生态原理(精选12篇)
生态原理 篇1
我国是一个多湖泊国家, 全国共有湖泊2 759个, 总面积达91 019 km2, 占国土面积的0.95%, 其中约三分之一为淡水湖泊, 主要分布在东部沿海与长江中下游地区, 且绝大多数为浅水湖泊[1]。由于这些湖泊所处位置经济发达, 人类活动极大地改变了自然湖泊各要素的循环规律, 这些湖泊中多数已经富营养化或正在富营养化中[2]。其中鄱阳湖、洪湖、太湖和东湖的水质从20世纪60年代到90年代依次下降。湖泊生态系统结构和功能退化, 蓝藻水华频繁暴发, 水质性缺水日趋严重, 湖泊水环境恶化与富营养化问题正在严重制约着社会和经济的可持续发展[3]。
水生生态系统修复 (Aquatic Ecosystem Restoration, 简称AER) 是指通过一系列的保护措施将已经退化的水生生态系统恢复或修复到使其能够长久保持稳定的水平, 即补救已经退化的水生生态系统, 减轻其影响, 使水生生态系统具有更高的生态耐受性。恢复生态学是研究生态系统退化的原因、退化生态恢复与重建的技术与方法、生态学过程与机理的科学。研究内容主要涉及两个方面, 一是对生态系统退化与恢复的生态学过程, 包括各类退化生态系统的成因和驱动力、退化过程、特点等;二是通过生态工程技术对各种退化生态系统恢复与重建模式的试验示范研究[4]。
1 湖泊水体退化的原因
近年来, 我国湖泊退化严重, 太湖蓝藻频繁暴发, 究其原因主要是城市和农村污水排入太湖造成的富营养化。G·P·Shang&J·C·Shang分析了巢湖尤其是西巢湖富营养化的时间和空间变化及其影响因素, 认为主要原因是自然条件适宜绿藻生长、环境恶化污染增多、玉溪关建设以及人口增长等[5]。
Thomas Neumann等使用13C和18O标记观察了湖泊许多年来来的演变过程, 阐述了湖泊富营养化的机理以及可能受12C、13C和少量CO2影响的可能原因, 并发现增加的TIC、TOC、TN和TP富集是由1971到1974年邻近湿地排水进入的营养负荷和悬浮物引起的[6]。
在一些酸性矿区附近的湖泊酸化是湖泊退化的另一个主要因素。
2 湖泊水体生态修复措施
除了依靠水生态系统本身的自适应、自组织、自调节能力恢复破坏的水生态系统外, 还可采取人工方法恢复, 这被称为生态修复。这种方法就是充分认识和利用自然规律, 以自然演化为主, 通过人工强化, 加速自然演替过程。
目前, 针对湖泊富营养化的控制技术主要分为3大类:一是营养盐控制, 二是直接除藻, 此方法难以从根本上消除水华现象。三是生物调控和生态恢复, 以浮游动物及鱼类控制浮游植物, 以水生高等植物控制水体营养盐, 同时结合环境工程和生态工程, 恢复受损生态系统, 提高水体自净能力。
富营养化湖泊的治理通常采取控制污染源、恢复生态和控制水华及实施流域管理3个步骤。其中恢复水生高等植物是生态恢复与水华控制的主要步骤。因为水生植物可以遏制沉积物的动力悬浮, 同时可以吸收水体与沉积物中的营养盐, 降低营养盐负荷, 遏制水华的发生。在太湖地区, 北太湖的梅梁湾与东太湖的营养盐浓度都比较高, 但是前者表现为蓝藻水华大量发生, 水体浑浊;而后者清澈见底, 表现为高等水生植物茂盛。通过恢复水生植物, 可以有效达到改善水质, 控制富营养化发展的目的。因此恢复水生植物, 净化水质成为湖泊生态修复的核心内容。
一般的湖泊水体富营养修复方法有化学法、物理法和生物修复等。
2.1 化学法
一些化学物质可以络合氮磷营养物质从而降低水体的营养负荷。向湖泊投加化学络合剂可以降低氮磷营养含量。Alan J·Martina等研究了受采矿影响的富营养化湖泊, 认为是由于矿区的N、P营养盐, 限制因素是磷。系统后来趋于贫营养的原因是P的减少和由于Fe (Ⅲ) 氧化还原层的加深使得As转移建立的贫营养环境[7]。G·Yuan, L·Wu指出含铝蒙脱土是一种环境友好而且经济的材料, 可以吸附磷, 从而降低富营养化[8]。
2.2 物理法
2.2.1 底泥疏浚
疏浚底泥可在短期内减少表层底泥的营养盐浓度、减少藻类种群和孢子现存量, 改善水质, 但从长时间来看, 疏浚底泥不是控制湖泊富营养化的充要条件。疏浚工程处理不当可能对生态环境产生负面影响[9]。应考虑采用环保疏浚技术, 环保疏浚技术要求疏浚精度高, 在疏浚过程中采取措施防止二次污染, 并对清除的底泥进行安全处置等[10,11]。
濮培民等研究了玄武湖清淤的效果, 认为即使截污后比较彻底的清淤, 对于水质的改善也并不明显, 透明度仍然只有20 cm, 离控制富营养化相差很远。
J·G·M.Roelofs等对荷兰的酸化和富营养两种湖泊的植物修复试验发现, 仅仅底泥疏浚不能使软水植物恢复, 附加的对抗酸性的措施是必要的。只撒石灰而不疏浚底泥会导致水质再次酸化。底泥疏浚后在水层撒石灰会使得植物在撒石灰后的几年重建, 但是会造成很高的浊度和底泥富营养[12]。
2.2.2 物理生态工程
物理生态工程 (PEEN) 技术以4 m高等水生植物、宏观仿生学、微生物及管理为核心, 主要技术有4个方面:一是能适应多种底质、风浪、湖流条件的软隔离墙过滤技术;二是水生生物群落镶嵌技术;三是捕藻技术;四是固定化氮循环细菌技术。PEEN已经在太湖梅梁湾、五里湖、贵阳红枫湖和南京莫愁湖等地试验过[13]。
2.3 植物修复
水生植物对污染水体有一定的净化能力, 在污染水体中种植对污染物吸收能力强且耐性好的植物, 应用植物对污染物的吸附、吸收、富集和降解以及植物根系—根际微生物的联合作用等, 将水体中污染物去除或固定, 从而实现水体修复。常用于水体修复的植物包括各种沉水植物、挺水植物、浮水植物和湿生植物, 如凤眼莲、芦苇、香蒲、喜旱莲子草、水芹、浮萍、菱和菖蒲等等[14]。
植物修复可以和其他方法联合实施。童昌华等采用水生植物修复和物理措施处理底泥, 结果表明, 水生植物能有效抑制底泥中硝态氮和氨态氮的释放, 沉水植物狐尾藻比漂浮植物凤眼莲的效果好。水生植物修复能有效抑制底泥中营养盐的释放[15]。
引清调水是一种利用水利工程改善河湖水环境的新思路。将引清调水与生物修复相结合, 能发挥各自优势, 弥补其局限性。何用等以汉阳4湖为例, 通过3种主要途径将引清调水与生物修复结合, 即短期引清调水与长期生物修复相结合, 局部生物修复与大区域调水置换结合, 水力调度调控与湖泊生物恢复结合, 最终达到生态恢复的目的[16]。
低温季节植物修复对环境的要求更严格。童昌华等利用人工模拟的方法, 在低温季节用金鱼藻等6种植物对养鱼池污水进行净化处理。结果表明, 即使在冬季或低温条件下, 6种植物对TN、TP和硝态氮仍有较好的吸收效果, 对氨态氮的吸收效果稍差。处理4~8 d后能显著提高水体透明度, 改善水质, 但对改善COD和DO的效果不理想。另外, 冬季或低温使植株或部分组织衰老枯死, 并不会使水中的营养盐浓度增加, 但会导致COD上升。为了提高修复工程在冬季净化水质的能力, 胡春华等在太湖引种耐寒的飘浮物种, 采取若干防寒措施后, 水生植物能青翠越冬并改善水质。水质净化的机理为高等水生植物及其共生细菌的共同作用, 使其成为能够抵抗环境变化的稳定的生态系统, 从而净化水体[17,18]。
另外, 水生植物的死亡会导致水质下降。成小英等在莫愁湖生态工程围区内, 将凤眼莲压入水下, 待其自然腐烂分解, 跟踪监测水质变化情况, 研究凤眼莲腐烂分解对湖泊水质的影响。结果表明, 初冬压入水下的凤眼莲腐烂并对湖泊水体产生污染, 水质变化呈抛物线状。由于残体释放量与水体自净力之间存在此消彼长的关系, 提高湖泊水体自净能力是降低冬季水生植物死亡污染水体的关键所在[19]。
2.4 动物修复
动物修复是指利用湖泊中的动物如田螺、鱼类等对水体的净化。
A·G·Rogozin在5个湖泊中, 用片段取样和平均取样法测定了水体中浮游动物的数量, 表明浮游动物的数量和湖泊营养情况指数TSI相关性良好[20]。但是植物、动物的培育需要一定的外部环境, 生物修复往往受湖泊水环境制约, 周期长, 见效慢, 净化效果受季节变化影响。因此, 并非所有污染物都能被生物吸收、利用和降解, 其处理能力受环境因子制约[21,22]。
3 湖泊水体生态工程实例
3.1 五里湖示范工程
陈开宁等在五里湖建立了生态重建示范工程。地点设在五里湖西部南岸水域。大型围隔示范工程区地处风浪冲击带, 岸线长735 m, 其中除150 m的硬质水泥立岸外, 水陆交错带由碎石和粗沙组成。
经过生态重建, 示范区内的水生植物种类增多, 多个月份总氮<2.5 mg/L;总磷<0.08 mg/L, 透明度也有较大幅度提高, 逐步实现水体从浮游植物占优势的浊水态向大型水生植物占优势的清水态转变。
结论一是五里湖生态系统退化、水体严重富营养化造成的因素较多。二是水生植物的恢复与重建要从湖岸带挺水植物与浮叶植物着手, 随整个湖区水质改善后逐步建立与发展沉水植物群落。三是清除鱼类是初期建立沉水植物群落的关键。特别是一些小体型野杂鱼不仅增殖速度快, 而且主要以浮游动物为食, 扰动沉积物再悬浮, 对沉水植物初期生长有较大破坏性[23]。
3.2 梅梁湾示范区
针对蓝藻水华浓度高和易于堆积的特点, 秦伯强等建立的示范区采用了PVC围隔挡藻, 围绕牵龙口水厂取水口组成两道隔离。除了软围隔挡藻外, 还在生态净化区布设了滤食性鱼控藻、贝控藻、机械除藻和絮凝除藻等其他辅助措施。在基础环境改善与综合控藻除藻的基础上, 强化净化区实施水生植物恢复与生态系统构建, 进一步实施水质净化的各种生物或非生物措施。沉水植物主要在浅水水域种植, 深水水域种植了漂浮植物和浮叶植物。工程建成后许多水质指标都有好转, 但就叶绿素a而言, 改善并不显著[24]。
3.3 骆马湖生态工程
影响骆马湖富营养化的主要因素有京杭大运河和沂河来水携带的营养物质和水生高等植物的破坏。
骆马湖生态建设的主要内容是建立南水北调骆马湖水源保护区、骆马湖湖滨生态林业建设和骆马湖东大堤多功能生态堤岸建设。示范工程通过建立自然保护区、建设入湖口人工湿地、发展生态渔业和生态旅游从而实现了骆马湖周边地区经济的可持续发展[25,26]。
3.4 什刹海生态工程
以物理除藻为前提, 通过实施基底修复而开展水体充氧等手段, 达到恢复水生植被的目的。应用的修复技术有臭氧/超声波除藻、基底修复、水下曝气充氧及冬季冰下底部充氧等。工程实施近一年后效果明显, 总氮和总磷去除率大幅提高, 后海的水体水质正向着良性生态的方向发展[27]。
3.5 滇池生态工程
为了加快治理滇池的富营养化水体, 采取了污染源治理和控制措施, 包括工业污染源的治理和控制、城市生活污水治理和控制及面源污染控制等。滇池内源综合治理包括了草海底泥疏浚工程、取水口净化工程、捕获水体中的蓝藻和湖滨带水生植被和湿地的恢复。此外还进行了滇池水污染防治管理和法制建设[28]。
4 结论
湖泊水生态工程已经成为湖泊生态系统恢复的必要工程。目前, 主要是采用物理、化学、生物联合修复的方法。大型的示范工程也取得了一定成效, 但大多是在靠陆地的湖泊沿岸设围隔, 然后进行处理。要在更大规模上取得成功还需要进一步的探索。如何克服外界环境的影响, 对自然环境恶化的治理以及人类污染排放的限制管理措施等, 这些都需要我们关注。而在工程措施上则要进一步研究各种措施之间的相互关系, 用最低的成本达到最有利的生态修复程度, 从而净化水源地, 美化环境, 实现人与自然的和谐。
摘要:湖泊作为陆地水系, 与人类生活用水、生态环境密切相关。主要介绍富营养化湖泊和酸化湖泊的生态修复工程技术。污染湖泊修复的生态工程复杂多样, 且都是以自然生态为基础的, 其中采用物理化学生物联合修复, 以恢复大型植物为标志的方法是主要的。目前, 各种生态示范工程都取得了一定成效, 但湖泊水质的完全恢复还有漫长的道路。
关键词:湖泊,生态工程,富营养化,酸性湖泊
生态原理 篇2
谈城市绿地的生态恢复
11环科
随着我国城镇化进程的加剧,特别是最近几年物质生活的提高和对精神需求的日益迫切,人们已经不仅仅满足于有一个舒适的家庭环境,对城市的生态要求也越来越高,越来越希望有一个良好的城市环境。要想建设生态城市,必须要以尊重自然为前提。最大限度的减少对自然生态环境的破坏,并通过具体政策支持,结合生态环境的恢复理念,不折不扣的将城市生态环境恢复到最好的程度,给城市、给市民一个满意的生态和谐城市家园。
下面以山东轰轰烈烈的城改运动潍坊市为例,简单讲述恢复生态学在城市绿地中的应用。(山东潍坊是一个沿海城市,工业比较发达。整个城市自然环境比较不错,但是, 市区内有比较严重的矿坑,遭到严重污染的湖泊,几家污染比较大的企业,像晨鸣纸业等,自然环境遭到严重破坏。很多城区绿化严重不足, 生态环境有待改善。由于潍坊是一个严重依赖公路运输的城市,公路四通八达,但路边的绿化带却是另一番景象。白浪河横贯于整个城区,但是水质很差,水中的生态系统很脆弱。这些状况,都冲击和破坏了原有的生态系统,加剧了整个城市的环境恶化。作为城市绿地,潍坊市有很多且面积很大,但绿地大多生长状况不好,有的甚至在逐渐退化)
1目标
由于片面追求经济利益,城市建设的决策者在本来就不多的绿地用地指标面前极力缩减绿地面积。其次缺少长远的规划,大多数绿地为了适应人类的“审美观”,植物的种类比较单一,甚至用一些不适合当地环境的外来草皮,植物多样性缺失,几乎看不见比较高的树木,土壤养分含量低,水分涵养量不高。更有甚者,几乎做的都是面子工程,只管种植,不关心后期的维护和管理,导致绿地的生态作用很差,处于半死不活的状态。这些都严重违背了生态学的原则。因此,有必要利用生态学的原则,对潍坊市的绿地进行必要的生态恢复,提高其物种丰富度,完善植被的垂直结构,增加多个变量,以此来调节绿地生态系统的动态平衡。
2,依据的原则 ——自然法则、社会经济原则、美学原则。2.1自然原则
根据生态学理论,模拟自然绿地的生态系统,是使得绿地能够稳定持续的基本指导思想。运用生态学的原理和技术,完全依据绿地的生态系统进行和养护。兼顾到植物群落的种类组成、结构特点和演变规律,合理的选择植物,使其适应当地的水分,温度,光照等自然条件,尽量的不破坏原来的生态系统。同时,充分考虑植物的生态位特征,避免植物种之间的直接竞争,形成种群稳定的复层群落结构,一定要避免选择单一植物。利用植物种间互相补充,既能充分利用环境资源,又能形成优美的景观。在规划、建设、养护等过程中,都必须以生态学原理为指导思想,所有人员必须具有一定的生态学基础。真正做到从规划到后期养护完全的专业运作,真正做到“师法自然”,城市与自然共生。
2.2社会经济原则
在提高居民收入, 改善人居环境, 促进社会的稳定和进步的同时, 会不可避免地对自然生态环境带来一定的负面影响。因此,必须用可持续发展的观点来看, 在规划建设城市绿地的时候,必须要考虑成本和利益的关系。城市绿地的直接利益是不能体现在政府的功绩上的,它带来的更多的是社会利益。因此在获取一定的社会利益时, 不仅要使得为此所花费的经济成本最低, 而且要考虑它所带来的收益,即追求社会整体效益的最大化。其次,由于不确定因素的影响,城市绿地生态恢复具有一定的风险性,往往很难达到预期的理想效果。这就要求在整体的运行过程中,要充分考虑到它的风险存在,综合评估,把风险降到最低。在绿地建设的过程中,往往会是前期建设成本远远低于后期养护成本。因此,前期的规划建设工作中,选择植被的时候,在充分考虑到植被适应当地气候条件的同时,还要充分考虑到植被的后期养护成本,考虑到后期在人力、物力、财力上的投入,如果成本过高,必定会出现城市绿地与其所本该拥有的功能不协调的现象。使其与前期规划所要达到的目标相去甚远,失去根本价值。
2.3美学原则
为了体现绿地环境与人文的融合, 在宏观尺度上要创造有差异的城市绿地生态系统,使其更富特色, 摆脱目前全国千篇一律的城市绿地模式。在兼顾自然、经济性的同时,最大程度的使绿地美观和多样,使得符合现代人们的审美观,又能与整体和谐, 其次,融入生态恢复观念, 可以利用原有的自然景观,比如河流,湖泊等,设计出完美的以绿地为主的生态环境,使城市绿地系统的功能趋近生态合理化。协调周围的各功能片区, 最大限度地提高规划与建设的综合效益,而不仅仅是一个为了“目的”而“目的”的生态建设,使其成为调节城市生态环境的贡献者。
3措施
为满足城市绿地对水分、光照、温度等的要求,城市绿地在规划建设中要注意一下几种主要措施:水分的补充在北方是一个难题,而坐落在华北平原的潍坊市是一个缺水的城市。因此,必须最大限度的利用水分。其措施是不断地改变土壤结构,便于雨水的渗透以及地下水的上升,使土壤的含水量增加;尽量的利用原先的地形,设计出合适的排水渠道,使雨水等来不及渗入地下的水能够储存在城市绿地生态系统中,减少灌溉的成本;在建设规划时期,要考虑到灌溉设施的铺设,尽量使用滴灌等节水的设施,又能对土壤的透气性有很好的保证,避免土壤板结。避免“只种不管”的误区,把城市绿地的工作重点转移到后期的养护管理上来,真正做到从初期到后期的全程管理。城市绿地恢复要综合多种技术措施和长期的管理投入, 恢复重建的成本、难度极大,时间长。城市绿地具有高成本与低收益等特征, 即便是成功的恢复, 其本身的经济与生态效益的发挥也需要一定的过程。这就使得其“政绩”不是特别明显,决策者不愿意支持,使得后期的管理跟不上,造成绿地大面积生长不良甚至死亡,城市绿地的生态功能难充分发挥。现代城市绿地工作应该把管理养护放在第一位,建设初期就应该考虑到后期的管理需要,在保证绿地能够健康生长的前提下,通过有效管理最大限度的发挥城市绿地的生态功能。减少人为因素和环境变化等可抗拒因素给城市绿地带来的影响。整体上来讲现阶段我国的国民素质还不是完全能够和社会发展相协调,践踏草坪,乱折树枝,乱采花朵等现象还时常出现,这就要求我们要不断提高自己的城市居民素质。其次,环境恶化也会影响到植物的生长,污水的乱排乱放等直接会导致植物的不适应甚至是死亡。这就要求政府部门拿出相应的资金对城市居民进行宣传教育;制定相关的法律法规,用法律法规约束城市居民的不良行为,还有就是要考虑到冬天的低温问题以及初春的冰冻天气。
4程序
首先确定城市绿地的时空范围,找出导致城市绿地退化的原因及其关键因素,并据此找到控制退化和恢复的可行性方法;根据生态学原理、社会需求、经济条件等共同决定恢复生态系统的结构和功能目标;制定易于测量的成功标准,与土地规划与管理部门进行必要的沟通;检测恢复过程中的关键变量,并根据实际情况做出适当的调整。对城市发展过程中所造成的和即将造成的环境破坏进行恢复和保持,使其最后能最大程度的恢复到原来的状况甚至更好的水平。
5结语
生态建筑设计原理与设计方法分析 篇3
关键词:生态建筑设计;原理;设计方法
前 言:建筑行业对环境的污染和破坏是最大的,所以,在资源缺乏的情况下,一定要改变建筑对能源的使用方式。所以,建筑设计要从节能环保的理念来进行设计和施工,这样既能体现环保节能,又能够满足人们对居住环境的需求。
1 生态建筑概述
1.1 生态学对建筑领域的影响
生态学概念的首位使用者恩斯特.海克尔曾经说过“研究生物体同外部环境之间关系的全部科学的称谓。”生态学自身具有井然有序原则、循环再利用原则、相生相克原则和自我调适原则,而这些内容直接影响了生态建筑学的内容。生态学对建筑领域的影响主要表现为:首先,生态学中人与自然和谐相处的内容与生态建筑学的目标是一致的;其次,生态建筑作为整个生态环境的一部分,与其所在的外界环境融为一体,相辅相成,帮助人类有效解除当前日常生活面临的各种生态和环境危害。
1.2 生态建筑的含义和特征
生态建筑学从生态学的视角来研究和观察建筑活动与环境的联系,在建筑实践活动中兼顾其所在的生态环境保护,是能源能够得到循环,重复的利用,在提高资源利用率的同时也减少了对生态环境的污染和破坏。近年来,随着我国可持续发展战略的实施和影响,生态建筑学受到越来越广泛的重视,特别是受到建筑工作者和环境保护主义者的亲睐。生态建筑学相对于传统的建筑学而言,具有整体性和系统系强、资源利用率高、生态环境破坏和污染少、资源可循环利用等特点,具有很高的研究价值和实际利用价值。
2 生态建筑设计的重要内涵
现代建筑设计的思想源于“以人为本”。因此,从偏颇角度而言,人类对社会造成的破坏,自然生态功能逐渐失衡,此时将这种结果仍然归结为“以人为本”,难免有些自私。同样,有人将生态建设设计理念单纯的归结到以“自然为本”。实则不然,真正的生态建设设计理念应能顾及到人、建筑、自然三要素的和谐相处。其中,“以人为本”固然是需要放在首位。生态设计理念会改善生态效益,就必须考虑人和自然的和谐关系,在过去人征服自然的同时,也要学会改造自然。因此,在生态建筑设计上,要尽可能不以破坏自然环境为基础,打造出经济适用的生态建筑。
3生态建筑设计的原理
3.1 和谐性
建筑施工对其周边的生态环境,都具有一定的破坏性。在建筑工程结束之后,如果还对其周围的自然环境进行破坏和污染,就会导致人们的生活环境越来越恶化。所以,在进行建筑设计的时候,要有效的利用对建筑周边自然环境,这样不仅能够降低建筑能源的消耗,还能够对建筑周边环境起到保护作用。例如:有效的利用太阳光,对建筑内部进行补光和照射作用,利用水池和喷水系统对建筑内部进行降温,进而减少空调风扇等电器设备的使用。
3.2 提高能源利用率
生态建筑设计的宗旨就是节能环保。因此,在进行生态建筑设计的时候,在建筑功能,能够正常使用的情况下,尽最大的可能,减少能源的消耗和浪费,进而有效的提高资源的使用效率。与此同时,在进行建筑设计的时候,要充分的利用建筑周围的能源,例如:太阳能、光能、风能等。以此来减少建筑对矿物质材料的使用,进而有效的降低其对环境的污染。
3.3 提供良好的居住环境
生态建筑的建筑理念,就是为人们提供舒适、安逸、环保的居住环境,从根本上体现出对人们的关爱,有效的增加人们与自然环境的交流和沟通。生态建筑在保证建筑的功能使用功能完整和完善的前提下,能够满足人们的日常生活和工作需求,除此之外,还要做好建筑的通风、光线、建筑内部的温度与湿度等进行有效的控制。从根本上为住户提供舒适、安逸、环保的居住环境和工作环境。
3.4 开发新技术和新能源
随着建筑行业的蓬勃发展,能源的日益短缺,人们对建筑的节能和环保等工作越来越重视。因此,在绿色建筑理念的推动下,与环保、节能、绿化等相关的技术和材料正在慢慢的出现。这些材料的出现,为绿色生态建筑设计提供了有力的条件。所以,在进行生态建筑设计的时候,设计师一定要重视新技术和新能源的开发利用,从根本上降低建筑材料的消耗与浪费,同时有效的降低对环境的污染。
3.5 高效性
建筑一般是人们居住和办公的地方,因此,在对建筑进行建造、使用、维护、拆除上,都要满足人们与自然的和谐发展,这是生态绿色建筑的前提。因此,在设计的过程中,可以适当的融入系统采集集成技术,进而来提高建筑的功能使用效率,优化对建筑的管理,进而实现生态建筑高效性的原则。
4生态建筑设计的方法
4.1 建筑内部环境的设计
建筑在进行内部环境设计的时候,其使用的材料,一定要是绿色环保的。使用绿色环保的材料不仅能够节约能源,还能够对人体起到保护作用,不受污染。建筑内部装修最大的污染就是油漆,油漆所散发出的各种分子气味,不仅对空气的污染较大,对人体的危害也比较大。所以,设计师在进行建筑内部环境设计的时候,一定要选择环保型的油漆。在建筑装修完毕之后,剩下的建筑废料要进行合理的处理,千万不要随地丢弃,以免破坏生态环境。在建筑能源的使用方面,一定要选择既环保又节能的材料,因此,设计师要从这样的角度来进行建筑内部环境设计。其次,室内空气的温度能够根据室外空气的温度来进行自我调节,从而使得建筑内部环境温度适宜,除此之外,对人们生活中排放的废水和污水,一定要进行处理,才能够排放,将其对环境的污染降到最低。例如:位于南昌市,南京路口处的金色水岸,该建筑楼道中的灯光照射,都是选用节能灯,并且采用声控感应来控制楼道灯光的照射。
4.2 建筑外部环境的设计
建筑外部环境良好,能够给人们带来舒适愉悦的心情。因此,设计师在设计的时候,可以适当的对建筑周边的环境进行合理的规划,进而对建筑周围的绿化面积,进行大幅度的提高,在现有的绿地基础上,再增加一些绿色植物的种植和建设,可以充分的利用树木的遮荫避凉的效果。尽量减少水泥路面的铺设,采用带孔的砖块来铺设地面,可以在砖块的孔中,种植一些草,让建筑周围的环境显得勃勃生机。这样设计,不仅能够保护建筑周边的环境,还能够净化人们日常生活的中废气,有利于人们的健康。除此之外,还在可以在建筑周边设计一些人工湖,给人们的生活增加一些水文色素。例如:位于南昌体育广场的金域名都,该建筑的外面就是体育广场,体育广场内有很多绿色植物,以及健身器材。金域名都适合居住、办公、经商等一些列活动。其外部的设计不仅能够有效的保护好绿色植被,还能够降低二氧化碳等气体对环境的污染。
4.3 建筑自然采光
在进行建筑设计的时候,可是利用自然光为建筑进行照明,这样就能够节约电能的使用。建筑设计中,可以利用窗户、玻璃幕墙来补充建筑光线不足的问题,从而改善建筑的采光质量,将自然光引进建筑内部。建筑采用自然光照明,不仅能够有效的降低能源的消耗,还能够起到绿色环保的作用。
结束语
生态建设没有规定的标准,不能够通过制定相关的准则来对其进行规范。不同的国家,不同的时期,就会出现不同的条件,因此,要根据每个时期的本质来制定相关的设计方法。在经济飞速发展的今天,生态建筑设计理念,已经成为我国建筑行业发展的必然趋势。在进行生态建筑设计的时候,一定要正确的掌握设计的方法和原理,这样才能够从根本上提高生态建筑设计的质量。
参考文献:
[1]刘强.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].现代园艺,2012(10).
生态原理 篇4
关键词:生态美学,生态伦理学,生态旅游规划,生态景观设计
1 生态美学原理
生态美学,是国内近些年美学研究的一个热点。它是以人与自然的生态审美关系为基本出发点,包含人与自然、社会以及人自身的生态审美关系,是一种包含有生态维度的当代存在论审美观。毋庸置疑,生态美学的出现有其历史的合理性。长期以来,在美学研究中,存在着一种过于强调人的主体性,强调人对自然的征服与改造,自然如何在人的作用下成为人的自然,成为人本质力量的体现,而忽视自然本身的价值和意义。生态美学强调不仅人,自然也有其自身的价值;强调不仅要从人,也要从生态、宇宙自然的意义上去看待审美方面的问题,这对破除对美的僵化理解、将美学研究带入一个新的境界是有积极意义的。但是,应该明确的是,生态美学作为当今美学研究的一种显学和理论思潮的出现,它是与特定的哲学思想相关的,特别是受西方生态主义和生态哲学影响深刻,西方生态主义和生态哲学则诞生于西方的生态学视野下。西方当前的生态主义有3个特点,一是以自然为本;二是反人类中心主义;三是认为作为自然界生物链中的一个环节,人和动物是完全平等的[1]。
1.1 我国的生态美学观点
在中国《周易》及道家思想、古希腊前苏格拉底哲学、印度《奥义书》等人类早期的哲学、宗教典籍里蕴涵了万物生成的思想。老子《道德经》里说:“道生一,一生二,二生三,三生万物”,即是说人和万物拥有同一个来源即道。庄子也提出“天地与我并生,而万物与我为一”不仅是物我不分的审美观照,也是物我合一的自然哲学。人与万物同构、同源、同具有道性或神性,这是生态美学得以成立的哲学基础。从我国近些年流行的生态美学观点来看,其内涵已超出这些,更多的是从人的生命存在,人与自然、环境的共生谐和的关系看待审美,更多地看到社会文化和人类实践对生态环境的影响。如果从这一立场出发,就不能简单地提以“生态”为中心的美学原则,将“生态中心”与“人类中心”对立起来。生态主义的合理性在于它强调人应该尊重自然,肯定自然生物的存在权利,但是,它在涉及人与自然的差异,人有着不同于生物存在的社会性、文化性这一方面上,又有着明显的局限[2]。美学研究不能忽视人与自然的差异,不能不以社会性、文化性的眼光看待生物存在。也就是说,不能放弃以“人类”为中心的视角和立场。只是这里所说的以“人类”为中心,不是不尊重自然,与环境和生态保护相违背,而是充分尊重自然,尊重自然生物存在的权利,人与自然、人与环境相协调,它实际上也是以“自然”、“生态”为中心[3]。从这一意义上说,简单地提以“生态”为中心和以“人类”为中心,都是不妥当的,最好的说法应该是人与自然的统一、人与环境的统一。不过,谈到这一点时,又需明确的是,人与自然的统一、人与环境的统一,有一个基本前提,就是人而非自然,应该成为美学研究的出发点。美学研究是对人自身而言的,没有人,没有人类的社会实践和生存需要,也无所谓美不美的问题。
因为生态美学是以生态学整体论方法为基础,以生态伦理学的自然价值和权利学说为依据,通过体验、感受、领悟,可以发现大自然对人的唯美意义,更为有意义的是,也可以发现大自然结构内部物种多样性造就的和谐完美的大自然图景。这种审视和研究已不再把人作为中心和主体,而是将人类看作地球这个生态系统的重要一员,置身于大自然中,发现人的自然美及其在整个生态系统美中的价值,以及反思地球自然世界与人类世界的自然和谐关系,揭示地球生态整体生态美的破缺和人类的责任和义务,提升人与自然唯美关系的层次和境界。这种对生态美学的理解似乎是一种在自然中实现了的“人道主义”和在人类中实现了的“自然主义”的统一[4]。彭锋在《完美的自然》中指出:“自然美不是指自然事物符合某种抽象的形式美的规律,而是指自然在根本上是我们人类及其世界的真身和根源。换句话说,从自然是我们人类及其世界的原初形式来说,自然本身就是美的。”“消融欣赏者与欣赏对象之间的距离感,从而使得欣赏者以一种全方位、多感官的方式沉浸在欣赏对象之中,无论此欣赏对象是自然还是艺术。”
1.2 西方生态美学观点
西方哲学家尼认为:“美是人的自我肯定,根本不存在‘自在之美’,‘自在之美’纯粹是一句空话,从来不是一个概念。”在美之中,人把自己树为完美的尺度;在精选的场合,他在美之中崇拜自己。一个物种舍此便不能自我肯定……人相信世界本身充斥着美———他忘了自己是美的原因……归根到底,人把自己映照在事物里,他又把一切反映他的形象的事物认作美的:“‘美’的判断是他的族类虚荣心……人把世界人化了,仅此而已。”人不但是惟一的审美主体,而且归根到底是惟一的审美对象。“没有什么是美的,只有人是美的”,在这一简单的真理上建立了全部美学,它是美学的第一真理。而美学的第二真理:没有什么比衰退的人更丑了则使审美判断的领域从此被限定了。
马斯洛说:“不仅人是自然的一部分,自然是人的一部分,而且人必须至少和自然有最低限度的同型性(和自然相似)才能在自然中生长……在人和超越他的实在之间并没有绝对的裂缝。”美学问题,从根本上说,不是一个自然生态环境如何保护宇宙自然中的生命、如何拥有生存权利的问题,而是人如何更好地生存于他所生活的世界上,与世界和谐共存的问题,也是人如何在他所生活的世界上实现自身价值和意义的问题[5]。
2 生态伦理学
生态伦理学是指导生态旅游规划的理论基石。大自然是一个相互依存的大系统,大自然有价值和权力等都是生态旅游规划者必须具备的意识和伦理素质。要求人们对生态旅游产品的开发设计,必须强调自然主题和保护要求,必须因地制宜地将生态旅游设施纳入整个生态系统中,不能在景区内大搞人工建设,更不宜集中修建宾馆、饭店、商店、银行等形成旅游集镇。避免生态旅游景区城市化、园林化倾向。提倡“生态旅游建设”,开发出人与自然协调的旅游产品。生态旅游项目本身充分体现生态伦理学的要求,要以维护生态系统平衡为目标,使生态旅游景区开发满足生态、社会和经济3个方面协调发展的要求。切不可急功近利,只顾眼前和局部的经济利益而忽视生态伦理学要求,以免造成不可挽回的损失[6]。
3 西方工业基地的景观改造
现代欧洲生态景观设计的起源可以追溯到20世纪70年代末至80年代初。当时,欧洲工业化问题和旧城市改造面临的诸多难题日益突出,促使整个欧洲开始思考以新的建筑、景观设计手法解决这些问题。而建筑、景观学术界各种思潮的出现及对新世纪的思考催生了以“生态”为理念的现代景观设计。它围绕“人·自然·技术”三要素为核心,力求平衡人、城市与自然的关系,达到生态上的“平衡”。现代欧洲生态景观设计崛起的标志是法国巴黎拉·维莱特公园的设计和建造。瓦伦汀教授通过“德国鲁尔区艾美溪工业景观改造”、“慕尼黑旧机场改造”和“巴伐利亚环保部景观设计”3个案例,依照由大到小的尺度,分别解析了地区生态改造恢复、城区规划设计和建筑细部景观设计中体现的现代生态景观设计理念。鲁尔工业区北部艾美溪河的绿色景观系统重建项目是现代欧洲生态景观设计的典型。在艾美溪河附近聚集了大量的大型工矿企业,使得该地区的景观具有强烈的工业化特点。如今,很多废弃的工厂矿区被改建成为人们休闲娱乐的场所。许多残存的重型机械和高炉、气罐不仅成为人们游玩的项目,更是成为工业化发展进程的象征;同时,生态系统的改造也使得该地区的生态环境有了长足的改善。在慕尼黑旧机场改造项目中,设计师以生态的理念,将慕尼黑老机场规划成商务办公区、住宅区和生态公园3个部分,并通过多变的手法,将三者自然地衔接起来。巴伐利亚环保部景观设计中,设计师在建筑物的周围和一些细部作了非常巧妙而合理的布置,使得整个景观设计显现出生态的气息,充分体现了“人·自然·技术”的理念[7]。
参考文献
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[2]黄炎平,朱月兵.生态伦理视野中的自然价值[J].湖南医科大学学报:社会科学版,2007(10):19-22.
[3]佘正荣.“天人合一”:重建人与自然和谐关系的灵感源泉[J].社会观察,2005(6):50-51.
[4]叶平.自然辩证法研究[J].自然辩证法研究,2005,7(11):8-10.
[5]毛宣国.当下生态美学研究的几个问题[J].理论与制作,2008(5):40-41.
[6]佑素珍,王南浞.人与自然关系的时代透视兼论生态伦理学的存在[J].中州学刊,2003(2):147-149.
生态原理 篇5
能量流动、物质循环、信息传递是生态系统的三大功能,它们共同维持着生态系统的正常运转。其中单向且不循环的能量流动是整个生态系统正常运转的动力。了解能量流动的相关原理,对于当前粮食危机及全球性环境问题的解决和有关生态学问题的分析都具有重要的指导意义。地球上几乎所有的生态系统所需要的能量都来自太阳
这是因为极少数特殊的生态系统可以通过化能自养型微生物的化能合成作用,利用无机物氧化过程中放出的化学能。例如,1960年前苏联的深海潜艇进入到最深的太平洋马里亚纳海沟,科学家在10916m深处发现了完全独立于陆地上光合作用之外的生态系统:细菌取代植物成为深海生物链里最低的一环,它们从海底温泉水流中富含的矿物质里获取能量进行化能合成而生长繁殖,成为深海生物生存的基础。除此以外,地球上几乎所有的生态系统都依靠太阳能而存在。因此说,太阳能是地球上“几乎所有”生态系统所需要能量的根本来源。
另外,太阳能是来自地球之外的能源,因而“任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充”,尤其是许多人工生态系统(如大棚)更需要人工补光。生态系统的能量流动几乎都是从绿色植物光合作用固定太阳能开始的生物界中能够利用太阳能的主要是形形色色的绿色植物。通过它们的光合作用,可以把其他生物不能利用的太阳能转化为可以利用的化学能,储存在其制造的有机物中,使得太阳能得以从无机环境进入生物群落,供生产者自身及消费者、分解者利用。这些化学能在生物群落中通过捕食,沿食物链(网)从生产者开始,以有机物(能量载体)中化学能的形式流动。而食物链主要是生物之间通过捕食关系而形成的捕食链,能量只能由被捕食者流向捕食者,而不能逆向流动,即食物链中生物之间的营养关系决定了“能量流动是单向”的。所以说“能量流动的源头或起点是绿色植物光合作用固定太阳能”,而且“生态系统中全部生产者固定的太阳能总量是流经整个生态系统的总能量”。
能量流动的变化情况是:太阳光能一生物体中的化学能一热能,即热能是能量流动的最终归宿。能量在流动过程中是逐级递减的,传递效率为10%~20%
由于流动到一个营养级的能量,都会因生物的呼吸作用消耗掉相当大的一部分,这些被消耗的能量都不能被生物再次利用,并且每个营养级的生物总有一部分个体没有被下一个营养级利用(最终在死亡后被。分解者分解),因而能量在流动中是逐级减少的。一般情况下,输入到某一营养级的能量中,只有10%~20%的能量能够流到下一营养级(此即林德曼的“十分之一定律”)。
需要说明的是:
(1)此传递效率是生态系统中(食物网)某一营养级的全部生物个体同化的能量与其上一营养级的全部生物个体同化的能量的比值,若某种生物为杂食性的,需将其不同来源的能量分别归入到不同的营养级中去计算。因此如果只计算生态系统中某一条食物链的相邻营养级间的能量传递效率时,有时会偏离这一范围。
(2)林德曼定律是在对水生生态系统和实验室的培养箱的研究中得到的。大量研究证明,这一定律十分适用于水域生态系统,对陆地生态系统不完全适用,在其他不同的生态系统中,能量的传递效率可高达30%,低的可能只有1%或更低。
(3)食物链一般不超过4-5个营养级。这是由于能量沿食物链传递中逐级递减,在传到第4-5营养级时,该营养级能够传至下一营养级的能量,难以维持下一个营养级生物的生存。能量流动的分析方法
4.1定量不定时分析
流入某一营养级的一定量的能量在足够长的时间内的去路可有三条:①自身呼吸消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递,最终都以热能形式从生物群落中散失,只有靠生产者源源不断地固定太阳能,才能保证生态系统能量流动持续正常的进行。
4.2定量定时分析
流入某一营养级的一定量的能量在一定时间内的去路可有4条:①自身呼吸消耗;②流入下一营养级;③被分解者分解利用;④未被自身呼吸消耗,也未被下一营养级和分解者利用,即“未利用”部分。如果是以年为单位研究,其中④部分的能量将保留到下一年。
消费者粪便中的能量是指存在于其食物残渣的有机物(相当于此消费者的上一营养级生物的残体)中的能量,最终被分解者利用,这部分能量未被消费者同化,因此在分析此消费者的能量变化时不应考虑,而应归入被捕食者流向分解者的能量变化中。能量流动的模型――生态金字塔
把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量,按营养级顺序排列并绘制成图,其形似金字塔,故称生态金字塔或生态锥体。生态金字塔可分为能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔三类。生态金字塔可表示生态系统的营养结构和能量流动过程及特点,其原理是美国生态学家林德曼提出的“十分之一定律”。此模型中每一营养级的体积的大小代表所同化的能量的多少,而相邻两营养级体积的比值则代表了能量传递的效率。
一般说来,能量金字塔最能保持金字塔形,而生物量金字塔有时有倒置的情况。例如,海洋生态系统中,生产者(浮游植物)的个体很小,生活史很短,根据某一时刻调查的生物量,常低于浮游动物的生物量。这样,按上法绘制的生物量金字塔就倒置过来。当然,这并不是说流过的能量在生产者的环节要比消费者的环节低,而是由于浮游植物个体小代谢快,生命短,某一时刻的能量反而要比浮游动物少,但一年中的总能量还是比浮游动物多。数量金字塔倒置的情况就更多一些,如果消费者个体小而生产者个体大,如昆虫和树木,昆虫的个体数量就多于树木。同样,对于寄生者来说,寄生者的数量也往往多于宿主,同样会使金字塔的这些环节倒置过来。研究能量流动的意义
6.1废物资源化,提高能量利用率
研究生态系统能量流动,可以帮助人们科学规划、设计人工生态系统,使能量得到最有效的利用。例如人们根据生态系统中能量多级利用和物质循环再生的原理合理设计食物链,使生产一种产品时的有机废弃物成为生产另一种产品的投入,使废物资源化,以提高能量转化效率,减少环境污染。许多地方的“生态农业”、“桑基鱼塘”,就是通过合理设计食物链,将原来随植物遗体、动植物的残落物和排泄物被浪费的能量转化为人类可利用的能量,从而提高了能量利用率。
6.2促进能量的定向流动,实现资源的利用效益
研究生态系统的能量流动,可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系,使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。这一意义有两层含义:
一是根据当地环境条件因地制宜,通过发展相关产业获得最大收益,如在干旱地区,可培育优质牧草资源,发展畜牧业;
二是依据能量传递规律,有效地利用资源,如根据牧草的实际生产量,合理确定载畜量,既避免资源浪费又避免资源的破坏,最终使能量更多流向对人类最有益的部分。
6.3当前粮食问题的解决
生态原理 篇6
关键词 景观生态学;林业规划;研究
中图分类号:S757.4 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.33.025
1 景观生态学原理简要分析
1939年,德国植物学家Troll为解决东非的土地利用问题,提出了景观生态学这一理论。之后,更多的学者参与到这一理论的研究中,指明了景观生态系统是一种控制系统。在我国,景观生态学的发展较晚,在20世纪90年代后才开始进入快速发展阶段[1]。这一新生的学科,将整个景观作为研究主体,利用能量守恒、物质循环以及价值流和信息流对地球物质交换和能量传输进行总结,并动态化分析整个生物与非生物之间的交流和相互作用,使林业规划更加全面、结构布局更加合理。
2 景观生态学原理在林业规划中的作用
2.1 促进林业可持续发展
景观生态学在我国开始发展以后,我国的林业产业格局发生了转变。传统林业的重点是林业资源的开发,之后,林业规划更加注重环境保护,很好地满足了我国资源节约型、环境友好型社会建设的要求[2]。我国近几年的林业发展,在很大程度上实现了生态环境的保护以及促进资源的节约利用,景观生态学解决了林业可持续发展中出现的问题,对林业进行系统的规划,不再将原来的经济效益作为林业的主要发展目标,而是更加注重林业的未来发展方向,建立完整、科学的模式,促进林业的可持续发展。
2.2 使林业规划更加多元化
当前我国林业规划大多采用工程类型进行分类和建设,在这种情况下,在林业规划布局时也通常采用填空的方式。这种单一的规划模式主要是考察地质情况,然后划分林业利用的难易程度,在实际的建设过程中,种植适宜的植被。这种分类的规划模式忽视了具体规划中,居民土地、草地、农业用地之间的联系,不利于实际林业生态规划的平衡。将景观生态学应用在林业规划中,可以有效地解决林业发展平衡问题,解决生态与规划的矛盾,使规划更加合理化和多元化。
2.3 解决林业发展的问题
在经济社会发展的推动下,我国的林业也在不断发展进步,但实际中仍存在很多不良因素制约我国林业水平的提高。第一,我国地广物博,但适宜发展林业的地域有限,土地资源有限,导致我国林业大面积发展实施困难;同时,在植被种植过后,由于地质和气候因素,使得林业质量一直得不到提高。第二,我国的可利用的土地资源大多用于畜牧业、农业,且农村居住点不集中,使得养殖业的分布散乱,浪费了大量的土地资源,能用来发展林业的寥寥无几[3]。第三,在我国的农村养殖业和农业中,大量污染物乱排乱放,极大地污染了土地,使土地肥沃度受损,甚至危害幼苗的健康。如果在林业的规划中合理运用景观生态学原理,就能充分改善这一系列问题,全面提高林业的质量和数量。
3 林业规划中运用景观生态学的具体措施
3.1 规范人类活动
实践证明,人类活动是造成林业破坏的主要问题之一,在景观生态建设时,要规划好人类活动的范围,使人类活动对林业的危害降到最低。在人类的生活中,道路建设是对林业造成主要危害的因素之一,因此,应设置一定的缓冲带,隔离人类的活动区域与景观,最大限度地减少人类活动对林业造成的危害[4]。另外,水资源的利用和保护也是十分必要的。加强景观之间的物质流,就要保护水源,其中修建水系廊道是很好的办法,能够加强景观之间的联系,也能在最大限度上保护林业安全,促进人类与环境的友好相处。
3.2 建设景观廊道
景观廊道的建立,有利于农业、畜牧业和林业的和谐发展。当前我国的林业规划存在很多问题,使得各产业交叉影响,这不仅破坏了林业的整体布局,破坏了其完整性,还使林业深受其他产业的影响。建设景观廊道,将各产业模块之间影响弱化,加强了交换能力。在廊道的搭建中,还要考虑到廊道对动植物生长的影响,因地制宜。
3.3 增加林业的多样性
土地资源的贫瘠以及气候的影响,使得林业发展迟缓,因此,林业规划前,要实地考察,选择适宜种植的初植被,同时还可以根据植物相互依存的关系,建立合适的群落结构,扩大林业物种的多样性,促进整个林业系统的健康发展。对于特定的林业系统,可建立具有特色的林业产业,促进当地风貌的发展。
3.4 建立斑块过渡区
由于林业的分布大多受到农业发展的影响,一些农业种植中的污染和残留于土壤中的化学农药,使得林业的健康受损。在林业的发展中,可以建立一定的景觀斑块过渡区,隔离污染的土地和水源。各个斑块可以利用能量循环和大气循环进行相互之间的联系和交流,使得整个林业发展更加和谐、稳定、健康。
4 结语
在林业规划中合理地运用景观生态学,可以实现林业的科学规划、全面管理,解决其他产业和人类活动带来的负面影响,实现人类与环境的友好共处,满足生物多样性发展的要求,促进我国资源节约型、环境友好型社会的可持续发展。
参考文献
[1]周桂萍,陈虹羽.林业规划中运用景观生态学原理的研究[J].山西农经,2014(5):75-76.
[2]张又水,乔海亮.林业规划中景观生态学应用[J].北京农业,2015(6):61.
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[4]肖慧.景观生态学在林业规划中的应用[J].科技致富向导,2011(14):180.
生态建筑设计原理与设计方法 篇7
关键词:生态建筑,设计原理,人文特点,自然环境
1 生态建筑的含义和特点
1.1 生态建筑的含义
生态建筑是指运用生态学知识, 结合建筑和环境, 将人、自然、建筑有机地结合起来, 科学地利用自然环境, 寻找最适合人类生存、发展的生态建筑环境, 使对人类有益的能源在建筑和环境中高效地循环运转, 并将人、建筑、环境作为一个整体系统来看待, 从而创造一个最佳的建筑环境。
1.2 生态建筑的特点
1.2.1 生态建筑的设计特点
生态建筑作为一种新兴的建筑方式, 与传统的建筑方式相比, 有很多不同之处: (1) 生态建筑的整体意识和系统观念都非常强, 强调整体带来的实际意义; (2) 生态建筑能够有效利用能源, 并且不会造成污染, 与传统的建筑相比, 更符合可持续发展的理念; (3) 生态建筑具有循环再生性, 并非一次性的资源利用; (4) 生态建筑对环境的适应性非常强, 适宜大面积发展、使用。
1.2.2 生态建筑的自然特点
生态建筑, 顾名思义, 从生态而来, 终究还要回归生态, 降低了人类社会对自然环境的伤害, 保持着生态的稳定性。任何建筑在建造和使用的过程中都会消耗自然能量, 并且产生建筑垃圾, 从而对自然环境造成了一定程度的破坏。因此, 生态建筑的设计就是通过与自然的关联和运作, 最大限度地利用自然资源, 将对自然环境的破坏控制在最低限度, 以达到最佳的利用效果。
1.2.3 生态建筑的社会特点
生态建筑是一种新兴的建筑模式, 它与人们的意识形态有着极大的关联——人们的价值观念决定着生态建筑是否能够发展并完善, 管理制度决定着生态建筑的建设方向, 政府法规从根本上保证了生态建筑的建设。人们正确的意识形态促使生态建筑向着良好的方向发展。
1.2.4 生态建筑的人文特点
建筑的根本目的就是为人们的生产生活提供服务, 而生态建筑不仅为人们的生产生活提供了更好的服务, 而且关注更多的是人们的精神、心理和生理健康, 创造让人们身心都感到舒适的环境, 这就是生态建筑的人文特点。生态建筑不仅仅是简单的建筑, 同时还涉及到自然、社会、经济、政治、人文等多方面的系统工程。
2 生态建筑设计的原理和原则
2.1 生态建筑设计的原理
2.1.1 与自然环境的相融性
在建造生态建筑时可利用的自然资源有很多, 为了保护建筑周边的自然环境和生态平衡, 要充分利用自然资源, 并发挥其最大效用。在建筑设计时, 要重点考虑周边环境, 比如光、风能、水源等;绿化布置尽量与周边的绿化体系形成系统的网络化关系。此外, 还可利用自然光线采光, 利用水池等亲水设备降低周围环境的温度, 调节周边的小气候。
2.1.2 能源的节约
在建造生态建筑时, 要注意减少能源以及物质资源的使用及浪费, 尽量不作多余的设计, 不特意追求建筑外表及装修上的华丽、独特。在必要的内部设计中, 应尽量节约资源;在非必要性的设计中, 应根据其实用性作适当的调整, 尽可能地运用建筑本身具有的自然环境优势。总之, 生态建筑设计和建设都要遵循“节约能源”的原则。
2.1.3 资源的循环利用
在设计生态建筑时, 要充分考虑如何延长建筑的使用寿命。当建筑不能继续使用时, 需将其用料尽可能地回收再利用。好的建筑设计也可在建筑的内部创造水、生物养分、能源资源的循环利用, 比如地下水、中水、下水、净化水的循环再利用, 太阳能、电能、热能、生物能的转换利用, 从而维持生态建筑使用上的长远效益。
2.2 生态建筑的设计原则
2.2.1 整体原则
生态建筑的设计不仅要保证建筑本身的特性能够满足人们的基本需求, 并在此基础上还要将建筑与周围的自然环境、社会环境、经济环境等和谐地统一起来, 尊重当地文化特色, 将建筑与人文相结合, 达到和谐、统一的状态。
2.2.2 舒适原则
在生态建筑中, 舒适度总与能源资源的消耗成反比关系, 并且这个矛盾一直未能彻底解决。生态建筑在满足舒适度要求的同时, 还要尽量符合可持续发展的理念。只有有效运用科学技术手段, 积累建筑经验, 总结符合可持续发展理念的建筑建设技术, 才能坚持生态建筑的舒适原则。
2.2.3 高效、环保原则
生态建筑要实现高效、环保的目标, 就需要降低建筑物对能源资源的过度消耗和使用, 提高能源的利用效率;要运用高新科技, 比如新的建筑材料等, 以降低建筑当中的能源消耗;同时还要避免使用带有污染性或者危害人体健康的建筑材料, 创造健康、舒适的自然环境。建筑作为人们生产生活中的重要依托, 其建造、使用、维护和拆除均应符合人与自然和谐相处的要求。
2.2.4 经济原则
生态建筑的建造、使用和维护是一个多元性的建筑系统问题, 更是一个社会组织体系的问题。高投入和高技术的生态建筑虽然可以满足人们高水平的生产生活需求, 可以反映最新的科学技术水平, 但是, 并不是只有高投入的建设才能够实现生态建筑的全部功能, 适当的技术、因地制宜的材料选取以及符合地域特色的建造风格同样可以引导生态建筑的发展。
3 生态建筑的设计方法
3.1 整体的设计方法
在生态建筑的设计方面, 设计师必须从整体上来看待生态建筑中的每一个问题。生态建筑的整体设计主要遵循两个原则, 即建筑与自然环境的和谐和建筑与社会环境的和谐。
在设计应用型的生态建筑时, 首先要选择合适的建筑地段, 使建筑处于生态环境良好的地区。建筑的建设要尽量减少对自然环境的破坏, 还要通过即将建造的建筑来弥补已经造成的社会环境的不平衡。除此之外, 在生态建筑设计时还要注意尊重地形地势、保护现有绿化植被、结合当地水文特征、保护土壤等方面的问题。
在生态建筑整体设计时, 应采用能够使建筑与社会环境和谐、融洽的设计方法。妥善保存原有的建筑, 继承和发展传统的建筑景观;保护好具有地域特色的建筑, 并积极创造新的建筑景观;适度、合理地使用城市的交通和土地, 尽量不改变居民原有的生活方式, 保持城市恒久的活力和精神文化魅力。
3.2 单体的设计方法
3.2.1 自然通风
在生态建筑的通风设计中, 要充分利用小气候自然通风, 或者利用智能控制系统提升建筑物的通风效果。
3.2.2 采取降温隔热措施
在进行生态建筑设计时, 要充分分析、研究建筑所在地的区域环境和气候特点数据, 引导生态建筑的设计和建设。利用窗帘、百叶窗、挑檐板等合理控制光线, 以降低阳光对室内温度、湿度或小气候的影响。
3.2.3 自然采光
在生态建筑设计中, 要使建筑能够充分利用阳光采光, 在设计中可通过加设玻璃墙、通窗、天窗等使室内光线充足, 以满足建筑采光要求。同时, 在生态建筑中通过安装日光反射器、反射板等设备, 并结合智能操作控制系统, 从而可更加充分地利用自然资源。
4 结束语
随着社会经济的快速发展和科学技术的飞速进步, 我国的建筑业正处在由数量向质量过渡的重要发展阶段, 而建设生态建筑则是建筑品质和质量提升的重要标杆。随着生态建筑成为建筑业发展的“主流”, 我们要在现有的基础上借助高新科技手段, 努力向可持续发展的目标迈进。
参考文献
[1]刘强.生态建筑设计原理以及设计方法[J].现代园艺, 2012 (10) .
生态建筑设计原理及设计方法 篇8
关键词:生态建筑,设计原理,设计方法
近年来建筑类行业发展速度有所加快, 虽然受去年经济形势影响, 房地产开发产业有所降温, 但是随着国家政策的不断扶持, 人们对建筑设计理念的要求也不断提高。生态建筑设计的理念也被越来越多的人所关注。进行生态建筑设计, 需要了解其设计原理并加以科学的设计方案, 才能完成一系列有意义的生态建筑设计。当前, 国外的生态建筑发展程度比国内要好, 我国目前却处于刚刚开始发展的起步阶段。在现代建筑设计中, 需要真正地融入生态建筑的设计原理, 以此促进我国生态建筑的全面发展, 促进我国可持续发展战略目标的实现。
1 生态建筑的概念及特点
生态建筑即将生态环境与建筑设计相融合后所采用的一种新型建筑形式。通过对建筑本身及其周边的生态环境因素进行系统性分析, 并加以适当的组织设计, 使得生态能源能够在建筑环境中得以高效运用。同样, 这也可节约生态资源、降低环境污染, 从而达到人与建筑及周边环境和谐相处的目的。
在设计过程中, 生态建筑主要以建筑学、结构工程、建筑生态学及相关设计学科为其基础, 通过现代科技手法, 对建筑的内外在因素、周边生态环境进行高效融合。其中建筑是主体, 生态灵魂。生态建筑主要具有以下几个特点: (1) 生态建筑具有较强的系统性及整体性; (2) 生态建筑可以通过对资源的有效利用达到减少环境污染, 提高能源的合理利用性; (3) 生态建筑涉及了人们的生活中所积累的意识形态和价值观, 更体现出了生态建筑的社会性。
2 生态建筑设计原理
2.1 坚持人文属性
我们当前所采用的建筑设计, 其最终目都是服务人民。但是, 生态建筑更要关注人的身体健康和生理健康, 并且创造出对人类交往有利的生活环境, 设计生态建筑的目的就是为了满足人们适应自然环境, 满足生活的更高要求, 这是生态建筑在人文属性方面的重要体现。因此, 生态建筑在设计的过程中应保持其最大化的人文属性, 最大限度的实现人门各类生活需求, 营造出健康舒适的生活空间。生态建筑不仅仅是一个简单的建筑单位, 而是一个社会, 经济, 自然和人文等多个方面的系统工程, 也是可持续发展思想在建筑上的全面体现。
2.1 保持生态平衡
生态建筑将人、自然及建筑的和谐发展作为重要目标, 应用生态学的方法和原理, 对自然进行有节制的改造和利用, 从而找到最适合人类生存和发展的建筑环境。生态建筑所体现的根本理念就是和谐相处, 尽可能利用可再生资源。每一栋建筑在其建造过程中, 都或多或少的对自然环境有很大影响。生态建筑就是要减少对自然界的索取和破坏, 使自然界在其能承受的范围内惊醒循环, 保持生态平衡。通过生态建筑的设计寻求最大限度地利用资源, 从而减少对资源的浪费。
2.3 注重因地制宜
随着现代化城市的不断发展和都市人口的迅速聚集, 土地资源已经是愈发紧张。设计方案应该追求建筑与环境的最佳融合方案, 对其周边环境做好优化分析, 应体现出其对周边自然环境及社会环境的尊重和关系, 关注地域性特点, 注重因地制宜。在适当的地理位置及适当的条件下合理利用生态建筑理念开展设计工作, 充分发挥出环境的生态效益。
3 生态建筑的设计方法
3.1 充分利用光能风能等自然资源
从目前普遍存在的普通建筑设计来看, 大部分建筑都采用的是传统发电照明。随着生态建筑设计的不断进步与发展, 节能理念势在必行。其对生态建筑的设计方法和要求也开始变得越来越高。太阳能是充足的绿色能源之一, 其重要性不言而喻。我们在进行生态建筑设计时, 可以通过对自然阳光的利用减少水煤电的使用, 即可减少环境污染又提升能源重复利用。例如在照明采光环境中, 我们可以利用幕墙来充分利用太阳能的光照资源, 减少对电力照明设备的使用, 从而促进生态建筑的发展。此外, 北方除了将太阳能用于热水器之外, 其冬季供暖系统的设计可以充分利用太阳能这一绿色能源。
建筑物的通风也是生态建筑设计过程中需要重点考虑的一点, 为了保证通风设计符合标准, 在设计的过程中应该将当地的气候条件考虑到设计方案中, 通过合理的生态设计, 实现室内气流和室外气流进行实时交换, 从而保证室内空气质量的。
3.2 选择可循环利用的生态建材
生态建材是指人类所需要的一些新型可重复再循环利用建筑材料, 主要指在前期加工生产、中期使用及后期废弃再回收过程中能最大限度提高回收使用率、降低环境负面影响的新型建材。环境问题已成为当前人类发展过程中必须面对的严峻挑战之一。随着人类社会的不断前行, 自然资源变得越来越少。人类及地球上其他的物种的生存面临了越来越多的挑战。我们只有改变观念, 选择可循环利用的生态建材, 才能更好的与大自然和谐共处。生态建材则既能满足当代社会发展的需求又不会影响未来社会发展的进步, 能够做到自然环境、建筑及人类的融合统一。生态建材产业的健康发展及绿色化进程, 都关系到了生态建筑设计的发展方向, 是生态建筑设计不可或缺的根基。
3.3 增加新材料新技术的应用
为了保护生态环境, 更好的体现生态建筑的环保理念, 生态建筑在设计及施工中应该采用新技术进行施工。比如在建筑外墙施工过程中, 可以采用新型保温材料, 通过新型施工技术手法, 快速安装操作, 减小墙体传热性并增加墙体的保温效果, 降低室内温度的散失。通过此类新技术的应用, 也可减少燃煤发电等旧产业对大气及环境的污染, 这便与生态建筑的设计理念不谋而合。此外, 如上所述, 利用太阳能的手法可以不断创新, 如增加路灯照明设施、光能备用储存系统等。
3.4 结合地域性特征
在进行建筑设计时, 还需充分考虑不同地域的人文及地理特征。生态建筑设计就是需要将建筑周围的环境作为依托, 充分利用环境中的水、风、阳光和植被等自然资源进行设计。将这些因素充分考虑到设计中去, 在保持建筑周边环境健康的基础上, 使得我们对建筑物的设计也能够遵循自然与人文共有的地域特性。此外, 充分使用当地建材和当地乡土植物, 也是进行生态建筑设计的重要方法之一。
4 结论
生态建筑对建筑界及整个社会都有着积极的作用, 它给我们的社会带来了绿色效应, 让更多的人关注绿色技术, 让人们在探索人与自然和谐共存的问题上找到了突破口。在生态建筑设计中做到以人为本, 并结合我国的实际情况, 找到适合我国生态建筑设计发展的道路, 为人们提供舒适健康的生活工作环境, 从而促进我国可持续发展战略目标的实施。也希望在生态建筑设计理念的指导下推动整个建筑行业能够不断创新, 不断前行。
参考文献
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[4]张强.生态建筑设计原则及相关对策[J].现代营销, 2012 (1) .
生态建筑设计原理及设计方法探究 篇9
在建筑行业快速发展的模式下, 生态建筑设计理念诞生, 为我国建筑业的可持续发展又添加了新的活力, 在国外生态建筑已经发展到了一定的程度, 但在就我国的生态建筑发展来看, 当前还处于刚刚起步的发展阶段。在建筑设计中, 还需要对其进行不断的创新和改革。并针对已经存在的相关问题还需要不断的进行优化。在现代建筑设计中, 只有将生态建筑设计原理真正的融入到设计中, 才能全面的实现我国的生态建筑发展, 并全面的促进我国生态环境的建设。
2 生态建筑设计原理
2.1 和自然环境和谐相处
众所周知, 建筑工程的发展给自然环境带来了极大的破坏。如果在建筑工程投入使用以后, 在其使用的过程中没有对自然环境加以保护而是对其继续进行破坏和污染, 结果只会加快人们生存环境的恶化程度。因此, 在生态建筑设计的过程中, 设计者必须着重考虑对自然生态环境的利用, 一方面能够降低建筑物自身的能耗, 另一方面还对自然生态环境的保护有着非常重要的意义。比如在建筑设计中充分对太阳光的利用, 减少室内照明设备的使用;考虑利用水池、喷水系统来降低室内温度, 减少室内制冷设备的使用;在建筑设计中考虑留置通风口, 促进室外空气和室内空气与的循环流通等。
2.2 充分考虑建筑的节能
从建筑设计的功能需求上讲, 在满足所有功能的条件下最大化的降低能源物质的使用, 减少对建筑能源物质浪费, 注重建筑功能和结构的设计。不能够过分的追求建筑的豪华、新奇、气魄、突出, 以及所谓的“史无前例”。对于为了增加建筑的创造感性空间而必须增加的构造材料部分, 应最大程度的进行节制, 使其不能超过“必要消耗之能量物质”。在建筑设计中进行人文艺术特质的表现时应尽可能的使用人工和自然材质。因此, 生态建筑设计应遵守材料使用量最少和能源的设计、建造、维持的原则。
2.3 为使用者提供健康舒适的生活和工作环境
生态建筑的另一大要点就是为用户提供更加健康和舒适的生活环境, 体现出对人的关怀, 增强用户和自然生态环境之间的沟通。 (1) 生态建筑必须具有完善的使用功能, 能够满足人们的日常生活和工作的各种需求。 (2) 生态建筑设计中必须注重建筑采光的设计、通风的设计以及温度和湿度有效控制等, 为用户提供更加高质、清洁、舒适的生活环境居住以及工作环境。
2.4 新技术的有效利用
减低建筑的能耗、采用与环境相适应的的材料和采取无污染的工程施工措施:采用能够循环利用和无污染的材料;高效节约的使用能源和能源的循环使用;采用降低对生态环境压力的先进施工方法。在生态建筑设计的过程中对应方法是:在设计中冲刺利用日照强度, 通过日照强度来自动的调节建筑室内的照明和蓄热系统;充分利用二次能源;充分利用室内水压、水温、排热回收以及建筑的节水系统;材料应选用耐久性强、易于回收再利用的材料;提倡在生态建筑设计中使用经无害加工处理的再生材料;在使用自然材料时应注重其使用强度不能破坏自然生态的再生系统;提倡建筑的工厂化生产, 减少建筑工程现场作业量, 提高材料使用效率和工程施工效率;设计中还应注重建筑的后期保养、修缮和更新。
3 生态建筑设计的相关方法
3.1 生态建筑整体设计方法
要想充分的掌握生态建筑的设计方法, 首先必须从建筑设计的整体上全面的去看待生态建筑设计中的每一个问题。生态建筑整体设计方法主要包括以下两个方面:建筑和自然生态环境的共生;建筑和社会环境的共生。
生态建筑设计, 首先应对建筑所处的地段进行慎重选择, 尽量使其处在自然生态环境良好的区域, 良好的自然生态环境, 有利于人们的身心健康。建筑的建设应尽量将对土地的破坏和对自然生态环境的干扰降低到最低程度, 对自然生态环境已经造成的不平衡必须通过建筑物的建造来弥补。此外, 对于已经确定的建筑基地, 需要遵循以下原则, 即尽最大可能的保留和尊重有价值的自然生态环境要素, 保持自然生态环境原有的完整性。另外, 建筑设计师在进行自然生态环境设计的过程中还应注意以下几点:尊重地形、地貌;保护植被的现状;结合水文地质情况;保护土壤资源。
建筑和社会环境共生的设计方法, 简单的说就是在建筑物的全寿命周期中必须做到以下几点:对古建筑进行妥善的保存, 对传统街区的景观进行继承和发展;对地域和城市的自然生态景观特色进行继承和保护;积极创造城市的新景观;对城市的交通、能源、土地进行适度的使用;保持居民原有生活方式, 继承地方传统的施工技术和生产技术;保持城市发展的持久活力和魅力;让城市居民也能参与到生态建筑设计和街区的更新中等。
3.2 高效无污染的设计方法
生态建筑高效无污染的设计方法通常将其分成高效和无污染两大部分。生态建筑的高效主要体现在建设设计的节能, 这就要求设计师在将不必要的浪费降低到最小的同时, 还要充分地实现生态建筑的节能设计。要想充分的实现生态建筑的节能设计, 在生态建筑设计的过程中应合理使用新型的建筑节能材料, 比如充分考虑对太阳能能源的有效使用。随着科技的发展, 太阳能在建筑中的使用得到了广大人民的青睐, 同时在国家推行的新能源工程中, 太阳能的使用最受人们的重视。在当前的建筑设计中, 太阳能已经被用到了建筑中很多功能中, 比如:采暖、干燥、热水、降温等。除此之外, 还可以利用物理学的知识, 利用温差和压力的知识来实现生态建筑的节能设计。
3.3 灵活多样的设计方法
在生态建筑设计中采用适应变化的设计方法, 就是在选择生态建筑材料时应注重科学性、合理性。选择建筑材料是生态建筑设计中非常重要的一个部分。对于设计师来说, 在对生态建筑进行设计时应恰当的选择建筑材料, 比如生态建筑材料能够增加建筑的节能效果, 在一定程度上能够降低对自然生态环境的污染;对废弃的建筑材料进行灵活的利用, 能够进一步节约自然资源, 减少能源和材料的消耗。为了适应建筑的可持续发展, 在对建筑材料选择和使用中增加了难度和深度, 其和生态建筑设计中的每一环节都有不同程度的联系, 如材料的选取、成品的加工、功能的分配、日常的维护、建筑物的拆除或废物的处理等都和自然能源和生态环境都有着非常密切的关系。
3.4 生态建筑的智能化发展趋势
随着科学技术的不断提高, 人们对生态建筑的智能效应给予了更大的重视, 比如把智能型计算机、多媒体现代通信、环境监控等技术和生态建筑相结合, 为人们提供更加安全、舒适、高效、灵活的生活空间, 进一步促进人和自然生态环境的整体和谐发展, 使生态建筑实现可持续发展。
4 结束语
生态建筑在我国还处于发展的起步阶段, 和国外的生态建筑发展水平相比还存在很大的差距, 因此, 在进行生态建筑设计的过程中应借鉴国外的先进经验, 坚持以人为本的设计原则, 结合我国具体的国情, 开创适合我国生态建筑可持续发展的道路, 为人们提供更加健康、舒适的生活环境, 促进人和自然生态环境的和谐发展, 促进自然生态和社会的和谐发展。
参考文献
[1]付云松, 倪金卫, 蒋正跃.现代建筑转向生态建筑[J].华中建筑, 2010.
[2]张强.生态建筑设计原则及相关对策[J].行业经济, 2012.
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生态建筑设计原理及设计方法分析 篇10
生态建筑简单的来说就是人们居住生活的建筑物以一个良性循环的状态与自然环境和谐共处。生态建筑在建造时要结合好所处地区的自然生态环境,建设的过程中要引入生态学、建筑材料学等方面的学科进行技术支持,协调好建筑物与周围的相关元素之间的关系,使得建筑与周围环境能融合为一体。此外还要利用好建筑室内的气候和生态气候的自我调节能力。构建出一套环境优雅舒适,人、生态环境以及建筑能够和谐共处的生态圈。
相应的生态建筑设计时要以人为本,立足于生态学,将人、建筑、自然环境有机融合为一体。设计结果在保证人日常生活所需的舒适健康的同时,也要维持周围环境的清洁。生态建筑设计的最根本目的就是通过进行建筑的内外设计,构建出一个无污染的生态环境,将人、建筑、环境共存于一个良性的生态圈中。
2 生态建筑设计的原理
(1)合理利用周围的自然资源。在进行生态建筑的设计时要合理利用居住建筑周围的自然资源。收集好建筑所处的地理环境、天气变化、干湿度等方面的相关数据,将自然环境中的光能、太阳能应用到建筑的照明、供暖上,实现建筑的生态设计。
(2)采用集约的方式供应建筑所需的资源。集约的供应方式保障资源循环利用的同时,减少能源的消耗,提高了资源的利用率,有效的保护了环境。在构建生态建筑时,要发挥好生态环境原始状态的优势,让生活更美好。例如:在建筑物周边种植绿色植被不但可以为居民提供纳凉的地方,还能提高建筑周围的空气质量。
(3)建设的前提是避免破坏生态环境。在进行建筑建设时,很容易造成周围环境的破坏,可能会破坏掉区域内的草地、树林、具有民族特色的老式房屋抑或是稀有的不可再生资源。这就要求工程的设计人员在施工前要对生态建筑区域内的所有事物进行考察,在完成设计工作的同时,避免对环境造成破坏,尽可能的利用好区域的地形地貌以及周边的资源。在完成建筑建造的同时,保存自然资源,让资源成为生态建筑的自然背景装饰。
(4)建筑设计需要保证舒适度。构建建筑的本质就是为居住在建筑里的人们提高相应的便利服务,满足人们的相应需求。生态建筑的设计在不脱离这一本质的同时,还要增加舒适度,让居住的人们感受到生态建筑的可持续发展的效果。建筑设计师要贯彻好可持续发展的理念,扩大建筑的舒适程度,引用新的建筑方式,为建筑提供绿色的、安全的、生态的元素。设计师在设计时可以对建筑的采光、通风、清洁等方面入手,建立起服务人们日常生活的各个功能,为建筑群打造出人文与生态的建筑特色。
3 生态建筑建设的具体操作要点
(1)熟悉建筑周围的自然环境情况。生态建筑的建设对周边的环境情况有着很高的要求,在设计时需要对周边环境的地形地貌、植被分部、光照情况、水流、气温、风力风向等等方面进行考察了解。设计时要考虑到这些自然因素对建筑物的影响,遵循好自然的发展规律。设计的方案要科学合理、因地制宜,选定的建造材料也要采用那些环保的或者是对自然环境影响小的建筑材料,避免对自然环境的污染破坏。设计出的建筑物要突出生态的特性,将建筑的绿化工作放于建设的首位,提高能源利用率,降低对自然环境的影响程度。
(2)提高能源的利用率。生态建筑建造时可以在能源利用率上改进。建筑物的建材选择上要选择那些绿色、环保,有益于生态建设的设备、材料。减少污染源的产生。设计时要采用“就地取材”的设计原则,了解当地的环境情况,自然规律,设计出提高能源利用率的建筑方案。在对生态建筑群的布局设计时,要以能充分利用好可再生资源为前提,尽可能的在日常生活中利用好太阳能、风能等自然资源。在建筑物的门窗、墙等设施的材料选择上,要选用那些热导系数较低的材料,热导系数较高的材料容易造成热量的流失,能量的浪费。因而在进行建筑设计时,要控制好门、窗、墙的传热能力,采用一些能维持热能的保暖材料。建筑材料的供应上要尽可能的选择离生态建筑群进行供应公司。外地运输造成环境污染的同时,也消耗了大量的建筑成本,不利于建筑的设计建造。就近原则更符合生态建筑的建筑规律。
(3)尽可能的将可再生能源应用到设计中。建筑的设计中要尽可能的引入可再生能源作为建筑运转的供给能量。可再生能源例如太阳能、电能、风能等,都能运用在生态建筑中。在使用太阳能时,可以在屋顶处设置面积较大的玻璃,吸收住太阳产生的热量,经过一定的技术支持,发挥能量转换的效力,应用到建筑的热能供应上。生态建筑不仅仅要在节能环保上下功夫,还提高对能源的利用率,运用一些科学技术将那些为完全消耗的能源充分应用,使能量发生转化。
(4)加强建筑周边的植被绿化率。扩大区域内环境的绿化程度,可以为生态建筑搭建出一个良好的生态氛围。要在建筑物周围尽可能的种植绿树绿草,扩大绿化范围,在建筑物周围搭建出立体式的生态网。对建筑物的墙体、屋顶、观景阳台等等设施都一进行绿化。墙体的绿化可以通过种植藤蔓植物来实现。有了藤蔓植物对墙体的覆盖,可以减少墙体受到阳光直接照射的温度,降低辐射的强度,延长了墙体的使用年限。对屋顶的绿化方式则是在屋顶覆土种植植物,屋顶覆盖上土壤后,可以种植些花草类的植物,有了植物的装饰,屋顶也形成了绿色生态圈。对观景阳台的绿化则要考虑到,绿化工作不能影响到阳台观景的视野。对阳台的绿化可以通过栽种盆景类植物实现。此外,设计的时候不能忽略了建筑物所处的环境作用,运用科学技术将绿色植物的栽种、培养进行合理的规划,实现建筑物的绿色生态建设的同时,让建筑物与环境能够和谐共存。
4 结束语
综上所述,城市中生态建筑的建设标志着城市的发展进程,生态建筑的建设不但提高了现代社会人群的居住环境,也响应了国家和政府对建筑物绿色、环保的倡议。在进行生态建筑的建设上,工程的设计人员、施工单位都要注重建筑物的节能作用,减少建筑物能源消耗的同时,突出节能的特点,使人与自然能真正地和谐共处。
参考文献
[1]尼宁.生态建筑设计原理及设计方法研究[D].北京工业大学,2003.
[2]马春旺.高层公共建筑的生态设计方法[D].大连理工大学,2008.
生态原理 篇11
[关键词]人力资源管理;生态适应;战略选择
所谓的力资源管理生态系统,主要是指在特定的企业组织里,人力资源管理系统和外部环境之间的关系,以及与内部企业部门之间的关系,这些关系形成相互联系、相互影响、相互依存的系统关系。
从理论上看,如果某一企业在一定时间内,对内外部环境的利用和作用超出了其承载力,那么将会直接导致人力资源管理系统的失衡,那么从生态适应原理的角度出发,企业的人力管理必须要维持管理系统的可持续发展,根据企业内部环境和外部环境的发展,不断调整自身的管理措施,确保整个管理系统能够适应时代发展。本文主要探讨的是人力资源管理系统适应性管理战略选择,即借鉴生态适应机制进行适应性管理战略选择,以确保人力资源管理系统生态安全。
一、以形态适应推进弹性人力资源管理制度
从生物学的角度上看,在长期的进化中生物的外貌和内部结构为适应环境而完成协调,事实上,在特定环境下的生物都有自己特定的形态结构,以便能够让它们占据更多空间,获取更多的资源。根据形态适应原理,我们可以发现弹性人力资源管理制度建设有异曲同工之妙。
一方面,基于经济、社会、技术、劳动力市场等外部生态环境的需求,企业需要采取弹性人力资源管理制度,而且为了能够尽可能的节约人力资源成本,并大力提高人才竞争力的内部生态需要,企业也需要采取弹性用工制度。反应到企业管理中,就体现为临时工、钟点工、小时工、季节工、承包工等。而在工作时间中,就表现为工作分摊制、压缩工作周制、时间存取工作制等各种人力资源管理形式。
另一方面,随着企业经营环境的多样化,弹性福利制度员工能够从企业所提供的福利“菜单”中,根据需要选择自己最需要的福利,从企业所提供的福利“菜单”中组合属于自己的福利“套餐”。事实上,这种福利发放方式,在企业的实际管理中就表现为这几种较为典型的模式:核心加选择型弹性福利制度、附加型弹性福利制度、福利套餐型制度、弹性支用账户制度、选高择抵型福利制度等。
与此同时,企业还可以按照自己的特殊需要,选择“基本工资+绩效薪酬”的弹性薪酬制度,也就是在为员工提供基本保障性薪酬条件下,按照企业经营情况发放绩效薪酬,在有效防止员工流失的同时,降低人力成本。这些弹性人力资源管理制度,一方面能够使企业的薪酬福利的分配符合员工需要,同时,也能够更好地满足企业的利益,进而提升人力资源管理的适应能力。
二、以行为适应优化柔性人力资源管理行为
为了适应环境,生物往往会做出各种调整。比如向光性、趋肥性、落叶休眠等都是适应环境的结果,而动物则以迁徙、冬眠等适应环境的变化。事实上,人力资源管理系统也需要根据环境的变化,做出相应的调整。这也是我们所说的优化柔性人力资源管理。
所谓的柔性,主要是指适应变化的能力和特征。那么反应在人力资源管理中,柔性管理就是指企业根据市场竞争机会变化情况,根据内部发展需要进行快速的战略调整,避开威胁、改变策略,通过重组人力资源管理系统,最大化优化人力资源,从管理的角度,从人的角度去争取更多优势和利润的管理行为模式。这主要包括3个方面:
(一)柔性组织行为
以企业内部组织的柔性化和企业间的动态联盟为特征,通过建立网络型扁平化的组织架构和矩阵式的组织模式,取代以往多层次的垂直型组织结构。通过这种结构的变化,进一步提升工作效率,也从整体上提升企业的反应速度,让企业能够快速准确地抓住市场机遇,拓展利润空间。
(二)虚拟团队行为
针对各种不确定的环境,由一些跨地区、跨组织的、通过通信和信息技术的联结、试图完成组织共同任务的成员组成,即通过现代技术,将所有人员有效地组织起来,开展整体合作关系,这样的结构方式能够让企业更好地利用外部人力资源,并通过对供应链的整合优化虚拟团队行为,提升人才竞争力,提升企业生态适应力。
(三)跨时间适应性管理行为
通过帮助改善具体的人力资源管理系统生态管理方法,将所有利益相关者的技能和意见集合起来,通过相互合作组建利益联盟,这样能够进一步加强人力资源管理机构同外部环境的协调能力。
三、以生理生化适应完善人力资源管理免疫机制
在环境胁迫下,生物会通过建立自身的免疫机制,确保个体的安全。生物有机体能够适应超出他们既往经验之外的新环境,每个个体后代在基因库中发生基因指示的变异,由此导致的基因变异增加了生物有机体生存的机会。其实,生物机体的免疫系统是一个复杂、平衡、有机的统一整体。在正常情况下,机体能发挥自身的免疫调节作用,抵抗外来微生物的污染、消灭机体发生癌变的细胞,并能及时消除自身反应性淋巴细胞而防止自身免疫性疾病的发生。如果机体的免疫功能低下或者免疫功能亢进,则会导致免疫缺陷、肿瘤或自身免疫性疾病的发生。针对机体低下或亢进的免疫状态,增强或抑制机体的免疫功能以达到治疗疾病的治疗方法称免疫治疗。
那么,对企业而言,同样可以根据外部的威胁,建立起自己的免疫机制。清华大学吕萍、王以华通过界定组织免疫的概念和描述组织免疫的运行机制,
提出组织免疫行为包括组织认知、组织防御、组织记忆三个维度的假设,发现组织免疫行为由五个因子构成,分别是认知需求、认知复杂性、传递、組织防御和组织记忆,这五个方面决定了企业的适应性能力。
也就是说,企业可以根据内部环境和外部环境,整合联结任用系统、训练系统、薪资系统、福利系统等各个生态子系统,并且能够最大化地充分利用企业周边免疫系统、专职免疫系统和中枢免疫系统的资源和能力,在企业内部建立有效的人力资源管理免疫机制,以此增强企业对环境变化的识别能力,并能够及时快速的做出反应。
四、结语
总而言之,为了确保企业能够在市场竞争中立足,并获得更多的发展空间,就需要企业资源管理部门,结合企业内部的环境,以及企业外部环境做出相应的调整。
也就是要积极面对人力资源管理生态环境的变化,在全面深入分析企业文化的基础上,找出文化特质,分析出人力资源管理系统适应性基因,然后根据实际需要对员工进行优秀文化培训,致力于培养一批高素质的人才队伍,进而建立人力资源管理系统生态安全观和HRM文化,同时随着企业内外部环境的变化和企业内部不断出现的新问题,建立起一套科学的反馈控制系统,整合人力资源管理系统适应性基因,以确保人力资源管理与时俱进。
同时,因为各个生态因子之间存在明显的相互作用,所以生物对环境的适应,一般来说就表现为形态适应或行为适应一种机制,从而在整体上形成一整套彼此相互关联的适应性。同样,企业在面对市场激烈的竞争中,会面临员工流失,尤其是中高层管理人员的非正常离职现象不断扩大的情况,以及裁员风暴使得化解劳资矛盾和预防劳资冲突更加困难、人力资源管理成本增加的困境,那么企业要想突围,就需要建立一整套协同机制。
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生态建筑设计原理及设计方法探讨 篇12
我国当前建筑行业仍处于从数量型转变为质量型的过渡阶段, 其中体现高品质建筑的便以生态建筑为主, 是促进建筑领域实现可持续发展的重要目标。其不仅单纯旨在建筑设计规划阶段生态理念的融入, 无论在施工或投入使用过程中都将其进行渗透, 各管理环节都以节能环保为主要内容, 这也是解决以往污染与能耗较高建筑模式的重要途径。因此从设计原理与方法方面对生态建筑进行分析具有十分重要的意义。
1 生态建筑的基本概述
相比传统建筑, 当前生态建筑在特征上更体现为较强的系统观念、高效利用现代能源并具备一定的灵活适应性。其中系统观念主要指生态建筑设计与施工中所考虑的包括自然属性, 如建筑中如何处理产生的废水、废气以及废物等问题, 协调与自然环境的关系;也体现出经济属性, 建筑中对能源物质的高效利用、节约或循环使用等, 有利于建设单位经济效益的提高;再如人文社会属性方面, 生态建筑的设计更侧重于人类的健康发展, 其中不乏政策法规内容、社会群众价值理念倾向等。而在高效利用现代能源方面, 生态建筑强调选用不对人体或大自然产生任何危害的材料, 充分利用现代新型能源实现节约原材料与能源使用的目标。另外在灵活性方面, 具体指为即使建筑功能在发展过程中出现变化, 通过现代先进技术也可保证原有功能与新功能的兼容。因此, 综合生态建筑特征以及以往学者相关研究, 可将生态建筑的概念界定在融入空间环境、材料使用以及其他社会问题与生态环保内容于一体的系统工程, 确保其中各方面达到一定程度上的平衡状态以实现经济、生态与社会效益共同提高的目标[1]。
2 设计原理在生态建筑中的体现
2.1 协调与自然环境的关系
建筑工程施工本身会造成较为严重的污染问题, 若在施工及投入使用阶段不注重生态环保理念的落实, 很难实现人类与自然的和谐共处, 更无从谈及实现经济的可持续发展。在此现状下, 生态建筑在设计原理方面首先表现为对自然环境的保护, 合理利用自然资源, 保证建筑物能耗的减少。例如, 现阶段建筑施工中体现的太阳能的利用使人类无需依托高能耗照明设备生产生活, 或将喷水系统引入建筑空间内以实现室内温度得以有效控制的目标, 不必大量使用制冷设备等[2]。
2.2 节能原理的体现
生态建筑设计过程中的重要原理为节能, 其要求在保证建筑各方面功能得以发挥的基础上避免出现过度使用资源或能源的行为。同时, 实际设计过程中生态建筑也要求避免整体结构中存在不具备任何功能的结构或构件, 不必过于追求建筑物外表的奢华壮观。设计中往往将许多如风能或太阳能等自然资源充分利用, 可解决以往建筑过多使用矿物质资源的难题, 满足降低环境污染的基本要求。
2.3 新技术与新材料的应用
建筑行业的快速发展使节能环保理念逐渐落到实处, 但能够推动生态建筑发展的关键在于新技术与新材料的应用。实际设计过程中在技术方面可应用对环境影响较小的施工技术, 如蓄热系统、节水系统等的应用。而在新材料方面可选择经处理后耐久性、强度以及不具备毒害的可再生材料, 保证建筑质量的同时满足节能环保理念的要求。
2.4 满足舒适健康环境的需求
现代人们生活水平的提高, 更强调生产环境或居住环境的健康舒适度, 这就要求生态建筑设计中将以人为本的理念融入其中, 强化群众与自然环境的协调关系。例如设计过程中需将建筑采光系数、通风情况以及室内温湿度的控制等内容囊括其中, 为使用者提供更为优越的生产生活环境[3]。
3 生态建筑中应用的主要设计方法分析
根据前文中对生态建筑设计的相关原理, 设计时可采用的方法主要体现为三方面, 即整体设计、高效无污染以及灵活多适等, 具体设计内容主要表现在以下几方面。
3.1 整体设计在生态建筑设计中的应用
整体设计方法强调的是建筑自身与自然以及社会环境的共同生存问题。其中在保持与自然环境协调发展方面, 生态建筑设计考虑的问题主要以土壤地形特征、区域植被情况、气候条件特征以及噪声等问题, 其设计的目标体现在保证生态要素的价值不被破坏, 具有一定的完整性。例如在地基设计过程中考虑的主要为如何处理区域的地形或地貌等问题, 生态建筑要求在利用传统如平衡土方的方式过程中注重减少对地基的破坏与影响。另外在保持与社会环境协调发展方面, 以往许多城市发展中在追求生态环保目标时, 建筑师可能认为其设计为最佳的方案, 但由于建筑的设计未做到协调周边环境与建筑等, 反而使生态环保设计起到一定的反作用。对此在设计过程中应从整体角度出发, 考虑区域的人文风俗习惯, 保证符合群众的审美观念[4]。
3.2 高效无污染在生态建筑设计中的应用
生态建筑设计中强调以可再生能源 (如风能、太阳能或生物能) 取代不可再生能源 (如天然气或石油等) 。现阶段我国生态建筑中利用较为广泛的主要为太阳能, 其用于取暖、降温等各方面, 在国际上建筑中使用的太阳能被划分为主动式与被动式。其中被动式设计的方法主要体现在将射进室内的阳光充分利用, 无需利用其他采暖设备, 以英国圣乔治学校的建设为例, 其在设计过程中将建筑的隔墙与侧墙采用砖砌体结构, 地板以混凝土为主, 而外侧屋面利用的为聚苯乙烯泡沫材料, 尽管在未设置保温装置的情况下, 其也具备了一定的保温功能。另外, 在被动式方面实现采暖的目标主要依托于蓄热墙, 很多建筑设计过程中因贮热体的缺失或贮热体设计的位置不合理, 都无法满足采暖需求, 这种情况下便充分发挥蓄热墙的作用, 具体设计如图1所示。同时, 高效无污染方法的应用也体现在对中水与雨水的利用等方面, 其中中水利用方面多引用中水工程技术, 其能够将生产生活的废水与冷却水等进行处理, 如该技术中的集流过程、处理与输配等过程, 能够实现中水的再次利用。而在雨水利用方面也通过如汇集技术或蓄存技术等实现蓄存与改善雨水水质的目标, 但注意若收集中需依托于屋面, 应保证屋面建筑材料不对水质造成污染, 尽量控制如柏油或沥青的使用。另外, 高效无污染方法也体现在生态建筑设计中实现绿化与废物回收等方面, 可满足生态设计的基本要求。
3.3 灵活多适方法在生态建筑中的体现
灵活多适主要针对过早废弃的建筑而提出, 通过引入一定的设计理念可实现建筑的再次利用, 有效减少重新建造过程中的成本费用。以设计大师密斯的设计方法为例, 其在设计过程中提出通用空间的观念, 在不破坏建筑物整体结构的前提下将建筑空间内部进行分隔设计, 使空间具备多功能特征。对于许多长寿命建筑的设计亦是如此, 只需通过局部的改造便可实现减少污染与节约资源的目标。
4 结语
生态建筑是适应我国城市化进程的重要内容。在设计过程中应充分认识其基本内涵, 分析生态建筑设计的人类与自然协调关系、节能、技术应用以及舒适空间的营造等设计原理, 并充分利用现代设计方法包括整体设计、灵活设计以及高效无污染等方式, 以此发挥生态建筑在我国城市发展中的重要作用。
参考文献
[1]尼宁.生态建筑设计原理及设计方法研究[D].北京:北京工业大学, 2013.
[2]李雄.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].山西建筑, 2015, 41 (14) :21-22.
[3]谢秋凤.生态建筑设计原理及设计方法研究[J].门窗, 2014 (1) :171.
[4]周霄, 倪怡玲.生态建筑设计原理及设计方法探究[J].低碳世界, 2014 (19) :22-23.
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