论生态建筑及发展趋势建筑112班李霄汉 2011051166 【引言】自从人类诞生以来，就开始不断消耗地球上的资源。

随着蒸汽机的发明，人类开始大量使用煤炭；随着内燃机的发明，人类又开始大量开采石油。

随着两次工业革命的发展，人类发明了越来越先进的机器，这些机器一边贪婪地吞噬着地球上的资源，一边将产生的废水废气等污染物质释放到环境中。

科学技术的发展带动了人类生产生活的效率，而快速增加的人口更加加剧了环境恶化的趋势。

直到8、90年代，全球的气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等全球大气环境问题才开始逐渐引起人们的重视，人们开始意识到人类的过度开发资源和排放污染会从根本上破坏地球的生态平衡，最终一定会危及到人类自身的生存和发展。

因此，“保护环境”、“节能减排”、“可持续发展”等倡导大家节约能源降低污染的口号开始在我们的生活中出现的越来越频繁。

尤其是近几年，我国的环境状况日益恶化，全国大部分地区都出现了轻重不等的雾霾天气，严重的时候能见度甚至不足20米，这不仅是危害到了道路交通的安全，影响农作物在阳光下的生长，更严重的是危害人们自身的身体健康。

空气中的有害烟尘严重刺激呼吸道，诱发哮喘等呼吸道疾病，甚至致癌。

人们在这样的天气出门只能戴上口罩全副武装。

目前我国也采取了一些措施来试图缓解，比如关停污染严重的工厂，单双号限行，限制燃放烟花爆竹等。

但是收效并不十分明显，因为减排虽然做到了，但是节能我们做的还差得很远。

水和电是人们生产生活中最常用到的两种资源。

从建筑的角度来讲，如果能在建筑中提供一种设计，来促进生产生活用水的循环利用和分级利用，那么就能大大减少人们的用水量；如果在建筑设计中能够考虑到尽可能充分利用阳光来为室内采光，或是利用阳光所产生的冷热空气对流来加强夏季室内通风带走热量的话，那么就能减少室内灯光和空调对于电能的消耗，从而保护了环境。

这就是建筑的生态化，这样的建筑就叫“生态建筑”。

【关键词】生态建筑节能节水技术一、生态建筑的定义所谓生态建筑,简而言之就是将生态学原理运用到建筑设计中而产生的建筑。

它是新世纪最具有前途、最具有魅力的建筑形式之一。

生态建筑就是根据当地的自然生态环境,运用生态学、建筑学以及现代高新技术,合理地安排和组织建筑与其他领域相关因素之间的关系,与自然环境形成一个有机的整体。

它既利用天然条件与人工手段制造良好的富有生机的环境,而又同时要控制和减少人类对于自然资源的掠夺性使用,力求实现向自然索取与汇报之间的平衡。

它寻求人、建筑、自然环境之间的和谐统一。

二、我国生态建筑设计的研究现状在我国，建筑能耗占能源总消费量的比例已由上世纪70年代末的10%上升到目前的26.7%，接近世界建筑能耗占能源消费量30%的平均水平。

如若加上建造房屋生产环节的间接能耗，建筑能耗的总量已占到社会总能耗的46.7%，因此，建筑节能是重中之重。

在20世纪80年代顾孟潮就提出了“未来的世界是生态建筑学的时代”的观点，1994年5月，我国政府颁布了《中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境与发展白皮书》，从我国的具体国情出发提出人口、经济、社会、资源与环境协调、可持续发展的总体战略。

1972年斯德哥尔摩联合国人类环境会议以后，我国环境保护运动日益扩大和深人，以追求人与自然和谐共处为目标的绿色革命蓬勃展开。

1996年3月，中国国家环保局推出两大举措：一是实行污染物排放总量控制；二是实施“中国跨世纪绿色工程计划”—在九五期间重点治理淮河、海河、辽河等的污染。

1996年国家自然科学基金委员会正式将“绿色建筑体系研究列为九五重点资助课题”，1998年又将“可持续发展的中国人居环境研究”列为重点资助项目。

2000年我国颁布了《建筑节能技术政策》；2001年，建设部通过《绿色生态住宅小区建设要点与技术导览》首次明确提出了绿色生态小区的概念和内涵；2001年开始实行《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》；2001年我国第一部生态住宅评估标准《中国生态住宅技术评估手册》出台，以可持续发展战略为指导，以节约资源、防污染、保护生态为主题，创造健康、舒适的居住环境，推进住宅产业的可持续发展为目标。

三、主要的生态技术1、太阳能建筑应用技术所谓太阳能技术，即建筑物通过设计，能够高效、优化地对太阳能加以利用的技术。

根据建筑物捕获、利用太阳能的系统不同分为主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。

使用机械循环动力作为重要组成环节参与的太阳能建筑是主动式太阳能建筑；反之，在建筑物捕获、利用太阳能的过程中，没有机械动力作为主要环节参与的则称之为被动式太阳能建筑。

在建筑设计中，应该尽可能多的使用被动式太阳能技术，因为主动太阳能技术需要消耗额外的动力。

经过查阅资料，特朗伯集热墙和水墙是被动式太阳能建筑中重要的两种类型，分别举例并加以分析介绍：（1）特朗伯集热墙特朗伯集热墙是一种依靠墙体独特的构造设计，无机械动力、无传统能源消耗、仅仅依靠被动式收集太阳能为建筑供暖的集热墙体。

（图1-图4为特朗伯墙在冬、夏季节白天、夜晚的工作原理。

）冬季白天，有太阳时，在集热墙与外层玻璃之间出现温室效应，薄片间层的空气被加热，通过集热墙顶部与底部的通风孔可以向室内对流供暖。

夜间依靠墙体本身的储热则可向室内辐射供暖。

在晚上，特朗伯墙上下两处的通风孔要关闭，玻璃和墙体之间最好设置绝热窗帘或百叶，以防止墙体向室内辐射传热的同时也向室外辐射散热。

墙体向室内辐射的热量加热靠近墙面的空气，被加热的气流同室内气流通过对流得以向室内供暖。

在夏季的白天，在集热墙和玻璃之间设置绝热窗帘或百叶等绝热层，绝热层外表面用浅色或铝箔以尽可能地反射太阳辐射。

玻璃窗的顶部和底部的通风孔均开启，玻璃与绝热层之间的空气受太阳辐射加热上升，由顶部通风孔流出，冷空气则由底部通风孔进来，在此空气间层保持空气流动，避免温室效应造成的热空气在间层处聚积。

夜间，玻璃上的上下两个通风孔依然保持开启，但此时，将图1墙体外挂的活动绝热窗帘等绝热层移开，使特朗伯墙的墙体向室外辐射散热，得到冷却。

墙体冷却以后可继续从室内吸收热量。

同时打开集热墙的上下两个开口，室外的冷空气从下口进入室内，室内热空气从上口排出，室夜间室外的冷空气同室内交换。

图2 图3 图4（2）水墙所谓“水墙”即以钢桶或薄壁塑料管盛水作为储热物质的墙体。

水的比热是1kcal。

其他一般建筑材料如砖、混凝土、土坯等的比热都在水的比热1/5左右，所以，用同质量的水贮热比用其他材料的贮热量要多得多，反过来要贮存一定的热量，使用水则比使用其他材料的重量要小，这就是引起人们研究、发展水墙的主要原因。

图6是早年美国某住房试验的太阳能水墙。

水盛于钢桶内，外表有黑色吸热层，放在向阳单层玻璃窗后。

玻璃窗外设有绝热盖板，冬季白天打开放平可作为反射板，将太阳辐射能反射到钢桶水墙上去，增加吸收热，冬夜则关上，减少热损失。

夏季则相反，白天关上，以减少进热，晚上打开，以便向外辐射降温。

2、地源热泵系统图水墙的作用原理地源热泵系统类似于普通的制冷空调和热泵装置系统，它在地下埋置塑料管道，利用水泵驱动水经过塑料管道循环，与周围土壤换热，从土壤中提取热量或释放热量，再通过水循环把这些热量带到热泵处提升或降低温度，实现供热或供冷的目的。

在冬季，地源热泵系统通过埋在地下或沉浸在池塘、湖泊中的封闭管路，或者直接利用地下水，从大地中收集热量，由装在室内机房或室内各房间区域中的水源热泵装置通过电驱动的压缩机和热交换机，把大地的能量集中并以较高的温度释放到室内。

在夏季，地表层为冷源，地源热泵系统将室内多余的热量不断排出而为大地所吸收，使建筑物内保持适当的湿度。

3、水资源的有效利用水是生命的源泉，是保障人类生存和社会经济发展的重要基础。

人和所有活的有机体绝大部分是由水组成，没有水就没有生命。

随着社会的发展，人类对水的需求量越来越大，加上环境污染，生态遭到破坏，人们开始意识到节水的重要性。

目前，雨水收集已被世界公认为解决水源短缺问题的一大途径。

在城市建设中，发展雨水收集与利用工程，把原来被排走的雨水留下来利用，是节约水资源的较好措施。

同时，由于雨水被留住或回渗到地下，减少了排水量，减轻了城市洪水灾害威胁，从而使地下水得以回补，水环境得以改善。

中水利用也是一个节水的有效途径，它是把水质较好的生活污水经过比较简单的技术处理后，作为非饮用水使用。

中水利用在对健康无影响的情况下，为我们提供了一个非常经济的新水源，减少了由于远距离饮水带来的数额巨大的工程投资。

中水回用要比海水淡化经济，可以减少新鲜自来水的用量，相应地减少了城市自来水处理设施的投资。

中水利用还可以减少污水排放数量，减少控制水体污染引起的治理费用，有着良好的经济效益。

四、建筑设计生态化趋势随着城市的发展以及可持续发展观念的提出，实现建筑设计的生态化不仅仅是社会发展的需要，也是提高建筑质量的需要。

虽然当前城市经济发展十分迅速，人们的生活质量也有所提高，但是人们所面临的环境问题日益增加，严重影响了城市的发展和人们的正常生活，了解建筑设计的生态化发展趋势可以更好地提高建筑水平，为人们提供舒适的生活环境。

大力推广生态建筑的使用，对于生态环境来说，有以下三点好处：1、节约建筑原材料建筑设计的生态化趋势讲求建筑设计的节约和可持续发展，由于当前建筑设计中存在的建筑原料浪费现象日益严重，不仅仅增加了建筑的成本，同时还不符合当前可持续发展的理念。

建筑设计生态化需要减少材料的浪费，充分合理利用建筑原材料。

随着建筑建设技术的进步，一些原有的建筑材料已经逐渐被取代，新的建筑材料不仅仅能够减少建筑自身的重量，同时还可以扩大建筑的建设空间，建筑设计中可以采用新型的原料，提高建筑设计水平，能够充分体现出生态建筑理念，满足人们的生活需要。

随着科学技术的发展一些新的建筑材料应运而生，建筑设计中可以充分采用这些新的原材料，提高建筑水平。

比如一些玻璃材料，由于建筑设计水平逐渐提高，对其美观度要求也日益提高，玻璃材料的应用可以有效地体现出建筑物的设计风格，一些建筑物可以根据自身的建筑需要运用不同的玻璃材料，不仅仅需要考虑采光因素，同时还需要考虑隔热因素。

2、充分利用新能源随着科学技术的进步，新兴能源逐渐得到广泛地使用，在建筑设计中也可以充分利用新兴能源，节约建筑成本，改善城市环境。

城市建筑中的能耗不断增加，这是影响当前城市环境的重要因素之一，通过采用新兴能源一定程度上可以降低能耗，改善当前的城市环境。

太阳能资源和地热资源是当前主要的城市建筑能源，可以充分利用这两种资源，降低能耗和环境污染程度。

太阳能资源具有成本低，无污染，储备丰富的特点，近年来逐渐得到众多的应用。

在建筑设计中可以通过空气集热板进行热量的供给，运用这一设计替代原有的暖气供暖设备，减少传统供暖设备导致的空气污染。