生态建筑论文大全11篇

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生态建筑材料也称绿色建筑材料、环保建筑材料，是指在原材料的获取、材料的制备、材料的使用和材料的废弃再利用等过程中，对环境产生的负荷最小且对人的健康有益的材料。

1．2生态建筑材料的特点

生态建筑材料的概念来自于生态环境材料，所以其特征主要表现在:首先是节约资源和能源;其次是环境污染小，避免温室效应和破坏臭氧层;再次是容易回收和循环再利用。与传统的建筑材料相比，生态建筑材料具有以下几个显著的特点:(1)原材料的选取尽可能少用天然材料，多用废弃物。(2)采用先进的生产工艺，减少材料生产过程中的能源消耗和污染。(3)在材料生产过程中不添加对人体和环境有害的物质。(4)材料的设计是以提高人的生活质量和改善环境为目的。(5)副产品容易回收和循环利用，环境负荷小。(6)具有地方特色，降低运输能耗。(7)包装材料尽量少。

1．3生态建筑材料的分类

不同的研究者对生态建筑材料的分类不同。有研究者认为可分为:天然建材、循环再生建材、低环境负荷建材和环境功能性建材;也有研究者认为在此基础上还应加上利用可再生能源的复合型建材;还有一些研究者认为根据生态建材的性能分为:节能型、利废环保型、安全舒适型、保健型和特殊环境型。

2无机生态建筑材料

2．1生态水泥

水泥是一种重要的建筑材料，当今社会的发展离不开水泥，从工业与民用建筑、公路、铁路到架桥等，这些建筑设施极大地改善了人们的生活。但是水泥行业也给资源、能源以及环境带来了很多负面的影响。每生产1t水泥要消耗大约2t的石灰石，0．4t的标准煤，同时排放约1t的CO2，还有含NOx和SO2的粉尘和烟尘。我国的水泥产量在2013年上半年已高达10．96亿t。据此计算，水泥行业消耗了大量的资源和能源，排放了大量的有害物质，对人类的健康造成了威胁，也带来了巨大的环境负担。但同时我们也应该看到，水泥生产时的高温环境可以安全有效地处理垃圾，且水泥行业可以消耗大量的工业废料，如粉煤灰、矿粉、硅粉、煤矸石、钢渣等。可见水泥行业挑战与机遇共存，发展生态水泥是水泥行业的正确方向。生态水泥是指利用固体废弃物及其焚烧物为原料，应用一定的工艺制成的无公害水泥。生态水泥的生产方式主要有两种:一是提高原材料的利用程度;二是应用科学的方法寻找新的水泥生产原料。

2．1．1高贝利特水泥

高贝利特水泥属于硅酸盐水泥系列，其生产工艺和原材料与硅酸盐水泥大致相同。硅酸盐水泥熟料煅烧过程中的热耗主要包括两个方面:一是碳酸钙的分解;二是高温矿物的生成，主要是阿利特的生成。传统硅酸盐水泥熟料的烧成温度一般为1450℃，其中贝利特的含量为20%～30%;而高贝利特水泥熟料中的贝利特含量为50%～55%，贝利特的烧成温度为1200～1250℃，所以生产高贝利特水泥可以节约大量的燃料，降低CO2、SO2以及NOx的排放。另外，高贝利特水泥原料中钙质原料的含量较低，可减少石灰石的用量，也可选用品质较低的石灰石。高贝利特水泥的3d、7d强度比通用硅酸盐水泥低，但28d强度基本持平，90d强度会超过通用硅酸盐水泥;高贝利特水泥比通用硅酸盐水泥的水化热低，干缩小，抗冻性及抗碳化性好。

2．1．2少熟料和无熟料水泥

少熟料和无熟料水泥是指在水泥中少使用或不使用硅酸盐水泥熟料的一类水泥。我国每年产生大量的工业废渣，如粉煤灰、矿渣、火山灰、硅灰、钢渣、煤矸石以及石灰石粉等。经过国内外学者的研究，采用混合材取代部分水泥熟料已经有了较完善的技术标准。在欧洲，掺混合材的水泥占水泥总产量的一半以上。在我国，掺混合材的水泥的应用也十分广泛。掺混合材不仅节约了能源，使废渣得到了二次利用，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产生的Ca(OH)2的作用下进行二次水化反应，无熟料水泥通常需要添加碱组分来激发水化反应。无熟料水泥方面研究比较多的有碱矿渣水泥、石膏矿渣水泥、钢渣矿渣水泥以及砌筑水泥等。

2．1．3低温再生水泥

我国正大力发展基础建设，这必然会导致建筑垃圾的大量产生，保守估计，我国每年废弃的混凝土要达到近亿吨。国内外学者对废弃混凝土利用途径的研究主要集中在制备再生水泥和再生骨料。低温再生水泥是从废弃混凝土中分离出水泥石粉末，在650～700℃下煅烧所得到的水泥。再生水泥降低了水泥行业的能耗，而且高效地利用了废弃混凝土。胡曙光等研究发现不同温度下煅烧得到的胶凝材料对水泥水化的影响不同，其中在650℃下煅烧得到的胶凝材料可以加快水泥的水化和改善水泥的凝结硬化性能。

2．2生态陶瓷

2．2．1抗菌陶瓷

微生物可以降解有机物，但是微生物的存在也对人类的生存造成了威胁。1996年，在日本全国范围内爆发的病原性大肠杆菌感染事件，2003年我国发生的非典和近年来的禽流感，这些事件的发生使得抗菌材料越来越受到人们的重视。抗菌陶瓷是陶瓷产品在原有的基础上添加了抗菌新功能的陶瓷材料。抗菌陶瓷根据抗菌剂的种类可以分为3种:金属离子掺杂型抗菌陶瓷、光催化型抗菌陶瓷和其他抗菌陶瓷。抗菌陶瓷的生产方法有两种:一种是在干燥胚体的表面添加抗菌剂;另一种是在陶瓷所施加的釉中添加抗菌剂。金属离子抗菌剂主要是Ag+和Cu2+，其作用机理是这些金属离子可以固结生物体中的蛋白质。我国有很多学者对TiO2光催化抗菌陶瓷进行了研究，TiO2是一种典型的半导体氧化物，光照射使TiO2表面产生空穴，这种空穴与表面吸附水或OH－发生反应生成•OH。•OH可以氧化大部分的有机物和部分无机物，生成对环境无害的CO2和H2O。其他抗菌陶瓷主要是通过多种抗菌剂复合使用，产生良好的抗菌效果。胡海泉等研究了光触媒系和银系的复合抗菌陶瓷，发现其在黑暗中24h内的杀菌率为100%。

2．2．2陶瓷透水砖

在城市化进程中，水泥混凝土和沥青路面越来越多，这些路面由于透水性差带来了很多问题，如雨天排水不及时易引发事故、雨水进入地下水的渠道受阻使得地下水水位下降。陶瓷透水砖是以工业废料、建筑垃圾及生活垃圾为原料，经过粉碎、压制成型、低温烧成等工序制得的具有一定的透水功能的建筑材料，将其应用于城市路面不仅可以缓解城市排水系统的压力，而且可以吸收车辆噪声。吕淑珍等以萤石尾矿和珍珠岩废矿粉为原料制得陶瓷透水砖，该产品完全达到了透水砖的技术指标。殷海荣等利用陶瓷废料、黏土、废玻璃为原料制得陶瓷透水砖，其透水速度可达0．10cm/s，砖的强度可达12．1MPa。

2．3生态玻璃

2．3．1自洁玻璃

自洁玻璃是指表面具有纳米级光催化剂TiO2薄膜，在光照作用下能自发地分解表面大部分有机污染物和部分无机污染物的玻璃。自洁玻璃表面具有超亲水性、亲油性和光催化性。在阳光作用下，TiO2半导体以其特有的强氧化性使污染物分解成相应的无害物质，不会污染环境。刘欣等研究了用矾离子缩短Activ玻璃表面的TiO2薄膜的亲水性光致时间，发现矾离子注入能量为90keV、掺杂浓度为6×106ions/cm2时玻璃的光致亲水性最佳。王承遇等采用溶胶－凝胶法离心镀膜工艺在玻璃表面制备ZnFeO4－TiO2复合膜，试验结果表明，在同样的日照条件下，ZnFeO4－TiO2复合膜自洁玻璃的光催化效率比TiO2膜自洁玻璃高出4倍以上。

2．3．2泡沫玻璃

泡沫玻璃是一种以废玻璃或其他各种富含玻璃相的物质为主要原料，经过粉碎磨细、添加发泡剂等材料，均匀混合形成配合料，再将其放置在特定模具中，经熔融、发泡、退火等工艺加工而成的气孔占体积80%～90%的隔热、隔声材料。与其他无机隔热材料相比，泡沫玻璃具有导热系数小、不燃、不吸水、可锯可钉、强度高等优点。很多学者对泡沫玻璃这种生态材料进行了研究，方荣利等利用粉煤灰研制泡沫玻璃，通过试验得到了各原料的配合比，制得的泡沫玻璃质轻、高强、保温性能好，为粉煤灰的利用开辟了新途径;涂欣等以废玻璃、脱镁硼泥为主要原料，探索了制作泡沫玻璃的最优配合比，并对发泡剂、助溶剂等添加剂的掺量进行了优化，在优化条件下可制得气孔分布均匀的泡沫玻璃。

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2绿色建筑理念下的不同生态校园的分区设计

在进行校园建筑的设计和规划时，我国普遍将校园用地从功能上划分为教学文化区、学生生活区、体育运动区、生态休闲区、行政办公区以及教职工住宅区等六部分，在不同的功能分区内，生态校园建筑设计所用的方法也不尽相同。本文重点对教学文化区、学生生活区和体育运动区的建筑设计做出了阐述。

2.1教学文化区

教学文化区是学校建筑设计的主体区域，这一部分的建筑设计包括教学楼、图书馆、实验室训楼等。教学区是校区的核心区域，应该以中轴线形态设计成庄严宏伟的风格，以突显整个学校的风貌。在设计时还应该注意主轴线上的空间层次感和组织序列性。主轴线两边的建筑设计应该具有灵活性和变化性。从而使整个教学区的建筑设计庄重而灵活，严谨而又富于变化。河南工业大学的建筑就是这样呈对称分布的。学校正对门是中心广场，极具标志性的图书馆位于广场之后，左右分别为理科、文科教学团组以及各学院专业实验室。建筑物之间空间较大，搭配草地、花卉、树木，这样的布局既给人以庄严之感，又显得开阔、幽静，符合以人为本的理念。

2.2学生生活区

在绿色建筑理念指导下建筑设计的生态校园中，学生生活区是由宿舍楼、后勤管理中心、学校医院和服务性建筑组成的。在进行生活区内的设计时，可以开辟林间空地用来供学生休息，在空地中设计绿地、花坛、走廊、座椅等。选择生活区的花草树木时，应该选择具有不同季相、色相变化的植物，丰富生活区内的景观。为了体现设计的舒适化和人性化，要在生活区内设立活动场所。学生宿舍应该设立单独卫生间，宿舍楼内设立自习室、阅览室、接待室、洗衣房等。该区域的建筑设计应该采用智能楼宇管理系统，以方便学生的日常生活。另外，为了体现绿色建筑理念，所有的宿舍楼应该在每一间宿舍的屋面铺设多晶硅光伏板，通过这样的手段可以很好地实现对太阳能的利用，从而实现节约能源、保护环境的目的。

2.3体育运动区

体育运动区是学生活动的重要场所，是生态校园建筑设计中必不可少的重要组成部分。尤其是在现阶段国家大力倡导全面推进素质教育、促进学生健康成长的背景下，体育运动区的重要性更是被凸显出来。为此，在进行体育运动区的设计时，应该保证有较大的土地使用面积，根据学校的实际状况设立篮球馆、篮球场、足球场、网球场、乒乓球场、文体中心等职能区域，在该区周围可以栽种高大乔木，同时将喜阴性的灌木和花卉栽种在乔木下层，以形成一定规模的绿化带。这样的绿化带可以在一定程度上遮阳、挡风，同时还可以有效地减少噪音的扩散。体育运动区在设计中应该对照明灯管职能控制系统、观众导览系统、应急广播系统等进行有选择的使用，同时还要强化硬件建设。使体育运动区既具有现代化的气息，同时又能满足师生的审美需求。

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1．1和谐共生原则

人、建筑与环境的关系说到底还是人和自然的关系，可以表示为：人一建筑(人造自然外自然，这样三个层次构成了一个相互影响、相互作用和相互依存的动态系统。建筑物是人用建筑材料构筑的空间和实体。是人造自然的主体部分．是人所居住和从事各种活动的稳定空间场所。作为人类与自然环境的一种中介物，建筑在空间选择、建造施工、功能使用乃至拆除回收等全生命周期都存在着对人和环境的扰动、消耗和程度不同的影响。人所造的建筑与人所在的环境是一种互相延伸、渗透和补充的整体。仅仅考虑建筑内部的空间处理的传统建筑观念已经显得不再适应当今世界建筑发展的需求．优先考虑建筑生态系统的结构和功能需要．创造更为丰富的空间环境。保护植被和生物多样性．维持生态平衡，让建筑与环境、社会融为一体、和谐共生是当今建筑活动必须首先考虑的问题．也理所当然地成为生态建筑设计的首要原则

1．2少费多用原则

少费多用是生态建筑又一重要原则。少费多用就是要在符合建筑全生命周期使用总量和服务功能均衡的总前提下。对资源占有和资材消耗实现最小化与减量化。优先选用可循环、可再生材料和节能减排技术，高效利用资源、资材，减少废弃物和其他对人类环境的影响和破坏。

1．3因地制宜原则

生态建筑应该具有多样性，不可能整齐划一。由于地域特点和自然生态条件的差异．加之经济和社会发展水平的不平衡．生态建筑必须综合考虑地区优势和各种因素．因地制宜地采用运输少的当地传统材料，使用地方性适宜技术和与新能源、新材料相结合的混合材料技术。在建筑设计中．要求根据建筑当地的地形地貌、气候、生物、材料、水资源以及周边人文环境。采用被动式设计策略。提高对气候、环境和社会的适应能力。满足具有地区特色的整体生态需要。

1．4发展可塑原则

生态建筑禀持的是一种可持续发展的理念。由于建筑生态系统是不断发展变化的．在进行设计时．要充分考虑建筑和环境可能发生的变化及其应对策略。在基础和管道空间预留、承重预考虑、通讯发展乃至周边环境改善预留等方方面面．备有未来发展和改进变通的余地．体现较为充分的灵活性、可塑性和生长性

2国际生态建筑技术走向

生态建筑技术集成体系是反映生态建筑发展趋向的综合性指标。目前．生态建筑已在选址设计、围护结构、采光通风、环保建材、环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．并逐渐形成集成技术体系引领未来建筑发展方向。

2．1基于BIM(建筑信息模型)的集成化规划设计

生态建筑的集成化规划设计是一种多专业协同配合的规划设计方法。通常是在形式、功能和成本上把生态建筑规划设计策略与常规建筑规划设计标准结合起来。传统建筑师在规划设计过程中主要是以平面图纸进行方案展示．工程师很难使工程建设的后期效果与建筑师概念设计阶段的效果保持一致．这就大大增加了粗糙设计理念出现的几率。从2D过渡到基于BIM的3D．已经成为计算机辅助建筑规划设计的一大趋势．越来越多的世界知名建筑师和事务所运用BIM进行建筑规划设计．为生态建筑规划设计中的能量分析自动化和智能化提供了基础、平台。也为生态建筑规划设计的总集成提供了可能基于BIM的集成化生态规划设计．要求在规划设计伊始就植入整体的可持续发展理念．通过建筑信息模型模拟建筑物的外部围护结构的传热状态等实际建筑工程建设行为和管理运行行为．对建筑构件和系统进行综合．使建筑物的能源、环境和经济效益达到最佳性能表现。利用BIM技术．建筑师可以创建包含全部信息的虚拟建筑模型．在规划设计的任意阶段将其直接导入能量分析的相关软件，以调整优化规划设计方案．确保生态建筑规划设计的科学性、合理性和完备性。

2．2融人自然的建筑选址

基址的选择及其分析是生态建筑活动最为重要的一环，因为它将影响随后各个步骤的决策和结果生态建筑的规划设计要求全面了解和充分利用建筑拟在位置的气候地形条件、水文地质资料、本土建材特点和当地建筑习惯。基址的选择主要是考虑位置是否适合建设和发展．有何优势和劣势，怎样才能使建筑与自然融为一体。比如，不同的地形地貌会对建筑能耗产生较大的影响．在寒冷地区。建筑适宜选择在向阳、避风的地域。而不宜布置在洼地、沟底、山谷等凹形区域．以免冬季气流在凹地聚集对建筑物形成“霜洞”效应。与此相反，对炎热地区而言，将建筑选建在山谷、沟底、洼地等凹形区域则相对有利。高处凉爽气流会自然流向凹地把热量带走

2．3被动式低消耗的围护结构

伴随着现代化程度的提高．人类对能源的依赖与日俱增．各种资源均以很高的增长率被开发和消耗。鉴于建筑能耗在能源消耗总量中居高不下．低消耗技术得到了业内前所未有的重视、研究。被动式的围护结构也逐步得以运用包括建筑物的屋面、外墙、门窗和外遮阳等在内的建筑围护结构有着直接与自然界交换热量的重要功能。由于气候条件的差异，各国、各地区对建筑围护结构的传热性能要求也不一样通常情况下．气候寒冷地区采暖度数相对较高．其建筑围护结构的传热系统的规定也更为严格生态建筑的围护结构需要根据当地的的气候特点．因势利导．充分利用现有的自然条件。在建筑材料、建筑方法、建筑布局等方面契合气候．使建筑最大限度地适应周围环境以达到低消耗的效果。由于这种节能技术是对气候条件被动接受．所以被称为被动式低消耗技术．有别于传统的将室内空间与自然相隔离主要以空调设备创造家居环境的主动技术。建筑的热过程涉及到冬季保温、夏季隔热和过渡季节的除湿与通风等．是室外综合温度波作用下的一种非稳态传热在夏季．白昼室内综合温度波低于室外．太阳辐射通过对护结构升温加热向室内传递热量。进入夜间，室外综合温度波下降，围护结构开始散热冬季则主要是护结构向室外传递热量的过程这就要求生态建筑根据气候特点．同时考虑冬夏热量和热湿过程的双向传递，通过特有的围护结构在室内空间与室外空间之间建立屏障．对相关过程进行控制和调节。通过建筑朝向安排、周边环境布置和对外墙、屋面、门窗、外遮阳以及空间和形体的巧妙处理．以热量自然交换方式改善围护结构的热工性能。冬季采集、保持、蓄存和分配太阳能．防止室内热量外泄。夏季遮蔽太阳辐射．隔绝外热入内以散逸室内热量，确保当室外空间环境恶劣之时．室内空间仍能为居住者提供有效的庇护和舒适的温度．以减少主动式采暖制冷设备的使用，不消耗或少消耗化石能源．达到冬暖夏凉、健康舒适和节省能源的目的。值得指出的是．不同的被动式围护结构在减耗节能和经济效果上有很大差异性．何为最好．一直存在争议。其实并不存在绝对的孰优孰劣，关键是看在气候条件、经济状况和社会环境方面．何者更为适合和协调，要具体情况具体分析．不能一概而论。

2．4环境亲和的建筑材料

以健康安全和环境亲和为总体要求的生态建材是未来建筑赖以发展的重要基础采用清洁技术取材、生产和加工，注重废料利用，减少污染、运输扰动和其他对生态环境的负面影响．确保建筑材料与生态环境的亲和性．已经成为业界普遍接受的价值和推崇标准．由此也限定了生态建材富有特色的选择和使用要点：

2．4．1根据实际情况选择和使用建筑和装修材料．综合考虑其化学、物理特性和成本效能。选用持久耐用材料，减少维护；选用本地产材料，减少运输和能源消耗：选用毋须再加工和内含能量低的材料．避免不必要的细致加工制造和再处理：选用由再生原料制成和循环使用的材料．节省自然资源．减少固体垃圾产生量和减轻废弃物掩埋压力

2-4．2避免使用产生粉尘、放射性污染和导致臭氧层破坏的材料建材工业上原先大量生产使用的CFC(氯氟烃1虽在世界范围内逐步淘汰．但其主要替代品HCFCr一氟二氯乙烷1的消耗臭氧潜能值fODP)和全球变暖潜能值(GWP)均不为零．同样能够破坏臭氧层，削弱对紫外线的吸收。由于紫外线B的作用，导致人体免疫力下降，造成皮肤癌等疾病的增加与其他卤化碳产品类似．HCFC在高含量时会导致人体肾上腺素的应急心律不齐等诸多不适一些发达国家已于2003年停止生产和进口HCFC。根据蒙特利尔哥本哈根修正案，到2030年将全面禁止对HCFC产品的使用目前，业界已开始尽量避免使用HCFC。此外．对释放甲醛等挥发性有机混合物的化纤毛毯、复合地板和溶剂型油漆等也持审慎态度

2．4．3尽最大可能少用木材在全球生态系统中．森林的面积和积存量具有举足轻重的地位大规模砍伐树木获取木材会严重破坏环境和生态平衡．造成水土流失、温室气体排放量增加和生物差异多样性损失，带来许多自然、经济和社会问题。目前，少用、慎用木材已经成为建筑业重要的选材理念．一系列限制性规定也逐步具体化，如：各种围墙(包括工地临时围挡)禁止使用木材：永久性建筑设施不得使用木材打桩：城市一般建筑和厂矿企业禁止使用木屋顶、木屋架；室内不得使用木制地板、护墙板和楼梯；用金属等材料制成的门窗代替木门窗；用菱镁砼、钙塑材料取代木材做滑升模板和定型模板等。

2．4．4积极使用新型建筑材料新型建筑材料在生态建筑中扮演着重要角色．它包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。这些材料除了拥有吸湿、透气和保温等功能，还具有轻质、高强、吸音、采光、防腐、防水、防火、装饰以及快速装配等特性。与传统建筑材料不同．新型建筑材料采用无污染的生产技术和低能耗的生产工艺．在生产过程不得使用卤化物、芳香烃、甲醛和含汞、铬、镍及其化合物的颜料、添加剂．也不以天然材料和不可再生材料为生产原料。有些新型建筑材料本身就具有一定的环保性，如空气净化建材、抗菌建材等；还有些建筑材料能够依靠自身的特质自动应对自然条件的变化。例如：SMAs(记忆合金)就可以将温度变化转化为机械运作．能够在严重变形后借助温度的回升恢复原来形状，从而在热吸收、存储和通风控制方面自动发生作用。当前。密切关注新型建筑材料信息．积极地、有的放矢地选择和使用新型材料及其制品．已经成为建筑业内一种新的导向。

3欧美诸国的推广实践和评价体系

生态建筑由理论到实践渐成体系．不少国家尤其是欧美一些发达国家，在建设思路、政策法规、技术标准和评估体系等方面不断完善．相关实践也风生水起、卓有成效在法国。争当全球“生态先锋”是该国前总统萨科齐公开提出的战略目标。其实，在萨科齐任期前．法国的生态建筑就已经走在世界前列早在20世纪70年代，法国就成立了国家住房改善署．研究部署随后进行的以改善居住区环境为主要内容的大规模住区改造工作．对已建和新建住房实施高效率用能标准，取得了令人瞩目的成就。近些年来。生态建筑和可持续发展更是成为法国政府的重要工作专门设立生态产业战略委员会．全方位统领建筑和国土规划，构建“绿色大国”的整体蓝图．为生态建筑的研究、创新和发展提供具体的支持。2005年2月，法国议会通过《环境》，对生态保护和可持续性发展做了宪法性解释和说明．把环境利益放到了国家根本利益的高度．将环境问题置于国家法律最高等级。2009年7月．法国议会又通过新环保法草案．法案规定．建筑业从2012年开始严格根据所建房屋的能耗发放建房许可。2012年9月，该国召开环境大会加速生态转型。英国也是生态建筑实践开展最早的国家之一。

石油危机后，为了降低能耗、节省能源，英国政府出台了一系列政策和制度以促进高能效技术在新建建筑和已建建筑中的应用．并制定了强制性的建筑节能标准且每四、五年修订一次。有关标准也不断提高。在政府的推动下．一些具体的节能技术得到应用和推广。诸如：以地板绝热保温；对建筑外墙进行中保温和外保温：外窗采用低辐射玻璃制作双玻塑窗等。在低碳排量建筑方面，英国政府进行细致规划．实行激励政策和利用税收杠杆限制用能，拨款资助节能咨询机构为业主和建筑设计施工单位提供咨询服务．并在建筑科技研究和革新方面加大投入。成为研究开发绿色建材较早的欧洲国家。德国从20世纪90年代起推行适应生态环境的居住区政策，在建筑节能、新能源开发和太阳能利用方面做了大量工作。目前．该国是欧洲太阳能利用最好的国家之一。包括国会大厦、普通住宅、私人别墅在内的各类建筑普遍安装和使用太阳能光伏板发电．一些生态节能建筑已经可以做到能源盈余。为了降低建筑能耗、提高供热效能和资源利用率．德国政府不断改进建筑保温技术规范。从原先的对单项建筑围护结构最低保温隔热指标进行控制。转向对建筑物的实际能耗实行控制。生物降解、雨水回收和废物利用等多种节能技术也得到广泛采用。德国复兴信贷银行(KFW)还以长期低息贷款面向新旧建筑物开展碳减排再开发．大批已建项目得到节能改造。能耗和碳排放总量持续下降。美国联邦政府对发展生态建筑极为重视．不仅颁布了一系列推行生态建筑的政策法令．而且要求和鼓励有条件的州制定相应法规。1992年．美国政府颁布能源政策法案和13123号总统令．对新建建筑的选址、设计和建设等作出可持续发展规定，要求在2010年之前实现建筑能耗在1985年基础上降低35％地方政府的法规以美国加州推出的建筑节能标准颇为有名．该标准分为规定性和功能性两部分，前者须强制执行，后者则为前者提供方式方法。联邦政府和地方政府还相继出台许多激励措施，如税收优惠、货币补助、降低保险费和提供材料折扣等。此外。政府还提供一些非货币形式的优惠，诸如特别规划许可、密度奖励以及允许开发商建设更大规模项目等。经过多年的研究和推动．欧美发达国家的生态建筑取得了长足的发展。相关政策法规日臻完善．新技术、新工艺、新材料层出不穷。相继建成了一批极具示范作用的新型建筑，如：德国法兰克福的商业银行总部大厦．成功将自然景观引入超高层集中式办公建筑．被誉为世界上第一座“生态型”超高层建筑：位于英国格林威治半岛上的森斯伯瑞大型连锁店．以其独具匠心的生态景园和整体被动式的建筑设计享有盛名．这个极具前瞻性的高品质绿色超市不仅获奖颇丰，而且经济与社会效益令人瞩目；法国一所名为马赛尔•塞姆巴特的中学．巧妙地将校园建设与周围绿草、树木和环境融为一体。

使校舍几乎完全隐身于自然绿色之中．成为闻名遐迩的绿屋顶中学；在美国新墨西哥州的陶斯，伫立着200多栋建筑在半地下位置的“地球船”房屋．它们以夯满泥土的废旧轮胎作为墙体材料．用废弃酒瓶填充轮胎之间的缝隙，不仅恒温、环保，而且柔韧性和防震性极佳．堪称一绝。这些各具特色且分布广泛的生态建筑。通过精妙的总体设计。将自然通风采光、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术有机结合起来．彰显了人与自然和谐共生的精品魅力和美好发展前景伴随着生态建筑实践的不断推广．有关监测和评价工作在国际上也受到越来越多的重视。发达国家从20世纪9O年代起就陆续开发出相应的建筑评估体系．旨在通过具体的评估计数，定量客观地描述和评估生态建筑的节能效果、排量控制、环境影响和经济性能。为项目决策、规划设计、施工建设和运营管理提供标准和参考依据。经过多年的发展和完善．这些评价体系已从早期单一的性能指标评定转向环境、经济和技术性能的综合指标评定。目前．国际上较为成熟且影响较大的生态建筑评价体系主要有：英国建筑研究组织推出的“建筑环境评价方法”(BREEAM，BuildingResearchEstablish．mentEnvironmentlaAssessmentMethod)．美国绿色建筑委员会开发的“绿色能源与环境设计先导计划”(LEED．LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign)．以及由加拿大自然资源部发起并领导的，最初有14个(后来有更多)国家参加的“绿色建筑挑战”(GBC，GreenBuildingChallenge)中开发制定-58-的绿色建筑评估工具(GBToo1)英国的BREEAM是国际上第一套实际应用于市场和管理的生态建筑评价体系．它以直观量化的条款评分形式就CO排放、酸雨、臭氧层破坏、天然资源和再生建材使用、日照障碍、局部风环境、噪声、烟害、湿度、环境性能、热舒适度以及给水设备的传染菌等诸多要项进行环境性能评估．根据分值给予评级和建筑环境标志认证在英国BREEAM的基础上．美国绿色委员会开发出了LEED评估体系。在美国．超过99％的已认证生态建筑来自该体系。LEED是一个基于分值的等级系统，可以对不同的建筑进行标识和评估，通过所得出的分值对相关的生态设计方法进行等级评定和总分值比较。LEED系统对生态建筑的评估涵盖了建筑选址、环境优先的采购、水和能源的使用、废旧物处理、室内环境质量改进以及促进生态建筑创新的“持续进步”方法对每一方面和每一个得分点。LEED都提出相关的前提要求、目的和技术指导。使建筑的生态特性得以量化．达到相关要求就获得积分．积分累加便得出总评分和对应的认证级别。这种类似于食物营养标签的“生态标签”。以不同的分值卡和等级，表达了一个建筑在每个分值类别里的成果，界定了项目的环境特征，可以使人一目了然地快速掌握该建筑设计团队所采用的可持续策略。与英国BREEAM和美国LEED相比．由加拿大自然资源部发起开发和制定的GBTool体系则是一个较为特殊的生态建筑评价工具．它将地区适应性与国际可比性相结合．根据国际生态建筑发展的目标提出统一的评价框架和基本评价内容．而将评估基准和权重系数交由各国(地区)增减删节。一致的框架和不一样的地区特征．使得不同版本的GBTool同时具备国际可比性和地区适用性．使有用的建筑性能信息在国家之间得以交换。为各国、各地区生态建筑的评价提供了一个统一的平台．推动国际建筑的可持续发展。

4中国的对接现状和策略

4．1对接现状

20世纪80年代．“生态建筑”概念被引入我国．顾孟潮先生提出的“未来的世纪是生态建筑学时代”的观点．可以看作是我国学者对生态建筑的早期研究。9O年代中后期以来．我国先后发表了《中国21世纪议程》和《中华人民共和国人类住区发展报告》，建设部住宅产业化促进中心也相继出台了《绿色生态住宅小区建设要点与技术》、《中国生态技术评估手册》和《绿色奥运建筑评估体系》等法规文件。2005年l0月。建设部与国家质检总局联合《绿色建筑评价标准GB／T50378--2006))，这是我国首部对生态建筑进行综合评价的国家标准，在评价方法、等级评判上都有所创新，它的颁布实施标志着我国生态建筑评价体系的形成．也给我国开展生态建筑技术体系的集成研究和应用实践提供了有力的推动然而．对照国际生态建筑的发展进程．我国的相关研究、应用和推广尚处于起步阶段。仍有许多需要认真面对和解决的问题：一是对发展生态建筑的重要性和紧迫性认识不够．观念上没有深入人心，忽视生态环境、盲目追求建筑规模、速度和开发利润的情况并不鲜见；二是投人过少，新技术、新工艺和新材料研发缓慢：三是推广力度不大，参与度不高．真正意义上的生态建筑尚未进入实质性的实践推广阶段：四是政策法规配套衔接不够。相关标准和评价体系有待完善：五是与国际生态建筑领域的深度合作交流还没有全面展开。当前。我国建筑业正处于鼎盛时期．每年建成的房屋面积近20亿mz．超过所有发达国家年建成面积总和．相当于全球每年新建建筑的40％。水泥和钢材消耗也占全球消耗总量的40％不断攀升的建筑总量和居高不下的建筑能耗．给我国的环境保护和经济社会的可持续发展带来了巨大压力和挑战。国际生态建筑在理论研究、技术开发和实践推广方面的长足发展和强劲走势．则为我国奋起直追提供了新的动力和机遇。面对挑战和机遇。当务之急是要借鉴欧美发达国家的生态建筑实践．结合我国国情，通过政府部门、科研院所、建筑设计施工单位和工业生产企业的紧密配合．切实做好相关应势对接工作。

4．2对接策略

4．2．1要学习、借鉴国际生态建筑研究成果和成功经验，加大新材料、新能源和新技术的开发力度，认真做好本土化单项关键技术储备和集成技术体系一体化研究，立足于国情，综合考虑科技含量、发展水平和建筑造价等因素．以适用技术和适宜技术为切人点。兼顾适当的高新技术引进。选择现代化与本土化相结合的生态建筑发展之路

4．2．2把生态建筑纳入区域和城市建设总体规划．以生态原则指导土地利用和开发建设．将生态建设和环境保护作为区域和城市品质提升的重要支撑。摒弃片面追求建设规模和速度的发展思路．采用以可持续发展为目标的集成设计模式．综合考虑建筑的能源消耗、使用功能、室内环境和外部影响，在空间利用、结构配置、功能优化和景观营造等方面与生态系统相适应、相吻合，牢牢把握区域和城市生态建设的发展方向、步骤和时序，把生态提升、环境再造与经济社会发展同步推进。

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“中间技术观”的代表人物主要是德裔英国经济学家E.F.舒马赫。在舒马赫看来，人类应该通过劳动和最适宜的消费来获得最大限度的满足。他明确反对高耗能的技术，主张可再生能源的适宜性利用，倡导中间技术的理念。在生产与消费的观念上，舒马赫列举了三个方面来进行说明他的主张：1.在农业与园艺方面，要“把注意力放在是合乎生物学要求的生产方法完善化上，放在增加土地肥力及提供健康、美好与安定的环境上”。2.在工业方面，要“把注意力放在发展小型技术、比较非暴力性的技术、‘具有人性的技术’上”。3.人与自然方面，“我们必须学会不仅同人类和平相处，而且同自然界。尤其是同那些创造自然界。创造人类的至高力量和平相处”。在对于资源和生产方面，舒马赫提出“非再生物质只有在必不可缺的情况下才使用，而且必须十分地爱惜使用，特别重视加以保护”。并且认为“用地方资源生产来满足地方需要，这是最合理的经济方式”。在舒马赫的中间技术观的指导下，出现了一批运用替代技术的建筑设计实践，其中比较著名的有：加拿大多伦多的生态住宅研究，美国科罗拉多州斯若迈斯的落基山学会中心等案例；在节能建筑方面，澳大利亚建筑师西德尼.巴格斯、英格兰建筑师阿瑟.昆姆比、美国建筑师麦尔科姆.威尔斯等人进行了一系列探索的生土、覆土建筑实验，以其改善建筑的热工效应。“整合设计”观影响下的“生态建筑”观与“建筑节能”观1968年，美国加利福尼亚大学建筑学教授西姆.范.德.莱恩在大量的研究基础之上，逐步形成了“整合设计”的概念。西姆认为建筑师必须适应在未来有限资源条件下的建筑设计要求，由于不可再生资源的紧缺，以及这些资源利用过程中所造成的环境问题，导致建筑师必须能够在建筑设计中充分考虑和和谐地利用其他能源形式来达成建筑设计的目的，并将这种利用的体现在建筑的形式中表达出来——即整合设计。对于能量与物质的流动，以及能量与物质与自然系统的自我平衡、稳定关系上，西姆认为能量与物质的流动是通过一个封闭的环形和多渠道的网络来进行的，并试图用信息论、系统论和热力学第二定律来研究与解释。1974年，西姆与法拉隆斯研究所将伯克利的一栋老住宅进行了改建，在这个改建项目中，整合设计的思想与概念倍付诸实施，建成了美国第一个完全自给型的城市住宅。在这个城市住宅中，西姆与法拉隆斯研究所进行了城市型粮食种植、太阳能供热、人与住宅废弃物的回收利用技术等试验，整个建筑环境中的物质与能量的流动采用了多种路径，将这种多种途径的方法与自然界的生物多样性、稳定性紧密联系。这个项目被人为是现代城市型生态住宅建筑的最早成功典范，这个案例连同西姆及法拉隆斯研究所在1975年设计建造的鲁那儿中心项目对后来的生态建筑设计和节能建筑设计研究产生了深远的影响。

“盖娅运动”影响下的“生态建筑”观与“建筑节能”观

1965年，詹姆斯.拉乌洛克提出了盖娅理论，认为生物在保持地球表面环境稳定，以及营造适于生物生存的自我调节机制上具有巨大的贡献。1976年，生态建筑先驱之一的安东.施耐德博士倡导利用天然的建筑材料，采取自然通风、采光、采暖技术，来营建利于人类健康并具有生态效益的建筑艺术，认为建筑对环境、人类健康的影响取决于人们的生活态度和方式，而不仅仅是技术上的考虑。20世纪80年代中期，拉乌洛克在《盖娅：地球生命的新观点》书中主张将地球和各种生命系统视为具备有机生命特征和自持续特点的实体，在建筑设计和建造上，主张使用绿色建材、绿化、自然通风、自然采光，防止对大气、水、土壤的污染，沿袭减租的地域性文脉等。1989年英国作家、盖娅运动的建筑师戴维.皮尔森在其著作《自然住宅手册——创造一个健康、和谐、生态的家》中，明确了盖娅住区的设计原则，提出了三个主要的设计原则：1.为星球的和谐而设计这个原则主张建设要充分保护可再生能源，利用太阳能、风能、水能来满足所有的或是大部分的能源需求，从而减少对于不可再生能源的依赖。2.为精神和平而设计公众参与社区的空间设计与营建，汇集众人的观点和技巧，寻找一种整体的设计方案，使得住区的建筑风格、规模相互一致，将建筑与大自然的季节、气候、时令联系起来，并与自然的变化节奏相协调。3.为身体的健康而设计注重建筑围护结构和表皮的设计，利用自然的方法使建筑室内外进行持续的能量与物质交流，从而保持健康而具有活力的室内气候。盖娅住区的设计原则总结了生态住宅建筑设计、建造的一些基本原则与目标，使建筑设计能够满足人们的物理需求、生理需求和精神需求，对生态住宅建筑的发展产生了广泛的影响。在节能建筑的技术概念上，不仅考虑了能源、能量的节约性，还提出了建筑内外能量与物质的交流理念，在节能建筑的观念上开拓了新的研究领域。

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1生态建筑设计要点

生态住宅设计，指的就是综合运用当代建筑美学、建筑技术科学、人工环境学、生态学及其它科学技术的综合成果，把住宅建造成一个小的生态系统，为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化，而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。

在工程实施过程中，生态住宅涉及的技术体系极其庞大，包括能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单说来，其技术策略主要体现在以下几个方面:

住宅区物理环境(声、光、热环境)与能源系统设计，包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等，同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关，是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题，智能化住宅区，包括信息管理和通讯白动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等。

1.1水资源的节省以及废弃物处理

从这个思路出发，要实现住宅设计生态化，需综合考虑三个方面的因素:住宅住区规划。建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细节处理如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等);建筑物内的环境控制系统设计。下面将从风环境设计、白然景观、光环境等方面，分别阐述可应用到生态住宅设计中的相关技术。

1.1.1住宅区风环境设计

建筑物布局不合理，会导致住区局部气候恶化。高层建筑由于单体设计和群体布局不当而导致强风卷刮物体撞碎玻璃的报道屡见不鲜。很多事例提醒规划师和建筑师，风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而，可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段，当建筑师们在对建筑住宅区进行规划时，更为常见的做法是过多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上，而很少(或仪仅凭经验)考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上，良好的室外风环境，不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况，还应该在炎热夏季有利于室内自然通风(即避免在过多的地方形成旋涡和死角)。从这一点上来说，在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。

1.2绿化‘水景设计和防止住区热岛现象

住宅区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系，同时还和住宅区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响，住宅区室外气温有可能出现“热岛”现象。“热岛”现象在夏季的出现，不仅会使人们高温中暑的机率变大，同时还促使光化学烟雾的形成，加重污染，并增加建筑的空调能耗。合理地建筑设计和布局，选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的室内外环境。

特别值得指出的是，生态住宅不等于简单地提高绿化率，如果住宅区绿化仅仅使用大规模绿地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来，不仅不能充分发挥林地在改善室外热环境方面的巨大作用，还会把大量的金钱浪费在绿地浇灌上，可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住宅区室外环境，除了避免以上误区外，还应做好两个方面的工作:一是合理选择和搭配绿化植物和水景设置，要与整个小区的热环境设计协调起来，除了给人以视觉上的美感外，还应充分发挥植物、水在改善住宅区微气候方面的作用。二是设计中要以人为本，如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来，仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。

1.3日照、遮阳与采光

太阳辐射是影响居室热环境的一个重要因素，同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳问题是指由于建筑物的外形设计、特别是凸凹变化的外型而引起的建筑围护结构(墙和窗等)实际按受的太阳辐射热量减少的问题。相应的，互遮阳则是指由于建筑群布局而影响到建筑物实际接受的太阳辐射热量减少的问题。

自然采光有利于人体健康和提高工作效率.我国北方冬季对自然采光就有严格要求。在住宅区规划与单体设计中需仔细考虑遮挡和自遮挡对自然采光乃至建筑物的热环境的影响。

1.4护结构布置

这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置，体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上，对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗，由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同，外表面的对流换热系数也相差很大，接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别，夜间背景辐射状况也不相同。比较好的解决方法是利用目前国内外比较流行的建筑物能耗模拟软件(如美国的DOE一2，国内的DSeT，等等)进行模拟分析，才能得到一个比较合理的方案。

1.5噪声和污染的防止和控制

住宅区规划应有效地设计防噪系统，如将住宅区和主要交通干线相隔绝，防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视，建筑物内部空气质量不好，一定是与室外空气污染有关，而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动，可以改善室内空气品质。在设计初期，技术人员就应该深入现场进行调研和测试，检验当地的噪声或污染是否符合标准。如果不能满足要求，一定要采取相应的补救措施。如果居室噪卢超标，可考虑采用错开设计的双层玻璃窗，既能有效降低噪声，又不影响自然通风的利用。

2生态住宅原则

生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则，即综合系统效率最优原则，设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素，使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废无污染，生态平衡的建筑环境。这里的环境不仅涉及住宅区的自然环境，如空气、水体、土地、绿化、动植物、能源等，也涉及住宅区的人文环境、经济系统和社会环境。培育生态住宅概念主要是在这种观念的影响下，在住宅建设与发展中始终以生态问题为中心，在环保、绿化、安居、道路管网等方面进行系统规划与管理，使住宅区生态环境处于良性循环状态之中。

3生态住宅的技术策略

3.1追求舒适和健康是生态住宅的基础

生态住宅首先要满足的是人体的舒适性，例如适宜的温度、湿度以满足人体热舒适。此外还应有益于人的身心健康，如有充足的日照以实现杀菌消毒，有良好的通风以获得高品质的新鲜空气，以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面，生态住宅既要保证家庭生活所需要的安全性、私密性，又要满足邻里交往、人与自然交往等要求。健康还有另外一层很重要的含义，是指住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少有害气体、二氧化碳的排放。

3.2追求高效是生态住宅的核心内容

所谓高效，是指尽可能有效地利用资源和能源，特别是不可再生的资源和能源。我们知道，建筑业以及与建筑业相关的其它产业(如建材生产、运输等)消耗了大量的能源和资源。而生态住宅正是要杜绝这种粗放、浪费的模式，以最低的能源、资源成本去获取最高的效益。

3.3追求美观是生态住宅与大自然相和谐的完美境界

生态住宅与大自然相和谐不仅体现在能量、物质方面，也同时体现在精神境界方面，包括生态住宅与自然景观相融合，与社会文化相融合。生态住宅立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来，所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源，还涉及节约资源(建材、水)、减少废弃物污染(空气污染、水污染)以及材料的可降解和循环使用等，因而它所占据的视点最高，所关注的领域也最广。

洁净能源的开发与利用。要尽可能节约不可再生能源(煤、石油、天然气)，并积极开发可再生的新能源，包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染型能源。

充分考虑气候因素和场地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地势等。尽可能利用天然热源、冷源来实现采暖与降温。充分利用自然通风来改善空气质量、降温、除湿。

材料的无害化、可降解、可再生、可循环。建筑材料应尽可能利用可降解、可再生的资源，同时还要严格做到建材的无害化(无污染，无辐射)。

水的循环利用与中水处理。在适当的范围内进行雨水收集、中水处理、水的循环利用和梯级利用，特别是对于水资源匾乏的地区。

结合居住区的情况(规模密集、区位、周边热网状况)采取最有效的供暖、制冷方式。加强能源的梯级利用。

结合居住区规划和住宅设计来布置室外绿化(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)和水体，以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热)。

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二、新型建筑材料在现代社会的应用

（一）对先进建筑的模仿。新型建筑材料在使用中，如何做到更加坚固、美观大方，也成为建筑行业的一门学问。建筑业在我国的历史比较悠久，发挥传统建筑风格的特点，吸收国外建筑风格的长处，做到中外建筑艺术结合的作品更为现代社会所尊崇。从古希腊建筑的俊秀、古罗马建筑的坚固到中国古典建筑的典雅，到有许多值得学习的地方。在应用新型建筑材料时，我们可以借鉴仿生学的方法，模仿历时和共时建筑的精华为现代建筑服务。很多城市修建的体育场馆，采用了“鸟巢”的风格，无疑就是仿生学成功运用的典范。充分运用仿生学原理，再加上新型建筑材料的安全、环保，让现代建筑更符合人们的需求。

（二）选择适合本国国情的建筑材料。虽然建筑在现代更多的是一种模仿，但是模仿不能完全照搬某一种形式，必然要有所创新，尤其是在新型建筑材料的使用上，一定要选择适合本国实际情况的建筑材料。总体来讲，对建筑材料的使用必须遵守一个基本原则，即可操作性，也就是说在某一个地区它能很好地适应温度、湿度、人情风俗、生活习惯等条件。尤其是在经济条件还不太好的地区，在借鉴先进的技术和新型建筑材料方面，一定要做到不能过高于其生活水平，而且所使用材料要做到物尽其用，不能浪费原材料。在进行建筑施工时，还要尽量做到生态建筑施工。近年来，在选择建筑材料方面，我国建筑行业已经找到了一条适合本国国情的思路。

三、新型建筑材料在现代建筑中的应用

（一）应大力推广新型建筑材料的使用。二十世纪，我国在建筑方面相对落后，人们热衷于使用传统的建筑材料，并且形成了一种习惯定式。自本世纪近十多年以来，开始尝试使用新型建筑材料，但还没有完全推广开来。新型建筑材料与传统建筑材料相比，它具有耐用、环保、利于健康的特点，因此应加大力度进行推广使用。首先，要做好宣传工作，让人们知道新型建筑材料的益处。其次是各建筑公司在施工时要制定计划，并把新型建筑材料的与传统建筑材料的价值比做出来，提供有说服力的数据。

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生态建筑是指运用生态学知识，结合建筑和环境，将人、自然、建筑有机地结合起来，科学地利用自然环境，寻找最适合人类生存、发展的生态建筑环境，使对人类有益的能源在建筑和环境中高效地循环运转，并将人、建筑、环境作为一个整体系统来看待，从而创造一个最佳的建筑环境。

1.2生态建筑的特点

1.2.1生态建筑的设计特点

生态建筑作为一种新兴的建筑方式，与传统的建筑方式相比，有很多不同之处：①生态建筑的整体意识和系统观念都非常强，强调整体带来的实际意义；②生态建筑能够有效利用能源，并且不会造成污染，与传统的建筑相比，更符合可持续发展的理念；③生态建筑具有循环再生性，并非一次性的资源利用；④生态建筑对环境的适应性非常强，适宜大面积发展、使用。

1.2.2生态建筑的自然特点

生态建筑，顾名思义，从生态而来，终究还要回归生态，降低了人类社会对自然环境的伤害，保持着生态的稳定性。任何建筑在建造和使用的过程中都会消耗自然能量，并且产生建筑垃圾，从而对自然环境造成了一定程度的破坏。因此，生态建筑的设计就是通过与自然的关联和运作，最大限度地利用自然资源，将对自然环境的破坏控制在最低限度，以达到最佳的利用效果。

1.2.3生态建筑的社会特点

生态建筑是一种新兴的建筑模式，它与人们的意识形态有着极大的关联——人们的价值观念决定着生态建筑是否能够发展并完善，管理制度决定着生态建筑的建设方向，政府法规从根本上保证了生态建筑的建设。人们正确的意识形态促使生态建筑向着良好的方向发展。

1.2.4生态建筑的人文特点

建筑的根本目的就是为人们的生产生活提供服务，而生态建筑不仅为人们的生产生活提供了更好的服务，而且关注更多的是人们的精神、心理和生理健康，创造让人们身心都感到舒适的环境，这就是生态建筑的人文特点。生态建筑不仅仅是简单的建筑，同时还涉及到自然、社会、经济、政治、人文等多方面的系统工程。

2生态建筑设计的原理和原则

2.1生态建筑设计的原理

2.1.1与自然环境的相融性

在建造生态建筑时可利用的自然资源有很多，为了保护建筑周边的自然环境和生态平衡，要充分利用自然资源，并发挥其最大效用。在建筑设计时，要重点考虑周边环境，比如光、风能、水源等；绿化布置尽量与周边的绿化体系形成系统的网络化关系。此外，还可利用自然光线采光，利用水池等亲水设备降低周围环境的温度，调节周边的小气候。

2.1.2能源的节约

在建造生态建筑时，要注意减少能源以及物质资源的使用及浪费，尽量不作多余的设计，不特意追求建筑外表及装修上的华丽、独特。在必要的内部设计中，应尽量节约资源；在非必要性的设计中，应根据其实用性作适当的调整，尽可能地运用建筑本身具有的自然环境优势。总之，生态建筑设计和建设都要遵循“节约能源”的原则。

2.1.3资源的循环利用

在设计生态建筑时，要充分考虑如何延长建筑的使用寿命。当建筑不能继续使用时，需将其用料尽可能地回收再利用。好的建筑设计也可在建筑的内部创造水、生物养分、能源资源的循环利用，比如地下水、中水、下水、净化水的循环再利用，太阳能、电能、热能、生物能的转换利用，从而维持生态建筑使用上的长远效益。

2.2生态建筑的设计原则

2.2.1整体原则

生态建筑的设计不仅要保证建筑本身的特性能够满足人们的基本需求，并在此基础上还要将建筑与周围的自然环境、社会环境、经济环境等和谐地统一起来，尊重当地文化特色，将建筑与人文相结合，达到和谐、统一的状态。

2.2.2舒适原则

在生态建筑中，舒适度总与能源资源的消耗成反比关系，并且这个矛盾一直未能彻底解决。生态建筑在满足舒适度要求的同时，还要尽量符合可持续发展的理念。只有有效运用科学技术手段，积累建筑经验，总结符合可持续发展理念的建筑建设技术，才能坚持生态建筑的舒适原则。

2.2.3高效、环保原则

生态建筑要实现高效、环保的目标，就需要降低建筑物对能源资源的过度消耗和使用，提高能源的利用效率；要运用高新科技，比如新的建筑材料等，以降低建筑当中的能源消耗；同时还要避免使用带有污染性或者危害人体健康的建筑材料，创造健康、舒适的自然环境。建筑作为人们生产生活中的重要依托，其建造、使用、维护和拆除均应符合人与自然和谐相处的要求。

2.2.4经济原则生态建筑的建造、使用和维护是一个多元性的建筑系统问题，更是一个社会组织体系的问题。高投入和高技术的生态建筑虽然可以满足人们高水平的生产生活需求，可以反映最新的科学技术水平，但是，并不是只有高投入的建设才能够实现生态建筑的全部功能，适当的技术、因地制宜的材料选取以及符合地域特色的建造风格同样可以引导生态建筑的发展。

3生态建筑的设计方法

3.1整体的设计方法

在生态建筑的设计方面，设计师必须从整体上来看待生态建筑中的每一个问题。生态建筑的整体设计主要遵循两个原则，即建筑与自然环境的和谐和建筑与社会环境的和谐。在设计应用型的生态建筑时，首先要选择合适的建筑地段，使建筑处于生态环境良好的地区。建筑的建设要尽量减少对自然环境的破坏，还要通过即将建造的建筑来弥补已经造成的社会环境的不平衡。除此之外，在生态建筑设计时还要注意尊重地形地势、保护现有绿化植被、结合当地水文特征、保护土壤等方面的问题。在生态建筑整体设计时，应采用能够使建筑与社会环境和谐、融洽的设计方法。妥善保存原有的建筑，继承和发展传统的建筑景观；保护好具有地域特色的建筑，并积极创造新的建筑景观；适度、合理地使用城市的交通和土地，尽量不改变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单体的设计方法

3.2.1自然通风在生态建筑的通风设计中，要充分利用小气候自然通风，或者利用智能控制系统提升建筑物的通风效果。

3.2.2采取降温隔热措施在进行生态建筑设计时，要充分分析、研究建筑所在地的区域环境和气候特点数据，引导生态建筑的设计和建设。利用窗帘、百叶窗、挑檐板等合理控制光线，以降低阳光对室内温度、湿度或小气候的影响。

3.2.3自然采光

在生态建筑设计中，要使建筑能够充分利用阳光采光，在设计中可通过加设玻璃墙、通窗、天窗等使室内光线充足，以满足建筑采光要求。同时，在生态建筑中通过安装日光反射器、反射板等设备，并结合智能操作控制系统，从而可更加充分地利用自然资源。

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二、生态居民建筑的设计原则

（一）与生态环境相协调。

建筑建造过程会对自然与环境产生极大的破坏，因此，在建筑的设计阶段就应该将生态理念引入，充分重视自然环境的保护工作，并在对其不造成破坏的前提下加以利用，这不仅能够降低建筑能耗，而且对生态环境保护也具有重要意义。例如建筑设计中自然采光的利用，能够减少照明设备的使用量；建筑自然通风的合理设计，能够改善室内外空气循环，提高居住舒适度；水池、喷水系统的有效利用，能够降低室内温度，减少制冷设备的能耗。

（二）降低建筑能耗。

节能是生态建筑设计的重要理念，生态建筑的设计要求在满足建筑基本使用功能的前提下，能够使土地、能源、水、材料等得到充分利用，大大提高其利用率，且能够最低限度地降低建筑对环境造成的影响。再者，生态建筑设计还要求简化无用的建筑功能结构，并提高对建筑周边自然资源的利用率，如合理利用风能、太阳能、生物能等，尽量减少矿物能源的使用量，减小对生态环境的污染程度。

（三）为建筑使用者提供舒适的环境。

对建筑进行生态设计，能够为使用者提供舒适的环境，提高居住舒适度，使建筑使用者与自然环境能够进行更好的交流和沟通。

（四）新材料、新技术的应用。

科技的发展推动着建筑行业新材料和新技术的不断涌现，为建筑行业的带来了新的发展机遇，为建筑创新建设提供了条件，也极大的推动了生态建筑的发展进程。建筑新材料和技术之间存在相辅相成的关系，只有创新了材料的和技术，建筑创新才有可能。随着国家对可持续发展以及节能环保的倡导，新材料和新技术将会更为广泛的运用到实际的建筑设计当中。

三、生态居民建筑的设计方法研究

（一）整体设计方法。

在进行生态建筑设计时，设计人员要将其视为整个城市建筑系统中的一部分，与整个城市建筑系统相联系。从城市的整体规划方向出发，对建筑地区的地质水文、地形地貌、气候条件等基本条件进行全面系统的分析，分析其设计的经济性和可行性。设计的原则：一是在城市原有景观特色的基础上，对其进行创新，创造出新的城市景观。首先改变不合理的资源配置、布局模式、空间结构以及区域划分，其次是对城市自然地理特征以及历史文化的传承。二是在建筑与自然环境协调的基础上，综合考虑建筑的社会效益和经济效益，以求实现综合效益最大化。

（二）节能环保设计方法

1可再生能源的有效利用。

设计人员在进行生态建筑设计时，应充分利用可再生能源，太阳能是目前应用最为广泛的可再生能源，也是生态建筑中能源系统的一部分。太阳能应用在建筑中，不仅能够节约大量的能源，而且对环境无污染，真正做到了绿色环保。现阶段太阳能的利用主要有太阳能集热板集热、太阳能光伏发电两种。目前，太阳能集热板的应用已比较广泛，将太阳能集热板用于建筑节能设计中，能够使建筑和环境做到协调统一，降低能耗，节约国家资源。如可利用太阳能进行建筑一体化设计，将白天太阳能转化的电能通过太阳能特定蓄电池储存起来，夜晚利用控制器将储存的太阳能电能用于提供生活热水或是供暖，这种方式具有安全、无污染规模大小可灵活调节且不受地域限制的特点。

2建筑系统中物质与能源的循环利用。

生态建筑设计中要注意对风能和自然采光等的合理利用，例如利用室内外的热压和风压形成自然通风，通过装设通风设备，控制空气流向，实现室内自然通风，从而降低建筑本身的能耗，节约建筑材料；利用自然采光，减少建筑照明设备的使用，降低建筑电能的使用量，降低能耗。再者，建立水资源循环系统，实现水资源的循环利用。水资源系统既能满足人们的基本用水需要和建筑的功能，又能将水资源综合利用、水景观、生态修复以及污染控制等集为一体，其能够将建筑用水、污水处理再利用以及雨水收集与利用、生态子系统等进行有机结合。水景规划设计以节约水资源和防止环境污染主要目标，遵循水资源循环、可持续利用的基本原则，对雨水进行收集和再利用，并经雨水处理系统处理后，用于补充水景的景观水。通过水资源的合理利用，将建筑内外部水资源进行循环利用，以实现生态建筑设计目标。

3生态建筑绿化设计方法。

生态建筑中进行绿化设计能够有效改善居住环境，丰富建筑周围的绿化空间结构。建筑绿化是将绿色植物作为设计的主要元素，并将其引入建筑当中。随着城市进程的不断加快，城市建筑用地面积也在不断地减小，环境问题加剧。屋面绿化逐渐成为有效改善城市环境的重要举措。设计人员在进行绿化设计时，可设计空中花园，通过利用绿色植被本身吸收和反射热能的作用，减少城市热量，从而降低建筑能耗。再者，绿色植被的生长，对于环境净化具有重要的作用，能够提高空气质量，对室内、室外环境的改善都有积极的作用，这一设计举措，将人与建筑以及自然进行了有机的结合，很好的实现了生态建筑的相关要求。

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二、高技术特征下的“生态建筑”观与“建筑节能”观

高技派建筑在后现代思潮的影响下，从早期以蓬皮杜艺术中心式的英雄形象和不合作形象开始转向对于人本身的关怀，并开始走向对于历史文脉、场所精神和自然环境的融合。而随着绿色运动的发展和生态主义的兴起，以及在可持续发展思想的影响下，高技派建筑开始思考如何通过技术的发展与进步改善建筑的使用方式和存在形式，从而实现建筑与周边环境在能量流动、物质循环、信息交流上的高效与节约；实现在资源有限的条件下如何充分利用可再生能源和物质资料来满足人体的生物舒适和要求，进而实现与自然的和谐共处。因此，“少费多用”的设计思想也成为了高技派建筑发展的重要设计指导原则。借助计算机技术、被动式或主动式能量利用技术，改变建筑的外维护结构，实现建筑表皮对于气候变化的自我调整和呼吸功能，达到建筑系统与外界生态环境系统的能量、物质材料交流成为了今天典型的高技术建筑设计的设计策略。

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2生态宜居住宅设计策略

2．1坚持绿色建筑的设计理念绿色建筑主要是指在建筑物的有效使用年限内，尽可能的减少资源的浪费和环境的污染，以有效的为人们创造一个健康、舒适、安全、高效的生产、生活环境，并与自然生态互利互惠的节能环保建筑。它是通过能源的有效节约和利用的途径来实现低负荷环境下节能生态住宅的建设，是全面实现人与环境和建筑三者互利互惠、相互依存的生态建筑模式。绿色建筑不仅有效体现了以人为本的建筑设计理念，而且为人们提供了一种全新的健康、舒适、安全的生产、生活空间，在极大程度上有效满足了人们生理以及心理上的需求，极大地提高人们的生活水平和质量;在进行绿色建筑设计时主要是按照零污染和资源的重复利用的原则，以极大地促进资源的综合利用;它充分体现了科学发展观的思想和理念，有效促进了传统建材和建筑业的改造和提升，改变了我国建筑结构的增长模式和房地产的产业结构。同时，绿色建筑还对居住城市的生态系统的安全、稳定产生了极为深远的影响，对有效维护生态环境建设系统的健康起着决定性的作用。所以，坚持绿色建筑设计理念，积极发展和推广绿色建筑，对我国的生态文明建设和可持续发展战略的实现具有十分重要的意义，势在必行。

2．2坚持绿色建筑发展目标我国将有效实现绿色建筑的总体发展作为战略目标，以有效推动我国建设绿色建筑的步伐，其战略的重点在于以极为全面的法律法规以及国家政策来积极推动绿色建筑的发展，以高端的科技创新水平来支撑绿色建筑的发展，以正常使用年限的视角来作为绿色建筑的实践。我国绿色建筑最基本的发展政策是大力推进建筑节能、积极引导绿色建筑向着科学、合理、稳定、健康的方向发展，并制定出符合我国基本国情的绿色建筑设计和发展规划，从而建立起科学合理的评估体系等。

2．3坚持绿色评估标准准则我国于2005年颁布了关于绿色住宅建设的相关规范和标准，其主要目的就是为了有效推动和实施适宜的建筑工程技术，使建筑的资源和能源都能得到最大程度的利用，并能有效的在适用、环境、经济、安全以及耐久等五大性能方面具体列出了详细的技术指标，这有效体现了绿色建筑的真实内涵。为有效促进我国绿色建筑的发展和进步，我国住房和城乡建设部又于2006年和2007年相继颁布了一系列评估标准，奠定了绿色建筑评价标识制度建立的基础。2008年我国又对首批绿色建筑设计者进行了奖励，指明了我国绿色建筑的发展方向。

2．4坚持建筑节能环保原则绿色建筑理念重点主要体现在绿色环保、节能高效以及环境友好等几个方面。其最为关注的问题就是能源问题。我国虽然地大物博、资源丰富，但是资源的消耗量也非常大、利用率较低、浪费也十分严重。如何有效地节约资源，提高能源的利用率，尽可能的降低能源的消耗，合理协调能源的结构和开发利用新能源以及可再生能源等，都是今后我们在进行绿色建筑生态住宅设计和施工过程中需要解决的问题。近年来，随着人口的急剧增长，我国的土地资源严重匮乏，节约土地已成为当前我国高度贯彻的政策，有效地节约土地资源，并有效地改变居住环境和模式，就需要人们从人均生态足迹以及土地生态价位等几个角度来进行考虑，有效的评价一个建设项目对土地资源所产生的影响，就要看其对土地的生态总价位的影响，政府要积极鼓励利用荒地、劣地来进行项目建设，从而有效的提高建设项目的生态价值。在进行项目建设时，要尽可能的选择绿色建材，它对构建绿色节能和环保建筑具有十分重要的作用。选择节能环保和经济性能较合适的建筑材料最有效的方法就是就地取材，要尽可能的避免使用会释放有害气体的建筑材料，并尽可能的选择可再度利用的建材，例如:钢结构高层建筑和一体化钢结构住宅等。

2．5坚持以绿色奥运为特色我国奥运场馆的建成，充分展示了绿色建筑的设计理念，所有的奥运场馆都有效实现了50%以上的节能目标，有些建筑甚至能达到65%－75%以上，同时还在外窗和护结构上有效实现了节能目标。在积极推广和使用新型能源方面，主要采用了地源、水源热泵、太阳能光伏发电和集热技术等技术，有效提高了绿色能源节能的比例。在进行奥运场馆的建设过程中，无论是从方案设计、选址以及现场的建筑施工，均在一定程度上考虑到了土地资源的节约和利用情况，例如:奥林匹克公园中心的地下通道，主要呈树枝状分布，能通往“鸟巢”以及“水立方”等比较重要的比赛场馆;其中心区的地下车库更是充分考虑了土地的有效利用，能有效提供超过千余个停车位;同时，对于“水立方”地下空间的有效利用，还在一定程度上达到了有效控制水温和水流等多种功能。我国的奥运场馆在进行设计和建设时都落实了中水和雨水的并用，有效满足了节约水资源的要求。因为在全部的场馆中都应用了中水技术，有效实现了污水的零排放，能分别满足奥林匹克公园景观水系和绿化冲洗水量每年312万吨和157万吨;另外，还在极大程度上加大了对雨水的回用力度，6个地下蓄水池一年内能有效处理水资源5．8万立方米。绿色奥运场馆的建设，无论是在设计、规划、建设以及使用等诸多方面，都有效实现了绿色、节能、环保的目标。它为我国基于绿色建筑理念的生态宜居住宅设计提供了参考和借鉴，并指明了我国绿色建筑发展的方向和标准，为我国绿色建筑设计人员树立了学习榜样。

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2生态建筑中的多项节能技术

2.1太阳能利用

太阳能在建筑行业的利用是大势所趋，国际上光伏和建筑一体化已经有很长的历史了，特别是太阳能发电，包括反馈到电网。国内的利用主要还是太阳能热水器，技术已经非常成熟，正在大面积普及当中。未来的发展是需要大力普及光伏和建筑一体化，重点在于利用光伏发电解决照明和家用电器用电，以及包括做饭和炒菜在内的高等级能源需求，也为热泵普及提供高级无碳电力支撑。

2.2生物质能利用

垃圾液化气和秸秆生物质能主要是为住宅提供生火做饭和炊事用能，包括沼气在内，是生物质能的较好利用形式，也为热泵和太阳能联合供暖、供热水或发电实现了低碳或零碳建筑的互补手段。只有联合利用这些低碳可再生能源，才能够完全实现绿色建筑的零排放和零能耗，甚至正能量输出，反馈到电网，为电网输送绿色能源。

2.3地热能利用

热泵技术主要用于采暖、制冷和洗澡的热水。如果被动房普及，地热主要是用于热水，用来洗澡和洗衣服等，包括温室大棚的保温，适合什么就做什么，因地制宜。这里说的是100℃以下的中低温热泵，如果发展400℃以上的高温热泵，那么在工业上的应用将会更加广泛。

3被动式建筑蓄热技术

通过透明蓄水层提升整个围护结构的热惰性和蓄热性，在和外界自然环境中能量变化的对抗中，TWSE先做到内气充盈，可以吸收和蓄存比常规围护结构更多的能量[1]。一般以静态蓄水就可以对抗室外温度波动。夏季过热时，通过建筑供水系统向蓄水模块供水，回水直接用于盥洗室和卫生间，多余热能通过排水系统被耗散掉。用单位体积的水传输的能量比单位体积空气传输的能量大的多，很容易用小功率泵实现四两拨千斤，即以小能量调动大能量。供水系统来自埋地的供水管道，很容易实现与大地温度一致，而TWSE系统正是借大地和太阳辐射的能量对抗冬季和夏季外界空气环境中极端能量变化，正所谓借力打力。