科技生态建筑研究报告

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1、科技生态建筑研究报告2011.7谢俊杰报 告 框 架科技生态建筑简介科技生态建筑实例科技生态建筑的意义 及其发展方向科技生态建筑简介生态建筑的思潮演变格雷姆肖伦佐皮阿诺诺曼福斯特杨经文国内生态建筑生态建筑的发展方向生态建筑的设计取向生态建筑的设计方法生态建筑的经济意义PART1:科技生态建筑简介科技生态建筑 Technology and ecological building科技生态建筑简介科技生态建筑简介生态建筑（Ecology Architecture）是尽可能利用建筑所处的环境特色与相关自然因素，使之符合人类居住，同时尽可能不破坏所处环境因素循环，并尽可能确保当地生态系统健全运转。科技生

2、态建筑，是融入现代高科技技术的生态建筑建筑的发展历程：是伴随着人类进步而进步的建筑的发展历程：是伴随着人类进步而进步的 生态化生态化：与自然和谐共生，反朴归真，融于自然。：与自然和谐共生，反朴归真，融于自然。 智能化智能化：高科技的运用。：高科技的运用。 人性化人性化：以人为本，尊重、关爱人类。：以人为本，尊重、关爱人类。 科技生态建筑：是根据当地的自然生态环境，运用生态学、建 筑技术科学的基本原理和现代科学技术手段等，合理安排并组 织建筑与其他相关因素之间的关系，使建筑和环境之间成为一 个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和较强的生物 气候调节能力，以满足人们居住生活的环境舒适，使人、

3、建筑 与自然生态环境之间形成一个良性循环系统。科技生态建筑简介科技生态建筑简介生态建筑的设计意义生态建筑的意义工业化社会带来的生态危机1. 人口的增长 2. 非可持续发展方式 3. 能源危机 4. 自然灾难 5. 环境污染及生态破坏60 年代以来的石油危机曾经震动了全球，罗马俱乐部提出著 名的报告增长的极限。 1972 年联合国召开了“人类环境大会”,世界各国认识到人类 必须在自然环境所提供的时空框架内发展社会与经济,同时按 照自然资源所赋与的条件安排自己的生活方式, 确立了“以环 境为中心”的发展思想。 1992 年178 个联合国成员国通过了里约宣言, 为促进地 球生态系统的恢复, 实现地

4、球的可持续发展起到了导向作用。 为发展生态建筑奠定了社会道德基础。 2002年“可持续”建筑国际大会（Sustainable Building 2002） 提出可持续的生态建筑方式正在改变我们的生活。生态建筑的意义科技生态建筑的意义我国生态建筑设计的发展生态建筑的意义统计数据表明，中国建筑能耗的总量逐年上升，在能源消费总量中所占的 比例已从上世纪70年代末的10%，上升到近年的27.8%。我国是以煤炭为主 要能源的国家，由于我国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷的特点，因 此我国的建筑耗能量巨大，燃煤排放了大量有害物质，对环境造成了严重 的污染和破坏。 我国的建筑节能工作开始于80年代初期，截至

5、年，我国节能建筑 总面积仅为.亿平方米。在每年近亿平方米的竣工面积当中，只有 五六千万平方米是节能建筑，仅占左右，其他都属于高耗能建 筑。为全面推广节能设计，我国制定了一系列的法规和标准，如中华人 民共和国节约能源法、民用建筑节能设计标准、既有建筑节能改 造技术规程、采暖居住建筑节能检验标准、建筑节能管理规定 等。 通过模仿高效率的自然结构，利用地方 材等对 对自然的尊重。 赖特将建筑视为“有生命的有机体”，提出与环 境融为一体的有机建筑理论 。早期注重生态的现代建筑思想生态建筑的思潮演变早期注重生态的现代建筑思想赖特-草原住宅赖特-流水别墅柯布西埃的走向新建筑中体现一种斯巴达式而又充满 自由

6、的简捷的追求和对自然的关照 。新建筑五要素： 早期注重生态的现代建筑思想1. 底层架空独立支柱 2. 屋顶花园 3. 自由平面 4. 自由立面5. 横向长窗 生态建筑的思潮演变柯布西埃-萨伏伊别墅柯布西埃-萨伏伊别墅1963年设计结合气候：建筑地方主义的生物气候研究首次系统地将设计与 气候，地域和人体生物舒适感受结合起来，提出“生物气候地方主义”。生物气候设计的基本原则是通过建筑设计和构造设计，控制一些气候要素对建 筑的影响。 地域性建筑是要求对当地传统建筑设计和策略的再发现和提高。 适应气候的形式和构造1975 孟加拉国家会展中心1974 印度管理学院生态建筑的思潮演变适应气候和地域条件的生

7、态建筑思潮生态建筑从早期仅停留于对气候、生物反应的关注到今天运用替代 能源, 注重建筑生态高技术的研究, 人们对建筑有了更新的认识。建筑的技术已从20世纪的60一70年代的单纯型向现在的广义型发展，结 合自然，生态，绿化，节能的技术才是现在的技术，它的范围扩大了，程 度也变得更加复杂了。生态建筑的思潮演变注重技术的生态建筑设计早期提出“中间技术”概念，到在第三世界倡导的发展利用当地的“适宜建 筑技术”。技术支持也是生态建筑复苏的主要原因之一。从80年代起，新型生态建 材，如TIM透明绝热材料、复合玻璃材料和高性能太阳能电池的推广使用， 使生态建筑成本大大降低。生态建筑的思潮演变注重技术的生态建

8、筑设计生态建筑的设计取向生态建筑设计的两个取向一）生态决定论： “生态决定论”的观点是所处的环境的生态系统决定一 切，建筑空间的微生态系统依附于自然环境，号召回归 自然，是一种比较消极的倾向。 二）技术决定论：“技术决定论”的观点是通过技术进步来建立建筑自有 的生态系统，并与自然生态达到和谐统一。 生态建筑的设计取向生态决定论“生态决定论”的观点是是符合深层生态学理论，深层 生态学理论要求建筑至少满足三方面地要求：1. 不破坏周围环境2.同周围环境之间存在相互影响和作用3.应该深入体现建筑和环境之间的整体感60年代以来的“绿色运动”更推向及至。是一种反西方 主流意识。主张拯救受人类社会工业与文

9、明破坏的自然 而进行抗争。生态建筑的设计取向技术决定论“技术决定论”的观点是新技术产生新的生活方式，是 一种达到持久而设计的方式。 1973年E.F.舒马赫小的是美的提出“中间技术”概念 ，它具有以下特点：“价格低廉，人人可以享用，适合于 小规模应用，适应人类的创造需要”。使用中间技术的运动也逐渐演化成在第三世界倡导的发 展利用当地的“适宜建筑技术”后来的技术发展更使生态高科技技术运用成为普遍，发 展成高技术生态建筑。生态建筑的设计取向技术决定论主动式生态技术 1. 新材料运用（新热阻材料，太阳能光电材料等） 2. 雨水收集和水的循环利用 3. 太阳能供热和供电 4. 高技派的生态技术应用 被

10、动式生态技术 1. 传统的被动式节能技术 ，构造措施2. 利用建筑的朝向，方位的布置，建筑内外形体和结 果的设计，以及材料的选择来达到生态要求。 3. 利用技术设计空气流通集散系统生态建筑的设计取向被动式生态技术1.传统的被动式节能技术 ，构造措施 2.利用建筑的朝向，方位的布置，建筑 内外形体和结果的设计，以及材料的 选择来达到生态要求。 3.利用技术设计空气流通集散系统生态建筑的设计取向被动式生态技术欧洲的节能大概有这么几个阶段： 普通节能（200kWh/m2a) 低能耗（70kWh/m2a，7升房） 超低能耗（30kWh/m2a） 被动房（Passivhaus,15kWh/m2a)生态建

11、筑的设计方法生态建筑设计准则生态建筑设计准则 生态建筑也被称作绿色建筑、可持续建筑。代表了新世纪的方向 ，是建筑师应该为之奋斗的目标。 生态建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系，它既要 为人创造一个舒适的空间小环境（即健康宜人的温度、湿度、清洁 的空气、好的光环境、声环境及具有长效多适的灵活开敞的空间等 ）；同时又要保护好周围的大环境自然环境 （即对自然界的索 取要少、且对自然环境的负面影响要小）。 生态建筑设计可按照美国可持续发展设计指导原则中六条“可持续的 建筑设计细则”。1.重视对设计地段的地方性地域性的理解，延续地方场所的文化脉络； 2.增强适用技术的公共意识； 3.树立建筑材

12、料蕴能量和循环使用的意识； 4.针对当地的气候条件，采用被动式能源策略，尽量应用可再生能源； 5.完善建筑空间使用的灵活性，减小建筑体量，将建设所需的资源降至 最少； 6.减少建造过程中对环境的破坏 。生态建筑的设计方法生态建筑的设计方法生态建筑的设计方法能源策略随着能源需求的不断增加，地球上不可再生能源的资源将 进一步的减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步， 在提高能源的使用效率，节约能源的同时还必须要开发和 利用绿色环保并可再生的新能源。根据专家预测，到2060 年，全球可再生能源的用量将发展到能源总用量的50%以 上，成为未来能源结构的主要部分。联合国开发计划署（UNDP）目前将新能

13、源分为三类： （1）大中型水电。 （2） 新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生 物质能、地热能、海洋能。 （3）传统生物质能。生态建筑的设计方法生态建筑的设计方法对当地气候条件的深入分析提出生态建筑设 计策略。地域性建筑是要求对当地传统建筑设计和策 略的再发现和提高。了解当地传统建筑中的空间 设计形态和构造手法。生态建筑的设计方法采用被动式生态技术被动式生态技术 1.传统的被动式节能技术 ，构造措施。2.利用建筑的朝向，方位的布置，建筑内外形体和结果的 设计，以及材料的选择来达到生态要求。 3.利用技术设计空气流通集散系统。 4.绿化生态系统被动式生态建筑建筑空间的生态模型建筑空间空

14、气流场组织 微气候模型被动式生态建筑建筑形体与建筑方位被动式生态建筑建筑构造与处理建筑双层墙（幕墙）系统 建筑屋顶遮阳和太阳能板 水幕墙被动式生态建筑绿色空间与生土建筑建筑绿化空间与环境生态融合 生土覆土建筑与绿色屋顶主动式生态建筑换气通风系统n换气通风系统主动式生态建筑生态降温系统n生态降温系统：地源热泵 雨水湖水利用主动式生态建筑生态降温系统主动式生态建筑太阳能系统n太阳能利用（太阳能热水系统、太阳能光 电板）主动式生态建筑未来系统的生态建筑科技生态建筑简介生态建筑评价关于建筑节能的评价，国外已经有了一些已经成熟并在实 施的规范，并且有相应的标准模拟软件来评价建筑的节能 状况以保证规范的实

15、施。在美国有“节能之星”标准（Energy Star），这个标准实施已 经有10年了。它比美国“标准能源法案”（Model energy Code）要求更加节能30。芬兰建立了一套叫做“能耗认证 系统”的标准（Energy Certification System）综合评价的主要内容：建筑群空气流场分析，建筑群日照分析，微气候与热环境 分析评价，建筑绿化环境分析，建筑物耗能分析等。PART2:科技生态建筑实例格雷姆肖1.伊甸园工程2.塞维利亚博览会英国馆 伦佐皮阿诺 新卡里多尼亚 吉巴欧文化中心 诺曼福斯特1.德意志商业银行总部2.德国柏林国会大厦杨经文1.槟榔屿旅馆2.马来西亚IBM办公楼3

16、.新加坡展览塔楼生态建筑实例国外篇伊甸园工程位于英国康奥尔，是一所教学研究等功能的研 究所，除此以外还有展览功能，向公众开放展示全球生物多样 性和人类对植物的依赖。伊甸园工程由布置在精心设计的园林景观中的相互连接气 候可调的多个透明穹隆组成。格雷姆肖将这些透明穹隆称为生 物穹隆。每个生物穹隆为了生物穹隆中的园艺培植，需要充分利 用阳光，确定建筑的定位，必须利用地形是深坑的特点，保持 与自然的和谐。格雷姆肖伊甸园工程格雷姆肖-伊甸园工程格雷姆肖-伊甸园工程q生态建筑实例格雷姆肖-伊甸园工程格雷姆肖-塞维利亚博览会英国馆生态设计：S型屋面板的太阳能光电板，西墙用 充满水的高蓄热材料,水幕外墙等，耗能量只为同类建筑的1/4。格雷姆肖-塞维利亚博览会英国馆格雷姆肖-其他作品1998年建成的吉巴欧文化中心，位于南太平洋中心的一个 美丽的小岛法属新喀里多尼亚