本科生毕业论文01 卢炜

本科生毕业论文 生态住宅和生态居住区的初步分析 Preliminary analysis of ecological housing and residence 姓 名： 卢炜 学 号： 10041740125 系 别： 环境科学系 专 业： 环境科学 年 级： 2005级 指导教师： 由文辉 教授 2009年9月 上海 中文摘要 在这个资源、能源竞争日趋激烈的时代，手中握有充足资源和能源的国家毫无疑问的就在国际竞争中占据了有利地位。但由于绝大部分的资源和能源都不可再生，于是从将来长远角度考虑，面对全球整体上的资源、能源的稀缺和匮乏，摆在面前的现实之路中的一条便是通向对新型的清洁能源、材料的开发研究，另一条便指向我们当前生产、生活中对资源、能源的节约和循环利用。建筑业在国民经济中占有重要地位，同时它也是大量消耗资源、能源的行业。如果建筑业中占相当比重的住宅建造业能在全生命周期中做到对资源与能源的节约和重复利用，那将给整个国家的发展起到不小的推动作用。同时，在全球环境日益受到威胁的背景下，生态环保也成为大家关注的目标。 因此，本文拟对生态住宅和生态居住区进行研究，结合文献以及相关的法规条文，藉以梳理应用于住宅和居住区的生态学方法。同时提出部分看法与建议，以期能对相关建筑规划人员提供小小的参考。 论文按照生态住宅和生态居住区的建设建成顺序，分别从规划、 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、技术、管理四个方面依次对住宅以及居住区相对应所使用的生态学以及部分建筑学方法分类解读和研究。再结合若干成功的住宅居住区案例，在具体规划、设计的背景下对生态住宅和生态居住区做出分析研究。 关键词：生态住宅；生态居住区；规划；设计；技术；管理。 Abstract In this time of keen competition in energy and resources, the country which hold the hand with the sufficient resources and the energy without a doubt will take the advantage in the international competition. However as the major of resources and the energy are non-renewable, considered from the future long-term that facing the global whole's deficiency and scarce in resources and the energy, we are confronted to the realistic road to the new clean energy and the material development research. The other one then aims in our current production and the life to the energy and resources to save with the recycling use. The architecture industry holds the important position in the national economy, simultaneously it is also an industry with the mass energy and resources consumption. If the housing construction industry accounting for the suitable proportion of the architecture industry can achieve the resources and the energy saving and reusing in the entire life cycle, that will not give the entire national development a little promotion effect. At the same time, under the background of the global environment increasingly threatened by, the ecology environmental protection is becoming the goal of everyone's attention. Therefore, this article plans to the ecology housing and the ecology community research, the union literature as well as the related laws and regulations article, so as to combs ecology method applied in the housing and the community. Simultaneously proposing that the partial views and the suggestion could provide the small reference for the planners. The paper in accordance with the ecological housing and the ecological community's construction sequence, from the plan, the design, the technology, manages four aspects separately, makes the classified explanation and the research to the ecology and the partial architecture method corresponding to the housing and the community in turn. The recombination certain successful housing community case which under the concrete plan and the design background makes the analytical study to the ecological housing and the ecological community.  Key words: Ecological housing; Ecological community; Planning; Design; Technology; Management. 目录 1中文摘要 2Abstract 41前言 41.1 作为整个研究所基于的背景 52 住宅与居住区的生态规划 62.1 生态居住区规划的内容 62.1.1 自然生态规划 62.1.2 经济生态规划 62.2 选址 72.3 规划布局 72.3.1 居住区密度 82.3.2 土地的综合利用 82.3.3 居住区道路规划 92.3.4 住宅布局 92.4 绿地规划 102.5 基础设施 102.5.1 水环境规划 10排水 11中水处理利用 11景观水生态规划 112.5.2 固体废物的处理 122.6 以银河生态小区规划作为案例提供分析。 122.6.1 现状概况 122.6.2 布局规划 132.6.3 生活废水和雨水的规划 132.6.4 减少私人汽车使用的道路规划 133 住宅和居住区的生态设计 153.1 生态居住区的开敞空间的设计 153.1.1 绿色空间 15从景观角度看绿色空间 16从生态的角度看绿色空间 163.1.2 灰色空间 16道路 17停车场 173.1.3 蓝色空间 17景观水体 183.2 生态住宅的设计原则 183.2.1 生态化 183.2.2 以人为本 183.2.3 因地制宜 193.2.4 整体设计 193.3 单体设计 203.3.1 住宅节能设计 20单体节能设计 20外墙节能设计 21屋面节能设计 21外门窗节能设计 21遮阳节能设计 213.4 同样以银河生态小区的设计进行案例分析 213.4.1 与自然共生的开敞空间设计 223.4.2 住宅设计 22住宅单体外观 22住宅生态节能设计 234 住宅和居住区的生态技术 244.1 住宅的太阳能利用技术 244.1.1 太阳能通风结构 244.1.2 太阳能热水系统 244.1.3 太阳能采暖系统 244.1.4 太阳能空调系统 254.2 生态住宅的太阳能应用 254.2.1 太阳能热水板 254.2.2 太阳能光伏发电 25简介 26展望 265 居住区的生态管理 275.1 居住区生态管理体制 275.2 景观生态管理 286 结语 29参考文献 30感谢 1前言 1.1 作为整个研究所基于的背景 我国已将住宅业作为国家的支柱产业,住宅建设在我国经济活动中占据了越来越重要的地位,而且,在材料生产、施工到住宅使用的全过程中,需要消耗大量自然资源,释放大量废物,住宅在满足社会需要的同时,也严重影响了我们的生存环境。因此,住宅设计中引入生态观念,将生态住宅作为我国未来城镇住宅的发展方向,于己、于民、于国、于我们唯一的地球都是有百利而无一害的。建筑业的发展速度迅猛，对能源、环境的影响也日益加剧。如何在保持经济持续发展的同时，协调人与自然的关系成为我们面临的首要问题，发展生态建筑在我国必然是大势所趋。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（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、无污染、健康的、生态平衡的建筑环境。 站在21世纪的新起点上,当我们重新审视整个住宅建筑业在建造和使用过程中的消费方式和其生态意义时,我们不得不抛弃那种高能耗、高污染的传统生产模式。而把具有节约资源、降低能耗、减少污染、提高居住室内环境质量等性能的生态型住宅作为新世纪住宅建设的方向,把扩大居住面积和提高住宅生态环保性能同时作为中国住宅未来的发展目标。以住宅建筑为代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的中国建筑业, 目前正处在由数量型向质量型转变的重要时刻,建设生态住宅是建筑品质提高的重要标志,也是中国建筑业转向可继续发展的绿色道路的一个重要切入点,建设生态建筑意味着从建筑材料的生产、建筑规划、建筑设计、建筑施工以及建成后使用管理的每个环节,都将发生一场以保护环境、节约资源,促进生态平衡为内容的深刻变革,建筑业的绿色化,包含广泛的内容,与城市生态也密切相关。但在一定意义上这场变革将围绕着生态建筑的发展而展开。住宅建筑面大、量广，影响深远,发展生态住宅是建筑绿色化、生态化的重要内容。在新的世纪,中国住宅建筑不能再按高能耗高污染的老模式发展,建设生态住宅是中国住宅建筑发展的必由之路。 2 住宅与居住区的生态规划 住宅与居住区的全生命周期的起始环节便是规划设计。可以说，在某种意义上，对于住宅和居住区的规划与设计这两个环节是紧密相扣的，而任何以为在这两者之间有着泾渭分明的界限，以及绝少花费多大工夫就能够将之标示出来的类似想法，我们很难相信其中没有包含天真的成分。当建筑师和规划者们在对生态住宅进行规划时，总的来说他们一定首先根据所在地的自然环境，并且运用生态学、建筑学的基本原理，合理安排住宅建筑和住区与其他诸多相关因素之间的关系，力图使之成为有机的结合体。 具体来说，在整个规划过程中，起点设置在生态环境的空间规划的创造，对住宅朝向和风向全面考虑，同时开辟走廊阻止住区内部风道形成；面对住宅单体和群体，园林绿化阳光与阴影的影响合理分析，并规划阳光区和阴影区；适度地将住区土地作景观用地之用，结合周围有利环境背景，使之自然山水化；最后注重景观区内的动植物的多样性。 2.1 生态居住区规划的内容 2.1.1 自然生态规划 生态居住区规划可以分为自然生态规划和经济生态规划两大块，当中一些相关指标在自然生态规划当中起一定作用。空间绿化指标是衡量生态小区建设水平最重要的指标之一，而其中的小区绿地率必须达到50%以上，而人均公共绿地应在28m2以上。地面保水指标对建筑基地渗保水能力做出规定，力图使得混凝土覆盖面积得到减少，采用自然的排水系统，以利于雨水的渗透。理想化的是小区80%的裸露地具有透水性能。节水指标包含另类水资源的开辟与省水器具的使用。以此作为节水方法，其中前者指在小区建筑设计中导入雨水利用或净水系统的设计而后者指雨水、生活废水汇集处理后，达到规定的用水水质 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 并重复使用于非饮用水及非身体接触的杂用水。节能指标面向建筑的节能设计规划，通过空调系统、照明、白昼光利用、太阳能利用等途径节约能源。 2.1.2 经济生态规划 所谓经济生态规划，指的是以经济发展为出发点和立足点的生态规划，总体的目的是对各种资源的低消耗、环境因素的轻污染同时取得经济的增长，并且使得消费方式趋于科学合理。于是经济的生态规划要求尽量在宏观上对能源结构加以改变，使得再生能源对传统化石能源替代，应用水能、风能、生物能、太阳能等绿色能源同时采用自然通风和自然采光，减少能源消耗；并且对数量巨大的材料生产和消费应用绿色科技，使得小区内形成绿色生产消费。 2.2 选址 在对任何一个个别的居住区而言，选址都是最先纳入规划者考虑内容范围的。 风水学说作为我国古人建筑实践所遗留下的一部分，就涉及到不少关于选址的述说和理论。其中一些或许对建设生态居住社区亦具有参考的价值。 在选址时，基地周边的环境质量又是最先需要考虑的。在这里可以选取发达国家的实例作参考，他们在进行居住区选址时，一些简单的环境影响评估作为考虑周边环境可能对地块造成的影响以及反过来本地块开发之后可能对周围环境造成的影响是经常要做到的。就生态居住社区而言，选址的出发点必要放在保障居住者的健康以及防灾。地理地块择位尽量在上风向、周边空气质量较好、噪声污染较少、抗洪防涝能力较强的地方。此外必须考虑的因素是方便居住者出行的公共交通系统。值得注意的是很多国外学者已经把能否利用公共交通系统作为衡量生态居住社区的一项重要指标，而这一点在国内还没有得到应有的重视。这是由于在国外，居民一旦无法使用公共交通系统出行，带来的后果是他们必须依赖于私家车，可想而知这将产生的后果与我们之前提到的对能源节约和环境可持续的初衷是背道而驰的。对于我国这样的人口大国来说，公共交通系统的便捷对居住区的必要性不言而喻，不过规划建设公共交通系统已经超出本论文的论述范围了，需要等到在另一个更大的论题中再来讨论它吧。 2.3 规划布局 由选址这样的出发点开始，接着就要进入到生态居住区的规划布局。一般来说，规划师们考虑布局时要求有注意如下几个方面。 2.3.1 居住区密度 对一个小区，普遍来说单位面积下允许居住多少人口，是个定量的数字，但它所反映出的居住区密度首当其冲地不容我们忽视。到底将这个数字定在多少，各路学者并没有统一定论，不过在他们当中一致赞同的想法是这个单位人口数字一定是范围数字，正如我们前面所提到的，“由于活动、技艺和科学有许多，它们的目的也就有多种。”“ 而我们对某一科学的讨论如果达到了它的题材所能容有的那种确定程度，就已足够了。不能期待一切理论都同样确定，正如不能期待一切技艺的制品都同样精确。”考虑到我们此处论述的题材，自然这个数字难以给得那样精确。而且“因为一个有教养的人的特点，就是在每种事物中只寻求那种题材的本性所容有的确切性。”“ 只要求一个数学家提出一个大致的说法，与要求一个修辞学家做出严格的证明同样地不合理。” 如果我们把眼光投向西方世界，或许从中会有一些启发。当今诸如发达的北美资本主义国家，他们的居住社区的容积率和建筑密度普遍较低，同时他们也意识到如此做法的长期结果是土地资源浪费，不利于可持续发展。但回到我国，情况就恰好相反了，以国际化大城市上海为例，它的居住区的容积率和建筑密度较之北美国家都要高，因此我们目前需要在遵守规划对密度的控制要求的范围内，竟可能适当地降低居住社区的密度以利于创造舒适和愉快的居住环境。看起来，在处理密度问题的时候，不可一味照搬西方发达国家的成熟理论而忽视本地的实际情况。 2.3.2 土地的综合利用 土地的综合利用不仅能极大地方便使用者，而且有利于将居民的出行控制在合理范围以内，从而大大降低居民的人均能源消耗，减少对资源的浪费。因此，在沿街的建筑物内或社区中央可以设置若干公共建设项目，以方便居民日常生活、休息、购物等活动。大型的居住区内还可设置幼儿园与小学，减少儿童不必要的出行。这些措施也对交通能耗的减少，以及小区社区的可持续发展提供了有利的一面。 2.3.3 居住区道路规划 如果说土地规划布局处理的是质料的辅助用途的话，就好像一个生物体自身进化出起辅助作用的特殊功能部分那样，如果说对居住区密度的布局处理着重于质料所具有的承载能力，正像体积大的动物的胃消化越多。那么居住区道路，就好像人体中的血管神经在转运传导物质、信息、能量上面起着关键的作用，并且显现着整个小区表面上的运转正常状况。在此处生态居住区规划布局中，道路的布置所力求达到的目的是住区内的空气污染的减少，住区内部的安静和间接地能源资源节约，由此出发，规划者们不应忽视住区内机动车通行可能的降低，并且使停车场布置在住区的外围或者出入口附近，同时增加步行和自行车行道数量，扩大住区人们在住区内的步行的可能性。这样做将能在一个更基本的层面上起到保证清洁、宁静的内部环境的生态要求。 2.3.4 住宅布局 住宅布局在整个规划布局中扮演着最显性的角色，是和居住者本人最直接相关联的。此处传统规划者们积累起来的经验和单一居住者个人的经验同样重要，不过本论题的对象是现代社会的集群化住宅，对前者的引述分析将占去极大篇幅。我们从对电能、热能的节约目的出发，就应将目光转移到自然通风和天然采光的要求上来。以某居住区为例，此地常年主导风向夏半年为东南风，冬半年为东北风，属于亚热带季风气候。在住宅总体布局过程当中，西向、北向住宅在此处是不必要地，它们只会带来更大量资源的浪费，南向住宅却能通过自然通风并辅之以天然采光形成较好的内部物理环境，这样也降低了空调使用的频率和时间长度，达到节能的目的。这样，规划师们考虑规划布局的诸方面就是前面所说过的，包括质料的承载量，质料辅助潜在用途，连接互通以及核心功能部分了。接下来留给我们考察的部分是不那么显眼的规划，它们或多或少为大部分人粗略地带过，尽管那部分人称赞它们的重要性，也做了数量巨大的资料整理。可相比而言这些重要性也还是间接的。 2.4 绿地规划 在讨论过布局规划之后，我们接下来讨论绿地规划。这一部分的详细探讨可以留到专门的园林绿化题材中去。但在具体的绿化规划中我们会或多或少会碰到如下的困惑。 比如“生态绿化”概念的提法。长期以来,人们对于绿化的观念主要保持在美化环境的程度，由此出发无可厚非，却失之浅显，我们渐渐更可以看到绿色植物的生态作用，因为它们自身的生物调节而改善了微观小气候。绿地规划可以将部分对人工构筑物、建筑小品的偏爱转化，以换来绿地面积，通过绿色植物的光和作用净化大气、防风、防尘。绿地内兼有草地、乔灌树木，最好在中心绿地种有大树，会是上佳效果的搭配。 同时不应该忘记运用生态位、互利共生等一系列生态学理论来研究植物的合理配置，发挥其中的生态效益，并以此减少养护与管理费用。尤可注意的是一个稳定的生态结构的搭建，避免群落不稳定造成损失。此外还可以引入一些小动物。对于这个绿地这样巨大的题材的更详尽的探讨已经越过了本文的范围，留给以后专门来谈或许会更合适。 2.5 基础设施 在这个不大暴露在一般人视野里的领域中，生态规划的措施实施的得当与否却对居住区的生态化影响重大。在基础设施方面的问题主要涉及两方面的对象，其一是水，对水的节约、处理和再利用；其二是固体废弃物，主要针对其中的处理这一环节，其他环节将在别的地方展开讨论。 2.5.1 水环境规划 先来讨论对住区内水资源的规划。从住区规划师领导者的角度出发，他们注重规划所需遵循的指导思想，这样的指导思想有如下一些：第一，从用水出发，所需遵循的原则是按质保用；第二，从供水角度出发，确保卫生安全健康；第三，关键的生态一环，将雨水和中水充分处理再利用；第四，从整体出发，住区的水体实现生态循环。 以此指导思想为出发点，规划师们可以充分地将住区水的规划内容大致分为给水系统、排水系统、中水处理、景观水处理等四个方面的内容。但是规划师们应该看到的是，虽说四个方面被如此划分出来，不过对各个部分的单独讨论和规划的过程中，他们彼此之间还是联系紧密的。排水的不同水质的区分和水量大小直接关系到中水处理的程度以及效果也就顺次影响到景观水的利用。 排水 在这里直接略过第一部分给水系统的内容是有理由而且得当的。城市规划设计者们更应该来考察属于市政供水之分支的给水问题。居住区规划者们足可以径直面对小区的排水问题了。在对住区所排水体做分类时，可以大致分为如下三类：一 生活污水，它来自厕所、厨房排出的大量水体，在经过化粪池处理后，排进市政纳污管网。二 优质杂排水，它来自盥洗、淋浴、洗衣等排水，对之进行集中收集，经中水处理后达到标准加以利用。三 雨水，将它们经雨水收集系统收集起来，再排入人工湖、景观水体中，补充并更新景观水体。 中水处理利用 居住区排水论题中所谈到的一个类型的水体有必要特别提出来，进行单独论述，因为对于这一类水体有成熟可行的技术方法使之生态化。这一类水也就是上面说到的住区中的优质杂排水，来自于小区每家每户日常生活产生的盥洗、淋浴、洗衣水还有空调冷却水。在对其进行统一收集后，经过处理将使得水质达到合格标准，可以用于道路洒水和绿地用水。各种相互区别的中水处理系统，单独或结合运用物理、化学、微生物学科方法，诸如过滤引换，灭藻加菌除此以外还有水生动植物的联合作用，以达到尽其所用的目标。不同的反应器主要包括有好氧接触氧化的膜生物反应器，曝气生物滤池等等。 景观水生态规划 住区的水环境规划当中最后一个部分是以景观水为主体对象的生态规划。之所以这样安排，不仅仅因为景观水与中水处理紧密相连并且它本身所具有的观赏性，同时也与景观水体特有的巨大的大蓄容性相关，同时确保住区水体的生态循环。住区内的水通过以下诸种方式与景观水体联系在一起。第一，雨水和上面提到的经过处理的杂排水通过收集后，极大量地补充诸如湖泊之类的景观水体并促进其循环。第二，自然在此处为住区规划师们将准备工作都安排妥当，规划师们需要做的是改变住区地表的径流的流向使得它们通过草地再经过过滤和下渗部分进入景观水体。第三，对于那些可更换的住区硬质地面诸如：人行道、停车场等可以利用植草砖等施工材料提高地表的透水性能，起到几乎同样的下渗作用。 最后，为了使景观水体能够实现生态的自净与持续的生态功能，规划师们需要运用到诸如生物链相关的生态学方法，保持景观水体的生态平衡。 2.5.2 固体废物的处理 包括住区日常所产生的生活垃圾在内的住区固体废弃物规划处理相较于住区水体来说，更缺少一种系统性和独立性。当每天从各家各户产生出的固体废弃物，被收集到住区相应设置的的收集点之后，余下的问题就超出了一个住宅小区生态化所能讨论的范围，而那将是一整个城市公共建设的部分。不过，与同时期发达国家在对固体废弃物分类收集方式上作比较时，规划师们以及其他相关的工作者们不难从那里得到有关更科学合理分类收集的启发。 2.6 以银河生态小区规划作为案例提供分析。 2.6.1 现状概况 接下来让我们选取新近规划建成的住宅区银河小区为例子，从选址、布局以及绿化水资源规划方面进行实际分析考察。居住区位于浙江省的嘉兴市，从地理上来说属于我国的东部沿海地区，且靠近长江口区，不难了解当地的风向以冬天多偏北风为主，而夏天受季风影响盛行东南风。本居住区的地理位置被选择在城市郊区的西北部，平原地形地势比较平坦，曾经大部分为农田耕地。现作为开发区地用，四周均修造有标准公路，交通便利。开发商以及规划者将居住区的位置选择在这里，从主客观两方面整体来看是合理而且符合当下的时代要求的。 2.6.2 布局规划 本住宅区规划者在对其布局进行规划时充分考虑了小区的整体结构，将之规划为“一心、一轴、四片”的布局形式，同时将绿化均匀地安插在了小区当中，由此可看出其中的特殊之处。其中的“心”指的是“绿心”，很恰当得将它安排作为整个规划的中心点，以便由此辐散出去。当中的那“一轴”是指一道由南向北贯穿了居住区的“绿轴”，将这一条绿色主干道比作人体的主要血脉的话，与它有诸多相连的通向各家住户的居民步行道路可以算做细密的微小血管，哪怕是次级的血管也没有被忘记加入绿色。剩下的所谓“四片”也就是指四块组合绿地。这四大片的组合绿地安插在主要道路与中心绿地之间，有机地将两者结合起来。此外在每家每户之间的空间上也布置有宅间绿地，从而让居民更有效地亲近绿色。除此以外中心绿地本身由于其特殊的小区地理位置和良好的自然环境，可以是中心的内部布置上幼儿园、活动中心等等辅助设施，诸如大众健身场所以及喷泉、亭子、架空廊柱等使建筑、绿化同居民的生活活动充分活泼地结合在一起，提供生态化的近处的交往空间并丰富居民的工作后的业余生活。 2.6.3 生活废水和雨水的规划 整体的布局规划和绿化结合在一起就是这样，接下来规划师们将考虑的是银河小区在基础设施之一的水环境方面的规划方法。在这里，将选取出来水环境规划的重点，即他们所采用的中水规划技术。在这一突出的规划当中主要目的在于住区水体的生态循环。由于规划者们在四大块绿地的底下布置了处理生活废水和一部分雨水的生物废水处理站，处理完的水体又可以在对浇灌绿地的时候派上用场，还有多余的水就经过管道回到的中央的人工湖中，如此一来经过自然蒸发和渗入地下而参与到良性循环中。另外中心绿地下布置有过滤地表水的设备，储存起来也可以方便小区的大面积的绿地浇灌。 2.6.4 减少私人汽车使用的道路规划 除了上面所讲到的绿化布局以及水环境的规划以外，银河小区的规划者还利用生态规划间接地对能源达到了节约也保护了环境，这就是通过道路规划使得居住区内的私人汽车使用率降低。规划者们对住区内的道路进行了分级。其中小区级主路宽6m，另外宅间路宽2.5m。私人汽车只能通过那些环状的主路和通向四块绿地的血管般的道路到达目的地，这样可以大大降低私人汽车在居住区内行驶的速度和行驶比率，也就间接达到了节约能源和较少环境危害的目标 从整个的银河生态区的规划来看，小区在选址、布局、绿化以及相关的基础设施方面均达到了科学合理和资源循环利用的目标。如果对住宅的整体布局也能做到像前面说的诸方面同样的效果的话，那么银河居住区的基础设施、景观以及住宅主体都将实现高水平的生态品质。 3 住宅和居住区的生态设计 当我们在一个较大尺度的规划层面上考察完之后，顺次向下来到住宅与居住区的生态设计的层面。在一个基本的意义上，规划者可以看做是决策者，而设计师可以看做大技艺家或者手艺精湛的工匠。再大的技艺家也不必要他在多个技艺的领域里都了解掌握，而一个再平庸不过的决策者却不能说自己只对某个单一技艺有了解。在一般设计上如此，在生态设计上也一样。具体到住宅和居住区的设计上，我们可以说生态设计是对资源、能源和环境综合考虑下的居住设计，并且在过程中辅助以生态学的相关方法。 还是让我们从多个方面对生态设计与常规设计的比较中更清楚地去分析生态设计。以往传统的设计观念讲究形式、风格，这些本来无可厚非，但到了现代，应运而生的生态设计首要考虑的是合理利用能源和不可再生资源。早在十多年前西方的学者Sim Van der Ryn 和 Stuart Cowan就对这两者进行过比较。我们也可以通过下面所列出的表格所罗列出的十六方面的大致看出生态设计和常规设计的区别。 表一 常规设计与生态设计 Normal Design and Ecological Design 问题 常规设计 生态设计 能源 消耗自然资本，基本上依赖于不可再生的能源包括石油和核能 充分利用太阳能、风能、水能或生物能 材料利用 过量使用高质量材料，是纸质材料变为有毒。有害物质，遗存在土壤中火释放入空气 循环利用可再生物质，废物再利用易于回收、维修。灵活可爱、持久 污染 大量、泛滥 减少到最低限度，废弃物的量与成分与生态系统地吸收能力相适应 有毒物 普遍使用，从杀虫剂到涂料 非常谨慎使用 生态预算 只出于规定要求去做，如环评 贯穿于项目整个过程的生态影响预算，从材料提取，到成分回收和再利用 生态学和经济学关系 视两者为对立，短期眼光 视两者为统一，长远眼光 设计指标 习惯、适应、经济学的 人类和生态系统地健康，生态经济学的 对生态环境的敏感性 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化的模式在全球重复使用，很少考虑地方文化和场所特征，摩天大楼从纽约到上海，如出一辙 应生物取悦不同而有变化，设计遵从当地的土壤、植物、材料、文化、气候、地形，解决之道来自场地 生物、文化和经济多样性 使用标准化的设计，高能耗和材料浪费，从而导致生物文化及经济多样性的损失 维护生物多样性和当地相适应的文化以及经济支持 知识基础 狭窄的专业指向，单一的 综合多个设计学科以及广泛的科学，是综合的 空间尺度 往往局限于单一尺度 综合多个尺度的设计，在大尺度上反映了小尺度的影响，或在小尺度上反映大尺度的影响 整体系统 画地为牢，以人定边界为限，不考虑自然过程的连续性 以整体系统为对象，设计旨在实现系统内部的完整性和统一性 自然的作用 设计强加在自然之上，以实现控制和狭隘满足人的需要 与自然合作，尽量利用自然的能动性和自组织能力 可参与性 依赖于专业术语和专家，排斥公众的参与 致力于广泛而开放的讨论，人人都是设计的参与者 学习的类型 自然和技术是掩藏的，设计无益于教育 自然过程和技术是显露的，设计带我们走进维持我们的系统 对可持续危机的反应 视文化与自然为对立物，视图通过微调的保护措施来减缓事态的恶化，而不追究更深的，根本的原因 视文化与生态为潜在的共生物，不拘泥于表面的措施，而是探索积极地再创人类及生态系统健康的实践 由此可以看出生态设计不应与常规设计割裂，而更应该视作常规设计的补充，以达到人类居住环境与自然的和谐。 从内容上，居住区的生态设计可大致如此分为两类：生态居住区的开敞空间的设计以及生态住宅的设计。 3.1 生态居住区的开敞空间的设计 生态居住区的开敞空间是服务于住区居民的公共空间，包括公共广场、景观绿地和景观水体等在内的居民户外生活空间。也有利于为住区地域原有生物的生存和繁衍提供最大程度的便利条件。在对居住区的开敞空间进行设计时，除从景观或者可以说美学的角度出发外，还应依照生态学理论的要求，尤其是对与自然水体和绿化中动植物直接相关的景观部分，诸如对生态走廊和生境的保留。接着考虑到居住区的景观风格、形式的时候，可以结合地方特有的文化元素，也可以借用但不必硬套其他地方流行的风格，与此同时更应当借用已有的景观，同步协调。居住区的开敞空间设计者们在考虑完这些景观和公共空间的带给住区居民表面观感之后，也有必要在养护的可持续性上多一份注意力。从观感上可以大致将居住区的开敞空间分为绿色、蓝色和灰色空间。绿色空间从字面上最容易明白，也更容易为大众所接触到，因而我们就先从绿色空间开始。 3.1.1 绿色空间 从景观角度看绿色空间 住区的设计者们对于绿地的景观设计应该说是熟悉而熟练地，他们懂得对应不同的土壤和气候该选取哪些植物的种类，植物种类齐备的同时他们也要考虑它们搭配在一起所产生的空间层次，以及色彩和季节变化带来的效果。再复杂一些的需要植物与人工景观的和谐搭配，使得绿化与建筑形成一个整体。但是景观绿地给住区居民带来的休闲生活中的感觉享受也少不了利用生态学方法设计作为补充。 从生态的角度看绿色空间 现代居住区的绿化植被以及所有城市的绿化植物，对于它们的设计都应满足多种生态功能的要求。设计者除了需要考虑土壤对植物的影响而外还要对植物自身之间的相互影响有了解。设计者们同时对植被的演替规律的掌握也是必不可少的，为了保持所设计的群落处于长期稳定中，其结构应当处于演替的顶级阶段。对于目前很流行的外来树种的引进问题，设计者们更需要防止大量移栽大树，因为移栽大树的成活可能不高，且对被移栽的地区照成生态损失。,除此以外绿地生态效应还表现在对空气的净化、水土的保持、微气候调节、降尘隔音，这些种种提示我们的设计者们在对住区植物选择时，且不可盲目从单一目的出发，而需要综合考虑生态和美学的多重要求。 3.1.2 灰色空间 　道路 虽然第二部分空间被称为灰色空间，因为它的主体仍旧是人工硬质表面。但是单纯的灰色空间很难找到，它总是夹杂着绿色空间，而正因为如此，灰色空间的设计者们让他们的设计才够得上生态设计的范围。常规的住区设计在道路上考虑的重点是道路本身。从道路的数量、类型，到道路的功能、长度，外加道路辅助的设备，如果行道树也能算在当中的话。可以看出常规住区道路设计更多属于市政工程处理的内容范围内。而住区道路的生态设计需要设计师本人将首先将道路自身的材料性质纳入整体考虑范围之内。比如为了布置人行路面需要使用渗水材料如植草空心砖铺设。另外设计者可以有意识地对住区内的机动车道数量和范围进行有限度的限制，如此可以达到控制机动车在住区内行驶的可能。最后，住区道路的生态设计者们还是植树造景的好手，在这方面可以说他们部分的也是绿化设计者，详尽的绿化设计上面讨论过，在这里道路设计师当然不必要如此详尽的设计讨论，他们需要适合道路种植、空间分隔并且起到隔音、除尘屏障功能的树木，以营造和谐安静的住区空间。 停车场 住区设计者在对停车场这个布置上除了需要考虑其整体形式如地下式或半地下半坡式以及停车场基表的材料如铺设植草砖以外，生态设计更要求注重停车场与周围的交互影响。比如布置一定宽度的缓冲绿化带，在其中主要种植吸附尾气的植物种，可以有效减少汽车造成的扬尘从而净化住区空气。 3.1.3 蓝色空间 住区设计者在对蓝色空间做设计的出发点就在于整合住区内的给水、排水、雨水、景观水还有地下水，尽量做到整个水体的良性循环。而这就意味着设计者不能忽视的小区原本赋予的自然水体，以及自然水体本身所具有的调蓄、景观、净化作用。有头脑的住区设计者懂得他被天然赋予的优势。 　景观水体 如果说住区是人工的居住区，那么住区内的水体也就同样是人工而非天然的水体了，或者可以极端地说居住区不需要九寨沟那样的天然湖泊，那紧接着天然赋予的水体，设计者可以添加上哪些元素使之更适应住区呢？极细微的关节只能留给那些园林水景师们去研究了，在这里想要将细枝末节都讨论到时不实际的，我们或许在总体是有个描述更属合适，就像决策指导通常所作的那样，那就是活动的多样的功能的景观水体。不过这里也可以就单独拿出的有特点设计来进行讨论：其一是堤岸带。有些住区使用水泥块构造堤岸，如此虽说稳固却不利景观性，认为得将自然联系割裂，我们有理由放弃这样粗暴的方式而代之以放坡法缓径并且经过了渗滤的雨水有助于提高水质。其二是差位水。差位水有助于水体活动，增加溶氧量，间接起到减少有机物控制水体发黑的作用。可以说利用好原有水体的落差将带来极大地生态益处。第三是湖底。将一定量石灰石置入湖中，可以中和来自地表水和地下水的酸性湖水，在控制好量的情况下有助于澄清水体。第四是生物链。生物链的诸环节包括了水体和底泥中的动植物和微生物，设计师可以通过设计种植蒲草、荷花、金鱼草等水生植物，放养鱼群等水生动物来构建完整的生物链，结合了生态学理论的食物链设计能够极大地达到净水的目的。 3.2 生态住宅的设计原则 结束了住区开敞空间的生态设计，现在将转向住区生态设计的另外一个重要部分，那就是作为主体的住宅的生态设计。还是首先从总体的设计原则上开始讨论，然后再分块论述住宅具体结构的生态设计。 3.2.1 生态化 生态住宅的第一条设计原则是生态化原则。分开来说可以说，生态化要求对不可再生能源诸如煤、石油、天然气节约使用，同时提倡使用新型再生能源诸如太阳能、风能、水能。另一方面建筑材料易于回收和维修，无害无污染，并且尽量使用可降解、再生的建筑材料，增强住宅的课持久性。另外生态化还意味着建设力求减轻对环境的冲击。 3.2.2 以人为本 生态住宅的第二条设计原则是以人为本的原则思想。此标准注重住宅居住者本人的舒适和健康，以及广义的生活水准和品质。也就是说，生态住宅的设计在坚持可持续性的前提下，不丢弃对作为真正主体的居住者的关怀。 3.2.3 因地制宜 生态住宅的第三条设计原则是因地制宜的原则思想。如果说第一条原则是总体的性质原则，第二条原则是以主体为对象的功能原则，那这条原则的视角落在实际情况的实践角度。由于我国与西方的发达资本主义国家的经济发展水平程度有距离，人口规模更是相距甚远，我国的住宅模式自然也与西方国家的模式形成差别，这一原则所强调的因地制宜，要求设计师们一切从实际出发，而不能盲从。西方只需要低密度的独立小住宅就可容纳下的相对少量人口不是我国这样的人口超级大国所能比拟的，若我们的设计师一味照搬他们的低密度住宅，就犯了掩耳盗铃的错了。同样由于这个人口基数，太阳能在诸多生活领域的使用目前在我国也不得不大大打折。除开国家与地区间的经济、人口、政治差异，地域间的气候差异也是不容忽视的。因地制宜设计原则要求设计者对住宅所在地的气候特点有充分的了解和熟悉，通过自然气候利用光能、通风、调节冷热，减少可以避免的因室内小气候采光、通风、供暖调节，而使用空调所导致的能耗和环境冲击。 3.2.4 整体设计 生态住宅的最后一条设计原则是住宅的整体设计原则。看起来整体设计原则合理且充分。我们找不到什么理由可以不去赞同它，不过我们当中如果有谁想从整体设计原则再先前多说出点什么的话，似乎不是那么轻易足以办到的事情。虽然大多数人会证据充足地声称整体设计在于盲目照搬先进生态技术的对立面，在于不仅仅着眼于住宅的局部，如保温材料等，自然他们这样说也是有道理的，住宅的整体显然在他们的眼中高于保温材料之类的区区局部，就好像一本书设计的优劣不唯独在于纸张的精良或者封面的华丽丽，也像他们所说的不能盲目套用先进技术设计书籍，因为很难说启蒙运动时期手工装帧印刷的百科全书在书籍整体设计上输给了现代印刷、设计技术下生产的书籍。不过，如果说前三条原则的实指性还没有那么得隐藏而难以琢磨，那么整体设计原则的实指性也只是在局部的敲打下露了个脸。还是看看西方倡导生态设计的学者们的想法。Sim Van der Ryn 和 Stuart Cowan 在他们的名叫《生态设计》的书中讨论到整体原则时认为，整体设计旨在系统内部的完整性和统一性，同时不以人定边界为限，考虑自然过程的连续性。如果这两位西方人说的没有大错的话，如果整体设计原则确实要被贯彻，设计师对系统内部的完整统一和自然过程连续的领会深浅便至关重要。 论述完了四大住宅设计原则之后可以进入住宅单体具体设计环节中那些值得充分考虑注意的要点了。 3.3 单体设计 第一从外观和形态上的设计，这些可以说算得上是任何一位设计师的本职，在此基础上根据风向和地形以及其后，设计者需要在住宅的朝向问题上做出合理且最佳的选择。 第二所有的住宅空间都注重通风，而自然的通风设计尤其考验设计者的设计灵感与技艺的高超，因为通风和采光的良好最重要地对居住舒适性加分。 第三出于对室内空间温度的基本恒定维持，或者说保温隔热，设计者在设计过程中充分考虑对各类墙体、屋顶、门和窗以及它们的框使用更具保温性能的材料， 第四出于隔热美观的考虑，设计者也可以综合利用垂直绿化加进住宅设计当中。 专门的住宅结构外观设计看起来是建筑行业专业从事人员的长项。在对住宅单体的生态设计中，本文讨论的重点放在与可持续性紧密相关的节能设计上，现在将此单独列出做初步的分析。 3.3.1 住宅节能设计 单体节能设计 住宅单体的节能设计主要通过利用生态设计手段来对住宅空间的结构进行改造，改变宅内的微气候。增加住宅房间的进深；减少住宅外表面积是其中一条对住宅结构改造的路径，而如此设计能给住宅居住者带来节能效应的原因也不难理解，看看身边的人和动物，当它们感到寒冷时会缩成一团，而热的时候甚至会伸舌头，而大体积的动物所含有的热量也比小动物来得多。 外墙节能设计 在住宅单体的各个部件中外墙对整个节能贡献不容小视。有数据显示，平均大约有20%的总散热量在冬季是通过外墙散发的，而在夏天这个数字更是高达30%。设计者在针对住宅外墙节能设计的时候，可以考虑对外墙适量选用热传递系数小的砌块,进行外保温。 屋面节能设计 与外墙一样，住宅的屋面能耗也在住宅总能耗中占有不小比重。于是生态住宅的屋顶应该采用保温隔热的材料来修建。与外墙不同的是，一般而言，屋面的热传导系数更小，所以所选用的保温材料也有所差异。此外设计师还可以采用架空形或倒置式屋面进行节能。另外在屋顶上进行种植、蓄水、来降低太阳辐射都不失为有效地节能设计方法。 外门窗节能设计 从散热量大小上来分析，住宅的外门窗甚至比外墙和屋面这前两者更需要引起设计师的关注，尤其是外门窗的气密性对节能影响巨大。设计者有必要根据本地独特的实际情况，增强门窗的气密性，改变玻璃窗层数并适度使用百叶窗同时应该学会选定合理的窗墙比以做好住宅节能的最重要一个环节。 遮阳节能设计 住宅节能设计的最后一部分是遮阳设计，遮阳设计甚至对传统的设计师来说都不是陌生的事物。通过遮阳环节住宅室内的微气候改变得更温暖，同时让居住者感觉到更加柔和舒适。 3.4 同样以银河生态小区的设计进行案例分析 3.4.1 与自然共生的开敞空间设计 下面让我们从另一个角度来对银河生态小区的生态设计进行考察。不同于我们在前一篇规划当中对银河小区的分析，在这里我们打算依照上面的开敞与单体的两分法来分别考察。银河生态小区的设计者注重了绿色空间的设计，引人注目的是住区的中心绿地。在对中心绿地进行布景时，设计者充分运用了传统园林设计理念中的虚实理论，使地处住区中央的绿地层次感与丰富性得到更大的表现。中心绿地的草地被用渗水材料铺成的道路分隔成一个个方块，同时草地上按空间均匀分布点缀有高度参差的树木，树木在这里的作用不仅仅作为景观调节一端，同时在极端天气下凸显它们的功能性影响，对居民来说是恰到好处的设计。从此一处便可看出这个住区设计者的独到的匠心。其次，设计者还将蓝色空间有机地融合在绿色空间之中，他又在中心绿地的中央设计了大型的圆形人工湖直径60多米，更巧妙地设计在于湖中央被设计的是一座月牙形的生态岛，生态岛上一切的动植物布置可以说都是原生态的，均未有参杂任何人工的痕迹。再看湖的四周，设计了透明帐篷与架空长廊，这样的人工空间分隔不仅是给居民们提供了某种便利，更是在中心绿地整体上对景致达到了分隔和重构，也就在一种意义上对景观进行了再创造。这里可以算是住区设计者所表现出的另外一处值得称道的精巧设计。相反，对于设计者在对他的绿轴的设计处理上，只是简单地将一条人工水道蜿蜒在两片开敞的次级草地之间，虽然也有密林的高度和深度做衬托并杂以人工的硬质铺设，可比之于前者仍略显失色。此外在合理运用生态学理论方面设计者的设计中也有所体现，四片团块绿地就是充分的体现，它们彼此的呼应和联系在住区内部为生物很好地建起了生物走廊便于生物们的自然活动和迁徙 3.4.2 住宅设计 住宅单体外观 住区设计者在对银河小区单体住宅设计时选择了流线作为外部线条构造的基本线形，阳台空间被设计在其中的后果是有可能对住户的功能要求有所损失，但是从整体的流体外观上得到了补偿。在设计外表面墙体的材料时，设计者坚持使用时下业界流行的玻璃幕墙。镜子的作用给住区的敞开空间更多的视角和观赏可能性，同时和镜子内部的景物融合，形成丰富层次。 住宅生态节能设计 相比于目前大多数住宅小区对住宅墙体材料的特别关注，银河生态住区的设计者本人在节能上的重点更加放在了其他几个方面，不过这并不就是说，设计者没有对墙体厚度和材质投入注意力。本住区住宅节能设计的特色在于住宅南面单独开辟出来的温室，它能够充分利用太阳能的热量调节室内温度并且带来新鲜空气。另外，太阳能还被广泛应用在热水器一项上，充足的太阳能将为整栋楼的住户提供足够的热水，只此一设计将对能耗上带来大大的节省。另一在处节能设计结合了绿色植物设计，设计者在住宅的西墙设计起由柱和圈梁组成的构架，构架和墙面距离30公分，并在当中设置种植槽与喷灌系统，这样能够提高西墙的散热性能，对降低夏日居室内温度作用明显。 　让我们还是回到本节能设计的特色，温室，看看在各个季节它的工作效果。设计者的住宅温室连接阳台位于整个宅体空间的南面，凸显设计人员精巧构思的地方就在于南面房间和温室设有可调控的活动玻璃。当温室在充分吸收了太阳能又将之转化成热能之后便可以通过打开的活动玻璃进入室内房间。在春、秋、冬季节充足的阳光经过温室使室内空气加热再通过活动玻璃的隔断将温暖的空气储存在房间。反过来阳光没有那么充足的情况下，则需要热能通过慢慢的散热传递到室内。 如果是炎热的夏季，活动玻璃正可以将过度的热量阻挡在温室之外。同时通过气压差的作用引入室外新鲜空气在住宅内形成气流循环，从内外两方面维持夏天室内的稳定温度。 最后设计者对室内环境也做了独具匠心的设计。设计者把阳光从户外引入室内同时就在阳光区设计布置上花坛、椅子供观赏休闲之用。这些绿色植物光合作用后所产生的氧气对室内空气质量的改善贡献良多。 4 住宅和居住区的生态技术 不同于规划设计师，技术人员对他们自己所提出的要求有另一层的严格性，一种类似于数学物理的精确性。技术专家们对这一点是心知肚明的。莱特兄弟与瓦特们的工作性质本身驳斥了规划师们当中也能产生和瓦特同样地位和里程碑式意义的人物。在一个意义上，技术要求的是创新，不断地创新；而要求规划师创新是个奇怪的说法，更可能的是有经验的规划师们不认为自己有什么新的东西可以拿出来。技术之所以不断强调自身的创新，很大程度上乃是技术本性所要求的。技术的成熟也即应用的传播，尤其当它能够一次性地缓解当下来自多个方向的尖锐问题。经济高速发展的我国，住宅能源消耗持续增长，除了提倡大家一起来节能以外，对新技术能源的研究和利用也带来一种选择。太阳能较之那些非可再生能源以及风能、水能都有优势，新近的成熟技术将会让太阳能给不久的居住区所带来新一轮的变化。 4.1 　住宅的太阳能利用技术 4.1.1 太阳能通风结构 设计者考虑的住宅通风问题，技术专家们有他们自己的回答。其中之一就是太阳能与复合通风结构，它将空气集热装置与住宅围护结构结合起来，通过辐射的太阳光能生成热能进而在室内形成热力差带动空气流通，起到通风的效果。它的主要结构组成部分包括：太阳能集热的墙体和屋面。通风的效果影响到节能成果的好与坏，不过这已不是本文所可以到达的领域了，合理的做法是留给此技术专家们去一显身手。 4.1.2 太阳能热水系统 利用太阳能对水进行加热，对我们现代人来说是个再平常不过的想法了。家家户户的太阳能热水器便是最好的写照。不过，在这里技术专家告诉我们太阳能热水器只是冰山一角。其中包括的主要结构部分有集热器、电控柜、循环泵、储水箱和管道等。从运行方式上来分，可分为自循环式、强循环式、直流式和自然循环定温放水式。强循环式多用在大中型设备上。除此以外太阳能热水还可以与地板采暖结合保证了房间气候的热舒适性又减