生態建筑論文大全11篇

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生態建筑材料也稱綠色建筑材料、環保建筑材料，是指在原材料的獲取、材料的制備、材料的使用和材料的廢棄再利用等過程中，對環境產生的負荷最小且對人的健康有益的材料。

1．2生態建筑材料的特點

生態建筑材料的概念來自于生態環境材料，所以其特征主要表現在:首先是節約資源和能源;其次是環境污染小，避免溫室效應和破壞臭氧層;再次是容易回收和循環再利用。與傳統的建筑材料相比，生態建筑材料具有以下幾個顯著的特點:(1)原材料的選取盡可能少用天然材料，多用廢棄物。(2)采用先進的生產工藝，減少材料生產過程中的能源消耗和污染。(3)在材料生產過程中不添加對人體和環境有害的物質。(4)材料的設計是以提高人的生活質量和改善環境為目的。(5)副產品容易回收和循環利用，環境負荷小。(6)具有地方特色，降低運輸能耗。(7)包裝材料盡量少。

1．3生態建筑材料的分類

不同的研究者對生態建筑材料的分類不同。有研究者認為可分為:天然建材、循環再生建材、低環境負荷建材和環境功能性建材;也有研究者認為在此基礎上還應加上利用可再生能源的復合型建材;還有一些研究者認為根據生態建材的性能分為:節能型、利廢環保型、安全舒適型、保健型和特殊環境型。

2無機生態建筑材料

2．1生態水泥

水泥是一種重要的建筑材料，當今社會的發展離不開水泥，從工業與民用建筑、公路、鐵路到架橋等，這些建筑設施極大地改善了人們的生活。但是水泥行業也給資源、能源以及環境帶來了很多負面的影響。每生產1t水泥要消耗大約2t的石灰石，0．4t的標準煤，同時排放約1t的CO2，還有含NOx和SO2的粉塵和煙塵。我國的水泥產量在2013年上半年已高達10．96億t。據此計算，水泥行業消耗了大量的資源和能源，排放了大量的有害物質，對人類的健康造成了威脅，也帶來了巨大的環境負擔。但同時我們也應該看到，水泥生產時的高溫環境可以安全有效地處理垃圾，且水泥行業可以消耗大量的工業廢料，如粉煤灰、礦粉、硅粉、煤矸石、鋼渣等。可見水泥行業挑戰與機遇共存，發展生態水泥是水泥行業的正確方向。生態水泥是指利用固體廢棄物及其焚燒物為原料，應用一定的工藝制成的無公害水泥。生態水泥的生產方式主要有兩種:一是提高原材料的利用程度;二是應用科學的方法尋找新的水泥生產原料。

2．1．1高貝利特水泥

高貝利特水泥屬于硅酸鹽水泥系列，其生產工藝和原材料與硅酸鹽水泥大致相同。硅酸鹽水泥熟料煅燒過程中的熱耗主要包括兩個方面:一是碳酸鈣的分解;二是高溫礦物的生成，主要是阿利特的生成。傳統硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度一般為1450℃，其中貝利特的含量為20%～30%;而高貝利特水泥熟料中的貝利特含量為50%～55%，貝利特的燒成溫度為1200～1250℃，所以生產高貝利特水泥可以節約大量的燃料，降低CO2、SO2以及NOx的排放。另外，高貝利特水泥原料中鈣質原料的含量較低，可減少石灰石的用量，也可選用品質較低的石灰石。高貝利特水泥的3d、7d強度比通用硅酸鹽水泥低，但28d強度基本持平，90d強度會超過通用硅酸鹽水泥;高貝利特水泥比通用硅酸鹽水泥的水化熱低，干縮小，抗凍性及抗碳化性好。

2．1．2少熟料和無熟料水泥

少熟料和無熟料水泥是指在水泥中少使用或不使用硅酸鹽水泥熟料的一類水泥。我國每年產生大量的工業廢渣，如粉煤灰、礦渣、火山灰、硅灰、鋼渣、煤矸石以及石灰石粉等。經過國內外學者的研究，采用混合材取代部分水泥熟料已經有了較完善的技術標準。在歐洲，摻混合材的水泥占水泥總產量的一半以上。在我國，摻混合材的水泥的應用也十分廣泛。摻混合材不僅節約了能源，使廢渣得到了二次利用，而且在某些方面可以改善水泥的性能。少熟料水泥中的混合材通常需要在水泥水化產生的Ca(OH)2的作用下進行二次水化反應，無熟料水泥通常需要添加堿組分來激發水化反應。無熟料水泥方面研究比較多的有堿礦渣水泥、石膏礦渣水泥、鋼渣礦渣水泥以及砌筑水泥等。

2．1．3低溫再生水泥

我國正大力發展基礎建設，這必然會導致建筑垃圾的大量產生，保守估計，我國每年廢棄的混凝土要達到近億噸。國內外學者對廢棄混凝土利用途徑的研究主要集中在制備再生水泥和再生骨料。低溫再生水泥是從廢棄混凝土中分離出水泥石粉末，在650～700℃下煅燒所得到的水泥。再生水泥降低了水泥行業的能耗，而且高效地利用了廢棄混凝土。胡曙光等研究發現不同溫度下煅燒得到的膠凝材料對水泥水化的影響不同，其中在650℃下煅燒得到的膠凝材料可以加快水泥的水化和改善水泥的凝結硬化性能。

2．2生態陶瓷

2．2．1抗菌陶瓷

微生物可以降解有機物，但是微生物的存在也對人類的生存造成了威脅。1996年，在日本全國范圍內爆發的病原性大腸桿菌感染事件，2003年我國發生的非典和近年來的禽流感，這些事件的發生使得抗菌材料越來越受到人們的重視。抗菌陶瓷是陶瓷產品在原有的基礎上添加了抗菌新功能的陶瓷材料。抗菌陶瓷根據抗菌劑的種類可以分為3種:金屬離子摻雜型抗菌陶瓷、光催化型抗菌陶瓷和其他抗菌陶瓷。抗菌陶瓷的生產方法有兩種:一種是在干燥胚體的表面添加抗菌劑;另一種是在陶瓷所施加的釉中添加抗菌劑。金屬離子抗菌劑主要是Ag+和Cu2+，其作用機理是這些金屬離子可以固結生物體中的蛋白質。我國有很多學者對TiO2光催化抗菌陶瓷進行了研究，TiO2是一種典型的半導體氧化物，光照射使TiO2表面產生空穴，這種空穴與表面吸附水或OH－發生反應生成•OH。•OH可以氧化大部分的有機物和部分無機物，生成對環境無害的CO2和H2O。其他抗菌陶瓷主要是通過多種抗菌劑復合使用，產生良好的抗菌效果。胡海泉等研究了光觸媒系和銀系的復合抗菌陶瓷，發現其在黑暗中24h內的殺菌率為100%。

2．2．2陶瓷透水磚

在城市化進程中，水泥混凝土和瀝青路面越來越多，這些路面由于透水性差帶來了很多問題，如雨天排水不及時易引發事故、雨水進入地下水的渠道受阻使得地下水水位下降。陶瓷透水磚是以工業廢料、建筑垃圾及生活垃圾為原料，經過粉碎、壓制成型、低溫燒成等工序制得的具有一定的透水功能的建筑材料，將其應用于城市路面不僅可以緩解城市排水系統的壓力，而且可以吸收車輛噪聲。呂淑珍等以螢石尾礦和珍珠巖廢礦粉為原料制得陶瓷透水磚，該產品完全達到了透水磚的技術指標。殷海榮等利用陶瓷廢料、黏土、廢玻璃為原料制得陶瓷透水磚，其透水速度可達0．10cm/s，磚的強度可達12．1MPa。

2．3生態玻璃

2．3．1自潔玻璃

自潔玻璃是指表面具有納米級光催化劑TiO2薄膜，在光照作用下能自發地分解表面大部分有機污染物和部分無機污染物的玻璃。自潔玻璃表面具有超親水性、親油性和光催化性。在陽光作用下，TiO2半導體以其特有的強氧化性使污染物分解成相應的無害物質，不會污染環境。劉欣等研究了用礬離子縮短Activ玻璃表面的TiO2薄膜的親水性光致時間，發現礬離子注入能量為90keV、摻雜濃度為6×106ions/cm2時玻璃的光致親水性最佳。王承遇等采用溶膠－凝膠法離心鍍膜工藝在玻璃表面制備ZnFeO4－TiO2復合膜，試驗結果表明，在同樣的日照條件下，ZnFeO4－TiO2復合膜自潔玻璃的光催化效率比TiO2膜自潔玻璃高出4倍以上。

2．3．2泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種以廢玻璃或其他各種富含玻璃相的物質為主要原料，經過粉碎磨細、添加發泡劑等材料，均勻混合形成配合料，再將其放置在特定模具中，經熔融、發泡、退火等工藝加工而成的氣孔占體積80%～90%的隔熱、隔聲材料。與其他無機隔熱材料相比，泡沫玻璃具有導熱系數小、不燃、不吸水、可鋸可釘、強度高等優點。很多學者對泡沫玻璃這種生態材料進行了研究，方榮利等利用粉煤灰研制泡沫玻璃，通過試驗得到了各原料的配合比，制得的泡沫玻璃質輕、高強、保溫性能好，為粉煤灰的利用開辟了新途徑;涂欣等以廢玻璃、脫鎂硼泥為主要原料，探索了制作泡沫玻璃的最優配合比，并對發泡劑、助溶劑等添加劑的摻量進行了優化，在優化條件下可制得氣孔分布均勻的泡沫玻璃。

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2綠色建筑理念下的不同生態校園的分區設計

在進行校園建筑的設計和規劃時，我國普遍將校園用地從功能上劃分為教學文化區、學生生活區、體育運動區、生態休閑區、行政辦公區以及教職工住宅區等六部分，在不同的功能分區內，生態校園建筑設計所用的方法也不盡相同。本文重點對教學文化區、學生生活區和體育運動區的建筑設計做出了闡述。

2.1教學文化區

教學文化區是學校建筑設計的主體區域，這一部分的建筑設計包括教學樓、圖書館、實驗室訓樓等。教學區是校區的核心區域，應該以中軸線形態設計成莊嚴宏偉的風格，以突顯整個學校的風貌。在設計時還應該注意主軸線上的空間層次感和組織序列性。主軸線兩邊的建筑設計應該具有靈活性和變化性。從而使整個教學區的建筑設計莊重而靈活，嚴謹而又富于變化。河南工業大學的建筑就是這樣呈對稱分布的。學校正對門是中心廣場，極具標志性的圖書館位于廣場之后，左右分別為理科、文科教學團組以及各學院專業實驗室。建筑物之間空間較大，搭配草地、花卉、樹木，這樣的布局既給人以莊嚴之感，又顯得開闊、幽靜，符合以人為本的理念。

2.2學生生活區

在綠色建筑理念指導下建筑設計的生態校園中，學生生活區是由宿舍樓、后勤管理中心、學校醫院和服務性建筑組成的。在進行生活區內的設計時，可以開辟林間空地用來供學生休息，在空地中設計綠地、花壇、走廊、座椅等。選擇生活區的花草樹木時，應該選擇具有不同季相、色相變化的植物，豐富生活區內的景觀。為了體現設計的舒適化和人性化，要在生活區內設立活動場所。學生宿舍應該設立單獨衛生間，宿舍樓內設立自習室、閱覽室、接待室、洗衣房等。該區域的建筑設計應該采用智能樓宇管理系統，以方便學生的日常生活。另外，為了體現綠色建筑理念，所有的宿舍樓應該在每一間宿舍的屋面鋪設多晶硅光伏板，通過這樣的手段可以很好地實現對太陽能的利用，從而實現節約能源、保護環境的目的。

2.3體育運動區

體育運動區是學生活動的重要場所，是生態校園建筑設計中必不可少的重要組成部分。尤其是在現階段國家大力倡導全面推進素質教育、促進學生健康成長的背景下，體育運動區的重要性更是被凸顯出來。為此，在進行體育運動區的設計時，應該保證有較大的土地使用面積，根據學校的實際狀況設立籃球館、籃球場、足球場、網球場、乒乓球場、文體中心等職能區域，在該區周圍可以栽種高大喬木，同時將喜陰性的灌木和花卉栽種在喬木下層，以形成一定規模的綠化帶。這樣的綠化帶可以在一定程度上遮陽、擋風，同時還可以有效地減少噪音的擴散。體育運動區在設計中應該對照明燈管職能控制系統、觀眾導覽系統、應急廣播系統等進行有選擇的使用，同時還要強化硬件建設。使體育運動區既具有現代化的氣息，同時又能滿足師生的審美需求。

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1．1和諧共生原則

人、建筑與環境的關系說到底還是人和自然的關系，可以表示為：人一建筑(人造自然外自然，這樣三個層次構成了一個相互影響、相互作用和相互依存的動態系統。建筑物是人用建筑材料構筑的空間和實體。是人造自然的主體部分．是人所居住和從事各種活動的穩定空間場所。作為人類與自然環境的一種中介物，建筑在空間選擇、建造施工、功能使用乃至拆除回收等全生命周期都存在著對人和環境的擾動、消耗和程度不同的影響。人所造的建筑與人所在的環境是一種互相延伸、滲透和補充的整體。僅僅考慮建筑內部的空間處理的傳統建筑觀念已經顯得不再適應當今世界建筑發展的需求．優先考慮建筑生態系統的結構和功能需要．創造更為豐富的空間環境。保護植被和生物多樣性．維持生態平衡，讓建筑與環境、社會融為一體、和諧共生是當今建筑活動必須首先考慮的問題．也理所當然地成為生態建筑設計的首要原則

1．2少費多用原則

少費多用是生態建筑又一重要原則。少費多用就是要在符合建筑全生命周期使用總量和服務功能均衡的總前提下。對資源占有和資材消耗實現最小化與減量化。優先選用可循環、可再生材料和節能減排技術，高效利用資源、資材，減少廢棄物和其他對人類環境的影響和破壞。

1．3因地制宜原則

生態建筑應該具有多樣性，不可能整齊劃一。由于地域特點和自然生態條件的差異．加之經濟和社會發展水平的不平衡．生態建筑必須綜合考慮地區優勢和各種因素．因地制宜地采用運輸少的當地傳統材料，使用地方性適宜技術和與新能源、新材料相結合的混合材料技術。在建筑設計中．要求根據建筑當地的地形地貌、氣候、生物、材料、水資源以及周邊人文環境。采用被動式設計策略。提高對氣候、環境和社會的適應能力。滿足具有地區特色的整體生態需要。

1．4發展可塑原則

生態建筑稟持的是一種可持續發展的理念。由于建筑生態系統是不斷發展變化的．在進行設計時．要充分考慮建筑和環境可能發生的變化及其應對策略。在基礎和管道空間預留、承重預考慮、通訊發展乃至周邊環境改善預留等方方面面．備有未來發展和改進變通的余地．體現較為充分的靈活性、可塑性和生長性

2國際生態建筑技術走向

生態建筑技術集成體系是反映生態建筑發展趨向的綜合性指標。目前．生態建筑已在選址設計、圍護結構、采光通風、環保建材、環境控制和改善以及可再生能源利用等方面取得了大量成果．并逐漸形成集成技術體系引領未來建筑發展方向。

2．1基于BIM(建筑信息模型)的集成化規劃設計

生態建筑的集成化規劃設計是一種多專業協同配合的規劃設計方法。通常是在形式、功能和成本上把生態建筑規劃設計策略與常規建筑規劃設計標準結合起來。傳統建筑師在規劃設計過程中主要是以平面圖紙進行方案展示．工程師很難使工程建設的后期效果與建筑師概念設計階段的效果保持一致．這就大大增加了粗糙設計理念出現的幾率。從2D過渡到基于BIM的3D．已經成為計算機輔助建筑規劃設計的一大趨勢．越來越多的世界知名建筑師和事務所運用BIM進行建筑規劃設計．為生態建筑規劃設計中的能量分析自動化和智能化提供了基礎、平臺。也為生態建筑規劃設計的總集成提供了可能基于BIM的集成化生態規劃設計．要求在規劃設計伊始就植入整體的可持續發展理念．通過建筑信息模型模擬建筑物的外部圍護結構的傳熱狀態等實際建筑工程建設行為和管理運行行為．對建筑構件和系統進行綜合．使建筑物的能源、環境和經濟效益達到最佳性能表現。利用BIM技術．建筑師可以創建包含全部信息的虛擬建筑模型．在規劃設計的任意階段將其直接導入能量分析的相關軟件，以調整優化規劃設計方案．確保生態建筑規劃設計的科學性、合理性和完備性。

2．2融人自然的建筑選址

基址的選擇及其分析是生態建筑活動最為重要的一環，因為它將影響隨后各個步驟的決策和結果生態建筑的規劃設計要求全面了解和充分利用建筑擬在位置的氣候地形條件、水文地質資料、本土建材特點和當地建筑習慣。基址的選擇主要是考慮位置是否適合建設和發展．有何優勢和劣勢，怎樣才能使建筑與自然融為一體。比如，不同的地形地貌會對建筑能耗產生較大的影響．在寒冷地區。建筑適宜選擇在向陽、避風的地域。而不宜布置在洼地、溝底、山谷等凹形區域．以免冬季氣流在凹地聚集對建筑物形成“霜洞”效應。與此相反，對炎熱地區而言，將建筑選建在山谷、溝底、洼地等凹形區域則相對有利。高處涼爽氣流會自然流向凹地把熱量帶走

2．3被動式低消耗的圍護結構

伴隨著現代化程度的提高．人類對能源的依賴與日俱增．各種資源均以很高的增長率被開發和消耗。鑒于建筑能耗在能源消耗總量中居高不下．低消耗技術得到了業內前所未有的重視、研究。被動式的圍護結構也逐步得以運用包括建筑物的屋面、外墻、門窗和外遮陽等在內的建筑圍護結構有著直接與自然界交換熱量的重要功能。由于氣候條件的差異，各國、各地區對建筑圍護結構的傳熱性能要求也不一樣通常情況下．氣候寒冷地區采暖度數相對較高．其建筑圍護結構的傳熱系統的規定也更為嚴格生態建筑的圍護結構需要根據當地的的氣候特點．因勢利導．充分利用現有的自然條件。在建筑材料、建筑方法、建筑布局等方面契合氣候．使建筑最大限度地適應周圍環境以達到低消耗的效果。由于這種節能技術是對氣候條件被動接受．所以被稱為被動式低消耗技術．有別于傳統的將室內空間與自然相隔離主要以空調設備創造家居環境的主動技術。建筑的熱過程涉及到冬季保溫、夏季隔熱和過渡季節的除濕與通風等．是室外綜合溫度波作用下的一種非穩態傳熱在夏季．白晝室內綜合溫度波低于室外．太陽輻射通過對護結構升溫加熱向室內傳遞熱量。進入夜間，室外綜合溫度波下降，圍護結構開始散熱冬季則主要是護結構向室外傳遞熱量的過程這就要求生態建筑根據氣候特點．同時考慮冬夏熱量和熱濕過程的雙向傳遞，通過特有的圍護結構在室內空間與室外空間之間建立屏障．對相關過程進行控制和調節。通過建筑朝向安排、周邊環境布置和對外墻、屋面、門窗、外遮陽以及空間和形體的巧妙處理．以熱量自然交換方式改善圍護結構的熱工性能。冬季采集、保持、蓄存和分配太陽能．防止室內熱量外泄。夏季遮蔽太陽輻射．隔絕外熱入內以散逸室內熱量，確保當室外空間環境惡劣之時．室內空間仍能為居住者提供有效的庇護和舒適的溫度．以減少主動式采暖制冷設備的使用，不消耗或少消耗化石能源．達到冬暖夏涼、健康舒適和節省能源的目的。值得指出的是．不同的被動式圍護結構在減耗節能和經濟效果上有很大差異性．何為最好．一直存在爭議。其實并不存在絕對的孰優孰劣，關鍵是看在氣候條件、經濟狀況和社會環境方面．何者更為適合和協調，要具體情況具體分析．不能一概而論。

2．4環境親和的建筑材料

以健康安全和環境親和為總體要求的生態建材是未來建筑賴以發展的重要基礎采用清潔技術取材、生產和加工，注重廢料利用，減少污染、運輸擾動和其他對生態環境的負面影響．確保建筑材料與生態環境的親和性．已經成為業界普遍接受的價值和推崇標準．由此也限定了生態建材富有特色的選擇和使用要點：

2．4．1根據實際情況選擇和使用建筑和裝修材料．綜合考慮其化學、物理特性和成本效能。選用持久耐用材料，減少維護；選用本地產材料，減少運輸和能源消耗：選用毋須再加工和內含能量低的材料．避免不必要的細致加工制造和再處理：選用由再生原料制成和循環使用的材料．節省自然資源．減少固體垃圾產生量和減輕廢棄物掩埋壓力

2-4．2避免使用產生粉塵、放射性污染和導致臭氧層破壞的材料建材工業上原先大量生產使用的CFC(氯氟烴1雖在世界范圍內逐步淘汰．但其主要替代品HCFCr一氟二氯乙烷1的消耗臭氧潛能值fODP)和全球變暖潛能值(GWP)均不為零．同樣能夠破壞臭氧層，削弱對紫外線的吸收。由于紫外線B的作用，導致人體免疫力下降，造成皮膚癌等疾病的增加與其他鹵化碳產品類似．HCFC在高含量時會導致人體腎上腺素的應急心律不齊等諸多不適一些發達國家已于2003年停止生產和進口HCFC。根據蒙特利爾哥本哈根修正案，到2030年將全面禁止對HCFC產品的使用目前，業界已開始盡量避免使用HCFC。此外．對釋放甲醛等揮發性有機混合物的化纖毛毯、復合地板和溶劑型油漆等也持審慎態度

2．4．3盡最大可能少用木材在全球生態系統中．森林的面積和積存量具有舉足輕重的地位大規模砍伐樹木獲取木材會嚴重破壞環境和生態平衡．造成水土流失、溫室氣體排放量增加和生物差異多樣性損失，帶來許多自然、經濟和社會問題。目前，少用、慎用木材已經成為建筑業重要的選材理念．一系列限制性規定也逐步具體化，如：各種圍墻(包括工地臨時圍擋)禁止使用木材：永久性建筑設施不得使用木材打樁：城市一般建筑和廠礦企業禁止使用木屋頂、木屋架；室內不得使用木制地板、護墻板和樓梯；用金屬等材料制成的門窗代替木門窗；用菱鎂砼、鈣塑材料取代木材做滑升模板和定型模板等。

2．4．4積極使用新型建筑材料新型建筑材料在生態建筑中扮演著重要角色．它包括新型墻體材料、保溫隔熱材料、防水密封材料和裝飾裝修材料。這些材料除了擁有吸濕、透氣和保溫等功能，還具有輕質、高強、吸音、采光、防腐、防水、防火、裝飾以及快速裝配等特性。與傳統建筑材料不同．新型建筑材料采用無污染的生產技術和低能耗的生產工藝．在生產過程不得使用鹵化物、芳香烴、甲醛和含汞、鉻、鎳及其化合物的顏料、添加劑．也不以天然材料和不可再生材料為生產原料。有些新型建筑材料本身就具有一定的環保性，如空氣凈化建材、抗菌建材等；還有些建筑材料能夠依靠自身的特質自動應對自然條件的變化。例如：SMAs(記憶合金)就可以將溫度變化轉化為機械運作．能夠在嚴重變形后借助溫度的回升恢復原來形狀，從而在熱吸收、存儲和通風控制方面自動發生作用。當前。密切關注新型建筑材料信息．積極地、有的放矢地選擇和使用新型材料及其制品．已經成為建筑業內一種新的導向。

3歐美諸國的推廣實踐和評價體系

生態建筑由理論到實踐漸成體系．不少國家尤其是歐美一些發達國家，在建設思路、政策法規、技術標準和評估體系等方面不斷完善．相關實踐也風生水起、卓有成效在法國。爭當全球“生態先鋒”是該國前總統薩科齊公開提出的戰略目標。其實，在薩科齊任期前．法國的生態建筑就已經走在世界前列早在20世紀70年代，法國就成立了國家住房改善署．研究部署隨后進行的以改善居住區環境為主要內容的大規模住區改造工作．對已建和新建住房實施高效率用能標準，取得了令人矚目的成就。近些年來。生態建筑和可持續發展更是成為法國政府的重要工作專門設立生態產業戰略委員會．全方位統領建筑和國土規劃，構建“綠色大國”的整體藍圖．為生態建筑的研究、創新和發展提供具體的支持。2005年2月，法國議會通過《環境》，對生態保護和可持續性發展做了憲法性解釋和說明．把環境利益放到了國家根本利益的高度．將環境問題置于國家法律最高等級。2009年7月．法國議會又通過新環保法草案．法案規定．建筑業從2012年開始嚴格根據所建房屋的能耗發放建房許可。2012年9月，該國召開環境大會加速生態轉型。英國也是生態建筑實踐開展最早的國家之一。

石油危機后，為了降低能耗、節省能源，英國政府出臺了一系列政策和制度以促進高能效技術在新建建筑和已建建筑中的應用．并制定了強制性的建筑節能標準且每四、五年修訂一次。有關標準也不斷提高。在政府的推動下．一些具體的節能技術得到應用和推廣。諸如：以地板絕熱保溫；對建筑外墻進行中保溫和外保溫：外窗采用低輻射玻璃制作雙玻塑窗等。在低碳排量建筑方面，英國政府進行細致規劃．實行激勵政策和利用稅收杠桿限制用能，撥款資助節能咨詢機構為業主和建筑設計施工單位提供咨詢服務．并在建筑科技研究和革新方面加大投入。成為研究開發綠色建材較早的歐洲國家。德國從20世紀90年代起推行適應生態環境的居住區政策，在建筑節能、新能源開發和太陽能利用方面做了大量工作。目前．該國是歐洲太陽能利用最好的國家之一。包括國會大廈、普通住宅、私人別墅在內的各類建筑普遍安裝和使用太陽能光伏板發電．一些生態節能建筑已經可以做到能源盈余。為了降低建筑能耗、提高供熱效能和資源利用率．德國政府不斷改進建筑保溫技術規范。從原先的對單項建筑圍護結構最低保溫隔熱指標進行控制。轉向對建筑物的實際能耗實行控制。生物降解、雨水回收和廢物利用等多種節能技術也得到廣泛采用。德國復興信貸銀行(KFW)還以長期低息貸款面向新舊建筑物開展碳減排再開發．大批已建項目得到節能改造。能耗和碳排放總量持續下降。美國聯邦政府對發展生態建筑極為重視．不僅頒布了一系列推行生態建筑的政策法令．而且要求和鼓勵有條件的州制定相應法規。1992年．美國政府頒布能源政策法案和13123號總統令．對新建建筑的選址、設計和建設等作出可持續發展規定，要求在2010年之前實現建筑能耗在1985年基礎上降低35％地方政府的法規以美國加州推出的建筑節能標準頗為有名．該標準分為規定性和功能性兩部分，前者須強制執行，后者則為前者提供方式方法。聯邦政府和地方政府還相繼出臺許多激勵措施，如稅收優惠、貨幣補助、降低保險費和提供材料折扣等。此外。政府還提供一些非貨幣形式的優惠，諸如特別規劃許可、密度獎勵以及允許開發商建設更大規模項目等。經過多年的研究和推動．歐美發達國家的生態建筑取得了長足的發展。相關政策法規日臻完善．新技術、新工藝、新材料層出不窮。相繼建成了一批極具示范作用的新型建筑，如：德國法蘭克福的商業銀行總部大廈．成功將自然景觀引入超高層集中式辦公建筑．被譽為世界上第一座“生態型”超高層建筑：位于英國格林威治半島上的森斯伯瑞大型連鎖店．以其獨具匠心的生態景園和整體被動式的建筑設計享有盛名．這個極具前瞻性的高品質綠色超市不僅獲獎頗豐，而且經濟與社會效益令人矚目；法國一所名為馬賽爾•塞姆巴特的中學．巧妙地將校園建設與周圍綠草、樹木和環境融為一體。

使校舍幾乎完全隱身于自然綠色之中．成為聞名遐邇的綠屋頂中學；在美國新墨西哥州的陶斯，佇立著200多棟建筑在半地下位置的“地球船”房屋．它們以夯滿泥土的廢舊輪胎作為墻體材料．用廢棄酒瓶填充輪胎之間的縫隙，不僅恒溫、環保，而且柔韌性和防震性極佳．堪稱一絕。這些各具特色且分布廣泛的生態建筑。通過精妙的總體設計。將自然通風采光、中水利用、綠色建材和智能控制等高新技術有機結合起來．彰顯了人與自然和諧共生的精品魅力和美好發展前景伴隨著生態建筑實踐的不斷推廣．有關監測和評價工作在國際上也受到越來越多的重視。發達國家從20世紀9O年代起就陸續開發出相應的建筑評估體系．旨在通過具體的評估計數，定量客觀地描述和評估生態建筑的節能效果、排量控制、環境影響和經濟性能。為項目決策、規劃設計、施工建設和運營管理提供標準和參考依據。經過多年的發展和完善．這些評價體系已從早期單一的性能指標評定轉向環境、經濟和技術性能的綜合指標評定。目前．國際上較為成熟且影響較大的生態建筑評價體系主要有：英國建筑研究組織推出的“建筑環境評價方法”(BREEAM，BuildingResearchEstablish．mentEnvironmentlaAssessmentMethod)．美國綠色建筑委員會開發的“綠色能源與環境設計先導計劃”(LEED．LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign)．以及由加拿大自然資源部發起并領導的，最初有14個(后來有更多)國家參加的“綠色建筑挑戰”(GBC，GreenBuildingChallenge)中開發制定-58-的綠色建筑評估工具(GBToo1)英國的BREEAM是國際上第一套實際應用于市場和管理的生態建筑評價體系．它以直觀量化的條款評分形式就CO排放、酸雨、臭氧層破壞、天然資源和再生建材使用、日照障礙、局部風環境、噪聲、煙害、濕度、環境性能、熱舒適度以及給水設備的傳染菌等諸多要項進行環境性能評估．根據分值給予評級和建筑環境標志認證在英國BREEAM的基礎上．美國綠色委員會開發出了LEED評估體系。在美國．超過99％的已認證生態建筑來自該體系。LEED是一個基于分值的等級系統，可以對不同的建筑進行標識和評估，通過所得出的分值對相關的生態設計方法進行等級評定和總分值比較。LEED系統對生態建筑的評估涵蓋了建筑選址、環境優先的采購、水和能源的使用、廢舊物處理、室內環境質量改進以及促進生態建筑創新的“持續進步”方法對每一方面和每一個得分點。LEED都提出相關的前提要求、目的和技術指導。使建筑的生態特性得以量化．達到相關要求就獲得積分．積分累加便得出總評分和對應的認證級別。這種類似于食物營養標簽的“生態標簽”。以不同的分值卡和等級，表達了一個建筑在每個分值類別里的成果，界定了項目的環境特征，可以使人一目了然地快速掌握該建筑設計團隊所采用的可持續策略。與英國BREEAM和美國LEED相比．由加拿大自然資源部發起開發和制定的GBTool體系則是一個較為特殊的生態建筑評價工具．它將地區適應性與國際可比性相結合．根據國際生態建筑發展的目標提出統一的評價框架和基本評價內容．而將評估基準和權重系數交由各國(地區)增減刪節。一致的框架和不一樣的地區特征．使得不同版本的GBTool同時具備國際可比性和地區適用性．使有用的建筑性能信息在國家之間得以交換。為各國、各地區生態建筑的評價提供了一個統一的平臺．推動國際建筑的可持續發展。

4中國的對接現狀和策略

4．1對接現狀

20世紀80年代．“生態建筑”概念被引入我國．顧孟潮先生提出的“未來的世紀是生態建筑學時代”的觀點．可以看作是我國學者對生態建筑的早期研究。9O年代中后期以來．我國先后發表了《中國21世紀議程》和《中華人民共和國人類住區發展報告》，建設部住宅產業化促進中心也相繼出臺了《綠色生態住宅小區建設要點與技術》、《中國生態技術評估手冊》和《綠色奧運建筑評估體系》等法規文件。2005年l0月。建設部與國家質檢總局聯合《綠色建筑評價標準GB／T50378--2006))，這是我國首部對生態建筑進行綜合評價的國家標準，在評價方法、等級評判上都有所創新，它的頒布實施標志著我國生態建筑評價體系的形成．也給我國開展生態建筑技術體系的集成研究和應用實踐提供了有力的推動然而．對照國際生態建筑的發展進程．我國的相關研究、應用和推廣尚處于起步階段。仍有許多需要認真面對和解決的問題：一是對發展生態建筑的重要性和緊迫性認識不夠．觀念上沒有深入人心，忽視生態環境、盲目追求建筑規模、速度和開發利潤的情況并不鮮見；二是投人過少，新技術、新工藝和新材料研發緩慢：三是推廣力度不大，參與度不高．真正意義上的生態建筑尚未進入實質性的實踐推廣階段：四是政策法規配套銜接不夠。相關標準和評價體系有待完善：五是與國際生態建筑領域的深度合作交流還沒有全面展開。當前。我國建筑業正處于鼎盛時期．每年建成的房屋面積近20億mz．超過所有發達國家年建成面積總和．相當于全球每年新建建筑的40％。水泥和鋼材消耗也占全球消耗總量的40％不斷攀升的建筑總量和居高不下的建筑能耗．給我國的環境保護和經濟社會的可持續發展帶來了巨大壓力和挑戰。國際生態建筑在理論研究、技術開發和實踐推廣方面的長足發展和強勁走勢．則為我國奮起直追提供了新的動力和機遇。面對挑戰和機遇。當務之急是要借鑒歐美發達國家的生態建筑實踐．結合我國國情，通過政府部門、科研院所、建筑設計施工單位和工業生產企業的緊密配合．切實做好相關應勢對接工作。

4．2對接策略

4．2．1要學習、借鑒國際生態建筑研究成果和成功經驗，加大新材料、新能源和新技術的開發力度，認真做好本土化單項關鍵技術儲備和集成技術體系一體化研究，立足于國情，綜合考慮科技含量、發展水平和建筑造價等因素．以適用技術和適宜技術為切人點。兼顧適當的高新技術引進。選擇現代化與本土化相結合的生態建筑發展之路

4．2．2把生態建筑納入區域和城市建設總體規劃．以生態原則指導土地利用和開發建設．將生態建設和環境保護作為區域和城市品質提升的重要支撐。摒棄片面追求建設規模和速度的發展思路．采用以可持續發展為目標的集成設計模式．綜合考慮建筑的能源消耗、使用功能、室內環境和外部影響，在空間利用、結構配置、功能優化和景觀營造等方面與生態系統相適應、相吻合，牢牢把握區域和城市生態建設的發展方向、步驟和時序，把生態提升、環境再造與經濟社會發展同步推進。

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“中間技術觀”的代表人物主要是德裔英國經濟學家E.F.舒馬赫。在舒馬赫看來，人類應該通過勞動和最適宜的消費來獲得最大限度的滿足。他明確反對高耗能的技術，主張可再生能源的適宜性利用，倡導中間技術的理念。在生產與消費的觀念上，舒馬赫列舉了三個方面來進行說明他的主張：1.在農業與園藝方面，要“把注意力放在是合乎生物學要求的生產方法完善化上，放在增加土地肥力及提供健康、美好與安定的環境上”。2.在工業方面，要“把注意力放在發展小型技術、比較非暴力性的技術、‘具有人性的技術’上”。3.人與自然方面，“我們必須學會不僅同人類和平相處，而且同自然界。尤其是同那些創造自然界。創造人類的至高力量和平相處”。在對于資源和生產方面，舒馬赫提出“非再生物質只有在必不可缺的情況下才使用，而且必須十分地愛惜使用，特別重視加以保護”。并且認為“用地方資源生產來滿足地方需要，這是最合理的經濟方式”。在舒馬赫的中間技術觀的指導下，出現了一批運用替代技術的建筑設計實踐，其中比較著名的有：加拿大多倫多的生態住宅研究，美國科羅拉多州斯若邁斯的落基山學會中心等案例；在節能建筑方面，澳大利亞建筑師西德尼.巴格斯、英格蘭建筑師阿瑟.昆姆比、美國建筑師麥爾科姆.威爾斯等人進行了一系列探索的生土、覆土建筑實驗，以其改善建筑的熱工效應。“整合設計”觀影響下的“生態建筑”觀與“建筑節能”觀1968年，美國加利福尼亞大學建筑學教授西姆.范.德.萊恩在大量的研究基礎之上，逐步形成了“整合設計”的概念。西姆認為建筑師必須適應在未來有限資源條件下的建筑設計要求，由于不可再生資源的緊缺，以及這些資源利用過程中所造成的環境問題，導致建筑師必須能夠在建筑設計中充分考慮和和諧地利用其他能源形式來達成建筑設計的目的，并將這種利用的體現在建筑的形式中表達出來——即整合設計。對于能量與物質的流動，以及能量與物質與自然系統的自我平衡、穩定關系上，西姆認為能量與物質的流動是通過一個封閉的環形和多渠道的網絡來進行的，并試圖用信息論、系統論和熱力學第二定律來研究與解釋。1974年，西姆與法拉隆斯研究所將伯克利的一棟老住宅進行了改建，在這個改建項目中，整合設計的思想與概念倍付諸實施，建成了美國第一個完全自給型的城市住宅。在這個城市住宅中，西姆與法拉隆斯研究所進行了城市型糧食種植、太陽能供熱、人與住宅廢棄物的回收利用技術等試驗，整個建筑環境中的物質與能量的流動采用了多種路徑，將這種多種途徑的方法與自然界的生物多樣性、穩定性緊密聯系。這個項目被人為是現代城市型生態住宅建筑的最早成功典范，這個案例連同西姆及法拉隆斯研究所在1975年設計建造的魯那兒中心項目對后來的生態建筑設計和節能建筑設計研究產生了深遠的影響。

“蓋婭運動”影響下的“生態建筑”觀與“建筑節能”觀

1965年，詹姆斯.拉烏洛克提出了蓋婭理論，認為生物在保持地球表面環境穩定，以及營造適于生物生存的自我調節機制上具有巨大的貢獻。1976年，生態建筑先驅之一的安東.施耐德博士倡導利用天然的建筑材料，采取自然通風、采光、采暖技術，來營建利于人類健康并具有生態效益的建筑藝術，認為建筑對環境、人類健康的影響取決于人們的生活態度和方式，而不僅僅是技術上的考慮。20世紀80年代中期，拉烏洛克在《蓋婭：地球生命的新觀點》書中主張將地球和各種生命系統視為具備有機生命特征和自持續特點的實體，在建筑設計和建造上，主張使用綠色建材、綠化、自然通風、自然采光，防止對大氣、水、土壤的污染，沿襲減租的地域性文脈等。1989年英國作家、蓋婭運動的建筑師戴維.皮爾森在其著作《自然住宅手冊——創造一個健康、和諧、生態的家》中，明確了蓋婭住區的設計原則，提出了三個主要的設計原則：1.為星球的和諧而設計這個原則主張建設要充分保護可再生能源，利用太陽能、風能、水能來滿足所有的或是大部分的能源需求，從而減少對于不可再生能源的依賴。2.為精神和平而設計公眾參與社區的空間設計與營建，匯集眾人的觀點和技巧，尋找一種整體的設計方案，使得住區的建筑風格、規模相互一致，將建筑與大自然的季節、氣候、時令聯系起來，并與自然的變化節奏相協調。3.為身體的健康而設計注重建筑圍護結構和表皮的設計，利用自然的方法使建筑室內外進行持續的能量與物質交流，從而保持健康而具有活力的室內氣候。蓋婭住區的設計原則總結了生態住宅建筑設計、建造的一些基本原則與目標，使建筑設計能夠滿足人們的物理需求、生理需求和精神需求，對生態住宅建筑的發展產生了廣泛的影響。在節能建筑的技術概念上，不僅考慮了能源、能量的節約性，還提出了建筑內外能量與物質的交流理念，在節能建筑的觀念上開拓了新的研究領域。

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1生態建筑設計要點

生態住宅設計，指的就是綜合運用當代建筑美學、建筑技術科學、人工環境學、生態學及其它科學技術的綜合成果，把住宅建造成一個小的生態系統，為居住者提供舒適、健康、環保、高效、美觀的居住環境的一種設計實踐活動。這里所說的“生態”絕非一般意義的綠化，而是一種對環境無害而又有利于人們工作生活的標志。

在工程實施過程中，生態住宅涉及的技術體系極其龐大，包括能源系統(新能源與可再生能源的利用)、水環境系統、聲環境系統、光環境系統、熱環境系統、綠化系統、廢棄物管理與處置系統、游憩系統和綠色建材系統等。簡單說來，其技術策略主要體現在以下幾個方面:

住宅區物理環境(聲、光、熱環境)與能源系統設計，包括建筑規劃、建筑單體設計、建筑能源系統的設計等，同時又與綠化設計以及建材的選擇息息相關，是當前生態住宅設計中最重要而又最容易被忽視的問題，智能化住宅區，包括信息管理和通訊白動化、物業管理自動化、設備自動化控制、安全防護自動化以及家庭智能化等。

1.1水資源的節省以及廢棄物處理

從這個思路出發，要實現住宅設計生態化，需綜合考慮三個方面的因素:住宅住區規劃。建筑單體設計(包括建筑造型、朝向、定位以及細節處理如維護結構材料選擇、保溫方式、門窗形式等);建筑物內的環境控制系統設計。下面將從風環境設計、白然景觀、光環境等方面，分別闡述可應用到生態住宅設計中的相關技術。

1.1.1住宅區風環境設計

建筑物布局不合理，會導致住區局部氣候惡化。高層建筑由于單體設計和群體布局不當而導致強風卷刮物體撞碎玻璃的報道屢見不鮮。很多事例提醒規劃師和建筑師，風環境和再生風環境問題已不容忽視。然而，可能是對室外風環境的預測不夠重視或缺乏有效的技術手段，當建筑師們在對建筑住宅區進行規劃時，更為常見的做法是過多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美觀設計及空間利用上，而很少(或儀僅憑經驗)考慮高層、高密度建筑群中氣流流動情況對人的影響。事實上，良好的室外風環境，不僅意味著在冬季風速太大時不會在住區內出現人們舉步維艱的情況，還應該在炎熱夏季有利于室內自然通風(即避免在過多的地方形成旋渦和死角)。從這一點上來說，在規劃設計中僅僅考慮對盛行風簡單設置屏障的做法顯然是不夠的。

1.2綠化‘水景設計和防止住區熱島現象

住宅區周圍建筑的熱環境不僅和氣流流動有關系，同時還和住宅區建筑周圍的輻射系統有關。受住宅設計中建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率和水景設施等因素的影響，住宅區室外氣溫有可能出現“熱島”現象。“熱島”現象在夏季的出現，不僅會使人們高溫中暑的機率變大，同時還促使光化學煙霧的形成，加重污染，并增加建筑的空調能耗。合理地建筑設計和布局，選擇高效美觀的綠化形式(包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化)及水景設置，可有效地降低熱島效應，獲得清新宜人的室內外環境。

特別值得指出的是，生態住宅不等于簡單地提高綠化率，如果住宅區綠化僅僅使用大規模綠地而不考慮與林地、水景設施以及自然通風等手段有效地結合起來，不僅不能充分發揮林地在改善室外熱環境方面的巨大作用，還會把大量的金錢浪費在綠地澆灌上，可謂得不償失。在綠化系統設計中如何改善住宅區室外環境，除了避免以上誤區外，還應做好兩個方面的工作:一是合理選擇和搭配綠化植物和水景設置，要與整個小區的熱環境設計協調起來，除了給人以視覺上的美感外，還應充分發揮植物、水在改善住宅區微氣候方面的作用。二是設計中要以人為本，如果綠化設計的最后結果是把人和綠色隔絕開來，僅僅“可以遠觀而謝絕入內”是不可取的。

1.3日照、遮陽與采光

太陽輻射是影響居室熱環境的一個重要因素，同時也是影響住戶心理感受的重要因素。遮陽問題是指由于建筑物的外形設計、特別是凸凹變化的外型而引起的建筑圍護結構(墻和窗等)實際按受的太陽輻射熱量減少的問題。相應的，互遮陽則是指由于建筑群布局而影響到建筑物實際接受的太陽輻射熱量減少的問題。

自然采光有利于人體健康和提高工作效率.我國北方冬季對自然采光就有嚴格要求。在住宅區規劃與單體設計中需仔細考慮遮擋和自遮擋對自然采光乃至建筑物的熱環境的影響。

1.4護結構布置

這里主要是指外墻和外窗等圍護結構的布置，體型系數這一概念并不能充分反映護結構對建筑物熱環境的復雜影響。實際上，對于不同朝向角和傾角的外墻和外窗，由于當地主導風向的不同而造成的滲透情況的不同，外表面的對流換熱系數也相差很大，接受的太陽輻射隨著時間變化而千差萬別，夜間背景輻射狀況也不相同。比較好的解決方法是利用目前國內外比較流行的建筑物能耗模擬軟件(如美國的DOE一2，國內的DSeT，等等)進行模擬分析，才能得到一個比較合理的方案。

1.5噪聲和污染的防止和控制

住宅區規劃應有效地設計防噪系統，如將住宅區和主要交通干線相隔絕，防止主要交通干線的噪音傳過來。污染控制問題也需重視，建筑物內部空氣質量不好，一定是與室外空氣污染有關，而通過有效的綠化、有效的組織建筑周圍氣流流動，可以改善室內空氣品質。在設計初期，技術人員就應該深入現場進行調研和測試，檢驗當地的噪聲或污染是否符合標準。如果不能滿足要求，一定要采取相應的補救措施。如果居室噪盧超標，可考慮采用錯開設計的雙層玻璃窗，既能有效降低噪聲，又不影響自然通風的利用。

2生態住宅原則

生態住宅是運用生態學原理和遵循生態平衡及可持續發展的原則，即綜合系統效率最優原則，設計、組織建筑內外空間中的各種物質因素，使物質、能源在建筑系統內有秩序地循環轉換，獲得一種高效、低耗、無廢無污染，生態平衡的建筑環境。這里的環境不僅涉及住宅區的自然環境，如空氣、水體、土地、綠化、動植物、能源等，也涉及住宅區的人文環境、經濟系統和社會環境。培育生態住宅概念主要是在這種觀念的影響下，在住宅建設與發展中始終以生態問題為中心，在環保、綠化、安居、道路管網等方面進行系統規劃與管理，使住宅區生態環境處于良性循環狀態之中。

3生態住宅的技術策略

3.1追求舒適和健康是生態住宅的基礎

生態住宅首先要滿足的是人體的舒適性，例如適宜的溫度、濕度以滿足人體熱舒適。此外還應有益于人的身心健康，如有充足的日照以實現殺菌消毒，有良好的通風以獲得高品質的新鮮空氣，以及無輻射、無污染的室內裝飾材料等。在心理方面，生態住宅既要保證家庭生活所需要的安全性、私密性，又要滿足鄰里交往、人與自然交往等要求。健康還有另外一層很重要的含義，是指住宅與大自然的和諧關系。住宅應盡可能減少對自然環境的負面影響，如減少有害氣體、二氧化碳的排放。

3.2追求高效是生態住宅的核心內容

所謂高效，是指盡可能有效地利用資源和能源，特別是不可再生的資源和能源。我們知道，建筑業以及與建筑業相關的其它產業(如建材生產、運輸等)消耗了大量的能源和資源。而生態住宅正是要杜絕這種粗放、浪費的模式，以最低的能源、資源成本去獲取最高的效益。

3.3追求美觀是生態住宅與大自然相和諧的完美境界

生態住宅與大自然相和諧不僅體現在能量、物質方面，也同時體現在精神境界方面，包括生態住宅與自然景觀相融合，與社會文化相融合。生態住宅立足于將節約能源和保護環境這兩大課題結合起來，所關注的不僅包括節約不可再生能源和利用可再生潔凈能源，還涉及節約資源(建材、水)、減少廢棄物污染(空氣污染、水污染)以及材料的可降解和循環使用等，因而它所占據的視點最高，所關注的領域也最廣。

潔凈能源的開發與利用。要盡可能節約不可再生能源(煤、石油、天然氣)，并積極開發可再生的新能源，包括太陽能、風能、水能、生物能、地熱等無污染型能源。

充分考慮氣候因素和場地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地勢等。盡可能利用天然熱源、冷源來實現采暖與降溫。充分利用自然通風來改善空氣質量、降溫、除濕。

材料的無害化、可降解、可再生、可循環。建筑材料應盡可能利用可降解、可再生的資源，同時還要嚴格做到建材的無害化(無污染，無輻射)。

水的循環利用與中水處理。在適當的范圍內進行雨水收集、中水處理、水的循環利用和梯級利用，特別是對于水資源匾乏的地區。

結合居住區的情況(規模密集、區位、周邊熱網狀況)采取最有效的供暖、制冷方式。加強能源的梯級利用。

結合居住區規劃和住宅設計來布置室外綠化(包括屋頂綠化和墻壁垂直綠化)和水體，以此進一步改善室內外的物理環境(聲、光、熱)。

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二、新型建筑材料在現代社會的應用

（一）對先進建筑的模仿。新型建筑材料在使用中，如何做到更加堅固、美觀大方，也成為建筑行業的一門學問。建筑業在我國的歷史比較悠久，發揮傳統建筑風格的特點，吸收國外建筑風格的長處，做到中外建筑藝術結合的作品更為現代社會所尊崇。從古希臘建筑的俊秀、古羅馬建筑的堅固到中國古典建筑的典雅，到有許多值得學習的地方。在應用新型建筑材料時，我們可以借鑒仿生學的方法，模仿歷時和共時建筑的精華為現代建筑服務。很多城市修建的體育場館，采用了“鳥巢”的風格，無疑就是仿生學成功運用的典范。充分運用仿生學原理，再加上新型建筑材料的安全、環保，讓現代建筑更符合人們的需求。

（二）選擇適合本國國情的建筑材料。雖然建筑在現代更多的是一種模仿，但是模仿不能完全照搬某一種形式，必然要有所創新，尤其是在新型建筑材料的使用上，一定要選擇適合本國實際情況的建筑材料。總體來講，對建筑材料的使用必須遵守一個基本原則，即可操作性，也就是說在某一個地區它能很好地適應溫度、濕度、人情風俗、生活習慣等條件。尤其是在經濟條件還不太好的地區，在借鑒先進的技術和新型建筑材料方面，一定要做到不能過高于其生活水平，而且所使用材料要做到物盡其用，不能浪費原材料。在進行建筑施工時，還要盡量做到生態建筑施工。近年來，在選擇建筑材料方面，我國建筑行業已經找到了一條適合本國國情的思路。

三、新型建筑材料在現代建筑中的應用

（一）應大力推廣新型建筑材料的使用。二十世紀，我國在建筑方面相對落后，人們熱衷于使用傳統的建筑材料，并且形成了一種習慣定式。自本世紀近十多年以來，開始嘗試使用新型建筑材料，但還沒有完全推廣開來。新型建筑材料與傳統建筑材料相比，它具有耐用、環保、利于健康的特點，因此應加大力度進行推廣使用。首先，要做好宣傳工作，讓人們知道新型建筑材料的益處。其次是各建筑公司在施工時要制定計劃，并把新型建筑材料的與傳統建筑材料的價值比做出來，提供有說服力的數據。

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生態建筑是指運用生態學知識，結合建筑和環境，將人、自然、建筑有機地結合起來，科學地利用自然環境，尋找最適合人類生存、發展的生態建筑環境，使對人類有益的能源在建筑和環境中高效地循環運轉，并將人、建筑、環境作為一個整體系統來看待，從而創造一個最佳的建筑環境。

1.2生態建筑的特點

1.2.1生態建筑的設計特點

生態建筑作為一種新興的建筑方式，與傳統的建筑方式相比，有很多不同之處：①生態建筑的整體意識和系統觀念都非常強，強調整體帶來的實際意義；②生態建筑能夠有效利用能源，并且不會造成污染，與傳統的建筑相比，更符合可持續發展的理念；③生態建筑具有循環再生性，并非一次性的資源利用；④生態建筑對環境的適應性非常強，適宜大面積發展、使用。

1.2.2生態建筑的自然特點

生態建筑，顧名思義，從生態而來，終究還要回歸生態，降低了人類社會對自然環境的傷害，保持著生態的穩定性。任何建筑在建造和使用的過程中都會消耗自然能量，并且產生建筑垃圾，從而對自然環境造成了一定程度的破壞。因此，生態建筑的設計就是通過與自然的關聯和運作，最大限度地利用自然資源，將對自然環境的破壞控制在最低限度，以達到最佳的利用效果。

1.2.3生態建筑的社會特點

生態建筑是一種新興的建筑模式，它與人們的意識形態有著極大的關聯——人們的價值觀念決定著生態建筑是否能夠發展并完善，管理制度決定著生態建筑的建設方向，政府法規從根本上保證了生態建筑的建設。人們正確的意識形態促使生態建筑向著良好的方向發展。

1.2.4生態建筑的人文特點

建筑的根本目的就是為人們的生產生活提供服務，而生態建筑不僅為人們的生產生活提供了更好的服務，而且關注更多的是人們的精神、心理和生理健康，創造讓人們身心都感到舒適的環境，這就是生態建筑的人文特點。生態建筑不僅僅是簡單的建筑，同時還涉及到自然、社會、經濟、政治、人文等多方面的系統工程。

2生態建筑設計的原理和原則

2.1生態建筑設計的原理

2.1.1與自然環境的相融性

在建造生態建筑時可利用的自然資源有很多，為了保護建筑周邊的自然環境和生態平衡，要充分利用自然資源，并發揮其最大效用。在建筑設計時，要重點考慮周邊環境，比如光、風能、水源等；綠化布置盡量與周邊的綠化體系形成系統的網絡化關系。此外，還可利用自然光線采光，利用水池等親水設備降低周圍環境的溫度，調節周邊的小氣候。

2.1.2能源的節約

在建造生態建筑時，要注意減少能源以及物質資源的使用及浪費，盡量不作多余的設計，不特意追求建筑外表及裝修上的華麗、獨特。在必要的內部設計中，應盡量節約資源；在非必要性的設計中，應根據其實用性作適當的調整，盡可能地運用建筑本身具有的自然環境優勢。總之，生態建筑設計和建設都要遵循“節約能源”的原則。

2.1.3資源的循環利用

在設計生態建筑時，要充分考慮如何延長建筑的使用壽命。當建筑不能繼續使用時，需將其用料盡可能地回收再利用。好的建筑設計也可在建筑的內部創造水、生物養分、能源資源的循環利用，比如地下水、中水、下水、凈化水的循環再利用，太陽能、電能、熱能、生物能的轉換利用，從而維持生態建筑使用上的長遠效益。

2.2生態建筑的設計原則

2.2.1整體原則

生態建筑的設計不僅要保證建筑本身的特性能夠滿足人們的基本需求，并在此基礎上還要將建筑與周圍的自然環境、社會環境、經濟環境等和諧地統一起來，尊重當地文化特色，將建筑與人文相結合，達到和諧、統一的狀態。

2.2.2舒適原則

在生態建筑中，舒適度總與能源資源的消耗成反比關系，并且這個矛盾一直未能徹底解決。生態建筑在滿足舒適度要求的同時，還要盡量符合可持續發展的理念。只有有效運用科學技術手段，積累建筑經驗，總結符合可持續發展理念的建筑建設技術，才能堅持生態建筑的舒適原則。

2.2.3高效、環保原則

生態建筑要實現高效、環保的目標，就需要降低建筑物對能源資源的過度消耗和使用，提高能源的利用效率；要運用高新科技，比如新的建筑材料等，以降低建筑當中的能源消耗；同時還要避免使用帶有污染性或者危害人體健康的建筑材料，創造健康、舒適的自然環境。建筑作為人們生產生活中的重要依托，其建造、使用、維護和拆除均應符合人與自然和諧相處的要求。

2.2.4經濟原則生態建筑的建造、使用和維護是一個多元性的建筑系統問題，更是一個社會組織體系的問題。高投入和高技術的生態建筑雖然可以滿足人們高水平的生產生活需求，可以反映最新的科學技術水平，但是，并不是只有高投入的建設才能夠實現生態建筑的全部功能，適當的技術、因地制宜的材料選取以及符合地域特色的建造風格同樣可以引導生態建筑的發展。

3生態建筑的設計方法

3.1整體的設計方法

在生態建筑的設計方面，設計師必須從整體上來看待生態建筑中的每一個問題。生態建筑的整體設計主要遵循兩個原則，即建筑與自然環境的和諧和建筑與社會環境的和諧。在設計應用型的生態建筑時，首先要選擇合適的建筑地段，使建筑處于生態環境良好的地區。建筑的建設要盡量減少對自然環境的破壞，還要通過即將建造的建筑來彌補已經造成的社會環境的不平衡。除此之外，在生態建筑設計時還要注意尊重地形地勢、保護現有綠化植被、結合當地水文特征、保護土壤等方面的問題。在生態建筑整體設計時，應采用能夠使建筑與社會環境和諧、融洽的設計方法。妥善保存原有的建筑，繼承和發展傳統的建筑景觀；保護好具有地域特色的建筑，并積極創造新的建筑景觀；適度、合理地使用城市的交通和土地，盡量不改變居民原有的生活方式，保持城市恒久的活力和精神文化魅力。

3.2單體的設計方法

3.2.1自然通風在生態建筑的通風設計中，要充分利用小氣候自然通風，或者利用智能控制系統提升建筑物的通風效果。

3.2.2采取降溫隔熱措施在進行生態建筑設計時，要充分分析、研究建筑所在地的區域環境和氣候特點數據，引導生態建筑的設計和建設。利用窗簾、百葉窗、挑檐板等合理控制光線，以降低陽光對室內溫度、濕度或小氣候的影響。

3.2.3自然采光

在生態建筑設計中，要使建筑能夠充分利用陽光采光，在設計中可通過加設玻璃墻、通窗、天窗等使室內光線充足，以滿足建筑采光要求。同時，在生態建筑中通過安裝日光反射器、反射板等設備，并結合智能操作控制系統，從而可更加充分地利用自然資源。

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二、生態居民建筑的設計原則

（一）與生態環境相協調。

建筑建造過程會對自然與環境產生極大的破壞，因此，在建筑的設計階段就應該將生態理念引入，充分重視自然環境的保護工作，并在對其不造成破壞的前提下加以利用，這不僅能夠降低建筑能耗，而且對生態環境保護也具有重要意義。例如建筑設計中自然采光的利用，能夠減少照明設備的使用量；建筑自然通風的合理設計，能夠改善室內外空氣循環，提高居住舒適度；水池、噴水系統的有效利用，能夠降低室內溫度，減少制冷設備的能耗。

（二）降低建筑能耗。

節能是生態建筑設計的重要理念，生態建筑的設計要求在滿足建筑基本使用功能的前提下，能夠使土地、能源、水、材料等得到充分利用，大大提高其利用率，且能夠最低限度地降低建筑對環境造成的影響。再者，生態建筑設計還要求簡化無用的建筑功能結構，并提高對建筑周邊自然資源的利用率，如合理利用風能、太陽能、生物能等，盡量減少礦物能源的使用量，減小對生態環境的污染程度。

（三）為建筑使用者提供舒適的環境。

對建筑進行生態設計，能夠為使用者提供舒適的環境，提高居住舒適度，使建筑使用者與自然環境能夠進行更好的交流和溝通。

（四）新材料、新技術的應用。

科技的發展推動著建筑行業新材料和新技術的不斷涌現，為建筑行業的帶來了新的發展機遇，為建筑創新建設提供了條件，也極大的推動了生態建筑的發展進程。建筑新材料和技術之間存在相輔相成的關系，只有創新了材料的和技術，建筑創新才有可能。隨著國家對可持續發展以及節能環保的倡導，新材料和新技術將會更為廣泛的運用到實際的建筑設計當中。

三、生態居民建筑的設計方法研究

（一）整體設計方法。

在進行生態建筑設計時，設計人員要將其視為整個城市建筑系統中的一部分，與整個城市建筑系統相聯系。從城市的整體規劃方向出發，對建筑地區的地質水文、地形地貌、氣候條件等基本條件進行全面系統的分析，分析其設計的經濟性和可行性。設計的原則：一是在城市原有景觀特色的基礎上，對其進行創新，創造出新的城市景觀。首先改變不合理的資源配置、布局模式、空間結構以及區域劃分，其次是對城市自然地理特征以及歷史文化的傳承。二是在建筑與自然環境協調的基礎上，綜合考慮建筑的社會效益和經濟效益，以求實現綜合效益最大化。

（二）節能環保設計方法

1可再生能源的有效利用。

設計人員在進行生態建筑設計時，應充分利用可再生能源，太陽能是目前應用最為廣泛的可再生能源，也是生態建筑中能源系統的一部分。太陽能應用在建筑中，不僅能夠節約大量的能源，而且對環境無污染，真正做到了綠色環保。現階段太陽能的利用主要有太陽能集熱板集熱、太陽能光伏發電兩種。目前，太陽能集熱板的應用已比較廣泛，將太陽能集熱板用于建筑節能設計中，能夠使建筑和環境做到協調統一，降低能耗，節約國家資源。如可利用太陽能進行建筑一體化設計，將白天太陽能轉化的電能通過太陽能特定蓄電池儲存起來，夜晚利用控制器將儲存的太陽能電能用于提供生活熱水或是供暖，這種方式具有安全、無污染規模大小可靈活調節且不受地域限制的特點。

2建筑系統中物質與能源的循環利用。

生態建筑設計中要注意對風能和自然采光等的合理利用，例如利用室內外的熱壓和風壓形成自然通風，通過裝設通風設備，控制空氣流向，實現室內自然通風，從而降低建筑本身的能耗，節約建筑材料；利用自然采光，減少建筑照明設備的使用，降低建筑電能的使用量，降低能耗。再者，建立水資源循環系統，實現水資源的循環利用。水資源系統既能滿足人們的基本用水需要和建筑的功能，又能將水資源綜合利用、水景觀、生態修復以及污染控制等集為一體，其能夠將建筑用水、污水處理再利用以及雨水收集與利用、生態子系統等進行有機結合。水景規劃設計以節約水資源和防止環境污染主要目標，遵循水資源循環、可持續利用的基本原則，對雨水進行收集和再利用，并經雨水處理系統處理后，用于補充水景的景觀水。通過水資源的合理利用，將建筑內外部水資源進行循環利用，以實現生態建筑設計目標。

3生態建筑綠化設計方法。

生態建筑中進行綠化設計能夠有效改善居住環境，豐富建筑周圍的綠化空間結構。建筑綠化是將綠色植物作為設計的主要元素，并將其引入建筑當中。隨著城市進程的不斷加快，城市建筑用地面積也在不斷地減小，環境問題加劇。屋面綠化逐漸成為有效改善城市環境的重要舉措。設計人員在進行綠化設計時，可設計空中花園，通過利用綠色植被本身吸收和反射熱能的作用，減少城市熱量，從而降低建筑能耗。再者，綠色植被的生長，對于環境凈化具有重要的作用，能夠提高空氣質量，對室內、室外環境的改善都有積極的作用，這一設計舉措，將人與建筑以及自然進行了有機的結合，很好的實現了生態建筑的相關要求。

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二、高技術特征下的“生態建筑”觀與“建筑節能”觀

高技派建筑在后現代思潮的影響下，從早期以蓬皮杜藝術中心式的英雄形象和不合作形象開始轉向對于人本身的關懷，并開始走向對于歷史文脈、場所精神和自然環境的融合。而隨著綠色運動的發展和生態主義的興起，以及在可持續發展思想的影響下，高技派建筑開始思考如何通過技術的發展與進步改善建筑的使用方式和存在形式，從而實現建筑與周邊環境在能量流動、物質循環、信息交流上的高效與節約；實現在資源有限的條件下如何充分利用可再生能源和物質資料來滿足人體的生物舒適和要求，進而實現與自然的和諧共處。因此，“少費多用”的設計思想也成為了高技派建筑發展的重要設計指導原則。借助計算機技術、被動式或主動式能量利用技術，改變建筑的外維護結構，實現建筑表皮對于氣候變化的自我調整和呼吸功能，達到建筑系統與外界生態環境系統的能量、物質材料交流成為了今天典型的高技術建筑設計的設計策略。

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2生態宜居住宅設計策略

2．1堅持綠色建筑的設計理念綠色建筑主要是指在建筑物的有效使用年限內，盡可能的減少資源的浪費和環境的污染，以有效的為人們創造一個健康、舒適、安全、高效的生產、生活環境，并與自然生態互利互惠的節能環保建筑。它是通過能源的有效節約和利用的途徑來實現低負荷環境下節能生態住宅的建設，是全面實現人與環境和建筑三者互利互惠、相互依存的生態建筑模式。綠色建筑不僅有效體現了以人為本的建筑設計理念，而且為人們提供了一種全新的健康、舒適、安全的生產、生活空間，在極大程度上有效滿足了人們生理以及心理上的需求，極大地提高人們的生活水平和質量;在進行綠色建筑設計時主要是按照零污染和資源的重復利用的原則，以極大地促進資源的綜合利用;它充分體現了科學發展觀的思想和理念，有效促進了傳統建材和建筑業的改造和提升，改變了我國建筑結構的增長模式和房地產的產業結構。同時，綠色建筑還對居住城市的生態系統的安全、穩定產生了極為深遠的影響，對有效維護生態環境建設系統的健康起著決定性的作用。所以，堅持綠色建筑設計理念，積極發展和推廣綠色建筑，對我國的生態文明建設和可持續發展戰略的實現具有十分重要的意義，勢在必行。

2．2堅持綠色建筑發展目標我國將有效實現綠色建筑的總體發展作為戰略目標，以有效推動我國建設綠色建筑的步伐，其戰略的重點在于以極為全面的法律法規以及國家政策來積極推動綠色建筑的發展，以高端的科技創新水平來支撐綠色建筑的發展，以正常使用年限的視角來作為綠色建筑的實踐。我國綠色建筑最基本的發展政策是大力推進建筑節能、積極引導綠色建筑向著科學、合理、穩定、健康的方向發展，并制定出符合我國基本國情的綠色建筑設計和發展規劃，從而建立起科學合理的評估體系等。

2．3堅持綠色評估標準準則我國于2005年頒布了關于綠色住宅建設的相關規范和標準，其主要目的就是為了有效推動和實施適宜的建筑工程技術，使建筑的資源和能源都能得到最大程度的利用，并能有效的在適用、環境、經濟、安全以及耐久等五大性能方面具體列出了詳細的技術指標，這有效體現了綠色建筑的真實內涵。為有效促進我國綠色建筑的發展和進步，我國住房和城鄉建設部又于2006年和2007年相繼頒布了一系列評估標準，奠定了綠色建筑評價標識制度建立的基礎。2008年我國又對首批綠色建筑設計者進行了獎勵，指明了我國綠色建筑的發展方向。

2．4堅持建筑節能環保原則綠色建筑理念重點主要體現在綠色環保、節能高效以及環境友好等幾個方面。其最為關注的問題就是能源問題。我國雖然地大物博、資源豐富，但是資源的消耗量也非常大、利用率較低、浪費也十分嚴重。如何有效地節約資源，提高能源的利用率，盡可能的降低能源的消耗，合理協調能源的結構和開發利用新能源以及可再生能源等，都是今后我們在進行綠色建筑生態住宅設計和施工過程中需要解決的問題。近年來，隨著人口的急劇增長，我國的土地資源嚴重匱乏，節約土地已成為當前我國高度貫徹的政策，有效地節約土地資源，并有效地改變居住環境和模式，就需要人們從人均生態足跡以及土地生態價位等幾個角度來進行考慮，有效的評價一個建設項目對土地資源所產生的影響，就要看其對土地的生態總價位的影響，政府要積極鼓勵利用荒地、劣地來進行項目建設，從而有效的提高建設項目的生態價值。在進行項目建設時，要盡可能的選擇綠色建材，它對構建綠色節能和環保建筑具有十分重要的作用。選擇節能環保和經濟性能較合適的建筑材料最有效的方法就是就地取材，要盡可能的避免使用會釋放有害氣體的建筑材料，并盡可能的選擇可再度利用的建材，例如:鋼結構高層建筑和一體化鋼結構住宅等。

2．5堅持以綠色奧運為特色我國奧運場館的建成，充分展示了綠色建筑的設計理念，所有的奧運場館都有效實現了50%以上的節能目標，有些建筑甚至能達到65%－75%以上，同時還在外窗和護結構上有效實現了節能目標。在積極推廣和使用新型能源方面，主要采用了地源、水源熱泵、太陽能光伏發電和集熱技術等技術，有效提高了綠色能源節能的比例。在進行奧運場館的建設過程中，無論是從方案設計、選址以及現場的建筑施工，均在一定程度上考慮到了土地資源的節約和利用情況，例如:奧林匹克公園中心的地下通道，主要呈樹枝狀分布，能通往“鳥巢”以及“水立方”等比較重要的比賽場館;其中心區的地下車庫更是充分考慮了土地的有效利用，能有效提供超過千余個停車位;同時，對于“水立方”地下空間的有效利用，還在一定程度上達到了有效控制水溫和水流等多種功能。我國的奧運場館在進行設計和建設時都落實了中水和雨水的并用，有效滿足了節約水資源的要求。因為在全部的場館中都應用了中水技術，有效實現了污水的零排放，能分別滿足奧林匹克公園景觀水系和綠化沖洗水量每年312萬噸和157萬噸;另外，還在極大程度上加大了對雨水的回用力度，6個地下蓄水池一年內能有效處理水資源5．8萬立方米。綠色奧運場館的建設，無論是在設計、規劃、建設以及使用等諸多方面，都有效實現了綠色、節能、環保的目標。它為我國基于綠色建筑理念的生態宜居住宅設計提供了參考和借鑒，并指明了我國綠色建筑發展的方向和標準，為我國綠色建筑設計人員樹立了學習榜樣。

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2生態建筑中的多項節能技術

2.1太陽能利用

太陽能在建筑行業的利用是大勢所趨，國際上光伏和建筑一體化已經有很長的歷史了，特別是太陽能發電，包括反饋到電網。國內的利用主要還是太陽能熱水器，技術已經非常成熟，正在大面積普及當中。未來的發展是需要大力普及光伏和建筑一體化，重點在于利用光伏發電解決照明和家用電器用電，以及包括做飯和炒菜在內的高等級能源需求，也為熱泵普及提供高級無碳電力支撐。

2.2生物質能利用

垃圾液化氣和秸稈生物質能主要是為住宅提供生火做飯和炊事用能，包括沼氣在內，是生物質能的較好利用形式，也為熱泵和太陽能聯合供暖、供熱水或發電實現了低碳或零碳建筑的互補手段。只有聯合利用這些低碳可再生能源，才能夠完全實現綠色建筑的零排放和零能耗，甚至正能量輸出，反饋到電網，為電網輸送綠色能源。

2.3地熱能利用

熱泵技術主要用于采暖、制冷和洗澡的熱水。如果被動房普及，地熱主要是用于熱水，用來洗澡和洗衣服等，包括溫室大棚的保溫，適合什么就做什么，因地制宜。這里說的是100℃以下的中低溫熱泵，如果發展400℃以上的高溫熱泵，那么在工業上的應用將會更加廣泛。

3被動式建筑蓄熱技術

通過透明蓄水層提升整個圍護結構的熱惰性和蓄熱性，在和外界自然環境中能量變化的對抗中，TWSE先做到內氣充盈，可以吸收和蓄存比常規圍護結構更多的能量[1]。一般以靜態蓄水就可以對抗室外溫度波動。夏季過熱時，通過建筑供水系統向蓄水模塊供水，回水直接用于盥洗室和衛生間，多余熱能通過排水系統被耗散掉。用單位體積的水傳輸的能量比單位體積空氣傳輸的能量大的多，很容易用小功率泵實現四兩撥千斤，即以小能量調動大能量。供水系統來自埋地的供水管道，很容易實現與大地溫度一致，而TWSE系統正是借大地和太陽輻射的能量對抗冬季和夏季外界空氣環境中極端能量變化，正所謂借力打力。