生态与设计文献综述一、生态设计的起源、概念和基本原理生态设计一词来源于如何对自然与功能进行合理的利用、循环并用于社会经济的发展,从而满足人们的生产与生活、社区与区域可持续发展的各种需要。
1999年2月在日本东京召开了生态设计国际会议“Eco-design99”,并通过了相关的宣言。
生态设计涉及广泛,所有的东西都应该成为生态设计的对象。
生态设计的概念最早是由荷兰公共机关和联合国环境计划署(UNEP)最先提出的,类似的术语还包括环境设计(Design for environment,DFE),生命周期设计(Life cycle design,LCD)等。
生态设计是一种与自然相作用和相协调的方式,其涉及的范围非常广:建筑师对房屋设计及材料选择的考虑;水利工程师对洪水的重新认识与控制利用途径;工业产品设计者对有害物的节制使用;工业流程设计者对节能和减少废弃物的考虑以及农业生产者对于种植养殖对象的合理空间、时间结构的设计利用等,都属于生态设计的范畴。
生态设计的基本原理:尊重自然、整体优先的设计原则同环境协调,充分利用自然资源的生态设计原理。
减量使用(Reduce)、重复使用(Reuse)、资源循环使用(Recycle)、回收(Recovery)发挥自然的生态调节功能与机制设计原理生态设计的参与性与经济性原则乡土化、方便性、人文性原则二、生态建筑与仿生建筑戴志中认为,从生态学的角度看,生态建筑的基本内涵可以概括为:运用生态学的生态平衡、循环、有机统一等原理、方法来指导建筑设计;以人、建筑、自然和社会协调发展为目标,有节制地利用和改造自然,寻求适合人类生存和发展的建筑生态环境;将建筑作为一个有机的、具有结构和功能的整体系统来看待,追求建筑节能、环保、有机维持、设计高效率等具体技术指征,使其与环境成为一个有机结合体。
生态思想在古代就已经有了自觉的运用,到了近代,随着西方社会生产力的快速进步,生态理论在当代建筑设计中也不断演化。
1963年,V·Olgyay完成了《设计结合气候:建筑地方主义的生物气候研究》,概括了20世纪60年代以前的建筑设计与气候、地域关系研究的各种成果,提出了“生物气候地方主义”的设计理念,认为应该将满足人体的生物舒适感觉作为设计出发点,注重研究气候、地域和人体生物感觉之间的关系,认为建筑设计应遵循气候——生物——技术——建筑的过程。
20世纪60年代初,Paolo Soleri创建了“城市建筑生态学理论”,把生态学和建筑学合为一体,即城市建筑生态学。
他力图用新的城市模式取代现有模式:设计一种高度综合、集中式的三维尺度的城市,以提高能源、资源利用效率,减少能耗,消除因城市无限水平扩张而产生的各种城市问题的负面影响。
1969年,美国景观建筑师麦克哈格所著《设计结合自然》的出版,标志着生态建筑学的正式诞生。
麦克哈格认为:所谓生态建筑学,是建立在研究自然界生物与其环境共生关系的生态学理论基础上的建筑规划设计理论与方法;或者说是探索地球上生命活动功能均衡发展的生态学延伸于建筑学领域的一个分支,反映了现代建筑思潮的价值取向。
生态建筑学在追求自然生态学系统的稳定与平衡的一般原理的同时,认为自然环境不仅要满足人乃至整个生物界的生理本能需要,而且更具有心理的审美愉悦的功能作用,构成人类精神需求的风景环境,从而成为建筑环境所不能缺少的一种“文化资源”。
这一阶段的各种研究进一步完善了生态学在建筑创作领域中应用的理论框架,而麦克哈格的研究成果使“生态建筑”的概念得到了较好的确定。
20世纪60年代末到80年代中后期兴起的绿色运动有深层次生态学理论、生物建筑运动和盖娅运动。
到了90年代,可持续发展思想得到了发展。
仿生学作为一门独立的学科,诞生于1960年9月由美国空军航空局在俄亥俄州的空军基地戴通召开的第一次仿生学会议。
仿生学是模仿生物的科学,研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征,并把它们应用到技术系统,改善已有的技术工程设备,并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。
建筑仿生学从仿生学的观点出来来研究建筑,把建筑与人看作是一个统一的“生物体系”,在这个体系中,生物和非生物的因素相互作用,并以共同功能为目的而达到统一。
包括以下几种类型:(1)在通过对生物界的“逻辑”和“规范”进行探索和试验基础之上创造出来的新型建筑(2)以生物界中生物生长的规律为基础来创造可以“生长”的建筑和可以“运动”的建筑(3)运用生物界的有机形象为原型来进行的建筑美学方面的创造(4)运用生物体的各类有机系统原理来对建筑的运行管理进行设计三、景观生态学邬建国教授对景观生态学概念的描述:景观生态学是一门交叉性学科。
景观(landscape)的定义有多种表述,但大都是反映内陆地形、地貌或景色的(诸如草原、森林、山脉及湖泊等),或是反映某一地理区域的综合地形特征。
在生态学中,景观的定义可概括为狭义和广义两种。
狭义景观是指在几十千米至几百千米范围内,由不同类型生态系统所组成的,具有重复性格局的异质性地理单元。
而反映气候、地理、生物、经济、社会和文化综合特征的景观复合体相应地称为区域。
狭义景观和区域即人们通常所称的宏观景观;广义景观则包括出现在从微观到宏观不同尺度上的,具有异质性或斑块性的空间单元。
广义景观概念强调空间异质性,景观的绝对空间尺度随研究对象、方法和目的而变化。
它体现了生态学系统中多尺度和等级结构的特征,有助于多学科、多途径研究。
景观生态学强调空间格局,生态学过程与尺度之间的相互作用,同时将人类活动与生态系统结构和功能相整合也是景观生态学的重要学科特点和研究优势。
Turner等将景观生态学定义为,研究空间格局和生态过程相互关系,或不同尺度上空间异质性的原因和后果的生态学分支学科。
Wu和Hobbs把景观生态学定义为是研究和改善空间格局与生态和社会经济过程相互关系的整合性交叉科学。
四、生态补偿设计与生态适应设计周曦和李湛东认为,相对于常规设计而言,有意识地考虑使设计过程和结果对自然环境的破坏和影响尽可能减少的设计方式或设计措施,可称为生态补偿设计。
其中有六层含义和目的:一、这一概念的提出是受到生态学中“生态恢复”、“生态补偿”等一些概念的启发。
但我们同时了解到,在“生态恢复”实践中,在某些时候和某些方面,人的作用是有限的;二、“补偿”也表明了一种态度。
人们不应该趾高气扬地宣布,又建成了一个“生态小区”或者“生态村”。
实际上在很多情况下这是不可能的;三、这种“补偿”实际上是从“生态学”角度对原有设计原则的一种补充和发展,应避免使之与原有的混为一谈;四、希望达到这样一个目的,即有关这一方面的设计,不要被用来作为抬高身价的一种口号和方法,无论是对于商人、政治家或者设计师本人;五、“生态补偿”将是一个持久的过程,这是一个没有完美的结果,但是永远追求完美的过程。
并且,这一过程与“可持续发展”的概念并不完全相同,没有“可持续发展”原则那么全面和广泛,而更关注于其中的焦点问题,即“资源和能量”问题,使之具有更强的现实性和可操作性;六、由于“生态补偿设计”是一个过程,因此避免了以往“生态设计”或“绿色设计”所具有的一种“完美”的结果性,使设计师在集中精力于常规的设计原则和要求时,更容易倾心于应用一项或几项或更多的“生态补偿设计”方法或措施,也有利于在进行这一方面的研究、探讨和试验中,明确目的和方法。
“生态补偿设计”会随着人类社会的进步和发展而不断进行下去。
同时,与“生态补偿性”的设计和建筑等相类似,人类囿于当时的条件和生产力水平,为了改变自身的生存状况和生活条件,做出的对自然界和自然条件的适应,能用“生态适应性”,或者“生态适应建筑”更明确地表达出他们的本质。
五、具体形式:湿地和湿地公园设计中国对湿地的定义:陆缘为含60%以上湿生的植物区、水缘为海平面以下6米的近海区域,包括内陆与外江河流域中自然的或人工的、咸水的或淡水的所有富水区域(枯水期水深2米以上的水域除外),不论区域内的水是流动的还是静止的、间歇的还是永久的。
根据湿地的定义和环境特点,界定湿地的要素包括植被、土壤和淹水程度三方面,至少应具备下列三个条件中的一个:至少周期性地长有处于优势地位的水生或湿生植物;基质以不渗水的有机质土层为主;基底非土质,但被水淹没,至少每年植物生长季节保持高水位。
湿地公园的概念类似于小型保护区,但又不同于自然保护区和一般意义公园的概念。
根据国内外目前湿地保护和管理的趋势,兼有物种及其栖息地保护、生态旅游和生态环境教育功能的湿地景观区域都可以称之为“湿地公园”。
湿地公园是以具有一定规模的湿地景观为主体,在对湿地生态系统及其生态功能进行充分保护的基础上,对湿地进行适度开发(不排除其他自然景观和人文景观在非严格保护区内的辅助性出现),可供人们开展科学研究、科普教育、以及适度的生态旅游的湿地区域。
生态公园的设计方法:1、基础信息数据的收集2、水体护岸(1)生态护岸设计的总原则:突出生态功能;恢复湿地生物多样性,稳定护岸安全结构;景观视觉效果;增强亲水性(2)生态护岸的设计形式:自然护岸;生物工程护岸;台阶式人工自然护岸(3)设计要点:遵守生态设计通常原则;遵守河流地貌的原则;从整体出发,突破局限,进行整合性设计(3)水系组织(4)步道系统(5)植物配置:植物的选择;科学性与艺术性相结合;合理、科学地促进本土野生湿地植物的生长;建立湿地植物环境平衡;植物的层次设计;植物需水量设计;运用植物过滤技术建造人工湿地生态净水系统;湿地植物香味设计;湿地植物色彩设计;湿地植物种类配置(6)野生动物:生物链;生境空间(7)净水系统参考文献①周曦,李湛东.生态设计新论——对生态设计的反思和再认识 [M] 南京:东南大学出版社,2003②孙儒泳.基础生态学 [M] 北京:高等教育出版社,2002③杨京平,田光明主编.生态设计与技术 [M] 北京:化学工业出版社,2006④戴志中,杨震,熊伟.建筑创作构思解析-生态·仿生 [M].北京:中国计划出版社,2006⑤王向荣,林箐.西方现代景观设计的理论与实践 [M].北京:中国建筑工业出版社,2002⑥王向荣,林箐.欧洲新景观 [M].上海:东南大学出版社,2003⑦崔悦君.创新建筑-崔悦君和他的进化式建筑 [M].北京:中国建筑工业出版社,2002⑧邬建国.景观生态学—格局、过程、尺度与等级 [M].北京:高等教育出版社,2000⑨徐化成.景观生态学 [M].北京:中国林业出版社,1997⑩赵思毅,侍菲菲.湿地概念与湿地公园设计 [M].南京:东南大学出版社,2006⑪约翰·西蒙兹.景观设计学 [M].北京:中国建筑工业出版社,2000⑫王凌,罗述金.城市湿地景观的生态设计 [J].中国园林,2004(1):39-41。