绿色建筑的环境和生态

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1、绿色建筑的环境和生态第二章 绿色建筑的生态策略设计（一）绿色建筑的生态体系设计 城乡生态系统中的绿色建筑 绿色建筑的生态系统构成 绿色建筑的生态体系设计 （二）绿色建筑的生态策略设计 绿色建筑的生态策略设计 绿色建筑能源的生态策略设计 绿色建筑植物系统的生态策略设计 绿色建筑水系统设计的生态策略 绿色建筑风环境的生态策略设计 绿色建筑光环境的生态策略设计 绿色建筑声环境的生态策略设计 绿色建筑生态交通道路系统的策略设计 （三）绿色建筑的选址 绿色建筑的选址原则 绿色建筑选址对环境的原则凝望家园（一）绿色建筑的生态体系设计城乡生态系统中的绿色建筑绿色建筑的生态系统构成绿色建筑的生态体系设计生态学

2、基本概念生态系统：一定时空范围内，生物成分和非生物 成分（环境理化因子），通过能量流动和物质循 环相互作用的一个生态学单位。 1935年英国植物生态学家Tansley提出这一概念。 1965年丹麦哥本国际生态学大会一致认定与前苏 联生物地理学家提出的“生物地理群落”为同义 语。自然界中各种环境因素与生物之间，以及各种环 境因素本身之间，是相互密切联系着，互相依赖 着，互相制约着的，由生物及其环境因素所构成 的统一体就是生态系统。生态学中两个重要概念l生态因子l生态系统生态因子：环境因子中对生物生存有直 接或间接影响的因素。气候、土壤、地 形、生物种群、人为等。生态系统：生物群落和与之相关的、描

3、 述各种理化因子连成的符合体。生态系统、城市生态系统生态演替地衣带来有机质细菌繁殖； 草籽草地； 树种大树； 引来了昆虫、鸟和蜘蛛、野兽； 一片树林逐渐形成，它为动物们提供了 藏身之地，动物便成了这里的永久居民 ，危险的食肉动物也来了，它们控制了 植食性动物的数量，不让这片林地消失 。城乡生态系统中的绿色建筑城乡生态系统作为人类居于其间的生态系统，生产者是 随着城市密度增长不断弱化的植物系统，人是城市中居 于统治地位的消费者，而城市的基础设施为生态系统的 分解者。 城乡生态系统中的绿色建筑城乡生态系统由城市生态系统和乡村生态系统构 成，并共同构成人居生态生态系统。 城市生态系 统o城市生态系统

4、与其它以自然为核心的生态系统相比具有独特的 系统 构成与运行模式，为绿色建筑的建设提供了特有的背景条 件。城市生态系统具有以下突出特点： o城市生态系统以人为核心，因而除具有人的生物属性外 ，还具有社会属性。 o城市生态系统是迅速变化的复合人工生态系统，不能自 给自足，需靠外力维持。 o城市生态系统一定程度上破坏了自然调节机能，自我调 节能力差。如城市热岛、污染、不透水地面等等，加剧了 城市生态系统的脆弱性。 o城市自然生态系统的人工（人造）环境越来越扩大，自 然生态系统的构成部分越来越萎缩，甚至趋于无，造成板 结城市，直接影响城市生态安全。 o城市中非食物的能量流与物质流日益增长。l城市生态

5、系统城市生态系统是绿 色建筑的外部存在，同 时绿色建筑是城市生态 系统中非生物部分的核 心构成要素之一。除绿 色建筑之外，城市的非 生物部分还包括地质、 水文、土壤、大气、光 、声等。它们对绿色建 筑而言具双重属性，即 与绿色建筑同时构成城 市的非生物部分，又同 时是绿色建筑的外部非 生物部分。 生态平衡生态系统在自然界中并不是静止不变的，而是不断运动、不 断变化的。生态系统的平衡只是暂时的、相对的动态平衡。 任何自然因素或人为活动都有可能破坏这种平衡，甚至发生 一系列连锁反应，直到建立新的平衡。例如池塘内流入大量 有机营养物质，使各种生物的新陈代谢加快；由于注入营养 物质过多，池中藻类等大量

6、繁殖，有机物质及藻类和其它水 生生物大量消耗水中的氧气；鱼类因为没有足够的溶解氧而 大量死亡；直到注入的营养物质分解殆尽，溶解氧恢复，塘 内生态系统又在新的基础上建立平衡。平衡的破坏和建立是 自然界发展的普遍规律。每当气候、光照、季节变化，或由 于人为的因素，都可以造成旧平衡的破坏与新平衡的建立。 生态系统总是在不平衡平衡不平衡的发展过程中进行着 物质和能量的交换，推动着自身的变化和发展。举世关注的全球性环境问题温室效应与全球变暖臭氧层破坏生物多样性减少酸雨森林锐减土地荒漠化海洋污染有害废物非法转移 POPs破坏生态平衡的因素1、自然因素2、人为因素破坏生态平衡的人为因素1) 物种改变引起生态

7、平衡的破坏2) 环境因素改变引起生态平衡破坏3) 信息系统的破坏引起生态平衡失调生态平衡失调的标志1)生态平衡失调的结构标志平衡失调的生态系统从结构上讲就是出现了缺损。缺 损是指生态系统一个或几个组分“失去”，从而使生 态平衡在结构上不完整从而失去平衡。 如澳大利亚从我国引进蜣螂，以解决其因养牛业发展 而在草原上堆积如山的牛粪的出路；再比如我国为治 理水污染引进凤眼莲（水葫芦）。1)生态平衡失调的功能标志有两个方面，其一为能量流动在生态系统内的某一个 营养层上受阻。其二表现为初级生产者生产力下降和 能量转化效率降低。1 1、相互制约与相互倚赖的互生规律、相互制约与相互倚赖的互生规律 以食物链（

8、网）形成的相互制约、相互依赖的关系，本以食物链（网）形成的相互制约、相互依赖的关系，本身是建立在一定的数量基础上。生物间的相互制约作用身是建立在一定的数量基础上。生物间的相互制约作用 ，使生物保持数量的相对稳定，这是生态平衡的一个重，使生物保持数量的相对稳定，这是生态平衡的一个重 要内容。例如，黄鼬和蛇是鼠类的天敌，滥捕这些天敌要内容。例如，黄鼬和蛇是鼠类的天敌，滥捕这些天敌 必然导致鼠害的失控。必然导致鼠害的失控。生态学基本规律：房地产E网2、物质循环转化的再生规律自然界通过植物、动物、微生物和非生物成分，一方面自然界通过植物、动物、微生物和非生物成分，一方面 不断地合成新物质，一方面又随时

9、分解为原来的简单物不断地合成新物质，一方面又随时分解为原来的简单物 质，重新被植物所吸收，进行着不停顿的新陈代谢作用质，重新被植物所吸收，进行着不停顿的新陈代谢作用 。但是如果人类的社会经济活动过于强化，超过了生态。但是如果人类的社会经济活动过于强化，超过了生态 系统的调节限度，就会出现区域性甚至全球性的物质循系统的调节限度，就会出现区域性甚至全球性的物质循 环失调现象，给人类造成严重的后果。例如含有毒物的环失调现象，给人类造成严重的后果。例如含有毒物的 工业废气造成的酸雨，给农作物和人体的健康带来危害工业废气造成的酸雨，给农作物和人体的健康带来危害 。生态学基本规律：3、物质输入输出的动态平

10、衡规律当自然生态系统不受人类活动干扰时，生物体一方面从 周围摄取物质，另一方面向环境排放物质，对于一个稳 定的生态系统来说，物质的输入与输出总是平衡的。对 水环境而言，如果氮、磷等营养物质输入过多，环境自 身吸收不了，打破了原来的输入输出平衡，就会出现水 域富营养化现象。我国许多湖泊由于污水排入，已进入 富营养化状态。生态学基本规律：4、相互适应与补偿的协同进化规律生物与环境之间，存在着作用与反作用的过程，也就是 说，生物给环境以影响，反过来环境也会影响生物，最 后获得生物与环境协同进化的结果。如果损害了生物与 环境相互补偿与适应的关系，例如毁林开垦，围湖造田 ，那么自然界就会对我们和子孙后代

11、进行报复。生态学基本规律：5、环境资源的有效极限规律自然界中存在的、作为生物赖以生存的各种环境资源， 在质量、空间和时间等方面，都有其一定的限度，不能 无限制地供给。过去曾一度流行“人有多大胆，地有多高 产”的提法，是完全违背自然规律的。例如，水资源短缺已经成为世界性问题。生态学基本规律：城市的风环境大气循环：空气流动，风速城市生态系统的特征市区外生态系统生物产品城市农产品初级加工业生产资料加工业饲料等进入农业食物链生产资料深加工最终产品生活消费品加工业废水废渣产品输出国内外市场城市人口消费污染综合整治废物综合利用一、城市化对生物多样性 植被单一化，多样性丧失 动物减少 微生物种类多、变异快、

12、二、城市化对大气循环的影响 逆温 风 城市热岛效应 污染物、温室气体、臭氧层三、城市化对水环境的影响 径流系数改变、暴雨过程线 水污染、有机污染、N、P、POPs、 河道整治（天然河道、城市河道比较）城市化对生态系统的影响城区野生植物草本种类多于木本种类。例如圆明园287 种野生植物中，木本有44种，仅占15%；草本243种，占 85%。樱桃沟木本占23%，草本占77%。 城市野生植物中杂草和伴人植物占较大比重。城市的生物多样性特点：如北京樱桃沟风景区杂 草植物占全部野生种类 的16%，其中包含一定数 量的归化植物，如北京 地区常见的大麻、反枝 苋、牵牛、曼陀罗、辣 子草、胜红蓟等。物种丰度从

13、市中心向郊区。例如北京市中心高密度建筑 区自然植物不到10种，城区边缘的紫竹院有50多种，近郊 区圆明园有287种，樱桃沟有433种，位于远郊区的金山有 511种。 抗污染的种类多。例如，污染严重的工厂附近，抗污力 强的构树等往往形成优势。城市水体由于不断遭受生活污 水的排入形成富营养化，导致水生藻类的种类和多度发生 改变。杭州西湖靠近市区的东岸一侧，因水体污染，藻类 群落由硅藻、绿藻占优势变为蓝藻占优势，优势种为水花 束丝藻，其次有离环林氏藻和点形裂面藻等。另一方面， 城市的大气污染，尤其是SO2等的污染，使不耐SO2污染的 地衣种类消亡，例如北京市建成区已基本无地衣存在。城市的生物多样性特

14、点：房地产E网动物方面，在人类活动强烈影响下，城市中野生动物的栖 息环境急剧恶化，能够生存下来的只是一些伴人种和居民 区的栖居者，以及一些城郊农田荒地种类。城市动物的一 般特点是种类少，但同种的个体数量大，物种丰富度也从 市区向郊区逐渐增大，近几十年来，城市绿地增多(据统 计目前全国城市建成区绿化复盖率平均占22.1%)，也为野 生动物提供了栖息环境，使有些种类有所增加。 城市居民区的鸟类主要有麻雀、喜鹊、雨燕、金腰燕、家 燕等。麻雀是城市中鸟类的优势种。城市公园和郊区鸟类 增多。如上海市中心只能见到麻雀，冬季黄浦江上可见到 少量海鸥，但在郊区的金山由于存在大面积绿地，有鸟类 350种左右，占

15、整个上海市鸟类的82.54%。 城市的生物多样性特点：城市公园由于多样性化的生境，招引来较多的鸟类，如地 处北京近郊区的圆明园有鸟类159种，占北京地区鸟类的 46.4% 。公园水域引来一些过境的涉禽和水栖鸟类，如北 京市区的积水潭、玉渊潭曾多次发现天鹅过境栖息。但是 总的来看，由于城市人为活动对于水域的破坏，水鸟及依 赖水域生活的鸟类迅速减少。此外，随着城市化的发展， 猛禽和食虫鸟类也锐减。 城市中哺乳动物种类很少。由于人类活动影响，中大型兽 类早已绝迹。常见的为啮齿目和翼手目的小型动物，如蝙 蝠(Vespertilio superans)、黄鼬(Mustela sibirica)、 褐家鼠

16、(Rattus norvegicus)、小家鼠(Mus nusculus)等 ，北京市区以小家鼠分布最广，数量最多。 城市的生物多样性特点：褐家鼠分布相对集中，多栖居于潮湿阴沟或地下室等处。 城市公园中的兽类比居民区要多，愈向郊区种类明显增加 ，如北京香山公园兽类达18种，其次是颐和园、圆明园 (12种)、位于城区的动物园野生兽类最少(4种)。清华大 学校园里常见到松鼠、刺猬等小型兽类。 城市中的昆虫以鳞翅目(Zepidoptera)的蝶类、蛾类的种 类和数量最多。例如，北京这两类昆虫共有100多种。它 们多是人工林乔灌木的害虫。此外，鞘翅目 (Coleoptera)(约38种)、同翅目(Homoptera)(约22种)、 半翅目(Hemiptera)(约31种)的昆虫也常见。在居民区中 各种蚊蝇和蚁类最多。近年来随着冬季供暖条件的改善和 人们各种交往的增多，北京市居民区、医院、学校等处蜚 蠊的数量明显增加。 城市的生物多样性特点：城市化对大气循环的影响城市化