设计的生态方法论文

设计的生态方法论文（精选9篇）

设计的生态方法论文 篇1

简介：这里介绍的是某些生态设计的衡量标准。然而，要提醒设计者的是，生态设计不只是 满足这些标准，而是要尽量全面的确保一个设计：对生态系统和生物圈内的不可再生能源产生最小的系统影响(或者产生最大的有益影响)。

关键字：设计 生态 绿色方法

一、简介

这里介绍的是某些生态设计的衡量标准。然而，要提醒设计者的是，生态设计不只是满足这些标准，而是要尽量全面的确保一个设计：对生态系统和生物圈内的不可再生能源产生最小的系统影响(或者产生最大的有益影响)。

生态设计牵扯到对设计的整体考虑，对被设计系统中能量和材料的慎重使用。通过设计、努力减少这种使用对自然环境的影响(以及它与自然环境的结合)。牵扯到被设计系统中从原料到废弃物的周期。

我们可以在一套包括建设环境和生态环境之间相互作用的框架里，构筑这些需要考虑的要素。这些相互作用类似一个开放系统的概念。基于以上要素，这些相互作用可被归纳为几种基本类型：

被设计系统的外部相互依赖性(系统的外部或者环境关系);

被设计系统的内部相互依赖性(系统的内部关系);

能量和物质的内外交换(对系统输入);

在一个设计的生态研究途径中，我们必须同时考虑所有这几方面因素以及它们的相互关系。

二、关键的衡量标准

1.评估对建筑的需求：把使用者置于硬件之前考虑;评估提供内部环境系统保障的水平。在对设计进行投资之前，从生态敏感的角度，评估设计要点、项目依据和使用者要求。

2.评估建筑用地：地段规划(例如建筑位置、凹凸轮廓、道路和铺装区域等)应该基于生态的土地使用方式。建筑要布置在地段内，对所处地方的生态系统产生最少的破坏和影响的部分。结合有当地特色的动植物种群，提高地段的生态价值。

评估风对当地的影响：减少风对步行者和周围建筑影响。

检验对其他建筑的阴影遮挡;确定建筑在地段中的位置，要避免存在的对附近建筑和地段的遮挡。建筑的体形可以基于地段的日照包络线，从而避免对附近的地段潜在的阴影遮挡。这一点影响到比邻地段潜在的太阳能应用以及温带气候地段的越冬情况。

检验室外噪音：通过设计，保证暴露的最近的居住建筑室外的噪音强度，低于一天中早晨7时至夜间11时中任何时段的背景噪声水平不少于5分贝，并且不超过至夜间11时至次日早晨7时中任何时段的背景噪声水平。

3.评估建筑的属性：加入材料的完整再生周期和再生可能性因素，考虑在建设和维护过程中用到的材料里体现出的能量价值的作用。考虑地方性材料在建筑主要构件中的作用。

评估建筑物对环境的影响：检验建筑生成物中材料和能源流动带来的环境影响。

评估自然资源消耗量和再生材料：具体安排材料来考虑自然资源枯竭(例如木材/来自可持续资源的木材产品)。适宜条件下破损材料的再利用。

评估危险材料：在任何可能的、无法获得经济的可供选择方案的场合，避免具体使用已知的`危险材料(如木材防腐剂)。

评估建筑施工的影响：建筑施工操作不应当导致地段内以及附近地段的生态系统破坏。一个“可持续”的设计的长期成功，也需要对施工、委托和建筑使用的控制予以格外的重视。

需要承包商写进合同的环境操作包括：发展及实现一个该工程的环境方案;尽可能减少废物;充分利用能量及其他资源，防止污染;尽可能利用再生或可再生材料或部件;尽量减少交通需求(包括运进/出材料);合理地处理不可避免的废物，包括完全服务从有关法规。工程结束时清理现场。

评估外部景观设计：通过地段规划和景观设计可以实现微观气候改善。四项主要因素影响人的舒适度：日光辐射、气温、空气流动、温度或降水。当这些要素的综合效果不对人产生不适的压力时，条件就达到了人的舒适范围。室外气候越接近这一范围，创造室内气候所需要的能量就越少。景观形式能够对建筑的能量消耗起到有益的作用，因而减少费用，改善微观气候。景观设计应当以改善建筑周围空间的微观气候为目的，为使用这个空间的人们提供更舒适的环境。提供一个建筑与景观结合的设计充实地段的特征。被设计的系统与景观植物的结合，造成当地生态系统的发展和弹性。利用竖向景观和植物降低周围的气温。

4.评估建筑操作的影响：最大限度地被动式能量系统利用周围能量的渠道：建筑体形、建筑朝向、立面设计、日光控制装置、建筑外观色彩、竖向景观、自然通风，要设计能够让所有使用者理解并且实现控制的简单的控制措施。

最大限度地利用不可更新资源(例如光电能源)。

减少由于消耗能量而产生的二氧化碳;控制二氧化碳生成少于50千克/年・平方米。

控制酸雨：锅炉的氮氧化物排放量，应低于200毫克/千瓦小时。

避免由于CFCs, HCFCs 和卤素引起臭氧消耗：使用不含卤素的无臭氧消耗制冷设备;结构与围护部分用无臭氧消耗的隔离。

通过设计，实现可循环材料的储存：适宜条件下，为隔离储存供再利用的废物和可循环的收集物，提供充分的空间。

最大限度地利用自然通风的被动系统。被动吸烟和潮湿：把占多数的空间设计为自然通风，禁止在室内吸烟;避免需要潮湿的植物;在非自然通风场所，慎重设计温度系统;室内空气质量应当在C25升/人(例如不经过再流通的完全新鲜空气);利用自然通风装置。

最大限度地利用自然和人工照明的被动系统：通过照明，在办公室提供高质量的视觉舒适。尽量扩大利用日光的工作面积，达到用于办公的总面积的至少80%，达到英国制定的日光照明标准BS8206的第二部分。有输出波动的所有灯具(例如荧光灯)，都应当安装高频镇流器;使用灯具隔栅或特制玻璃等。

检验热舒适和过热：尽量减少由于利于被动式设计因素来补充计划中的自然通风和夜间制冷措施，而产生过热不适风险。通过CIBSE一致的计算实现令人满意的操作。

控制室内噪音：在办公室和会议室所实现舒适的声学环境。私人办公室和小会议室DD40分贝;大会议室DD45分贝，建筑的声音隔绝和降低噪声与英国标准BS8233：1987一致。

检查寿命周期内的能量消耗(例如能量转换的有效性)，尽量减少操作中的能量消耗，它本身正是在建筑能量使用中占最大份额。

评估水污染：减少地段内水流失，以从地表水流失方面，在源头管理污染。促进水分吸收和返还地下水。

评估交通运输能量：尽量减少地段内小轿车停车;制定政策鼓励公共交通，不提倡使用小轿车。评估室内空气质量：微粒过滤;

评估空气质量/二氧化碳;装修/保养;通过可开启窗提供自然通风，保持CIBSE推荐的换气率。避免空气闭合流通;利用室内植物吸收VOCs。

设计内部水保存：以减少从干管到饮用水的需求量为设计目标。水循环计划;雨水利用;废水处理计划：下水道沉积物利用;水效率管理措施;水泄露;景观地区的浇灌系统应当利用;雨水应当被收集并循环(如用于卫生间冲水)。

减少或恢复废弃材料和热量：通过设计，恢复由建筑操作而产生的废弃材料和热量;考虑储藏运输供循环的材料。

检查内部装备：基础建筑提供可以变动位置的会议室和商务中心。通过设计，避免浪费;家具布置允许经过最小的改动而实现灵活的人员分组安排。检查危险材料的使用。

5.评估在建筑使用寿命结束后，所有材料和设备的修复：充分考虑再利用和修复的可能性。

三、结论

设计的生态方法论文 篇2

城镇河道建设随着城镇的快速发展而具有更高的要求, 在河道整治方面, 传统方法只是对其实用性过于重视, 多采取传统工程方法进行景观设计。而功能性设计难以跟得上当代城镇快速发展的需求, 并破坏自然景观和生态环境, 所以在综合治理河道相的过程中, 城镇河道景观生态设计已逐渐成为重要内容之一。基于生态学的河道景观设计可使河道景观尽可能结合生态环境, 不只实现对河道生态问题的有效治理, 还能使城镇面貌得到明显改善。

2 城镇河道中的常见问题

一是河道不具有良好的水质。随着快速发展的城镇建设, 增大了人口密度, 河道受人们生产生活的影响也日益加大。大量被开发利用的河流两岸土地, 损害了河流功能, 不经处理的大量生活污水及工业用水向河中直排, 污染河水水体, 恶化水质, 严重破坏了河流生态环境。并将生活垃圾分散在村镇及河岸, 导致污染空气、水体及土壤, 特别是在雨季, 污染物随河道漂流扩大污染面积, 对河岸生态平衡及景观产生十分严重的影响。

二是受到破坏的河道景观减小了亲水空间。取直河道裁弯后将改变河道的水文特性, 水流径流加快速度, 使水流冲刷河底及护岸的后果加剧, 泥沙因水流夹带而大量沉积淤塞在河道下游, 也使地下水补充减少, 河岸降低渗透性, 导致河岸减退调节水量功能, 这种设计方法将原有河道自然景观和生态平衡破坏。并因河岸垂直陡峭、具有较大落差及较快的水流, 也产生新的安全问题, 导致人们在河边行走而产生畏惧感, 对人亲近水体产生一定的阻碍, 将水岸的综合功能忽视。

三是河道丧失了自然生态功能。很多河道都采用渠道化护岸, 将动态自然景观系统彻底改变, 将动植物生存的河道环境扼杀, 清除岸边芦苇、水草, 切断两栖类动物生境廊道, 水生昆虫难以正常羽化, 降低生物多样性。严重破坏了河道两岸植物的多样性, 威胁到生态系统的稳定, 影响景观的整体效果, 与环境协调性不足。

四是过度开发了滨河地带。滨河地带的生态环境良好, 吸引开发建设的房地产数量比较庞大, 逐渐盖起楼房的河道两岸, 建筑物过高过密。不仅对延伸纵深的水陆风向城镇产生一定的阻碍, 还使滨河区域失去自然生态环境魅力。很多用地将应属河道的空间大量占据, 不断减少河流过水断面, 增加了城镇防洪的压力。而且因规划不够合理, 背水建筑物建于河道中对行洪安全也产生十分不利的影响。

3 河道景观生态设计

生态设计是指协调生态过程使其破坏环境程度最小的设计形式。对物种多样性尊重, 使资源被减少剥夺, 动植物生存环境质量得以维持, 对于人居环境及生态系统具有重要改善作用。河道生态设计不只是对河流自然环境进行保护, 而是在防洪抗旱时, 明显降低河流环境受人类的干扰, 与自然达到和谐共存。其目标主要是将河流真正复苏, 河道湿地恢复净化功能, 对滨河地带进行保护以形成多样化生态系统, 从而为生物创造适宜的环境条件, 提高河道景观的优美性。

4 河道景观生态设计方法

4.1 近自然河道设计。城镇河道景观设计应基于对河道生态特征的深入了解, 对其自然生态过程尊重。将自然元素应用于设计中, 为自然界生物创造更有利生存发展的条件。采取人与自然和谐相处方法治理河流, 实现与自然接近、降低成本及使景观保持优美的一种设计方法。该设计方法应遵循自然发展生态系统发展规律, 有机结合社会与生态效益, 有力促进退化生态系统的恢复, 进而提高河道景观的优美。

一是按照统筹兼顾, 整体协调原则对水域生态环境进行改善, 组合功能, 结构具有多样性, 使河道亲水性得到改进, 娱乐性得到提高。二是保护景观生态原则。基于生态学对自然河道进行模拟, 使河道恢复自净能力, 生物多样性得到保护, 采用天然材料, 加强植物造景, 对于自然循环具有促进作用, 进而使景观发展实现可持续性。三是亲水及开放性原则。对构建的河道亲水建筑的提高重视程度, 充分利用河流交汇的开阔视野等有利条件, 对浅滩湿地进行精心规划, 架设平台、曲桥等建筑物, 提高沿河空间景观的个性化。

4.2 河滩地生态设计。产生大洪水时被淹没和调蓄的区域形成河滩地, 也是一项重要的河道景观生态设计内容。结合城镇特点, 不仅实现对环境的美化, 还能提高生物多样性, 为野生动植物创造有利的生活空间。在建设河滩地植被及恢复生态中, 可将湿生灌木适当进行栽种, 栽种密度在无土壤河滩地及近河道纵向中心区应相应加密, 可提高积累土壤及稳定植被的作用。居民户外活动也可将河滩地作为一个场所, 在与居民区临近区域, 采取分层断面设计为大众提供慢跑、散步及日光浴等场所用于居民活动。河滩地景观独特, 吸引力强, 不可缺少植物景观。滨河植物造景, 应对植物生态习性尊重, 使滨江带发挥应有的生态效益。

4.3 沿河建筑物生态设计。河道空间开阔, 河道结合河岸两侧建筑能够形成城镇景观环境。在河道生态设计过程中应对沿河建筑物进行景观生态设计, 因各城镇具有完全不同的风土人情, 河道两侧建筑物的构成景观也存在较大差异。因此设计河道沿河建筑物时应协调同地区周围建筑物风格, 使其融为一体。发展速度不快的城镇其河流由于不具有较高的开发利用程度, 土地利用通常还主要是非建设用地, 在采用复式断面进行治理。而发展较快的城镇其河道两岸具有较多的建筑物, 狭窄的河床不具有较大的拓宽空间, 难以达到自然河道的弯曲及水系分流效果。可采取河床局部高程变化、生态处理护岸及淹没水面程度等方法形成与自然河道相似的效果, 有机结合建筑与河道景观。

5 结论

综上所述, 城镇河道治理的发展应以景观化、生态化为目标, 加强保护水体, 河道湿地恢复生态功能, 生态系统保持稳定, 使其生态涵养能力得到有效提高, 进而提高景观效果。不仅能够恢复河道原貌, 还能提供丰富的旅游休闲资源。城镇河道及其周围景观资源十分丰富, 发展潜力巨大。只有基于自然发展规律, 合理改造利用河道景观, 才能使河道景观综合效益明显提高, 为不断改进城镇风貌发挥十分重要的作用。

摘要：本文基于对城镇河道建设中常见的破坏生态问题进行了分析研究, 有针对性地提出治理城镇河道过程中, 应采用结合景观与生态设计的方法, 对于提高河道景观生态的美观性, 以及改进城镇风貌都具有十分现实的意义。

关键词：河道建设,景观生态,设计方法

参考文献

[1]朱国平, 王秀茹, 王敏.城市河流的近自然综合治理研究进展[J].中国水土保持科学, 2015, 11.

[2]朱国平, 徐伟, 齐实等.山东省招远市城东河河道近自然治理设计初探[J].水土保持研究, 2013, 10.

[3]王绍斌, 林晨.从凉水河干流综合整治工程看城市河道的生态设计[J].北京水利, 2014, 8.

[4]金舒丽, 袁兴中.城市河流近自然治理概念构架与治理设计[J].资源开发与市场, 2013, 13.

设计的生态方法论文 篇3

【关键词】水利工程；生态；设计原则

生态水利工程在水利工程中属于一个新分支，主要研究的是水利工程满足社会需求的前提下，还能够对水域的生态系统以及可持续性进行维护的技术方法与原理的工程学。生态水利工程所具有的内涵是指：新建工程在进行传统的水利建设同时还要兼顾生态河流系统的修复任务。对已建成的工程则注重受到严重干扰河流的生态修复工作。生态水利工程同时与环境立法、清洁生产以及传统的治污技术与资源有效管理结合在一起，进而一套系统的河流生态预防保护系统，成为河流生态建设过程中最为重要的手段之一。

一、生态水利工程的概念分析

生态水利工程是一门正处在发展阶段的新学科，以水利工程学科为基础，着重研究在水利工程建设过程中的水资源利用情况，以及在满足人类需求的基础上，促进生态健康发展。生态水利工程主要包括以下几个方面的内容：首先，在进行工程开发的过程中，要将生态系统考虑其中，减少对生态环境造成影响，视水利工程为生态系统的重要组成部分；其次，由于传统的水利工程建设通常会对生态环境造成一定的影响，所以生态水利工程的建设过程中，要尽量避免对环境的破坏；第三，生态水利工程投入运营之后，要根据生态规律控制水资源，防止对原有生态环境的破坏，生态水利工程建设的过程中要在满足实际需求的基础上，全面考虑生态规律；第四，在进行生态水利工程地址的选择时，要将对生态系统的影响程度视为重要因素来考虑，一定选择在对生态环境影响较小的地方，这样便可以减少工程建设过程中，以及水利工程投入使用后对生态环境造成的破坏。

二、生态水利工程的设计原则与方法

（一）工程的安全性与经济性的原则

生态水利工程具有非常强的综合性，在河流、水域的综合治理过程中，不仅要满足社会的需求，还要满足防洪、灌溉、发电、旅游以及航运的需求，并且还要兼顾到生态系统的可持续性需求。生态水利工程，在原理上应当符合水利工程学以及生态学的要求。在工程建设的过程中还要符合工程力学以及水文学的相关规律，进而保证工程设施的稳定、耐久以及安全性。工程设施在设计的过程中应当在设计标准所规定范围之内，要能承受住洪水、干旱、侵蚀、风暴等自然产生的载荷。除此之外，还要依照河流地貌学的原理对河流的纵断面与和断面进行合理的设计。对于泥沙的输移、冲刷、淤积以及河流的侵蚀等特征要进行充分的考虑，对其河势的变化规律进行动态的研究，确保在河流修复的过程中，工程具有良好的耐久性。在建设过程中，还要分析工程经济、合理性，应当遵循小风险、大利益的原则。因为生态演替过程以及所得到的结果事先很难得到把握，造成生态水利工程往往都具有一定的风险。在这样的背景下，就需要在设计规划的过程中进行方案的比选，对于生态系统长期的定点监测与评估要给予足够的重视。

（二）提升河流形态所具有的空间异质性的原则

通过对大量相关的生物群落资料进行的研究，能够清晰的发现，生物群落是否具有多样性同非生物环境所具有的空间异质性之间存在很大的关系。这里所说的生物群落指的是在特定环境、特定空间下，由一定的生物种类所组成，并且同环境之间能够互相作用、互相影响，具有特定功能以及一定结构的生物的集合体。通常所说的生物群落的多样性指的就是群落中功能与结构的多样性。事实上，生物群落的多样性问题指的是物种水平上存在的生物多样性。在一个地区中，空间异质性若是非常高，那么就说明其能够形成许多的小环境，这样就能够为更多的物种提供生存的空间。反之，若是非生物环境非常单调，那么生物群落的多样性就会降低，群落的密度、比例以及性质都会发生相应的改变，渐渐的就会导致生态系统出现某种程度上的退化。

（三）生态系统本身的自我设计与自我恢复的原则

生态工程在设计上可以说是一种指导性设计，也可以称为是辅助性的设计。通过生态系统说具有的自组织与自设计的功能，能够从自然界中选择适合的生物物种，构成合理结构，进而实现设计。通过对成功的工程案例调查表明，自然与人工所做的贡献分别占据一半。在传统的水利工程建设过程中，主要的目的就是为了对自然的河流与水域进行控制。在对生态水利工程进行设计时，工程的设计人员必须放弃对自然进行控制这一动机，运用新的工程建设理念，善于运用系统本身所具有的设计、组织能力，更深层次的达到人与自然和谐相处的目的。除此之外，任何生态水利工程的建设都应该重视因地质疑，给予每一条河流所具有的美学价值以及自然属性以充分的尊重，进而找到最合理的生态工程建设方案。在自设计理论的适用性方面，有很多具有决定性的因素，其中包括水的流量，水的质量，水文特征，土壤与地貌等生态因子，此外，生物种类、密度以及群落的稳定性等因素也对其起着决定性的作用。

（四）景观尺度以及整体性的原则

在对河流以及水域的生态系统进行修复、规划以及管理的过程中，应当将可持续性、长期、大景观尺度作为实施的基础，而不是在短期、局部、小尺度的范围内来实施。在大景观的尺度上进行河流的修复具有修复效率高的优势，而在小范围内进行生态修复，不仅效率比较低，其成功率也得不到保证。所谓的整体性就是从生态形同所具有的功能以及结构出发，对系统各要素之间交互的作用进行充分的了解与掌握，进而提出一个能够综合的、整体的对河流生态系统进行修复的方法，而不是只在河道的水文系统修复上下功夫，更不是修复某一单一的动物或者植被群体。

（五）反馈调整式的设计原则

对生态水利工程进行的设计，主要还是对成熟完善的河流生态系统结构进行模仿，争取最终能够形成一个可持续、健康的生态系统。在河流的工程项目实施之后，就揭开了自然生态不断演替的一个动态的过程。但是这个过程可能会与预期目标之间存在一定的差异，出现各种各样的可能性。除去自然系统进行的自主演替之外，人类系统对其造成的干扰以及产生的变化也能导致生态系统进行自我调整。生态水利工程在设计上的这种不确定性与传统工程再设计上的确定性存在着很大的不同，其使用的是反馈调整式设计方法。主要是依照设计——执行——监测——评估——调整这样一套流程，并且以一种反复循环方式来运行的。整个流程之中，监测是整个工作的基础。监测的任务主要包括水文监测与生物监测两种。要想达到良好有效的监测目的就需要在工程建设的初始阶段建立起一套完整有效的监测系统，并且进行长期的检测。

总结

生态水利工程建设对于河流、水域治理与修复，生态保护、以及国家的可持续发展策略都就有巨大的促进作用。通过文章的论述能够发现，生态水利工程的设计原则牵涉到以下的四个方面，分别是安全性和经济性的原则，提升河流形态空间异质性的原则，生态系统本身的自设计、自恢复原则、景观尺度以和整体修复原则以及最后的反馈调整式原则。只有完全了解与掌握以上的五种原则，才能更好的进行生态水利工程的建设，进而使其能够发挥更大的效用。

参考文献

[1]余兴明.生态水利工程的设计原则[J].中国水利，2008（1）.

[2]王立明.海河流域平原河流生态系统的演变及生态修复对策[A].2011中国环境科学学会学术年会论文集（第三卷）[C].2011年

设计的生态方法论文 篇4

2.2.2生物空间最小需求法 生物空间最小需求法从水文、地形和生物及其相互关系角度研究生物对生存空间的最小需求.生物对环境的.需求需要从食物、栖息地、水温、水质、水流状况和生物间的相互作用等方面进行分析研究.由于现在对生态系统的研究深度有限,加之中国河流生物资料缺乏,无法全面考虑上述全部因素.从中国的现状资料条件看,具有从生物对生存空间的需求方面进行研究的基本条件.

作 者：徐志侠 王浩 陈敏建 唐克旺 王研  作者单位：徐志侠(河海大学,水资源环境学院,江苏,南京,210098)

王浩,唐克旺,王研(中国水利水电科学研究院,北京,100044)

设计的生态方法论文 篇5

采用多环芳烃检测、LC50检测和发光细菌检测3种方法对重柴油污染的`生态毒性进行初步研究.研究结果表明:重柴油中检测出16种有毒有害多环芳烃化合物;对海洋生物日本大螯蜚半致死质量浓度(LC50)为0.105 mg/L;发光细菌检测生态毒性相当氯化汞质量浓度为0.088 mg/L,表明发光细菌法检测海水油污染生态毒性是一种可行的方法.

作 者：刘长安 姜洋 王慧 张帆 关道明 LIU Chang-an JIANG Yang WANG Hui ZHANG Fan GUAN Dao-ming 作者单位：刘长安,张帆,关道明,LIU Chang-an,ZHANG Fan,GUAN Dao-ming(国家海洋环境监测中心,辽宁,大连,116023)

姜洋,王慧,JIANG Yang,WANG Hui(国家海洋环境监测中心,辽宁,大连,116023;大连水产学院,辽宁,大连,116023)

生态建筑的设计的准则 篇6

这其中，前者主要指对自然资源的少费多用，包括节约土地，在能源和材料的选择上，贯彻减少使用、重复使用、循环使用以及用可再生资源替代不可生资源等原则，

后者主要是减少排放和妥善处理有害废弃物(包括固体垃圾、污水、有害气体) 以及减少光污染、声污染等等。对小环境的保护则体现在从建筑物的建造、使用，直至寿命终结后的全过程。

以建筑设计为着眼点，生态建筑主要表现为：利用太阳能等可再生能源，注重自然通风，自然采光与遮阴，为改善小气候采用多种绿化方式，为增强空间适应性采用大跨度轻型结构，水的循环利用，垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。仅以上几个方面就可以看出，不论哪方面都需要多工种的配合，需要结构、设备、园林等工种，建筑物理、建筑材料等学科的通力协作才能得以实现。这其中建筑师起着统领作用，建筑师必须以生态的观念、整合的观念，从整体上进行构思。

生态建筑设计的优化方法探讨 篇7

为了减小建筑污染对生态环境造成的影响, 生态建筑的数量不断增多。在生态建筑的设计工作中, 需要注重各个环节的细节处理, 设计人员依照绿色环保的设计思路开展不同方面的设计工作。在保证工程质量的同时, 实现建筑的绿色化。

1 生态建筑优化设计原则

1.1 与自然环境相协调

基于建筑工程的自身特点, 必定会对自然环境造成一定的损害。如果在设计工作中没有重视对自然环境的保护工作, 则工程在施工阶段以及投入使用之后, 将会对环境造成极大的负面影响。不仅不利于建筑的长期使用, 还会使人们生活的环境加倍恶化, 对人们的身心健康造成伤害。为了避免上述现象发生, 设计人员在开展生态建筑的设计工作中, 必须在各个环节中注重对自然环境的合理保护, 同时, 对自然资源进行适度、合理的利用。这样做的优点在于:不仅可以减少建筑本身的能源利用与消耗, 还可以最大限度的满足降低能耗和环保方面的要求。对人与自然和谐相处有着积极的意义。例如:如果在建筑设计中, 合理利用太阳能, 则降低了照明设备的使用频率;如果采用喷水装置达到降温的目的, 则减少了建筑内部空调以及制冷装置的使用频率;如果在建筑中合理设置通风孔洞, 则能够保证建筑内环境与外部的空气正常循环与流通。

1.2 以人为本的设计理念

生态建筑的设计和施工等一系列工作最终都是为人们的工作和生活服务的, 也就是说, 生态建筑最为关注的问题就是人们的身心健康是否得到有效的保障, 是否提供了一个有益于人们开展社会交流的社交环境, 满足人们生活方面的要求, 这些都是生态建筑在人文方面所需要实现的目标。生态建筑的建设目标之一就是最大程度的满足其人文属性, 为人们营造一个健康、舒适、合理的生活和工作空间。生态建设的设计和施工过程不仅仅涉及到普通建筑工程的全部工作, 还必须对社会、人文以及施工和自然状况等因素进行合理的融合, 是一个涉及问题较多的系统性工程。

2 生态建筑设计的优化方法

2.1 整体设计方法

只有从建筑的整体出发, 全面的分析和设计建筑中的每一个环节, 才能实现对建筑物的全面把握, 从全局的角度开展设计工作。整体的设计方法涉及到两个方面的内容:一方面是自然生态环境与建筑本身的协调关系, 另一方面是社会环境和建筑本身的协调关系。由于较好的自然环境能够陶冶人们的情操, 改善人们的健康状况, 调节心情, 缓解疲劳, 所以在对建筑区位进行选择的时候, 其他条件相近的情况下, 应该优先考虑生态状况优越的地点进行建筑设计与施工。由于自然环境的缺陷需要通过对建筑物的改进来弥补, 所以, 在进行施工的过程中, 应该尽量减小建筑物对土壤的损坏程度以及对周边环境的污染和干扰程度。在确定好建筑地点以后, 下一阶段的工作要满足以下几个方面的要求:首先, 对于已有的生态组成部分和因素, 要尽可能的保留, 不做改动, 使自然环境保持其固有的特色和状态, 尽可能降低人为修饰的程度。其次, 设计人员在设计工作中, 需要满足确定的要求, 包括:尽量保持原有的地形和地貌特点;保护植被不受损坏;对地质状况和水文条件有全面的把握, 并且不进行改动;保护土壤不被损坏。

社会环境和建筑协调的设计方法, 即在进行建筑设计以及施工的全过程中, 要有效把握几个方面, 包括:对于已被国家列为保护建筑的名胜古迹、古建筑等, 要重点保护, 具有不同时代气息的景观和景点、建筑, 要进一步的继承和发展;具有地域特点的生态环境和自然景观要受到合理保护, 并在此基础之上进行适当的维护和保养;适当、合理的建设城市新景观, 适度使用城市中的能源和资源, 比如:土地。不允许过度使用资源。尊重地方居民的风俗习惯以及生活方式, 不允许扰乱当地居民生活的设计与施工;设计和施工中, 适当引用当地的施工技术和手段, 使生态建筑在具有地方特色的同时, 又得到了长足的进步和发展;使居民融入到绿色建筑设计当中。

2.2 高效节能的设计方法

这种设计方法主要强调两个方面的内容, 第一方面:高效率;第二方面:节约能耗。建设投入使用以后, 会利用大量的能源, 如果对不同环节的设计工作中进行适当的节能考虑, 将会节约大量的能源, 也就是实现了建筑设计的低能耗。设计人员在工作中尽量减少浪费, 同时, 注重合理利用自然能源。比如在不同的工作环节中, 材料的选择方面, 采用节能环保的新型建筑材料;合理使用太阳能、风能等。技术的不断进步, 带动了能源利用方式的改变和优化。设计人员在很多建筑设计当中对太阳能进行了合理的利用, 不仅节约了能耗, 也积极响应了国家新能源建设的号召。在目前的建筑设计和施工中, 太阳能已经承担了多项工作, 包括:取暖、干燥、加热、降温等。另外, 基于物理学中的原理, 也可以通过适当控制温度差和压力差的方式来减少建筑本身的能量消耗。

2.3 灵活的设计方法

生态建筑设计中, 需要根据施工地点的实际状况以及外部的自然环境, 合理、灵活的选取设计方法和手段, 设计中遵照适度、合理、高效、科学的原则。对建筑材料的合理选择是设计工作中的一个重点环节, 生态设计者根据建筑的状况, 提出所需材料的主要性能参数, 然后进行节能、环保方面的考虑。建筑材料首先要保证工程质量、性能以及安全性;其次, 绿色环保, 对环境低污染或者零污染;最后, 减少能源的损耗, 节约材料和自然资源。国家大力宣传可持续发展的工作战略, 将这一原则应用在绿色建筑的设计方面, 为设计工作增加了一定的难度。材料的选择过程中更加需要进行全方位、多角度的考虑与比较。设计和施工每一个环节中的工作, 可能都与其他环节有所联系, 只是程度有所不同, 包括:选择材料、合理加工、功能特性、维护保养以及废弃物的回收与处理等。每一处都体现着生态功能与自然环境的紧密联系。

2.4 循环利用的设计方法

生态建筑中需要合理开展通风、空调以及采暖系统的设计工作。建筑外表面的设计中, 要全面考虑不同的细节, 注重保证围护结构的热效率;不同的用电电器、使用设备和照明设备需要从节能的角度进行合理设计。对建筑垃圾和生活垃圾进行合理处理, 避免或者降低微生物的肆意生长和繁殖。控制建筑材料的采购渠道, 降低材料挥发性气体挥发的概率, 使建筑中照明设备的光线与阳光光线相近, 营造一个适合人们正常工作和生活的光照条件。尽量减少建筑垃圾的产生, 对于能够二次利用的材料, 做好回收工作, 不仅降低了污染, 而且节约了资金投入, 提高了人力资源的使用效率。比如:铝、钢等金属材料都是可回收利用的建筑材料, 可以再次加工成产品进行使用。为了保证建筑的安全性能以及再次利用, 屋面、门窗、地板等部位均需进行绝热处理;为了节约水资源, 在建筑中合理安装可循环利用的设备。

3 结语

生态建筑的设计与施工必须建立在保护环境、节约能源、与自然协调发展的前提下。设计人员应该在确定建筑地点以后, 针对施工地点的实际状况因地制宜的开展设计工作, 在保证建筑工程质量以及使用寿命的前提下, 满足建筑绿色化、节能化与可持续发展方面的要求。

摘要：根据生态建筑优化设计的原则, 从整体设计、高效节能、灵活设计、循环利用等方面, 阐述了生态建筑设计的优化方法, 以减小建筑污染对生态环境的影响, 实现建筑与环境的协调发展。

关键词：生态建筑,节能,自然环境,设计方法

参考文献

[1]周宵.生态建筑的设计原理及设计方法研究[J].低碳世界, 2014 (19) :22-23.

[2]王慧丽.生态设计原理及设计方法对建筑设计的作用[D].上海:上海科学技术学院, 2012:119-123.

概述生态建筑中住宅设计方法 篇8

关键词：住宅;生态;建筑;设计

1.生态住宅的涵义

根据世界卫生组织（WHO）的定义，所谓“健康”就是指人在身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态。据此定义，“健康住宅”不仅仅是住宅+绿化+社区医疗保健，还指在生态环境、生活卫生、立体绿化、自然景观、噪音降低、建筑和装饰材料、空气流通等方面，都必须以人的健康为根本。

2.生态住宅建筑设计的重要性

2.1提高居民生活质量的需要

生态住宅能够减轻居住区环境的污染，能使废弃物减少到零排放或零污染，做到再生、循环使用和重复使用，生态住宅可为人们提供最大的自然度和自由度，充分有机地利用自然的原材料，大大减少了有害建筑材料对人体的污染，使人们居住更加舒适。

2.2节约能源和资源的需要

住宅建设每年消耗大量能源和资源，随着社会的进步和人们生活水平的日益提高，合理规划项目用地，以提高土地使用效率，采用科学的建筑体系，以提高建筑的有效使用面积和耐久年限，限期淘汰能耗大的建筑材料，节约不可再生原料和短期资源，多使用自然建材和当地材料。

2.3时代与社会发展的需要

可持续发展是时代的主旋律，是经济社会发展的新战略，而生态环境建设是实施可持续发展的前提和基础，生态环境质量直接影响着可持续发展的潜力。住宅是城市建设的基础，生态城市应该为居民提供良好的居住、生活和工作环境，从而使居民的生活得更美好、更舒适、更和谐。

3.生态建筑中的建筑设计方法

3.1通风设计

生态建筑的突出表现为住宅对人们的健康作用，而通风设计是生态住宅设计的关键。通过和自然界的充分合作，能够在过渡季节依靠自然通风，来满足住宅的室内环境的要求，这种做法不仅可以节省住宅室内空调消耗，而且还能够塑造出一种比以往更加舒适的室内环境。在进行住宅单体设计的过程中，做到合理设置门窗，调节室内通风。首先对住宅群就整体采用“风墙”体系，住宅楼的两边设置阳台作为开风口，而为了能够在每个开风口的位置引入自然风，会在两边布置两块挡风墙，二者形成一个喇叭状的口袋，能够将风捕捉到阳台里面，然后再通过阳台门的开口去控制风量的大小，形成一个“空气锁”，能够有效地利用自然风来创造舒适的室内环境。在国外，小区住宅楼就是一个整体，竖向的拔风空间的设置，可以直通每一户。对于室内通风的改善效果能够达到60%以上，而在炎热的夏季，则可以将地下室的凉风抽到地上的楼层用于降温，可以在竖向空间顶部设置一个蓄热墙用于吸收热能，利用热空气的上升产生对流，以此来解决住户通风以及排除室内的浊气，同时还可以在冬季用来取暖，可以通过调整竖向空间上部窗口的开启面积大小来对自然通风量进行控制。还有的利用机械通风加强竖向的空间的拔风作用。其次，利用保温系统和新风系统进行配套使用。尤其是在客厅及卧室安装进风器，在厨房以及卫生间安装排风器，这样才能够将污浊的空气排出室外，把外界新鲜的空气进入进来，维持人们的正常呼吸。

3.2平面设计

评价住宅平面设计是否合理的关键性条件是看其是否能够节约能耗。在进行住宅的平面设计中，考虑最多的是夏季的穿堂风以及全明房，这是最主要最关键的考量因素。住宅房间的进深对于穿堂风的效果及其形成都有着决定性的作用，一般而言，房间的进深不应该超过15米。在进行住宅平面设计的过程中，把电梯以及楼梯间和卫生间布置在建筑的外层或者是西侧，能够有效地减少太阳对室内空间的热辐射。阳光间作为住宅降低能耗的一个最有益的补充，与阳光间相连接的方面不仅仅可以减少热量的损失，而且还可以减少对于制冷的消耗。在北方，阳光间作为日照最充足的房间，也是作为利用太阳能的一种最主要的方法之一。所以，在进行住宅的平面设计的时候一定要将这种开敞式的空间设计成为室内花园，能够进一步改善室内的环境。在平面设计图上要把握突出部位以及实体片墙的合理设置对于引导自然通风以及遮阳都有着比较明显的效果。

3.3立面设计

在进行住宅平面设计的时候一定要根据当地的气候情况来改变墙体的角度，可以适当的提高住宅对于气候的适应性及其对自然资源的最大限度的利用。比如说采用层层退台的方式来获得更大面积的阳光照射。在北向墙面可以结合屋顶作适度的内倾斜，也可以将冬季的寒风导向天空，以此来减少冬季北风对建筑的风压，用此办法来降低维护结构内的热渗漏，这样也可以创造出比较优美的住宅外形。

3.4遮阳设计

太阳辐射对于建筑的影响比较大，而日照能够使得室内获取更加充分的阳光，尤其是在冬季，一般情况下，太阳的辐射能够使得建筑达到一定的热量，以此来降低建筑的热负荷，但是对于夏季来说，太阳辐射的热量对于空调来说就构成了负荷。有美国研究人员对于墙体以及玻璃的太阳辐射热量进行比较，结果发现通过玻璃进入到住宅室内的太阳辐射量是墙体的30倍以上。而一旦增加的遮阳措施的话，这种热能的通过量明显有了很大的降低，只占了原先热量的1/3左右。外遮阳是我们日常生活中使用频率最高的遮阳设施，它能够将80%的太阳辐射产生的热量遮挡在住宅室外，能够有效减低室内空调的负荷，达到节约能源的效果。充分结合现代建筑形式，在西向以及南向安装可以调节的外遮阳，能够根据具体的情况来进行调解，这种做法既能够满足因为夏季炎热遮挡太阳热量的要求，同时又不影响到采光和冬季的日照需求，而且还可以进行进一步的安装光、温感元件以及电动构件，以此来实现智能化的全自动控制，合理利用太阳辐射，做到节约能源。对于外遮阳来说，内遮阳的设施对于太阳辐射的遮挡效果是比较弱的，但是对于住宅建筑来说，不管是从私密性的角度来看还是从防止眩光的角度来看，这二者的考虑因素都是必须的。

3.5窗户设计

窗户作为建筑设计中必不可缺少的一部分，能够使采光以及通风有着大大地改善，同时还能够使住宅空间有一定的开敞作用，能够扩大视野，但这其实也是建筑耗能的一个最主要因素。增大窗户面积可以引入更多的太阳能，但窗户的传热系数比其他外围护结构大得多，窗户面积增大势必会引起更多的能量消耗，因此必须将窗墙比控制在合适的范围内，在满足基本采光和通风的前提下，应尽量缩小窗墙比以解决这一矛盾，同时应对南北向窗墙比作适当调整，而不是仅仅为了造型就南北向均采用飘窗，或为取景之故甚至毫无理由地采用落地窗等时下流行的设计方法，在增大采光通风面积的同时产生过大的耗能量是得不偿失的。因此，应以满足室内采光、通风要求作为窗墙面积比的确定原则，来规定窗墙面积比的数值是它能基本满足较大进深房间的采光、通风要求。近年来居住建筑的窗墙面积比有越来越大的趋势，这是因为商品住宅的购买者大部分希望自己的住宅更加通透明亮。考虑到临街建筑立面美观的需要，窗墙面积比超过规定值是允许的，但应首先考虑减小窗户阳台透明部的传热系数，如采用单框双玻璃或中空玻璃窗，并加强夏季活动遮阳，其次可考虑减小外墙的传热系数。

4.结语

总之，我国住宅市场发展迅速，住宅设计从生存型逐步向功能型、舒适型转变，开始出现体现人文关怀、节能环保、科技创新理念的住宅。绿色生态住宅充分利用环境自然资源，以有益于生态、健康、节能为宗旨，确保生态系统的良性循环，确保居住者在身体上、精神上、社会上完全处于良好的状态。

参考文献：

[1]西安建筑科技大学绿色建筑研究中心·绿色建筑·北京：中国计划出版社，1999：177.

设计的生态方法论文 篇9

张家英

生态学认为，世间万物是相互关联的，人类的学习既是本身生存的需要，又是实现自身价值的手段，只有遵循自然发展规律才能实现天人合一。同理，中学历史教学方法生态化，是对目前我国中学历史教学改革的深层次拓展。

扈中平、李方等认为“教学方法是为了达到一定教学目标，教师组织、引导学生进行专门内容的学习活动所采用的方式、手段和程序的总和；包括教师教的方法、学生的学法、教与学方法”，[1] 它和教师的教学目标紧紧联系在一起的。所以，教学方法“必须在构成一切教育现象的基本目标、内容、方法的关系中加以研究”，[2] 因此，生态教学方法是用生态学的原理和方法来认识、组织课堂教学活动，生态系统中师生生态主体通过课堂教学过程中的物质循环、能量流动、信息传递来实现作为生态主体的教师调控的过程和同样作为生态主体的学生学习的协同进化的方法。运用生态教学方法，会形成一个师生互相协作，互相尊重，具有开放性、整体性和可持续发展的课堂生态系统。

一、传统课堂生态失衡归因

1.生境：教学活动与社会需要脱节

人是社会的人，人和环境是密不可分的，环境对人的生存起着促进或阻碍作用。这里所说的生境是各种生态因子综合起来，推动师生实现正常教学活动和所处的社会、自然、规范环境。目前高中历史教学重应试、轻素质，重形式、轻文化意识的培养，大部分教师围绕着高考指挥棒进行机械的题海战术，对于历史认识能力培养是非常薄弱的，这在提倡的素质教育是极大的障碍性因素，使学生对历史踪迹探讨，人类辉煌文化的了解是起了相当大的限制性作用。2.耐受定律：课堂教学手段单调乏味

谢尔福德耐受定律认为，一种生物要生存下去，必须依赖一种综合环境的全部因子，只要其中一项因子量或者过多或者不足，超过了这种生物的承受程度，这种生物将不能生存。目前的历史课堂教学主要是以教师为轴线展开的填鸭式教学，忽略学生的情感因素，教师为了实现特定时间、特定内容的单向传授而口干舌燥唱独角戏，学生索然无味听和记，这根本无法调动学生学习的自觉性与主动性，同时也对教师的教育热情起着磨灭作用。

例如师生共同面对一次重要考试的失利时，本应通过双方反思后确立改进的目标，但是在学校、家庭过度的外界干扰下将有可能使师生自我纠错、改善教与学方法的能力受到限制。同样，假如教室中有“距高考还有XX天”的大字，这在教师心理上造成很大的压力，意味着好好教，不然考不出好成绩，同样给学生压力，“好好学，否则这门课就要拉后腿了”。3.综合优势比：评价方式单一

生态学理论认为，综合优势比指在评价一种生物或者生物种群中的个体在所处环境的位置时，不是用一种单一指标来考察，而是运用多项指标综合衡量它的地位和作用。作为生态主体的学生都有自己的特长，学生对于教师和学校的评价相当敏感。目前毕业会考通过率、高考分数仍然是衡量教师教学效果和学生学习效果的主要指标，教师只能为会考和高考而教，学生只能为了分数而学。显然，传统的历史教学方法已经不能适应教育发展的大潮流和社会发展对青年一代的要求，这就要求我们转变传统的教学方法，从师生平等、同为教学活动的生态主体入手，抛弃高中历史教学效果量化的考核方式，采用考核为终身教育服务的方式，这对重视师生生态主体作为人的生命性存在正是适应新形势、回答新问题的需要。

二、生态教学方法对高中教学效果的影响

1、收支平衡、开放有序

辩证唯物主义认为，“自然界是优先于人类社会的发展”，[3] “只要有人存在，自然史和人类史就互相制约”，[4] “历史本身是自然史的即自然界成为人这一过程的一个现实部分”，[5] 而“相互作用是事物的真正的终极原因”，[6] “作用于他身外的自然在改变时，也就同时改变他自身的自然”。[7] 根据热力学第二定律，如果一个系统同环境之间没有物质、能量和信息的交换，系统内部能量和物质、信息终究要实现热力学平衡，这是系统的总熵达到最大。历史课堂生态系统是一个开放系统，它不断和外界环境进行物质流、能量流、信息流的交换，并有趋向输入和输出平衡的趋势。所以，历史课堂生态系统内外的物质能量信息必须开放有序，才能保持相对稳定的合理结构，维护和保障物质的正常循环畅通。

当今世界知识变革的速度越来越快，中学历史教师对教学方法的研究和使用也要随着时代的变化而变化，这就要求必须转变教学观念，树立新的教育观、人才观，改革传统历史教学中忽视学生内在需要、感受的“满堂灌”、“填鸭式”教学方式，注重加强学生形成深刻的认识能力、较强的运用能力的历史视野培养。比如在教师教“市的变迁和城市的发展”内容时，教师提问学生“什么叫市”？学生回答后请另一位同学说明城市是如何发展起来的，并举例中国的城市和国外的城市说明。同时，教师要让学生展开思维的空间，提示学生，每一次城市的发展是否使城市的空间变得越来越大？是否带来对生态环境的破坏？举例说明北京城建国前后的变化（建国后大量的旧城墙被破坏，是否破坏了历史人文环境？应该如何修复？）学生在课堂上充分发挥想象的能力，使课堂变得生动有趣，这从表面上看，城市发展和生态环境的破坏和修复不是本课要讲的重点，但是通过这一方式，将使学生对城市的变迁有着更深刻的理解，对本节内容的掌握也是比较牢固。

由师生生态主体平等对话、共同探索、共同解决问题方法，基本形态是教学对话和课堂讨论，核心是集体讨论和集体思考为基础的教学活动。这类方法焦点是师生生态主体双方，重点是师生生态主体交往与互动上。这有利于学生生态主体发展创造能力和自主性，形成鲜明的社会态度。同时它可以使学生生态主体自主自由思考，发表他们的疑问、疑点、见识，而解决问题，让学生生态主体在学习中产生极大的满足感，增强内在生命力，亦可使教师生态主体在教学中实践“人本”的教育理念。

2、生态系统资源拓适

马克思、恩格斯认为，“人以创造环境”，[8]但“人的性格由环境造成，那就必须使人的环境成为合符人性的环境”，[9]同时人“要认识到自身和自然界的一体性”，[10]这就需要对生态系统进行拓适。拓适是指在生态系统内，当资源不能满足需要时，生态主体需要拓宽自己的生存空间，和外界环境不断地交换能量，既要单向努力对外部进行客观营造，也要自己主动适应的双向互动过程。

教师生态主体通过生态化的教学方法使学生生态主体在课堂上获得终生学习的能力，让学生生态主体融人到整个历史文化的大氛围中，真正掌握历史学科的知识。在课堂教学中，教师生态主体应该做到让每个学生生态主体得到的教学资源一致，有助于改变目前单一的学习资源状态。教师生态主体对高中历史教材的解读是第一层次的文化传承和经过选择的历史文化内涵的汇总。经过教师生态主体对教材进行精细的加工和定向内化，特别是对教材诠释的生态方式，直接强化了学生生态主体对教学内容的吸收水平和激活了课堂氛围的积极效应。

3、整体的观念和优势度相结合

马克思、恩格斯认为，“自然和历史——这是我们生存、活动并表现自己的那个环境的两个组成部分”，[11]同时，“整个自然界是一个相互联系的总体”，[12]自然和历史“以种种联系和种种过程的体系展现在我们面前”。[13]所以我们对待自然和历史要有整体的观念。整体的观念是生态主体与其环境构成一个不可分割的整体，系统中诸要素不是简单的机械加和，系统的性质功能和规律不同于它的各个组成要素的性质功能和规律，可见任何生态主体都不能脱离周围环境而单独纯在。在一个较为完整的整体中，必定会有多个生态主体相互并存、相互联系，这就有某个生态主体在这个整体中的地位问题。这就是优势度。优势度表示一个生态主体在一个生态系统中的地位和作用。对于某个生态主体的有适度的评价是建立在对其他生态主体的客观评价基础上。历史教学生态学方法的针对对象要因某个生态主体而异，在课堂教学中要采取一定的措施不断促进学生的个性发展、营造创新人才成长的环境。学习主要是个交流的过程、体验、领悟的过程，给学生提供全面发展和发展个性的机会。

理念是行为的先导。[14]作为中学历史生态教学方法的应对，中学历史生态课堂要保持动态平衡、焕发生命活力，最终是促成教师生态主体的专业生命发展和学生生态主体生命的健康成长双重目标，从而在提升自己生存质量的同时探索中学历史教学的生态化，最终服务于学生生态主体生命的健康成长。

三、小结

本文借助生态学的理论分析了传统历史教学方法的弊端，通过对历史教学生态化的逻辑推理和实证研究，得出历史教学生态方法不是对传统历史教学方法的完全否定与解构，而是在继承其合理成分基础上的一种超越的结论。研究表明，生态教学方法对高中历史教学起到很好的效果。参考文献：