生態建筑論文范文

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第1篇

1、遵循自然規律，追求人與自然的和諧發展

在建筑設計中，要求設計者將自然環境因素充分考慮到其中。只有人和自然能夠和諧相處，人類社會才能在和諧中發展。隨著自然環境的不斷惡化，可持續發展戰略收到了人們的普遍重視。任何一項工作都要考慮到自然環境的重要性，要尊重自然，善待自然。生態建筑設計需要遵守的基本原則就是要和自然和諧相處，作為大自然的朋友，建筑工程不能對自然產生破壞。

2、充分利用自然資源，實現自然同建筑的完美結合

設計師在進行建筑設計的過程中，要對有限的自然資源進行充分的利用。這種充分的利用并不是說去對自然資源進行一味的索取。指的是在具體的建筑工程的設計中，要對建筑場地內的空間資源等因素進行有效利用，可以將其作為建筑的一個部分。在建筑工程施工之前，要進行一定的規劃和設計，在此過程中就要對地上資源和地下資源都有所考慮，將自然合理地融入到建筑設計中。同時設計師要對建筑的節能減排功能做到一定的認識，以便在施工中有所注意，這樣才能有效地做到建筑和自然地完美結合。

3、認真考慮相應生態環境地域特點

建筑工程必將對一定的土地資源進行一定的利用，同時也要充分考慮到施工現場以及周圍的自然景觀和人為景觀。要對當地的氣候條件和資源等因素進行有效的掌握，對其能源分布和文化特點進行調查。在具體的工程施工的過程中，不能對這些因素產生破壞，才能在總體上實現建筑和環境的完美統一。

二、生態建筑設計理論應用于建筑設計

1、通過科技手段解決生態問題

在建筑的施工過程中要通過一定的手段，找出影響生態平衡發展的主要因素，并且采取一定的措施加以解決。在通常情況下，一些先進的技術會被廣泛的應用。一般來說，對于建筑材料技術和物理技術方面來說，可以將自然界的風能和太陽能等無污染的能源資源進行有效地轉化，成為人們常用的資源。同時還要將新能源和施工技術和施工手段等方面進行有機的結合。這樣才能有效地提高資源的利用率，達到生態建筑理論的要求目標。

2、進行因地制宜的建筑設計

上文已經介紹了建筑與自然環境的統一是生態建筑理論的要求。在傳統的建筑標準中，如果建筑作品與自然能夠融為一體，那么，這樣的設計應該是設計中的巔峰之作。優秀的建筑在保持自己獨立的基礎上還要可以和自然協調一致。在生態建筑理念的作用下，所有的建筑設計都要與自然相融，具體說來就是建筑風格和設計都要與當地的自然環境相符合，就地取材、因地制宜。建筑的本身就可以對當地的自然環境和人文特點的體現，因地制宜的建筑設計方法可以將地方的獨特韻味展現在人們的面前。

第2篇

關鍵詞：生態建筑設計技術

為了把建筑業整個從傳統的手工業作坊轉到大機器工廠中，把住宅視為住人的機器，批量進行生產。一方面體現了為人類建造的民主思想，另一方面，在整個過程中，強調對自然界模式的了解。在現代建筑的領域中可以深切地感受到，一方面人的自信戰勝了大自然的自信，再一個是對大自然的漠視。

從世界范圍來看，生態建筑還處于前期發展階段。從技術上來講，新的材料、新的技術、新的思路正在不斷地出現，但到目前為止，生態建筑還沒有一個固定的技術套路。

一、生態設計產生于對現代建筑的反思

生態建筑的設計思想是在本世紀不斷發生地區性的環境污染和全球性的生態環境惡化的過程當中，不少學者和建筑師對現代工業文明開始進行深刻的反思。美國學者提出：住宅設計結合自然首先要用生態學的觀點從宏觀上研究自然環境和人的關系，特別是研究現代工業在高速發展中對自然進行開發所造成的破壞和災難，要適應自然、創造必要的生態環境；其次，用生態學的理論證明人對自然的依存關系，批判以人為中心的思想，要研究自然界的生命和非生命的依存關系，強調現代的城市建筑應該適應自然規律，設計結合自然。

人類在發展過程當中應該體現集約的原則，并在日常生活中鼓勵應用這些原則，美國學者提出九項設計原則，首先尊重當地的生態環境，第二要有正確的環境意識，第三增強對自然環境的理解，第四結合公眾需要，采用簡單適用技術，針對當地的氣候運用被動式的設計策略，第四使用節能建筑材料，第五強調集約原則，尊重自然，要與自然協調，這應該說是生態建筑基本的設計思想，第六避免使用易破壞環境產生廢物的建筑材料，第七完善建筑空間使用的靈活性，堅持越小越好，將建設運行的資源和不利因素降到最少，第八減少建筑過程當中對環境的損害，浪費資源和建材，爭取重新利用建材和構建，第九為所有人提供可使用的空間環境。

從設計目標上看，一般現代建筑以功能和空間設計為目標，滿足功能的需要，創造適合公眾需要的空間；生態建筑在滿足功能和空間需要的同時，強調實現資源的集約和減少對環境的污染。

生態建筑強調資源和環境，強調建筑在整個壽命周期內要減少資源能源的消耗和降低環境污染，大致歸納起來，生態建筑在整個壽命期內基本目標有：第一盡可能減少資源能源的消耗，第二把環境直接和建筑的污染降到最低，第三保護自然生態環境，第四創造健康舒適的室內外環境第五使建筑功能質量目標統一，第六使建筑生態、經濟取得平衡。

在生態建筑基本目標當中，創造健康舒適的室內環境和建筑功能質量目標相統一，在很大程度上保持節儉和適用的目標。比如在挪威，在冬季是比較舒適的室內環境是25度左右，從環保和能源角度考慮，挪威把冬季環境溫度定為23度左右，節約的能源達到20％到30％。

二、技術選擇決定生態建筑設計水平

生態建筑要實現它的基本目標，必須要有現代技術的支持。從國內外來講，對什么是生態技術？有什么樣的定義？哪些內容？認識上還很不一致。日本建筑中心在《建筑要項》一書中提出生態技術有55種，環境共生的建筑與技術77種。1978年在加拿大召開綠色挑戰會議上提出的生態技術更是五花八門。到現在為止大家對生態環境包含的內容并不統一，從比較寬泛的角度說節約資源、保護環境，目前來講都認為是生態技術。

對生態建筑和使用技術的要求可以用三點來判斷，首先技術本身的功能與生態環保功能是一致。第二要求采用的技術和制造的產品有利于資源能源的節約。第三個采用的技術和產品有利于人的健康。從這個意義上來講，在生態建筑目前技術上應該說還是非常廣的，包括門窗節能技術、屋頂節能技術等等。

所謂生態技術，包括兩種情況，一種情況在傳統的技術基礎上，按照資源和環境兩個要求，共同改造重組所做成的新技術。第二種把其它領域的新技術，包括信息技術、電子技術等，按照生態要求移植過來。從技術層次性來講，可以把生態技術分為簡單技術、常規技術、高新技術。一般來講簡單技術和常規技術屬于普及推廣型技術，高新技術屬于研究開發型技術，從我國實踐來看，應該以常規技術為主體。

在應用生態建筑技術過程當中，技術選擇是非常重要的問題。一個是經濟性，由于生態建筑采用哪個層次的技術，不是一個單純的技術問題，要受到經濟的制約。在我們國家普遍采用高新技術是非常困難的，我們經常碰到環保和生態利益和經濟利益不完全一致。在這個取舍當中，經濟性就是非常關鍵的。目前在歐洲，特別是在德國、英國、法國，在所建立的生態建筑上，它是以高新技術為主體。在2000年健康建筑住宅會議曾提出過高生態就是高技術的口號，所以這是在戰略基礎上建造生態的建筑。目前在我們國內把整個生態技術發展建立在高新技術的基礎上比較困難，一個是經濟發展水平，另外一個是技術和材料不太完善。

第二要因地制宜的原則，各個地方的氣候不一樣，自然資源不一樣，在選擇生態建筑，選擇什么樣的技術，應該根據自己的條件和特點來進行。我國北方地區主要冬季采暖，能源消耗非常大，對自然環境污染非常嚴重，首先要解決采暖問題。我國南方比較炎熱、潮濕，通風、降溫是夏季的主要問題，在南方生態建筑設計當中注重遮陽和自然通風，降低夏天的空調的能源消耗。

三、設計是實現生態建筑的基本技術策略

從一定意義上講，生態建筑是一個宏觀的概念，在考慮材料再利用，新能源開發等很多問題上都不應該停留在個體建筑這個尺度上，應該把它放到整個城市或者一個區域內通盤考慮，也可以把生態建筑認為是一個技術的集成體，許多技術問題，比如能源優化問題、污水處理問題，太陽能的采用和處理問題，并不是建筑專業范圍內的問題，需要建筑師和各個專業的工程師共同合作。從技術層面上來講，首先規劃選址合理，減少環境污染，資源高效循環利用，降低能源消耗，采用太陽能、風能等等。從過程上來講，提高建筑的保溫隔熱性能，實現建筑防曬，自然采光照明等，這是生態建筑采用基本的技術策略。

建筑通風是生態建筑普遍采用的比較成熟的技術，自然通風應該取代機械通風和空調制冷，一方面可以不消耗能源而降溫除濕，另一方面提供新鮮的自然空氣，有利于人的健康。

第3篇

1．1生態建筑材料的概念

生態建筑材料也稱綠色建筑材料、環保建筑材料，是指在原材料的獲取、材料的制備、材料的使用和材料的廢棄再利用等過程中，對環境產生的負荷最小且對人的健康有益的材料。

1．2生態建筑材料的特點

生態建筑材料的概念來自于生態環境材料，所以其特征主要表現在:首先是節約資源和能源;其次是環境污染小，避免溫室效應和破壞臭氧層;再次是容易回收和循環再利用。與傳統的建筑材料相比，生態建筑材料具有以下幾個顯著的特點:(1)原材料的選取盡可能少用天然材料，多用廢棄物。(2)采用先進的生產工藝，減少材料生產過程中的能源消耗和污染。(3)在材料生產過程中不添加對人體和環境有害的物質。(4)材料的設計是以提高人的生活質量和改善環境為目的。(5)副產品容易回收和循環利用，環境負荷小。(6)具有地方特色，降低運輸能耗。(7)包裝材料盡量少。

1．3生態建筑材料的分類

不同的研究者對生態建筑材料的分類不同。有研究者認為可分為:天然建材、循環再生建材、低環境負荷建材和環境功能性建材;也有研究者認為在此基礎上還應加上利用可再生能源的復合型建材;還有一些研究者認為根據生態建材的性能分為:節能型、利廢環保型、安全舒適型、保健型和特殊環境型。

2無機生態建筑材料

2．1生態水泥

水泥是一種重要的建筑材料，當今社會的發展離不開水泥，從工業與民用建筑、公路、鐵路到架橋等，這些建筑設施極大地改善了人們的生活。但是水泥行業也給資源、能源以及環境帶來了很多負面的影響。每生產1t水泥要消耗大約2t的石灰石，0．4t的標準煤，同時排放約1t的CO2，還有含NOx和SO2的粉塵和煙塵。我國的水泥產量在2013年上半年已高達10．96億t。據此計算，水泥行業消耗了大量的資源和能源，排放了大量的有害物質，對人類的健康造成了威脅，也帶來了巨大的環境負擔。但同時我們也應該看到，水泥生產時的高溫環境可以安全有效地處理垃圾，且水泥行業可以消耗大量的工業廢料，如粉煤灰、礦粉、硅粉、煤矸石、鋼渣等?？梢娝嘈袠I挑戰與機遇共存，發展生態水泥是水泥行業的正確方向。生態水泥是指利用固體廢棄物及其焚燒物為原料，應用一定的工藝制成的無公害水泥。生態水泥的生產方式主要有兩種:一是提高原材料的利用程度;二是應用科學的方法尋找新的水泥生產原料。

2．1．1高貝利特水泥

高貝利特水泥屬于硅酸鹽水泥系列，其生產工藝和原材料與硅酸鹽水泥大致相同。硅酸鹽水泥熟料煅燒過程中的熱耗主要包括兩個方面:一是碳酸鈣的分解;二是高溫礦物的生成，主要是阿利特的生成。傳統硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度一般為1450℃，其中貝利特的含量為20%～30%;而高貝利特水泥熟料中的貝利特含量為50%～55%，貝利特的燒成溫度為1200～1250℃，所以生產高貝利特水泥可以節約大量的燃料，降低CO2、SO2以及NOx的排放。另外，高貝利特水泥原料中鈣質原料的含量較低，可減少石灰石的用量，也可選用品質較低的石灰石。高貝利特水泥的3d、7d強度比通用硅酸鹽水泥低，但28d強度基本持平，90d強度會超過通用硅酸鹽水泥;高貝利特水泥比通用硅酸鹽水泥的水化熱低，干縮小，抗凍性及抗碳化性好。

2．1．2少熟料和無熟料水泥

少熟料和無熟料水泥是指在水泥中少使用或不使用硅酸鹽水泥熟料的一類水泥。我國每年產生大量的工業廢渣，如粉煤灰、礦渣、火山灰、硅灰、鋼渣、煤矸石以及石灰石粉等。經過國內外學者的研究，采用混合材取代部分水泥熟料已經有了較完善的技術標準。在歐洲，摻混合材的水泥占水泥總產量的一半以上。在我國，摻混合材的水泥的應用也十分廣泛。摻混合材不僅節約了能源，使廢渣得到了二次利用，而且在某些方面可以改善水泥的性能。少熟料水泥中的混合材通常需要在水泥水化產生的Ca(OH)2的作用下進行二次水化反應，無熟料水泥通常需要添加堿組分來激發水化反應。無熟料水泥方面研究比較多的有堿礦渣水泥、石膏礦渣水泥、鋼渣礦渣水泥以及砌筑水泥等。

2．1．3低溫再生水泥

我國正大力發展基礎建設，這必然會導致建筑垃圾的大量產生，保守估計，我國每年廢棄的混凝土要達到近億噸。國內外學者對廢棄混凝土利用途徑的研究主要集中在制備再生水泥和再生骨料。低溫再生水泥是從廢棄混凝土中分離出水泥石粉末，在650～700℃下煅燒所得到的水泥。再生水泥降低了水泥行業的能耗，而且高效地利用了廢棄混凝土。胡曙光等研究發現不同溫度下煅燒得到的膠凝材料對水泥水化的影響不同，其中在650℃下煅燒得到的膠凝材料可以加快水泥的水化和改善水泥的凝結硬化性能。

2．2生態陶瓷

2．2．1抗菌陶瓷

微生物可以降解有機物，但是微生物的存在也對人類的生存造成了威脅。1996年，在日本全國范圍內爆發的病原性大腸桿菌感染事件，2003年我國發生的非典和近年來的禽流感，這些事件的發生使得抗菌材料越來越受到人們的重視。抗菌陶瓷是陶瓷產品在原有的基礎上添加了抗菌新功能的陶瓷材料。抗菌陶瓷根據抗菌劑的種類可以分為3種:金屬離子摻雜型抗菌陶瓷、光催化型抗菌陶瓷和其他抗菌陶瓷?？咕沾傻纳a方法有兩種:一種是在干燥胚體的表面添加抗菌劑;另一種是在陶瓷所施加的釉中添加抗菌劑。金屬離子抗菌劑主要是Ag+和Cu2+，其作用機理是這些金屬離子可以固結生物體中的蛋白質。我國有很多學者對TiO2光催化抗菌陶瓷進行了研究，TiO2是一種典型的半導體氧化物，光照射使TiO2表面產生空穴，這種空穴與表面吸附水或OH－發生反應生成•OH。•OH可以氧化大部分的有機物和部分無機物，生成對環境無害的CO2和H2O。其他抗菌陶瓷主要是通過多種抗菌劑復合使用，產生良好的抗菌效果。胡海泉等研究了光觸媒系和銀系的復合抗菌陶瓷，發現其在黑暗中24h內的殺菌率為100%。

2．2．2陶瓷透水磚

在城市化進程中，水泥混凝土和瀝青路面越來越多，這些路面由于透水性差帶來了很多問題，如雨天排水不及時易引發事故、雨水進入地下水的渠道受阻使得地下水水位下降。陶瓷透水磚是以工業廢料、建筑垃圾及生活垃圾為原料，經過粉碎、壓制成型、低溫燒成等工序制得的具有一定的透水功能的建筑材料，將其應用于城市路面不僅可以緩解城市排水系統的壓力，而且可以吸收車輛噪聲。呂淑珍等以螢石尾礦和珍珠巖廢礦粉為原料制得陶瓷透水磚，該產品完全達到了透水磚的技術指標。殷海榮等利用陶瓷廢料、黏土、廢玻璃為原料制得陶瓷透水磚，其透水速度可達0．10cm/s，磚的強度可達12．1MPa。

2．3生態玻璃

2．3．1自潔玻璃

自潔玻璃是指表面具有納米級光催化劑TiO2薄膜，在光照作用下能自發地分解表面大部分有機污染物和部分無機污染物的玻璃。自潔玻璃表面具有超親水性、親油性和光催化性。在陽光作用下，TiO2半導體以其特有的強氧化性使污染物分解成相應的無害物質，不會污染環境。劉欣等研究了用礬離子縮短Activ玻璃表面的TiO2薄膜的親水性光致時間，發現礬離子注入能量為90keV、摻雜濃度為6×106ions/cm2時玻璃的光致親水性最佳。王承遇等采用溶膠－凝膠法離心鍍膜工藝在玻璃表面制備ZnFeO4－TiO2復合膜，試驗結果表明，在同樣的日照條件下，ZnFeO4－TiO2復合膜自潔玻璃的光催化效率比TiO2膜自潔玻璃高出4倍以上。

2．3．2泡沫玻璃

泡沫玻璃是一種以廢玻璃或其他各種富含玻璃相的物質為主要原料，經過粉碎磨細、添加發泡劑等材料，均勻混合形成配合料，再將其放置在特定模具中，經熔融、發泡、退火等工藝加工而成的氣孔占體積80%～90%的隔熱、隔聲材料。與其他無機隔熱材料相比，泡沫玻璃具有導熱系數小、不燃、不吸水、可鋸可釘、強度高等優點。很多學者對泡沫玻璃這種生態材料進行了研究，方榮利等利用粉煤灰研制泡沫玻璃，通過試驗得到了各原料的配合比，制得的泡沫玻璃質輕、高強、保溫性能好，為粉煤灰的利用開辟了新途徑;涂欣等以廢玻璃、脫鎂硼泥為主要原料，探索了制作泡沫玻璃的最優配合比，并對發泡劑、助溶劑等添加劑的摻量進行了優化，在優化條件下可制得氣孔分布均勻的泡沫玻璃。

3結語