1、第一章 建筑(jinzh)生態學基礎 建筑生態學的起源與發展(fzhn)建筑生態學的概念建筑生態學的研究對象和研究方法建筑生態學的發展方向 共五十八頁第一節 建筑生態學的起源與發展一、城市發展的生態(shngti)意識 共五十八頁（一）建筑活動對地球生態環境的影響 1、建筑業的現狀全球建筑從業人員1.11億人，產值占世界國民生產總值的10%。近年來，我國每年約新建20億平方米建筑，其中住宅占13億平方米，建筑量連續12年居世界首位，在未來30年內，我國還需建造約400億平方米的新建筑?？焖俪鞘谢笠幠＾r村人口轉移必然會增加(zngji)對建筑的需求。建筑業在未來20年仍將保持高速發展的態勢。

2、二、建筑學的生態(shngti)意識共五十八頁2、建筑對資源、環境的影響建筑消耗全球的資源 全球的污染能源： 50% 空氣(kngq)的污染：50%水資源：42% 溫室效應：42% 原材料：50% 水污染：50%耕地： 48% 固體廢棄物：48% 氟氯化碳：50%（據歐洲建筑師協會測算）共五十八頁建筑生命周期對生態環境(shn ti hun jn)的影響生命過程發展階段對生態環境的影響前期準備原材料開采地表破壞、地方生態平衡破壞、粉塵污染等材料加工廢氣、廢熱、廢液、粉塵、固體垃圾、化學垃圾等污染材料運輸各種廢氣、廢熱、粉塵污染建筑施工材料設備準備采購、運輸、儲藏過程中的材料損耗與能源消耗施工技

3、術結構選型與施工方法不同造成的噪音、粉塵、交通堵塞等施工管理施工過程的長短與管理完善與否對環境影響的不同建筑使用家庭裝修耗費能源產生新的建筑垃圾，造成建筑內二次污染日常使用產生生活垃圾、污水，保溫隔熱措施的不同將影響能源的耗費建筑維修頻繁維修增加投資、降低建筑壽命，加大對環境的影響建筑循環報廢與再利用建筑垃圾的處理，拆除中的粉塵、噪音污染與能源消耗共五十八頁我國可開采利用的石灰石礦250億噸，水泥工業(gngy)每年消耗6億噸共五十八頁我國年產6000億塊粘土(zhn t)磚，消耗粘土(zhn t)12億立方米，毀壞農田10萬畝共五十八頁河北省隆化縣韓麻營鎮 鐵尾礦正在(zhngzi)蠶食“京

4、津風沙源工程區”內的防沙林無節制開采(kici)導致大面積林地塌陷共五十八頁包頭公益(gngy)明鐵礦區尾礦庫北京懷柔(huiru)鐵礦區尾礦庫共五十八頁天一亮，車出礦，十里山溝(shngu)白茫茫 共五十八頁開采(kici)前具有原始森林風采開采(kici)后礦場一角已變成“沙漠”河北省遷西縣龍灣村鐵礦區共五十八頁水泥(shun)年產量圖數據(shj)來源：中國水泥協會 共五十八頁拒馬河曾經是北京的一條(y tio)主要水系，但是由于近些年來的生態破壞，拒馬河已經逐漸萎縮，有些地方已經干涸，并且隨著越來越嚴重的非法采砂，使得拒馬河的生態環境越來越差。共五十八頁 海砂(hi sh)屋海砂屋使用

5、了不合格海砂所建造(jinzo)，海砂未經淡化，其中的氯鹽引起混凝土中鋼筋的嚴重腐蝕破壞，乃至造成房屋坍塌等事故（遇地震更危險）。 共五十八頁每生產(shngchn)1t鋼材，需消耗1500kg鐵礦石、225kg石灰石、750kg焦煤，還需耗掉相應的水資源。每生產1t鋼材，排放CO2約1.6-2.0t，排放NOx約0.9-1.0kg，排放SO2約0.8-1.0kg，排放粉塵約0.52-0.7萬t。共五十八頁建筑業致使生物多樣性降低(jingd)建筑物也是鳥類殺手夜間照明共五十八頁 人們已逐漸意識到建筑對生態環境(hunjng)的負面影響，人類正在與環境(hunjng)問題抗爭，建筑師、設計師、

6、規劃設應走在前面，減少資源的消耗、降低環境(hunjng)污染，在自己的作品中體現、實踐人類可持續發展的理想。共五十八頁好的建筑(jinzh)像？“好的建筑(jinzh)就像一棵樹” 德國建筑大師弗雷奧托(Frei Otto) 1980年繪制的樹形住宅草圖共五十八頁（二）建筑的歷史1、與自然和諧相處的古老理念 建筑的發展史，也就是人類認識自然、利用(lyng)自然、改造自然的歷史。共五十八頁舊石器時代，中國原始人就已經知道利用天然的洞穴作為棲身之所。遠古的建筑來源于大自然，又回歸于大自然。新石器時代，黃河中游的氏族部落，利用黃土層為墻壁，用木構架、草泥建造半穴居住所，進而發展為地面上的建筑，并

7、形成(xngchng)聚落。長江流域，因潮濕多雨，常有水患獸害，因而發展為桿欄式建筑。對此，古代文獻中也多有構木為巢，以避群害、上者為巢，下者營窟的記載。 共五十八頁河姆渡式的干欄(n ln)建筑共五十八頁延安大學(yn n d xu)排孔窯洞的石窯建筑群“土打的窯洞(yodng)丈二寬，夏天涼來冬天暖”。 共五十八頁共五十八頁以木構架結構為主流(zhli)的建筑共五十八頁共五十八頁古建筑屋頂(w dn)與排水硬山頂(shn dn)歇山頂懸山頂共五十八頁除了(ch le)建筑材料與自然界緊密聯系之外，在建筑形制，特別是建筑空間組合的處理上，我國傳統的建筑同樣非常注重利用自然環境。共五十八頁在建

8、筑規劃選址方面，古人非常注重與自然的關系，發展出建筑風水理論。建筑風水關于建筑思想的主旨是把宅舍作為大地有機體的一部分，強調(qing dio)建筑與自然，及周圍環境的和諧，從某種意義上說，（建筑風水學）與建筑生態學的步調是一致的。 共五十八頁2、建筑發展的誤區走過的彎路(wnl)自英國工業革命吹響人類科技發展的號角之后，人類不再屈服于自然的束縛，“人定勝天”仿佛不再是神話。1851年倫敦(ln dn)世博會英國館 水晶宮 1951年 紐約利華大廈 共五十八頁1970年之前，全球經濟空前繁榮，市場一片鼓勵消費以刺激建設之聲，甚至打出“消費就是美德”的口號。那時正是現代主義建筑最盛行的時候，建筑

9、設計朝向全面機械化、設備化的模式。1964年，“未來主義建筑宣言”鼓勵人類建立最浪費的都市形式，認為未來都市就像一座造船廠，住宅就像一座巨大(jd)的機器，建筑物之間全部用金屬步道和高速車速道來連接，鋼和玻璃所做的電梯，就像蛇一樣爬滿了建筑外表。甚至幻想將整個都市裝上噴射引擎及移動的四肢，以任意走動或飛上火星。1972年，羅馬俱樂部發表增長的極限，對迷信經濟成長的人類文明提出嚴重警告，建筑界開始注意節能設計的重要性共五十八頁3、建筑的未來理念的回歸 自20世紀末開始，可持續發展的理念成為有環境破壞、資源匱乏等生態失衡問題(wnt)的主流解決之道，全球各國共同簽署了以保護人類生存空間為宗旨的“京

10、都協議書”，建筑業也開始反思建筑與資源、環境的關系，建筑踏上了理性回歸之路。共五十八頁“我的愿望是有一天消滅綠色(l s)建筑這個概念，因為那個時候所有建筑都是綠色(l s)的，大家對此習以為常，就像我們現在對待一幢普通建筑那樣。” 3 月24日，羅伯特沃森在上海接受外灘畫報的專訪時這樣告訴記者。共五十八頁三、建筑生態學的產生與發展 （一）建筑生態學的產生1、Paolo Soleri和他的城市實驗室Arcosanti1969年，建筑生態學(Arcology)理論的提出。為什么地球自從有了城市后，生態和建筑之間就變得勢同水火？生態和建筑的關系該如何處理？ 他認為任何建筑或都市設計如果強烈破壞自然

11、結構都是不明智的，號召(hozho)對有限的物質資源進行最充分、最適宜的設計和利用，反對高能耗，提倡可再生資源。 理想的城市：金字塔形城市構想，是高度綜合的且具有合適的建筑高度和密度，在最大限度地容納居住人口的同時，將居民安置在最為生態化、美好和縮微的環境中。共五十八頁 保羅索勒瑞把生態學(Ecology)和建筑學(Architecture)兩詞合并成為Arcology，即建筑生態學。即從生態學的角度來認識建筑，將生態學的理論應用到建筑設計中，以此(y c)達到與自然的和諧共生。 從生態學的角度來理解，生態建筑首先應具備節能的特征，并充分考慮綠色能源的使用；其次應注重使用再生和可循環利用材料，

12、注重環境保護，遵循可持續發展戰略，而且應尊重所在地的地域環境和歷史文化，與鄉土有機結合，繼承城市脈絡。因此生態建筑又被稱為綠色建筑、可持續建筑。 共五十八頁巨構(j u)建筑設計圖 巨構建筑是一座高約1000m的塔樓，周圍環繞著兩組集中式的名為“室外會場”的裙房。室外會場是一個半圓形大建筑，用于容納范圍較廣的城市活動。塔樓和室外會場緊密相連、不可分割。索勒里之所以將整座城市構想為一個完整的巨型建筑，并不是對城市功能進行重新組織，而是將其集中，便于充分地提高能源利用、人流循環、物流循環等系統的效率。索勒里設想采用一種將來可能發明的機器人施工技術。計算機系統將會隨時監控(jin kn)建筑系統和結

13、構的使用狀況。 共五十八頁10能源分析圖 11水利用(lyng)分析圖 12人流分析圖共五十八頁 溫室效應：指在一個限定的空間收集太陽的熱量。 煙囪效應：指熱空氣上升時，可以引導收集熱空氣的系統。 半圓頂效應：指將半圓形的結構南向布置，寒冷季節作為(zuwi)太陽能收集器，溫暖季節形成最大面積的太陽陰影區。 蓄熱效應：指具有一定質量的物體在周圍溫度高于自身時容納熱量，而周圍溫度低于自身時釋放熱量。無機(wj)效應：共五十八頁有機(yuj)效應：園藝效應(xioyng)：指在人類控制和選擇下，綠色物種的生長。城市效應：指一些有機體以自覺的、腦力的、文化和精神的方式進行相互作用。共五十八頁共五十八

14、頁 2、建筑(jinzh)生態學的正式誕生 1969年，美國景觀建筑師伊恩麥克哈格(McHarg)的著作設計結合自然（DesignWith Nature)的出版，標志著生態建筑學的正式誕生。麥克哈格在該著作中指出：建筑生態學的目的就是結合生態學原理和生態決定因素，在建筑設計領域尋求解決人類聚居中的生態和環境問題，改善人居環境，并創造出經濟效益、社會效益和環境效益相統一的效益最優化。 共五十八頁建筑生態學從產生至今， 一直致力于解決建筑領域中人類面臨的環境與生態問題，并隨著(su zhe)新的問題和觀念的產生而不斷發展。（二）建筑(jinzh)生態學的發展共五十八頁20世紀70年代，由于世界性石

15、油危機，與能源使用和能源供應相關的問題成為建筑生態學關注的主要因素(yn s)，世界各地紛紛開展了被動式太陽能建筑的研究，并在建筑物的保溫隔熱方面做了大量工作。共五十八頁1977年l2月，國際建協大會以1933年的雅典憲章為出發點，在秘魯簽署了另一個新憲章馬丘比丘憲章。新憲章總結了現代建筑與城市規劃建設的主要經驗和教訓；綜述了城市與區域、建筑與技術、環境與文化等面臨的新問題(wnt)、新對策；強調了兩次大會選址的特殊含義：雅典衛城反映了人們勇于探索自然、改造自然的理性主義，而馬丘比丘的高山安第斯古城遺址則表現出人們對于大自然的尊重。共五十八頁20世紀80年代，大范圍的環境污染和破壞已殃及世界各

16、國，環境治理和生態保護(boh)非常醒目地成為建筑生態學討論和關注的焦點。共五十八頁1988年，中國的建筑學家吳良鏞教授在希臘建筑師道薩蒂亞斯所提出的“人類聚居學”的啟發下，吸取中國傳統文化及哲學的精華，融匯多方面的研究成果，創造性地提出了“廣義建筑學”，并寫成了廣義建筑學一書，提出以城市規劃、建筑與園林為核心，綜合工程、地理、生態等相關學科，構建“人居環境科學”體系(tx)，以建立適宜居住的人類生活環境。 共五十八頁20世紀90年代后，全方位解決環境和生態問題的可持續發展(fzhn)理論成為全球共識，環境、生態、資源共同成為世界各國關注的焦點。共五十八頁進入(jnr)21世紀，社會、經濟、自

17、然的協同發展成為各行各業共同致力的目標，人、社會、建筑、自然的和諧共生與協同發展成為建筑生態學致力的目標。共五十八頁第二節 建筑(jinzh)生態學的概念 是生態學延伸于建筑學領域的一個分支，反映出現代建筑思潮的價值取向。 建筑生態學并不否定傳統建筑學，而是在其所達到的物質和精神文明的基礎上，使之變得更加自然，更加人性化。 從本質上說，建筑生態學是運用生態學的理論來指導建筑設計、建造、管理等，既可使自身構建的人工系統處于(chy)良性循環狀態，又可與周圍的自然生態系統保持平衡，實現建筑與自然共生，是可持續發展理論和生態設計理念在建筑工業中的具體體現。 共五十八頁建筑生態學要求建筑從材料準備、建

18、設、使用到廢棄(fiq)整個過程都是無害化，這就要求建筑工業要從建筑建設工程的環境質量評價、土地適宜性評價、可行性分析、建筑的生態化設計、建筑建造的材料、建筑的施工、建筑環境、建筑使用管理等方面來考慮，將可持續思想理念和生態學理論貫穿到人居環境構建中，使人、建筑與自然生態環境之間形成一個良性的系統。 共五十八頁第三節 建筑生態學的研究對象(duxing)和研究方法 一、建筑生態學的研究對象(duxing) 建筑生態學研究的對象是構成人工生態系統的生態建筑和建筑環境。生態建筑的研究包括建筑生物圈、建筑生態系統、建筑多樣性、建筑的生態平衡等。此外還應對人類生態學意義的建筑生態學和文化生態學意義上的

19、建筑生態學進行研究。建筑環境則包括各種建筑環境、社會環境和文化環境。 共五十八頁建筑生態學研究的目的對建筑生態系統進行(jnxng)研究的目的有兩個方面：一是促進已有建筑的生態化。 - 使其與人、社會、自然協調 發展，完善建筑生態系統的 結構和功能，從而最終實現 人、建筑與自然和諧發展； 共五十八頁二是減少新建、擴建、改建建筑對原有生態系統的破壞，力圖促使被破壞的自然生態系統得到恢復，充分利用有限的資源，使新建、擴建、改建的建筑與其(yq)周圍環境協調一致，在滿足人類生存和發展需要的同時，也滿足其他生物的生存和發展需要。也就是使新、舊建筑都成為生態建筑。共五十八頁【建筑生態學研究(ynji)的具體目標】1）盡量提高建筑的可再生能源利用率，減少對不可再生能源的依賴，最大限度實現能源自供；2）盡量提高建筑能量的利用效率，實現能量的多級利用以及廢熱回收；共五十八頁3）盡量采用可回收和利用的材料；4）盡量減少垃圾和廢氣、廢水的排放，并使其排放物盡快并且安全地參與外部自然生態系統(xtng)的物質循環；共五十八頁5）