气、水流，使之符合人类居住，并且降低各种不利于人类身心的仟何环境因素作用，同时，尽可能不破坏当地环境因素循环，确保生态体系健全运行。————《建筑节能》2008年刊号:第2期生态建筑的定义•4.生态建筑是根据当地的自然生态环境，运用生态学、建筑学以及现代高新技术，合理的安排和组织建筑与其他领域相关因素之间的关系，与自然环境形成一个有机的整体。它既利用天然条件与人工手段制造良好的富有生机的环境，而同时又要控制和减少人类对于自然资源的掠夺性使用，力求实现向自然索取与回报之间的平衡。——《城市建筑的生态图景》曹伟中国电力出版社生态建筑的定义生态建筑安全绿色绿色建筑节能建筑健康生态建筑的定义在建筑生命周期（指由建材生产到建筑物规划设计、施工、使用、管理、及拆除之一系列过程）中，消耗最少地球资源，使用最少能源及制造最少废弃物之建筑物。遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑。RduceRecycleRevalueReuseRenew5R生态建筑的原则——5R原则•RevaIue在这里可以作“再思考”、“再认识”、“再评价”解释。从全球生态危机和可持续发展的角度出发观察建筑，可以发现任何建筑群都是消耗大量能源和材料的产物，而且在其使用过程中还将继续不断地消耗能源与材料。从这个意义上说，建筑亦是一个“耗能大户”。因此，新时期的建筑师必须改变以往的观点，引入可持续发展的观念来重新认识建筑，实现对建筑的“再认识”。生态建筑的原则——5R原则•Renew有“更新”、“改造”之意。在这里，常常是指对旧建筑的更新改造。在建筑物的建造过程中会消耗大量资源和能量，同时亦会产生不少废弃物，这都不利于保护生态环境。因此，如果能充分利用现有的质量较好的建筑，然后对其进行更新改造，以满足新的功能需要，这样就可以大大减少资源的消耗和降低能耗，同时亦能减少因大拆大建而产生的建筑垃圾。生态建筑的原则——5R原则•Reuse有“再利用”、“重复使用”的含义。对于建筑师而言，一般是指重复使用一切可以利用的材料、构配件、设备和家具等。“重复使用”的原则要求建筑师在创作中树立新的选材思想。首先，应该考虑利用以往材料与设备的可能性；其次，即使在选用新材料时，也应考虑这些选用材料和设备以后被再利用的可能性。在考虑材料和设备的价格时，也应该照顾到今后可能被再利用的因素。生态建筑的原则——5R原则•Rduce的原意是“减少”。这里常常是指减少对自然的破坏，减少能源的消耗和减少对人体的不良影响。减少对自然的破坏，首先就表现为建筑物不应建造在生态敏感地带。在设计中，建筑师应尽量减少建筑物的占地，达到节约用地的目标。对于建筑物可能排放出的废气、废水等也要有充分的估计，事先采取各种措施、减少对自然的破坏。其次，作为建筑师应该尽量结合气候、采用自然通风、自然采光的方法，减少建筑物对能源的依赖。在自然通风、采光无法形成舒适的内部物理环境，不得不采用人工照明和空调设施时，则必须通过良好的建筑热供处理，以充分提高能源的利用率，从而达到节能的目标。生态建筑的原则——5R原则•Recycle是“循环使用”之意。循环使用主要是根据生态系统中物质不断循环使用的原理，尽量节约利用稀有物资和紧缺资源。这在废水的循环处理过程中表现得尤为明显。生态建筑的原则——5R原则三、生态建筑的技术应用、、生态建筑体系生态建筑技术地源热泵被动式太阳能技术中水回收技术雨水收集技术智能化控制中庭生态技术门窗技术屋顶绿化生态建筑的技术应用太阳能光电技术外墙防热节能技术①地源热泵：利用土壤、地下水、地表水、海水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，再由热泵机组向建筑物供热供冷的系统。地源热泵是一种清洁能源，其CO2、SO2、NO2排放量，分别比传统能源减少68％、93％、73％，可减少城市大气污染，缓解热岛效应。由于地源热泵系统的换热器埋于地下，可以保证运行50年，期间不需任何维护，因此安装后可以节省大笔维护费用。②水源热泵：利用地表水塘、湖泊，将闭式管路直接投入水中，进行热交换。地（水）源热泵技术1风压通风散热建筑中庭生态设计+-2双层幕墙冬季间层保温夏季通风隔热3种植屋面冬季保温夏季隔热4墙面绿化隔热5室内绿化降温6利用地气降温7天窗冬季得热8天窗防止冷凝向玻璃送热风门窗节能技术住宅建筑：冬季得热、夏季防热公共建筑：自然采光、自然通风、空调能耗朝向窗墙面积比北0.25东西0.30南0.30①提高外围护结构的气密性增加载玻层数、提高中空程度、良好的密封，利用太阳能转化热能，白天提高室温5~10度。冬天可缩短供暖期，节能在65%左右。隔音降噪和抗冲击防盗、防紫外线和眩光污染。可翻转清洁，适用高层建筑。②控制窗墙面积比③采取遮阳措施遮阳板、绿化屋顶覆土绿化隔热节能技术改善热岛效应：吸收热能，有助散热。降低顶层温度，进而减低耗电量。美化环境。改善空气质素：植物可以隔滤悬浮粒子。调节雨水流量。提供休憩园地。屋顶甚至可以种植农作物，提供食物。外墙防热节能技术①避免东西晒在东西墙不开或少开窗户②增设保温层用保温层隔绝热量进入室内③采用通风层设置双层皮幕墙形成通风间层④种植爬墙虎利用热压或风压带走热辐射利用爬藤植物吸收热辐射⑤利用水幕墙利用墙面淋水吸收热辐射西晒窗户无遮阳西晒窗户有遮阳塞尔维亚博览会英国馆瀑布墙被动式太阳能技术太阳能发电◇通过光伏效应原理制成的太阳能电池将太阳辐射能转换成电能的发电技术。◇电池板（光伏板）与建筑相结合是太阳能应用方面卓有成效的一个方向。将光伏技术应用到建筑维护结构、建筑构件上，不仅可以有效地利用太阳能，还可以形成独特的建筑语言。太阳能光电技术1）雨水的收集利用2）家庭废水的收集利用3）推广节水洁具中水利用系统概念图中水回收技术日本OM阳光体系住宅雨水循环系统示意图1）雨水收集区：屋顶地面2）输水系统：沟槽、落水管、管道3）过滤系统：卵石、砂4）储存系统：水箱、水池、水窖5）配水系统：水管、设备雨水收集技术智能化控制技术◇利用计算机技术和网络通讯技术实现对系统设备全面管理的重要手段，可以事半功倍地改善建筑运行状况，降低系统运行能耗。◇设备系统：空调箱控制系统，冷冻水/热水流量控制系统，新风控制系统，复合通风控制系统，室内照明控制系统，楼宇设备联动控制系统。四、生态建筑的分类、、生态建筑体系分类绿化型生态建筑材料技术生态建筑仿生型生态建筑自然节能型生态建筑智能型生态建筑生态建筑的分类由于目前生态建筑的理论和认识尚未统一，对生态建筑的的具体分类也各不相同。以下分类仅供参考：（一）仿生型生态建筑仿生原理在现代科技上的应用促使了仿生学这门新兴交叉科学的出现。1960年，在美国俄亥俄州召开了第一届仿生学研讨会，制定了仿生学概念，即仿生学就是模仿生物系统的原理来建造技术系统，或者使人造系统具有类似于生物系统特征的一门科学。它的目的是应用模拟的方法来改善现代技术设备并创造新的工艺技术。生态建筑的分类建筑仿生学的表现与应用方法，归纳起来大致有四个方面：1.城市环境仿生2.使用功能仿生3.建筑形式仿生4.组织结构仿生当然、往往会出现综合性的仿生应用、形成一种城市与建筑的仿生整体。生态建筑的分类法国里昂圣埃克旭贝利火车站仿生型生态建筑案例•龟的背甲来源于表皮的角质片构成。盾片间的盾沟与骨板间的骨缝一般互不重叠，从而增强了龟壳的坚固性。龟的背甲虽然只有2毫米厚，却能承受巨大的压力。人造的薄壳结构的建筑物，就是模仿乌龟壳建筑的。譬如，北京火车站的大厅的屋顶，没有一根立柱支撑，却十分坚固，不仅增加了空间，不遮挡视线，而且节省材料，又十分壮观。（二）材料技术生态建筑材料技术生态建筑积极地运用了当代最尖端的材料技术，来提高建筑的能源使用效率，营造舒适宜人的建筑环境，以更有效地保护生态环境。材料技术生态建筑利用自然条件的技术手段不同于传统材料或普及性材料建筑。材料技术生态建筑同样需要经常使用一些传统技术手段来利用自然条件，所不同的是这种利用是建立在科学的研究分析基础之上，并以先进的材料来表现。生态建筑的分类材料技术生态建筑案例•“水立方”的膜结构使用的是一种名为ETFE的特殊材料。其膜结构表面基本上不沾灰尘，一般情况下，自然降水足以使之清洁如新。而且十分节能，3000多个半透明的气枕可以使整个游泳中心的绝大部分区域日间不需点灯。在控温方面，膜结构就能帮助“水立方”节省30%的电力。(三)智能型生态建筑成立于1905年的，美国智能建筑协会”认为；“智能建筑是指对建筑物的结构、系统、服务和管理四个基本要素．以及通过它们之间的内在关联、进行最优化组合、来提供一个投资合理的、具有高效舒适安全方便的建筑物。生态建筑的分类智能型生态建筑案例•传说中的垂直农场——想象力与计算机智能技术的结合圆形垂直农场。随着城市的扩张和膨胀，到本世纪末全球大部分人口将居住于城市之中，传统的农业生产空间将逐渐萎缩。建筑设计师必须要设计出能够满足所有人食物需求的下一代农场。由瑞典建筑设计公司Plantagon所设计的圆形垂直农场则体现了下一代农场的特点。在一个巨型圆球形城市温室内，有个螺旋形结构则是作物的生长平台。这种农场有望在未来3到5年内出现。•垂直农场仅仅