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2绿色建筑理念下的不同生态校园的分区设计
在进行校园建筑的设计和规划时，我国普遍将校园用地从功能上划分为教学文化区、学生生活区、体育运动区、生态休闲区、行政办公区以及教职工住宅区等六部分，在不同的功能分区内，生态校园建筑设计所用的方法也不尽相同。本文重点对教学文化区、学生生活区和体育运动区的建筑设计做出了阐述。
2.1教学文化区
教学文化区是学校建筑设计的主体区域，这一部分的建筑设计包括教学楼、图书馆、实验室训楼等。教学区是校区的核心区域，应该以中轴线形态设计成庄严宏伟的风格，以突显整个学校的风貌。在设计时还应该注意主轴线上的空间层次感和组织序列性。主轴线两边的建筑设计应该具有灵活性和变化性。从而使整个教学区的建筑设计庄重而灵活，严谨而又富于变化。河南工业大学的建筑就是这样呈对称分布的。学校正对门是中心广场，极具标志性的图书馆位于广场之后，左右分别为理科、文科教学团组以及各学院专业实验室。建筑物之间空间较大，搭配草地、花卉、树木，这样的布局既给人以庄严之感，又显得开阔、幽静，符合以人为本的理念。
2.2学生生活区
在绿色建筑理念指导下建筑设计的生态校园中，学生生活区是由宿舍楼、后勤管理中心、学校医院和服务性建筑组成的。在进行生活区内的设计时，可以开辟林间空地用来供学生休息，在空地中设计绿地、花坛、走廊、座椅等。选择生活区的花草树木时，应该选择具有不同季相、色相变化的植物，丰富生活区内的景观。为了体现设计的舒适化和人性化，要在生活区内设立活动场所。学生宿舍应该设立单独卫生间，宿舍楼内设立自习室、阅览室、接待室、洗衣房等。该区域的建筑设计应该采用智能楼宇管理系统，以方便学生的日常生活。另外，为了体现绿色建筑理念，所有的宿舍楼应该在每一间宿舍的屋面铺设多晶硅光伏板，通过这样的手段可以很好地实现对太阳能的利用，从而实现节约能源、保护环境的目的。
2.3体育运动区
体育运动区是学生活动的重要场所，是生态校园建筑设计中必不可少的重要组成部分。尤其是在现阶段国家大力倡导全面推进素质教育、促进学生健康成长的背景下，体育运动区的重要性更是被凸显出来。为此，在进行体育运动区的设计时，应该保证有较大的土地使用面积，根据学校的实际状况设立篮球馆、篮球场、足球场、网球场、乒乓球场、文体中心等职能区域，在该区周围可以栽种高大乔木，同时将喜阴性的灌木和花卉栽种在乔木下层，以形成一定规模的绿化带。这样的绿化带可以在一定程度上遮阳、挡风，同时还可以有效地减少噪音的扩散。体育运动区在设计中应该对照明灯管职能控制系统、观众导览系统、应急广播系统等进行有选择的使用，同时还要强化硬件建设。使体育运动区既具有现代化的气息，同时又能满足师生的审美需求。
为了把建筑业整个从传统的手工业作坊转到大机器工厂中，把住宅视为住人的机器，批量进行生产。一方面体现了为人类建造的民主思想，另一方面，在整个过程中，强调对自然界模式的了解。在现代建筑的领域中可以深切地感受到，一方面人的自信战胜了大自然的自信，再一个是对大自然的漠视。
从世界范围来看，生态建筑还处于前期发展阶段。从技术上来讲，新的材料、新的技术、新的思路正在不断地出现，但到目前为止，生态建筑还没有一个固定的技术套路。
一、生态设计产生于对现代建筑的反思
生态建筑的设计思想是在本世纪不断发生地区性的环境污染和全球性的生态环境恶化的过程当中，不少学者和建筑师对现代工业文明开始进行深刻的反思。美国学者提出：住宅设计结合自然首先要用生态学的观点从宏观上研究自然环境和人的关系，特别是研究现代工业在高速发展中对自然进行开发所造成的破坏和灾难，要适应自然、创造必要的生态环境；其次，用生态学的理论证明人对自然的依存关系，批判以人为中心的思想，要研究自然界的生命和非生命的依存关系，强调现代的城市建筑应该适应自然规律，设计结合自然。
人类在发展过程当中应该体现集约的原则，并在日常生活中鼓励应用这些原则，美国学者提出九项设计原则，首先尊重当地的生态环境，第二要有正确的环境意识，第三增强对自然环境的理解，第四结合公众需要，采用简单适用技术，针对当地的气候运用被动式的设计策略，第四使用节能建筑材料，第五强调集约原则，尊重自然，要与自然协调，这应该说是生态建筑基本的设计思想，第六避免使用易破坏环境产生废物的建筑材料，第七完善建筑空间使用的灵活性，坚持越小越好，将建设运行的资源和不利因素降到最少，第八减少建筑过程当中对环境的损害，浪费资源和建材，争取重新利用建材和构建，第九为所有人提供可使用的空间环境。
从设计目标上看，一般现代建筑以功能和空间设计为目标，满足功能的需要，创造适合公众需要的空间；生态建筑在满足功能和空间需要的同时，强调实现资源的集约和减少对环境的污染。
生态建筑强调资源和环境，强调建筑在整个寿命周期内要减少资源能源的消耗和降低环境污染，大致归纳起来，生态建筑在整个寿命期内基本目标有：第一尽可能减少资源能源的消耗，第二把环境直接和建筑的污染降到最低，第三保护自然生态环境，第四创造健康舒适的室内外环境第五使建筑功能质量目标统一，第六使建筑生态、经济取得平衡。
在生态建筑基本目标当中，创造健康舒适的室内环境和建筑功能质量目标相统一，在很大程度上保持节俭和适用的目标。比如在挪威，在冬季是比较舒适的室内环境是25度左右，从环保和能源角度考虑，挪威把冬季环境温度定为23度左右，节约的能源达到20％到30％。
二、技术选择决定生态建筑设计水平
生态建筑要实现它的基本目标，必须要有现代技术的支持。从国内外来讲，对什么是生态技术？有什么样的定义？哪些内容？认识上还很不一致。日本建筑中心在《建筑要项》一书中提出生态技术有55种，环境共生的建筑与技术77种。1978年在加拿大召开绿色挑战会议上提出的生态技术更是五花八门。到现在为止大家对生态环境包含的内容并不统一，从比较宽泛的角度说节约资源、保护环境，目前来讲都认为是生态技术。
对生态建筑和使用技术的要求可以用三点来判断，首先技术本身的功能与生态环保功能是一致。第二要求采用的技术和制造的产品有利于资源能源的节约。第三个采用的技术和产品有利于人的健康。从这个意义上来讲，在生态建筑目前技术上应该说还是非常广的，包括门窗节能技术、屋顶节能技术等等。
所谓生态技术，包括两种情况，一种情况在传统的技术基础上，按照资源和环境两个要求，共同改造重组所做成的新技术。第二种把其它领域的新技术，包括信息技术、电子技术等，按照生态要求移植过来。从技术层次性来讲，可以把生态技术分为简单技术、常规技术、高新技术。一般来讲简单技术和常规技术属于普及推广型技术，高新技术属于研究开发型技术，从我国实践来看，应该以常规技术为主体。
在应用生态建筑技术过程当中，技术选择是非常重要的问题。一个是经济性，由于生态建筑采用哪个层次的技术，不是一个单纯的技术问题，要受到经济的制约。在我们国家普遍采用高新技术是非常困难的，我们经常碰到环保和生态利益和经济利益不完全一致。在这个取舍当中，经济性就是非常关键的。目前在欧洲，特别是在德国、英国、法国，在所建立的生态建筑上，它是以高新技术为主体。在2000年健康建筑住宅会议曾提出过高生态就是高技术的口号，所以这是在战略基础上建造生态的建筑。目前在我们国内把整个生态技术发展建立在高新技术的基础上比较困难，一个是经济发展水平，另外一个是技术和材料不太完善。
第二要因地制宜的原则，各个地方的气候不一样，自然资源不一样，在选择生态建筑，选择什么样的技术，应该根据自己的条件和特点来进行。我国北方地区主要冬季采暖，能源消耗非常大，对自然环境污染非常严重，首先要解决采暖问题。我国南方比较炎热、潮湿，通风、降温是夏季的主要问题，在南方生态建筑设计当中注重遮阳和自然通风，降低夏天的空调的能源消耗。
三、设计是实现生态建筑的基本技术策略
从一定意义上讲，生态建筑是一个宏观的概念，在考虑材料再利用，新能源开发等很多问题上都不应该停留在个体建筑这个尺度上，应该把它放到整个城市或者一个区域内通盘考虑，也可以把生态建筑认为是一个技术的集成体，许多技术问题，比如能源优化问题、污水处理问题，太阳能的采用和处理问题，并不是建筑专业范围内的问题，需要建筑师和各个专业的工程师共同合作。从技术层面上来讲，首先规划选址合理，减少环境污染，资源高效循环利用，降低能源消耗，采用太阳能、风能等等。从过程上来讲，提高建筑的保温隔热性能，实现建筑防晒，自然采光照明等，这是生态建筑采用基本的技术策略。
1生态建筑设计要点
生态住宅设计，指的就是综合运用当代建筑美学、建筑技术科学、人工环境学、生态学及其它科学技术的综合成果，把住宅建造成一个小的生态系统，为居住者提供舒适、健康、环保、高效、美观的居住环境的一种设计实践活动。这里所说的“生态”绝非一般意义的绿化，而是一种对环境无害而又有利于人们工作生活的标志。
在工程实施过程中，生态住宅涉及的技术体系极其庞大，包括能源系统(新能源与可再生能源的利用)、水环境系统、声环境系统、光环境系统、热环境系统、绿化系统、废弃物管理与处置系统、游憩系统和绿色建材系统等。简单说来，其技术策略主要体现在以下几个方面:
住宅区物理环境(声、光、热环境)与能源系统设计，包括建筑规划、建筑单体设计、建筑能源系统的设计等，同时又与绿化设计以及建材的选择息息相关，是当前生态住宅设计中最重要而又最容易被忽视的问题，智能化住宅区，包括信息管理和通讯白动化、物业管理自动化、设备自动化控制、安全防护自动化以及家庭智能化等。
1.1水资源的节省以及废弃物处理
从这个思路出发，要实现住宅设计生态化，需综合考虑三个方面的因素:住宅住区规划。建筑单体设计(包括建筑造型、朝向、定位以及细节处理如维护结构材料选择、保温方式、门窗形式等);建筑物内的环境控制系统设计。下面将从风环境设计、白然景观、光环境等方面，分别阐述可应用到生态住宅设计中的相关技术。
1.1.1住宅区风环境设计
建筑物布局不合理，会导致住区局部气候恶化。高层建筑由于单体设计和群体布局不当而导致强风卷刮物体撞碎玻璃的报道屡见不鲜。很多事例提醒规划师和建筑师，风环境和再生风环境问题已不容忽视。然而，可能是对室外风环境的预测不够重视或缺乏有效的技术手段，当建筑师们在对建筑住宅区进行规划时，更为常见的做法是过多地把注意力集中在了建筑平面的功能布置、美观设计及空间利用上，而很少(或仪仅凭经验)考虑高层、高密度建筑群中气流流动情况对人的影响。事实上，良好的室外风环境，不仅意味着在冬季风速太大时不会在住区内出现人们举步维艰的情况，还应该在炎热夏季有利于室内自然通风(即避免在过多的地方形成旋涡和死角)。从这一点上来说，在规划设计中仅仅考虑对盛行风简单设置屏障的做法显然是不够的。
1.2绿化‘水景设计和防止住区热岛现象
住宅区周围建筑的热环境不仅和气流流动有关系，同时还和住宅区建筑周围的辐射系统有关。受住宅设计中建筑密度、建筑材料、建筑布局、绿地率和水景设施等因素的影响，住宅区室外气温有可能出现“热岛”现象。“热岛”现象在夏季的出现，不仅会使人们高温中暑的机率变大，同时还促使光化学烟雾的形成，加重污染，并增加建筑的空调能耗。合理地建筑设计和布局，选择高效美观的绿化形式(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)及水景设置，可有效地降低热岛效应，获得清新宜人的室内外环境。
特别值得指出的是，生态住宅不等于简单地提高绿化率，如果住宅区绿化仅仅使用大规模绿地而不考虑与林地、水景设施以及自然通风等手段有效地结合起来，不仅不能充分发挥林地在改善室外热环境方面的巨大作用，还会把大量的金钱浪费在绿地浇灌上，可谓得不偿失。在绿化系统设计中如何改善住宅区室外环境，除了避免以上误区外，还应做好两个方面的工作:一是合理选择和搭配绿化植物和水景设置，要与整个小区的热环境设计协调起来，除了给人以视觉上的美感外，还应充分发挥植物、水在改善住宅区微气候方面的作用。二是设计中要以人为本，如果绿化设计的最后结果是把人和绿色隔绝开来，仅仅“可以远观而谢绝入内”是不可取的。
1.3日照、遮阳与采光
太阳辐射是影响居室热环境的一个重要因素，同时也是影响住户心理感受的重要因素。遮阳问题是指由于建筑物的外形设计、特别是凸凹变化的外型而引起的建筑围护结构(墙和窗等)实际按受的太阳辐射热量减少的问题。相应的，互遮阳则是指由于建筑群布局而影响到建筑物实际接受的太阳辐射热量减少的问题。
自然采光有利于人体健康和提高工作效率.我国北方冬季对自然采光就有严格要求。在住宅区规划与单体设计中需仔细考虑遮挡和自遮挡对自然采光乃至建筑物的热环境的影响。
1.4护结构布置
这里主要是指外墙和外窗等围护结构的布置，体型系数这一概念并不能充分反映护结构对建筑物热环境的复杂影响。实际上，对于不同朝向角和倾角的外墙和外窗，由于当地主导风向的不同而造成的渗透情况的不同，外表面的对流换热系数也相差很大，接受的太阳辐射随着时间变化而千差万别，夜间背景辐射状况也不相同。比较好的解决方法是利用目前国内外比较流行的建筑物能耗模拟软件(如美国的DOE一2，国内的DSeT，等等)进行模拟分析，才能得到一个比较合理的方案。
1.5噪声和污染的防止和控制
住宅区规划应有效地设计防噪系统，如将住宅区和主要交通干线相隔绝，防止主要交通干线的噪音传过来。污染控制问题也需重视，建筑物内部空气质量不好，一定是与室外空气污染有关，而通过有效的绿化、有效的组织建筑周围气流流动，可以改善室内空气品质。在设计初期，技术人员就应该深入现场进行调研和测试，检验当地的噪声或污染是否符合标准。如果不能满足要求，一定要采取相应的补救措施。如果居室噪卢超标，可考虑采用错开设计的双层玻璃窗，既能有效降低噪声，又不影响自然通风的利用。
2生态住宅原则
生态住宅是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则，即综合系统效率最优原则，设计、组织建筑内外空间中的各种物质因素，使物质、能源在建筑系统内有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无废无污染，生态平衡的建筑环境。这里的环境不仅涉及住宅区的自然环境，如空气、水体、土地、绿化、动植物、能源等，也涉及住宅区的人文环境、经济系统和社会环境。培育生态住宅概念主要是在这种观念的影响下，在住宅建设与发展中始终以生态问题为中心，在环保、绿化、安居、道路管网等方面进行系统规划与管理，使住宅区生态环境处于良性循环状态之中。
3生态住宅的技术策略
3.1追求舒适和健康是生态住宅的基础
生态住宅首先要满足的是人体的舒适性，例如适宜的温度、湿度以满足人体热舒适。此外还应有益于人的身心健康，如有充足的日照以实现杀菌消毒，有良好的通风以获得高品质的新鲜空气，以及无辐射、无污染的室内装饰材料等。在心理方面，生态住宅既要保证家庭生活所需要的安全性、私密性，又要满足邻里交往、人与自然交往等要求。健康还有另外一层很重要的含义，是指住宅与大自然的和谐关系。住宅应尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少有害气体、二氧化碳的排放。
3.2追求高效是生态住宅的核心内容
所谓高效，是指尽可能有效地利用资源和能源，特别是不可再生的资源和能源。我们知道，建筑业以及与建筑业相关的其它产业(如建材生产、运输等)消耗了大量的能源和资源。而生态住宅正是要杜绝这种粗放、浪费的模式，以最低的能源、资源成本去获取最高的效益。
3.3追求美观是生态住宅与大自然相和谐的完美境界
生态住宅与大自然相和谐不仅体现在能量、物质方面，也同时体现在精神境界方面，包括生态住宅与自然景观相融合，与社会文化相融合。生态住宅立足于将节约能源和保护环境这两大课题结合起来，所关注的不仅包括节约不可再生能源和利用可再生洁净能源，还涉及节约资源(建材、水)、减少废弃物污染(空气污染、水污染)以及材料的可降解和循环使用等，因而它所占据的视点最高，所关注的领域也最广。
洁净能源的开发与利用。要尽可能节约不可再生能源(煤、石油、天然气)，并积极开发可再生的新能源，包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染型能源。
充分考虑气候因素和场地因素。如朝向、方位、建筑布局、地形地势等。尽可能利用天然热源、冷源来实现采暖与降温。充分利用自然通风来改善空气质量、降温、除湿。
材料的无害化、可降解、可再生、可循环。建筑材料应尽可能利用可降解、可再生的资源，同时还要严格做到建材的无害化(无污染，无辐射)。
水的循环利用与中水处理。在适当的范围内进行雨水收集、中水处理、水的循环利用和梯级利用，特别是对于水资源匾乏的地区。
结合居住区的情况(规模密集、区位、周边热网状况)采取最有效的供暖、制冷方式。加强能源的梯级利用。
结合居住区规划和住宅设计来布置室外绿化(包括屋顶绿化和墙壁垂直绿化)和水体，以此进一步改善室内外的物理环境(声、光、热)。
二、生态居民建筑的设计原则
（一）与生态环境相协调。
建筑建造过程会对自然与环境产生极大的破坏，因此，在建筑的设计阶段就应该将生态理念引入，充分重视自然环境的保护工作，并在对其不造成破坏的前提下加以利用，这不仅能够降低建筑能耗，而且对生态环境保护也具有重要意义。例如建筑设计中自然采光的利用，能够减少照明设备的使用量；建筑自然通风的合理设计，能够改善室内外空气循环，提高居住舒适度；水池、喷水系统的有效利用，能够降低室内温度，减少制冷设备的能耗。
（二）降低建筑能耗。
节能是生态建筑设计的重要理念，生态建筑的设计要求在满足建筑基本使用功能的前提下，能够使土地、能源、水、材料等得到充分利用，大大提高其利用率，且能够最低限度地降低建筑对环境造成的影响。再者，生态建筑设计还要求简化无用的建筑功能结构，并提高对建筑周边自然资源的利用率，如合理利用风能、太阳能、生物能等，尽量减少矿物能源的使用量，减小对生态环境的污染程度。
（三）为建筑使用者提供舒适的环境。
对建筑进行生态设计，能够为使用者提供舒适的环境，提高居住舒适度，使建筑使用者与自然环境能够进行更好的交流和沟通。
（四）新材料、新技术的应用。
科技的发展推动着建筑行业新材料和新技术的不断涌现，为建筑行业的带来了新的发展机遇，为建筑创新建设提供了条件，也极大的推动了生态建筑的发展进程。建筑新材料和技术之间存在相辅相成的关系，只有创新了材料的和技术，建筑创新才有可能。随着国家对可持续发展以及节能环保的倡导，新材料和新技术将会更为广泛的运用到实际的建筑设计当中。
三、生态居民建筑的设计方法研究
（一）整体设计方法。
在进行生态建筑设计时，设计人员要将其视为整个城市建筑系统中的一部分，与整个城市建筑系统相联系。从城市的整体规划方向出发，对建筑地区的地质水文、地形地貌、气候条件等基本条件进行全面系统的分析，分析其设计的经济性和可行性。设计的原则：一是在城市原有景观特色的基础上，对其进行创新，创造出新的城市景观。首先改变不合理的资源配置、布局模式、空间结构以及区域划分，其次是对城市自然地理特征以及历史文化的传承。二是在建筑与自然环境协调的基础上，综合考虑建筑的社会效益和经济效益，以求实现综合效益最大化。
（二）节能环保设计方法
1可再生能源的有效利用。
设计人员在进行生态建筑设计时，应充分利用可再生能源，太阳能是目前应用最为广泛的可再生能源，也是生态建筑中能源系统的一部分。太阳能应用在建筑中，不仅能够节约大量的能源，而且对环境无污染，真正做到了绿色环保。现阶段太阳能的利用主要有太阳能集热板集热、太阳能光伏发电两种。目前，太阳能集热板的应用已比较广泛，将太阳能集热板用于建筑节能设计中，能够使建筑和环境做到协调统一，降低能耗，节约国家资源。如可利用太阳能进行建筑一体化设计，将白天太阳能转化的电能通过太阳能特定蓄电池储存起来，夜晚利用控制器将储存的太阳能电能用于提供生活热水或是供暖，这种方式具有安全、无污染规模大小可灵活调节且不受地域限制的特点。
2建筑系统中物质与能源的循环利用。
生态建筑设计中要注意对风能和自然采光等的合理利用，例如利用室内外的热压和风压形成自然通风，通过装设通风设备，控制空气流向，实现室内自然通风，从而降低建筑本身的能耗，节约建筑材料；利用自然采光，减少建筑照明设备的使用，降低建筑电能的使用量，降低能耗。再者，建立水资源循环系统，实现水资源的循环利用。水资源系统既能满足人们的基本用水需要和建筑的功能，又能将水资源综合利用、水景观、生态修复以及污染控制等集为一体，其能够将建筑用水、污水处理再利用以及雨水收集与利用、生态子系统等进行有机结合。水景规划设计以节约水资源和防止环境污染主要目标，遵循水资源循环、可持续利用的基本原则，对雨水进行收集和再利用，并经雨水处理系统处理后，用于补充水景的景观水。通过水资源的合理利用，将建筑内外部水资源进行循环利用，以实现生态建筑设计目标。
3生态建筑绿化设计方法。
生态建筑中进行绿化设计能够有效改善居住环境，丰富建筑周围的绿化空间结构。建筑绿化是将绿色植物作为设计的主要元素，并将其引入建筑当中。随着城市进程的不断加快，城市建筑用地面积也在不断地减小，环境问题加剧。屋面绿化逐渐成为有效改善城市环境的重要举措。设计人员在进行绿化设计时，可设计空中花园，通过利用绿色植被本身吸收和反射热能的作用，减少城市热量，从而降低建筑能耗。再者，绿色植被的生长，对于环境净化具有重要的作用，能够提高空气质量，对室内、室外环境的改善都有积极的作用，这一设计举措，将人与建筑以及自然进行了有机的结合，很好的实现了生态建筑的相关要求。
生态居住建筑首先要解决了绿化问题，如何让居住建筑本身既是居住单位同时又是绿化单位，将绿化功能与居住建筑融为一体并可持续发展，现在居住建筑的设计都会有社区绿化，在未开发前的土地上的绿化面积与建成以后的绿化面积相比较，绿化面积是成倍减少的，如何恢复之前土地的绿化程度就需要在居住建筑本身找出路，居住建筑设计可以考虑以居住建筑的外立面为主体设置一系列的绿化装置，根据当地的气候和自然环境进行设计，让灌木类、爬藤类、草本类植物有生长的空间，让居住建筑本身内外都具有绿化功能。其次，生态居住建筑要解决能源问题，目前已知可以开发的可循环的能源都要运用到居住建筑设计中，太阳能，地热等都要用来解决生态住宅的能源供应，
2生态居住建筑设计需要现代科技的支撑
生态居住建筑有很多误区，感觉只要是在自然环境好的地方的居住建筑就是生态居住建筑，作为现代设计，首先就为了让人类的生活舒适便利，很多居住建筑所处的地理位置很好，自然风光和气候都是一流的，但是水电交通和通信不方便，会严重影响生活品质和工作效率，进一步考虑如果医疗设施配备不完善，排污系统设计难度较大仍然会造成不便，所以生态居住建筑设计的未来，就是让居住建筑本身是一个可循环系统，并且可持续循环。
要形成一个可循环系统，要求居住建筑及其辅助设施具备自给自足的能力，所以要有生态农业配套设施，能够自主处理居住者的排泄物，并转化成肥料用以种植农业作物和绿化植被，让自然界的能量在小范围内循环。目前，生态建筑采用沼气净化池处理粪便和污水，外排水接近或达到国家规定的二级排放标准，为就地、分散、无害化处理生活污水闯出了一条新路。同时，生态建筑节土、节水节能，较好地实现了经济效益、社会效益和环境效益三统一。有专家形象地喻之为“制氧加工厂”和“小型污水处理厂”。如此便克服了常规建筑对环境的破坏影响，是经济与环境协调发展完美结合的范例，对走可持续发展道路具有战略意义。让居住者即便是不依赖城市集中的能源和食品供应也能自主满足需求。绿化方面，可以就地选取当地植被，进行垂直绿化，包括建筑物的墙面、围墙、栅栏、立柱和花架等方面绿化，它与地面绿化相对应，在立体空间进行绿化，不仅可增加建筑物的艺术效果，使环境更加整洁美观、生动活泼，而且具有占地少、见效快、绿化率高等优点。经过绿色植物装饰起来的屋顶、墙面、阳台、立交桥等建筑物，不仅减缓了因建筑物占用的绿地，而且还在视觉上取得良好的环境效果。同时，屋顶及墙面绿化的环保节能特性也很明显。屋顶绿化可吸收二氧化碳减少大气飘尘，优化生态环境。。研究表明，有建筑物墙面绿化的建筑，室内空气温度较无绿化建筑物室内温度低约3～5℃，空气相对湿度可提高10%～20%。同一栋楼屋顶绿化过的房间相比没有进行屋顶绿化的房间节省约70%的空调能量。
3生态居住建筑设计应保持人类文化的多样性
(1)以人文本原则。
当前经济快速发展，现代人对生活区域和生产区域的环境要求也随之提高。因此，在生态建筑设计时，首先要树立以人为本的设计理念，在生态建筑设计中要充分尊重人的主体地位，体现出对人的关心，就需要充分考虑建筑物的室内设计、交通条件以及生态环境，以满足人们对建筑的多层次需求，从而为人们创造出更加清洁、舒适、环保、健康的空间。比如:根据建筑地的自然环境，建立宜人的绿化系统。
(2)节能环保原则。
节能环保是生态建筑的内在要求，在建筑设计过程中，要尽可能的选用可以循环利用或者可降解的材料，尽可能少的产生建筑垃圾，即便产生也不致于对环境产生危害;选用建材时还要考虑优先使用本地建材，减少运输过程中对能源的消耗和对环境的污染。
(3)经济性原则。
生态建筑要符合经济性，指的是建筑施工中，尽可能选用一些新材料新技术，以降低施工成本，但更重要的强调建筑在建成后使用过程中要经济运行，对资源、能源的消耗要降至最低。在进行生态建筑施工过程中，牵涉到多个科学理论以及先进技术，并与建筑材料进行配合，确保生态建筑的高效运行、低耗运行以及节能运转，最大程度减小生态建筑在环境使用过程中的破坏程度，降低对自然的能源消耗，实现经济的优势运行。例如:根据生态学的设计理念，最大程度地采用自然的采光、通风方式。
(4)因地制宜原则。
科学的生态建筑设计方案，应该是经济效益与环境效益的统一。因此，在生态建筑设计过程中，要综合考虑建筑周围的自然条件，重视环境、植被以及当地土地的特点，处理好与环境的关系。在建筑风格上，应该与当地环境协调一致;在建筑能耗上，尽可能地结合当地的日照和风向特点，降低建筑在使用中对化石能源、资源的消耗。在绿化环节上，应该尽可能地引用当地物种，避免绿化过程中因植物无法适应新环境而产生资源浪费。
2生态建筑设计的有效对策
2．1以人为本，注重建筑的宜居性和美观性
生态建筑设计的最终目的是满足人们的需要，所以在设计过程中，要充分考虑建筑物的室内设计、外部交通状态及区域生态环境，努力创造更加舒适、美观的空间环境。现以住宅建筑为例，阐述一下以人为本的建筑设计理念。首先，建筑的室内设计要按照人们日常生活习惯来布局室内空间，比如，客厅的功能主要的会客和居家休闲，设计时应该宽敞、明亮、简洁;再者，小区要建立完备的交通设施，满足人们的停车需求，比如:机动车停车场最好人车分流，建立地下车库，一来不影响小区地面美观，二来确保行人安全，而自行车棚则应该离楼道门口近为宜，方便人们简易出行;最后，要根据区域的生态环境营造出舒心怡人的小区环境，比如合理布局小区绿植，提高有效绿化面积，提高舒适度。设计者在做设计时，头脑中要清醒地认识到以人为本设计宗旨，以确保人类的身心健康，为满足人类各种活动需要作为设计的核心要求。宜居性和美观性要求建筑设计时，要综合考虑满足人类的生理、心理等各方面的要求;要综合处理人与人、人与自然等多项关系;综合满足使用功能、安全环保、舒适美观、节能经济等各种要求;还需要了解建筑所在地的地域文化特征，将地域文化有机的吸纳和融合起来，使得建筑物与周围的人文环境相协调，并尽力成为地域文化的一种标识。
2．2采用新材料新技术，降低建筑施工和使用过程中的资源、能源消耗
经济社会的快速发展，也带动建材工业和建筑技术的发展，在生态建筑设计过程中，要充分使用新材料新技术，以实现建筑的节能环保和经济运行。首先，建筑材料技术的不断进步，传统的以砖石为主要材料的建筑结构逐渐被更高和更轻便的墙体和结构所取代，在减轻建筑自身重量的同时，进一步扩大了建筑的内部空间，节约了建筑材料的使用。如高强度混凝土材料、高强钢筋、高强预应力钢筋、泡沫铝材料、高强度玻璃等。建材的循环利用，既能充分利用资源，也能降低人力、物力成本，在设计时，将循环利用理念引入进来，可以促进生态建筑的可持续发展。节能技术在建筑行业发展同样比较迅速，生态建筑中能够使用到的清洁能源包括生物能、地热能、风能以及太阳能。其中应用最广泛、种类最丰富的是太阳能技术，太阳能在建筑上的应用，可以对建筑采暖、降温、干燥等。比如，通过窗户集热板建设太阳能资源系统，运用玻璃盒子单元集热板、蓄热装置、风扇和空气导管等组合而成，从而将太阳的光能转化成需要的热能。还有当前地热能在建中的应用也快速发展，地热储备量丰富的地区，可以采用地热采暖，污染小、运行成本低。生态建筑设计者，应充分应用这些新的技术，以降低生态建筑的运行能耗。
2．3处理好与周边环境的关系，实现建筑与环境一体化融合
建筑设计与周边环境的一体化融合，这个有两层含义。首先，建筑设计要实现人与自然的一体化。也就是对人与人、人与建筑、人与自然之间的关系进行适当地处理，从而为人类创造一个舒适的小空间，同时又要融入到周边环境中，且不对环境产生破坏，实现中国古代“天人合一”的思想，促使人类与环境的和谐发展;再者，建筑设计要实现当前与历史、当前与未来的一体化。建筑设计要和该地区已经存在的建筑协调一致，做到不损坏当地的自然环境和人文环境，这样才能使建筑能够在未来长时间的满足人类社会生产和经济生活需要。建筑与环境的一体化融合要求建筑设计在选用建材时，首先应选用对无毒无害的建材，以防止建材对人或环境产生辐射、电磁波、有毒气体危害;还要充分利用当地的自然条件，比如:对环境温度、湿度进行适当地控制，使室内环境能够达到人体需要的最佳状态;强调建筑周围环境与建筑室内空间要实现自然过渡，，使人们尽可能多地观赏到周围的自然美景;注意地域文化延续性，在设计前充分考察当地的文化特征，尊重地方文化的差异，在建筑能吸纳地方优秀的传统文化、工艺及生产技术。例如，西安建筑科技大学的原址是个采砂场，设计时充分考虑原址的特征，将采砂场遗留下来的小山以及一些“砂包石”因地制宜地设计成为众多小山头，山山之间形成连绵态势，并建造蜿蜒的台阶，为学生创造了风景宜人的学习和休闲环境，不仅有效降低了建造成本，还在建筑中最大程度地利用了原址的特点，实现了建筑与环境的和谐交融。
2基于自然风的建筑防热设计
夏季防热是生态建筑设计需要考虑的一大问题。夏季气温持续过高，室内热量无法及时排出，降低了“舒适感”，对生活、生产等均是不利的。自然风的生态设计方案提出，充分利用自然风源，增强室内通风效果，强化室内建筑热量的调控力度。夏季防热是为了避免室内热量过于集中，减少热量对室内人员带来的不适感，优化建筑空间层的节能系数。设计主要包括:
1）温控。生态建筑注重温度控制方案设计，尽可能降低建筑室外的综合温度，增加建筑内外部的热量流通性。一般来说，温控设计是在结构外表面采用浅色的涂料,利用光滑的饰面材料，例如磁砖等，减少结构表面对太阳辐射的吸收。也可在屋顶或墙壁的外侧设计相应的遮阳设施，例如遮阳幕墙等，以便有效地降低太阳辐射强度。设计时需充分利用风能、太阳能等可再生能源,从而减小室内能耗量。
2）导热。合理地选择护结构，设计与建筑物相配套的导热通风系统，充分发挥自然风的利用价值。在材料的选择方面，应选导热系数和导温系数小的材料,增加室内自然通风工作的协调性。护结构可采用实体材料层和带有空心封闭间层的屋顶或墙体,在空气间层内铺设反辐射材料，如铝箔等，以减少辐射换热量。导热系统布局要符合建筑物的空间构造，维持室内空间通风散热的稳定性。
3）散热。自然通风由于有风压作用，从间层内带走一部分热量，减少传入室内的热量，有利于白天隔热和夜间散热。及时散热，防止室内热量过高，需设计足够的热量进出口结构安装于建筑墙体表面。设计人员要现场考察自然通风系统，选择合适的通风方案。另外，散热也可采用蓄水屋顶，利用水的蒸发，消耗屋面上的太阳辐射热，例如有浮盖蓄水屋顶、淋水屋顶等。
3基于自然风的建筑防寒设计
冬季防寒是生态建筑设计面临的另一大问题。利用自然风进行防寒设计，主要是结合建筑保温等相关措施。当前，生态设计建筑保温是指为防止冬季室内过冷，减少室内热量损失，在设计中采取的综合性措施。自然风的建筑防寒设计要充分利用可再生能源，合理进行建筑规划设计，提高围护结构的保温性能，防止冷风的不利影响，使房间具有良好的热特性和合理的供热系统。
1）抗寒。设计人员要根据建筑所处区域的气候条件，对建筑设计相应的冬季抗寒措施。抗寒设计关键在于保证充足的日照时间，避免室内遭受寒风的侵袭，控制建筑寒风的进出状况。可利用防寒材料进一步优化室内保温效果，由自然通风口自行调节内外温差。
2）围护。选择有效的护结构的保温措施，对室内形成良好的抗寒保护层，这也是降低寒风带来影响的一种方式。当前，生态建筑提倡新型保温系统的综合应用,选择高分子外墙材料做保护处理，增加自然通风与室内抗寒之间的关联性。比如，在建筑外墙表面设计一层围护设施，利用吸热材料及时聚集自然热量,配合通风系统改善室内热量环境。
3）材料。随着建筑行业的快速发展，建筑材料工程研究取得了显著成就，多种新型保温材料在项目建设中得到广泛应用，这些都为生态建筑设计提供了条件。目前，建筑保温材料包括气凝胶毡、外墙保温网格布、维耐隔热毯、绝热泡沫玻璃、聚氨酯等，这些材料不仅便于自然通风的系统运行，而且对建筑物室内抗寒起到显著的作用。
一、建筑设计
人是环境的人，环境是人的环境，形式是人和环境所需要的形式。人和环境的交互作用主宰了设计的全过程，这就是建筑设计。长久以来一直困惑大家一个问题就是人和环境之间的关系究竟是怎样的，到底是人主宰环境还是环境影响了人?其实人在空间之中，人和环境的交互作用表现为刺激和效应，效应必须满足人的需要。需要反映为人在刺激后的心理活动的外在表现和活动空间状态的推移，也就是人的行为。这二者之间的关系是相辅相成，相互制约的。建筑设计是解决室内空间的使用、美观的要求，同时在外部形体上，具有一定特性风格的前提下与周围环境、城市文脉及城市控制性规划相协调的结果。一个全新的观念进入了建筑师的思想和他的人民生活之中。此后，建筑逐渐成为空间的，被认为是一连串相互联系的空间。而何以为空间呢?空间的概念到底是什么?著名建筑学者冯纪忠教授在讲课中提出过———建筑是空间，并生动的拿茶壶作比较，壶身是大空间，壶嘴是小空间。空间一词用于建筑是近百年的事情，后来对城市进行设计，空间便移植入城市中，成为城市空间……一直以来，建筑物被西方人看作实体，被看作塑造的主体，建筑师们如同雕塑雕像一样极力刻画着建筑物本身。上世纪末，建筑界发生了一场革命，人们看见了原先看不见的“空间”，建筑师们先前的理念殿堂轰然倒塌了，似乎一切都“黑白颠倒”过来。中国人一直以来就不曾把建筑单体当作主体来刻画。中国建筑工匠的注意力一直在建筑群体上，李允铢曾在《华夏意匠》中讲到：“中国的建筑是在平面上展开的”，中国建筑工匠考虑的是建筑与建筑之间的“院落”。中国古代建筑，以“院”为中心组织单座建筑，“院”被称为一个基本的组织单元，若干院落组成建筑群，所谓“无院不成群”，而院与院的空间感受是绝不相同的，从而产生了丰富多彩的建筑空间效果。西方建筑师则更多的注重了建筑物单体本身，很大精力花在建筑单体的形体塑造上。因此，西方建筑的形体要比中国古代建筑形体复杂得多。另一方面，在城市空间设计上，中国是城市较早的，中国很早就把注意力集中在建筑与建筑之间上了。西方建筑师这样教授我们什么是空间：这是一种图底关系。把房子当作实体，周围环境作底，我们只看得见房子；如果把房子当作底，房子周围的形状就出现了，这便是空间。
二、生态环境艺术
建筑设计中除了建筑本身优美动人的造型外，其配套设施也是衡量生态环境的重要指标，城市绿地系统是城市中唯一有生命的基础设施，在保持城市生态平衡、改善城市面貌方面，具有其他设施不可替代的功效。是我们创造生态环境的一个必不可少的依托条件。只有搞好城市绿化，创造优美、清新、健康、舒适的人居环境才能更好的满足人民生活的需要。目前全球环保人士呼吁保护好我们的家园，地球是我们唯一家。作为设计师尤其是建筑设计师，营造良好的生存环境，创造宜人的生活空间是我们义不容辞的职责。
三、建筑设计与环境艺术的关系
建筑仅仅是环境的一个部分，建筑美从整体上说是服从于周围环境的。“建筑”作为稳定的不可移动的具体形象，总是要借助于周围环境恰当而和谐的布局才能获得完美的造型表现。绿色植物的季节性变化和易修剪的特点使其在营造建筑外部空间环境中成为必不可少的要素之一。独特的地域景观建筑的外部空间环境不仅同建筑形象有关，而且同建筑室外绿化景观密切相关，空间环境的特定性是建筑不同于其他艺术门类的重要特征。生长环境和民族文化喜好的不同使各地域的自然植物景观呈现出巨大的差异，而建筑与周围自然环境的结合，不仅反映了人与自然的和谐关系，而且造就了丰富多彩的地域景观。虽然现代资讯共享带来人们生活方式、审美取向的日渐趋同，使建筑风格的同化现象不可避免，但迥异的建筑室内外绿化景观却为城市面貌带来迥然不同的人文视觉景观，这种不易消融的特点使其成为一幢建筑或一座城市最不易磨灭的印记。从城市区域规划出发设想建筑与大环境的结合：建筑的整体轮廓上，与周围的现有建筑呼应，立面上虚实对比、色彩处理与环境格调相协调，流线上，符合环境的肌理；从人的感觉出发想象建筑局部小环境的处理：通过人的生理和心理的感受塑造空间，“环境是指与人类密切相关的、影响人类生活和生产活动的各种自然(包括人工干预下形成的第二自然)力量(物质和能量)或作用的总和。”环境问题是一个复合而复杂的问题，环境问题的可变性也就决定了“环境问题实质是发展问题”认为自然界“是我们人类即自然界的产物本身赖以生存的基础”人的存在和生命的延续都依赖于自然界所馈赠的给养；同时，自然界也只有被纳入到人的生活轨迹中，才能成为人的现实生活要素。人类的建筑活动作为人类征服自然、改造自然的一种创造性劳动，毫无疑问具有明显的实用功利目的，但同时又必须兼具审美意识和精神情趣。而地面绿色植物系统作为功能最复杂、结构最庞大的生态系统之一。一直同建筑有着最为广泛的联系。
四、节能生态型建筑的塑造
1.1有效的利用土地
在高层建筑的功能布局中，强调土地的综合利用是十分重要的一个环节。亦即在建筑功能布局时，把工作、居住、交通和其他服务设施结合起来综合予以考虑，把人们能够就近入学、就近工作、就近享用各种服务设施，缩短人们每天的出行距离，减少能耗。
1.2合适的密度
建设生态化城市人居环境，需要在满足人们适度舒适的前提下，适当提高人口密度，以达到节约能源的目的。与此同时，亦有助于城市中心的复兴，提高城市中心的活力。但是另一方面，又要避免局部地区过分密集，高层建筑对城市的许多负面影响大多是由于高层建筑的过分密集造成的。
2高层建筑营运系统的生态性设计
对高层建筑而言，从能源和环境的角度看，其生命周期是指从材料与构件生产（含原材料的开采）、规划与设计、建造与运输、营运与维护直至拆除与处理（废弃、再循环和再利用等）的全循环过程。高层建筑营运期间所消耗的能源在整个生命周期中占有很高的比例。调查发现，营运过程中能耗最高的是建筑的HVAC系统，其次是人工照明系统；其他因素（如电梯、管道和排放）在建筑营运能耗中只占很小部分。因此我们的设计目标应该是选择一种建筑形式和营运系统，可以尽可能的利用自然采光和通风，以减少高层建筑营运期间所需的能源。设计的第一步是根据基址气候条件找到适合的被动设计方案，并使之最大化。被动设计本质上是不通过电子-机械手段，而是通过建筑特殊的形态组织达到的低能耗设计。以下是一些用于绿色生态高层建筑中被动模式营运系统最大化的生态设计策略。如果不能达到理想的效果，可以通过主动系统或混合模式系统的辅助作用来加以补充。
2.1建筑平面与体型系数
我们必须根据基址周边环境能量和当地气象特征来设计高层建筑的形状以获得最佳能量。减少采暖能量的需求（例如通过优化进入热量）并不仅仅是建筑朝向问题，也受到建筑平面形式和体型系数的影响。建筑的体形系数是围值，因此它不仅仅是一个热工性能参数，而且还体现了作为手段的外界面对空间的建构面积成线性正比，而对于正多面体而言，表面积与体积呈几何基数关系，此时建筑的体积，即空间的量和维持室内气候的能耗之间不是线性关系，而是几何关系，因此建筑在体积扩大时可以只投入较小的能耗增量而获得较多的舒适空间增量，这意味着减少体型系数可以降低舒适空间的平均成本。在常见的平面形式中，圆形平面可以拥有最小的面积，其次是方形（见图1）。
同时，小的体型系数往往与空间布局紧凑、功能流线短捷相联系，所以小的体型系数在某种意义上还常常与较高的功能运作效率相联系。通过控制体型系数往往可以一举三得：节能、节材及提高功能运作效率。通常可以通过以下途径来减小建筑的体型系数：①加大建筑进深；②规整建筑体型；③集中建筑体量。图2分别表明在每个气候带，最适宜的建筑比率，正立面最好的是南北朝向。研究表明，建筑可取的边长长度，即X、Y值最适宜的建筑比率，如图2所示。
建筑服务核的布置决定了平面的哪些部分对外开放（例如为了通风和更好的视野），合适的位置有利于建筑的热表现。设计者在平衡设计时必须结合其他因素考虑太阳光路径和当地的风向（如最佳的视野方向、基址形状和领近建筑等）。在热带地区，服务核可以设在建筑“较热”的东边、西边或两边，以作为太阳光缓冲带。研究表明，在温带和寒带地区通过双核外形设计，窗户开在南北向，服务核放在东向或西向，可以大大节约空调的能耗。这种方案亦适用于赤道地区的纬度小于40°的地区。这种布置通过“空间隔热”缓冲区，大大减少了进入建筑内部空间的热量，同时也最大限度地防止了建筑内部热量的流失。在各种可能的服务核布置中（即中心核、双核或单边核），双核是最可取的（见图3）。围服务核的优势在于：
a没有消防加压管，降低了最初和营运成本；
b使用空间更具有灵活性；
c电梯间提供自然通风，从而节能；
d太阳光缓冲效应和风力缓冲效应。
2.2朝向的选择
建筑朝向的被动设计与建筑的平面形态、基址上的位置及对太阳光路径的朝向和当地的风向有关。例如，根据热带地区的太阳路径，建筑形态应该是以东西向为轴线的矩形，以减少建筑开阔面的太阳辐射。这是因为获得热量最大的来源是通过窗户的太阳辐射。
当然，热量获得随着时间和角度的不同而不同。建筑朝向的决定将影响后续的每个设计决策。每个建筑基址都有其特殊性，因此高层建筑的设计毫不例外也与基址相关。在决定如何使基址内的新建筑有利于环境时，必须考虑两个主要的基址因素：当地气候和基址内建筑的环境影响。当地气候的影响可以是正面的也可以是负面的建筑朝向可以通过遮阳带植物或渗透性墙体加以缓和。通过仔细研究基本微观气候条件，就可以确定最合适的基址和建筑外形，消除不适合的基址区域（如被污染的和过于遮避的区域）；通过建筑形式、植被和遮避带最大限度地开发基址剩余区域的潜能。
2.3建筑外界与双极控制
高层建筑的外界面设计与一般建筑相比有其特殊性。首先高层建筑拥有得天独厚的通风优势，而且随着高度的不断增加，上面的风速和风压越来越大，在这种情况下上部直接开窗狂风可能吹袭室内，形成紊流和噪声，而且会导致建筑与外界热交换迅速增加，不利于建筑中的能量保存，热工能耗增多。此外高层建筑较少受到临近的建筑遮挡，所以投射在其上的日照包括直射的、漫射的或被低层建筑屋顶反射的辐射，要比照射在多层建筑上的日照辐射强度高，这在冬季是有利的，但在夏季却是不利的。
另外，气候是由多重对立要素综合决定的，各种气候要素总是在舒适要求的两极之间摆动变化，建筑随着气候的变化，要面临采暖与制冷、通风与防风等相互矛盾的要求，因此建筑外墙应该结合被动系统、混合模式和主动系统的优化来加以设计。因此，理想的外墙应该是对气候“用”和“防”的辨证统一，是有利于环境的过滤器。外墙上应该像过滤器一样提供自然通风，控制交叉通风，提供对外景观，予以太阳光保护，调节风雨，在寒冷季节提供保温，在炎热的夏天提供通风、隔热，使得与外部环境有更直接的关系。双层立面系统是目前处理高层建筑外界面比较理想的手段。
2.4建筑采光
高层建筑在生态设计中的目标之一，是优化日光的使用，减少人工照明的耗能需求。大部分被动日光技术都是控制进入的直射光线，减少其对视觉舒适度的潜在负面影响，如眩光；以及通过减少热量获取来减少建筑制冷的负担。当太阳光有效地分布到建筑各处而没有眩光的时候，就可以认为是很好的室内照明了。先进的日光采集系统设计有以下方法：
①通过将阳光反射至屋顶平面，日光可以到达比那些靠传统窗户或天窗采光更深的工作区域，但不增加窗户附近的日光强度；
②通过利用相对小的进光区域有效传统日光，可以不对阳光辐射产生严重的制冷负荷，从而达到节省能耗的目的；
③仔细设计阻挡阳光直射的系统，可以减少阳光直射导致的眩光和温度不适。设计的难度在于每天和全年阳光位置及获得的不断变化。自然采光的建筑无论设计得多好，只有在日光有效利用和代替人工照明的情况下才能节约能源。当然，进行采光设计时，可以在人工照明节能和少量增加阳光热量获得之间寻求平衡。我们可以完善座位和工作平面规划，通过更好的窗户和立面设计来减少眩光，获得自然采光。研究表明，太阳光的适当获得和开阔视野可以提供一种舒适感。然而，为保证一个安全、舒适的工作环境，使用者应该可以控制光线的数量和质量；设计者需综合考虑能耗、背景光线、屋顶灯和窗户的自然采光等因素，并为使用者提供最好的视觉环境。
2.5使用自然通风
基址环境一个重要的能源就是风。在需要良好通风或风力支持下的舒适通风时，通过优化当地全年和每天不同时段的风力条件，我们可以利用规划建筑的平面形态和外墙以达到自然通风和更有效的制冷。在最简单的层面上，自然通风确保了新鲜空气进入室内。大型项目可以利用混合模式系统的"烟囱效应"，新鲜空气可以进入到低楼层，在与冰冷的水泥地板相接触后进一步降温。随着空气升温，它也升温并最终在屋顶排出。合理的自然通风设计可以降低成本和节约能量。此外，减少对机械通风和空调系统的需求可以提供一个健康的建筑环境。使用自然通风的能耗要比使用空调的能耗减少一半，而且减少了维护，以及建筑综合症的发生，二氧化碳的排放量也减少了。因此，在可能的条件下，不要设计全封闭的建筑，以减少对空调系统的依赖。
通过利用封闭的中央庭院或中庭来引入新鲜空气进入建筑内部并提供“预热”，这样可以减少能耗。另外，使用这种中庭的设计有利于自然通风，因为中庭的设计将改变进深过深的建筑形式，而在室外立面上开窗，形成良好的的交叉通风。然而，并非所有的建筑都是完全自然通风，实际上冬季应该注意避免过度通风和由于过度新鲜空气降温导致的能量损失。所以，在高层建筑中，混合模式替代通风系统可以作为一种冬季保存能量的方式。
2.6被动制冷
被动制冷适用于各种简单的制冷技术，使建筑室内温度能通过自然能源的使用而降低。在炎热潮湿的赤道地区，生物气候的设计技术涉及建筑设计和材料的选择，以最小量的制冷能耗来换取更舒适的环境。这要求最小化建筑的热量获得，减少建筑外层太阳光热量的获得和太阳光通过窗户的渗透，通过自然通风和其他技术来提供舒适环境。适当的应用一些设计元素（例如建筑的布局、朝向、窗户细部、遮阳装置、通风、隔热和外墙的热系数）能够将室内温度达到一个比室外平均温度更舒适的水平。对于夏季炎热的项目基址而言，被动制冷系统应用的一个前提是当地的建筑生物气候设计，两种方法相辅相成。建筑通过利用各种自然散热口，如周围空气、上层空气、水和地层下的土壤，这种被动系统来降温。每种降温资源都有多种使用方法，从而产生各种降温系统。以下是各种被动降温方法：
①舒适通风：主要是在白天提供直接通风的舒适感；
②夜间通风降温：通过夜间通风降低建筑内部的温度，而在白天关闭建筑，从而降低室内白天的温度；
③辐射降温：在夜晚通过屋顶散热，或利用特殊的屋顶散热器，用白天的冷能储藏，将获得的冷能量传送到建筑内部；
④直接蒸发降温：机械或非机械蒸发空气降温，而将湿冷的空气引入室内；
⑤间接蒸发降温：通过屋顶的蒸发降温，例如屋顶水池降低室内温度而不增加湿度；
⑥外部空间降温：应用于外部空间的降温技术，如建筑旁的院子。
3高层建筑室内环境的生态设计
作为建筑重要组成部分的室内环境，虽处于比建筑更低的层次，但它与建筑本身之间、与自然环境之间以及室内诸要素之间都是一种相辅相成的整体关系，不可割裂。符合生态原则的室内环境设计，必须处理好室内与自然环境之间的关系问题，建筑室内环境作为整体环境的一部分，作为地球总生态链中的一环，它必须与其他各个环节协调发展。生态室内环境设计主要着眼点有两方面：一是提供有益健康的室内环境，并为使用者创造高质量的生活环境；二是保护环境，减少消耗。因此生态室内环境设计应该在节能、环保等方面进行周密的考虑。
高层建筑的室内生态设计同一般建筑相比除了室内热舒适度、室内声环境、室内空气质量等要达到标准以外，可以采用过渡空间与中庭的处理方法作为内外部的过渡空间。这些空中花园以有机形式平衡了建筑硬件和组成部分的无机性，从而达到更平衡的生态系统。除了为建筑提供遮阳，这些中庭还有多种用途：作为紧急疏散区域、种植和园林、用于未来扩大（例如将来增加土地使用率）的灵活过渡区域、将来空间的增加（洗手间、厨房等等）。中庭还可以给高层建筑使用者一个更人性化的环境，使他们走出封闭的办公区域可以直接体验外部环境欣赏景色。这些过渡空间可以保护建筑的“热”边或形成一个重要的景观。不管是布置在建筑中央或是周边，这种多层过渡空间都与传统过渡角色功能相当。这种空间实际上是在半封闭条件下“对外开放的空间”。
4结语
综上所述，高层建筑的“生态性”具有实现的意义。对于高层建筑的生态设计，我们应该从城市的宏观层面、建筑本身的营运系统的中观层面、建筑室内环境的微观层面进行综合考虑，使建筑与外界环境统一成为一个有机的、互动的整体，实现建筑与现代城市未来的可持续发展。
参考文献：
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牛态工程是既古老又年轻，既通俗又深奥的一门学科。研究内容涉及到农业生态工程、生态，及生态城镇建设、节水与废水处理及利用、山区小流域治理与开发等众多领域。生态建筑作为其中的一个领域引起建筑界的高度重视，其作为一门学科诞生至今不过40多年的历史，20世纪60年代美籍意大利建筑师保罗?索勒尔把生态学Ecology和建筑学Architecture两词合并成为Arcology，即生态建筑学。此后麦克哈格、吴良墉等建筑师开始了生态建筑的研究，经过几十年的探索，生态建筑在理论与实践方面取得了一定的进展。
一、我国生态建筑设计的研究现状
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，中国政府颁布了《中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境与发展白皮锄，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，建设部通过雄录色生态住宅小区建设要点与技术导贝邸首次明确提出了绿色生态小区的概念、内涵;2001年开始实行仁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删出台，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。
二、我国生态建筑发展存在的问题
1、缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释，但核心的内容是根据当地的自然环境，运用建筑学、生态学的基本原理，合理安排组织建筑与其他相关因素的关系，使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力，并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑，在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑，建筑物单纯的节能就是生态建筑，还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但这些观点只停留在生态建筑的表面，对生态建筑的理解是不全面的。
2、缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡，其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市，缺乏对农村居住环境的系统研究，特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发，虽然研究的内容较为丰富，但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究，特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
3、缺乏生态建筑的广泛实践
目前，我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文，这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用，但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍，缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
三、我国生态建筑设计的发展思路与对策
从本质上讲，生态建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的城市建筑发展观。在实践中的生态建筑设计思路可着重从以下几个方面:
1、贯彻以人为本的人文原则。
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求，不仅是建筑发展的最终目标，而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中，要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系，强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中，以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
2、善于因地制宜，尊重环境属性。
根据生态学的进化论，生态建筑设计包含着资源的经济利用问题，其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展，势必在有限的土地资源内展开，为了节省有限的土地，必须建立高效的空间体系，如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市，向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等，使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系，对环境破坏最小，一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌，与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应，做到“因地制宜”。
3、增强使用者与自然环境的结合和协调。
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁，应尽可能多地将自然的元素引人使用者身边，这也是生态原则的一个重要体现。人是自然环境的一分子，人的活动必须建立在生态化的基础上，必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中，生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同，生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境，即使建筑本身对环境污染很小，极为节能，但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开，其空间的存在与人的功能需求格格不人，这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理，空间更加宜人，更有助于使用者与自然环境间的交流。它应该具备更良好的物理环境，尽可能地采用自然采光、自然通风，并具有抵御自然灾害的能力。
4、增加“绿色”面积，保护生态平衡
生态建筑外部与自然相呼应，内部空间的设计也应绿色化，即通过精心的室内设计，将室外的绿色引人室内环境。绿色植物可以制造氧气，吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计，可以使室内空间室外化，运用绿化、水面等划分空间，这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院，在其上部加一个可调节的开启式屋顶，根据时间季节的变化，由计算机或人工控制，达到室内温湿度的调节，又可使室内外空间连成一体。另一种设计手法也被建筑师经常应用:屋面绿化。不仅美化了环境，获得了良好的景观，而且对屋面刚性防水有维护作用。生态建筑在保护生态平衡、提高人居的自然度方面大有作为。新晨
根据以上发展思路，生态建筑设计对策可以在以下几个具体环节上进行操作。
首先，在宏观环境方面，城市规划设计要根据生态原则了解城市发展的自然过程，用它来指导土地的利用和开发建设，同时协调好城市内部结构与外部环境的关系，在空间利用方式、强度、结构和功能配置等方面与自然生态系统相适应;区域规划，则要与城市整体环境所设立的系统相衔接，研究探讨城市改造、更新过程中的复合生态问题等。其次，在微观环境方面，如单体建筑设计、园林景观设计等，要处理好整体与局部、建筑与自然因素的关系。由于微观环境方面极具广泛性和灵活性，所以，其具体途径和式、法非常丰富，蕴含着广阔的创造性生机。
牛态工程是既古老又年轻，既通俗又深奥的一门学科。研究内容涉及到农业生态工程、生态，及生态城镇建设、节水与废水处理及利用、山区小流域治理与开发等众多领域。生态建筑作为其中的一个领域引起建筑界的高度重视，其作为一门学科诞生至今不过40多年的历史，20世纪60年代美籍意大利建筑师保罗·索勒尔把生态学Ecology和建筑学Architecture两词合并成为Arcology，即生态建筑学。此后麦克哈格、吴良墉等建筑师开始了生态建筑的研究，经过几十年的探索，生态建筑在理论与实践方面取得了一定的进展。
一、我国生态建筑设计的研究现状
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，中国政府颁布了《中国21世纪议程—中国21世纪人口、环境与发展白皮锄，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，建设部通过雄录色生态住宅小区建设要点与技术导贝邸首次明确提出了绿色生态小区的概念、内涵;2001年开始实行仁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删出台，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。
二、我国生态建筑发展存在的问题
1、缺乏对生态建筑的正确理解
生态建筑的概念国内外学术界有许多不同的解释，但核心的内容是根据当地的自然环境，运用建筑学、生态学的基本原理，合理安排组织建筑与其他相关因素的关系，使建筑物与其周围环境成为一个有机的结合体，同时具有良好的室内气候条件和建筑物的自我调节能力，并具有节地、节水、节能、减少污染、延长建筑寿命、改善生态环境等优点。但是有人认为只要将建筑物周围加一些绿化就是生态建筑，在建筑物内部点缀一些植物就是生态建筑，建筑物单纯的节能就是生态建筑，还有人认为建筑的平面将来有重新划分的可能就是生态建筑等等。但这些观点只停留在生态建筑的表面，对生态建筑的理解是不全面的。
2、缺乏对农村生态建筑的系统研究
我国作为发展中国家生态建筑的系统研究不平衡，其中城乡的差别较大。目前各个学科研究的重点大多局限在比较发达的城市，缺乏对农村居住环境的系统研究，特别是东北地区。大部分的研究都从本学科(生态学、环境学、城市规划学、建筑学、农业建筑学、能源学)的专业角度出发，虽然研究的内容较为丰富，但是各个学科之间没有很好的结合起来进行深人的研究，特别是如何在特定地区将人居环境与植物环境工程结合起来是函待解决的课题。
3、缺乏生态建筑的广泛实践
目前，我国建筑界发表了许多关于生态建筑的论文，这些论文对于宣传可持续发展的思想、推动生态建筑的发展起到了一定的积极作用，但绝大多数的论文都停留在关于生态建筑设计的理论框架、设计原则及生态学理论对建筑学的指导、国外先进生态建筑的经验介绍，缺乏实际工程实践模式、计算机模拟、环境效果的测试分析。
三、我国生态建筑设计的发展思路与对策
从本质上讲，生态建筑设计是一种由生态伦理观、生态美学观共同驾驭的城市建筑发展观。在实践中的生态建筑设计思路可着重从以下几个方面:
1、贯彻以人为本的人文原则。
国际建筑师联合会第十四次会议宣言指出:“经济规划、城市规划、城市设计和建筑设计应当是探索并满足人的各种需求”。满足人类生存和发展的需求，不仅是建筑发展的最终目标，而且是人类社会进步的根本动力。在未来建筑设计中，要充分认识和确定人的主体地位和人与自然的双向互动关系，强调把关心人、尊重人的宗旨具体体现在城市空间的创造中，以适应不同阶层、不同年龄、不同职业的市民的多样化需求。
2、善于因地制宜，尊重环境属性。
根据生态学的进化论，生态建筑设计包含着资源的经济利用问题，其中首要的是土地的利用问题。今后城市的发展，势必在有限的土地资源内展开，为了节省有限的土地，必须建立高效的空间体系，如在地面上建立亲和大自然、充满人情味的低层高密度建筑;利用生态技术建立起巨构城市，向地上空间要效益;充分开展城市地下空间的综合利用研究等，使城市地面、地下、空中连接为有机协调的立体网络。生态建筑设计强调与环境具有最佳关系，对环境破坏最小，一并充分发挥环境效益。与环境互选共生、共同增长是生态建筑设计的重要原因之一。建筑的选择做到充分利用原有的地形、地貌，与周围的环境特点以及当地的地理与气候特征相适应，做到“因地制宜”。
3、增强使用者与自然环境的结合和协调。
建筑物作为联系使用者与自然环境的桥梁，应尽可能多地将自然的元素引人使用者身边，这也是生态原则的一个重要体现。人是自然环境的一分子，人的活动必须建立在生态化的基础上，必须与环境建立起一种新的结合和协调关系。从建筑设计到建筑建造、使用、报废的全过程中，生态建筑对环境的破坏影响最小。与以往建筑设计相同，生态建筑应致力于为人类提供品质最佳的空间和环境，即使建筑本身对环境污染很小，极为节能，但如果人们的各项活动无法在建筑空间中顺利展开，其空间的存在与人的功能需求格格不人，这样的建筑无疑是失败的。生态建筑的功能应更趋合理，空间更加宜人，更有助于使用者与自然环境间的交流。它应该具备更良好的物理环境，尽可能地采用自然采光、自然通风，并具有抵御自然灾害的能力。
4、增加“绿色”面积，保护生态平衡
生态建筑外部与自然相呼应，内部空间的设计也应绿色化，即通过精心的室内设计，将室外的绿色引人室内环境。绿色植物可以制造氧气，吸收各种有害气体、虑尘、调节湿度、温度、减少噪音等。生态建筑的兴起为绿化环境开辟了广阔天地。通过建筑设计，可以使室内空间室外化，运用绿化、水面等划分空间，这些设计手法在建筑创作上最为常见。如建筑物内的共享大厅、内庭院，在其上部加一个可调节的开启式屋顶，根据时间季节的变化，由计算机或人工控制，达到室内温湿度的调节，又可使室内外空间连成一体。另一种设计手法也被建筑师经常应用:屋面绿化。不仅美化了环境，获得了良好的景观，而且对屋面刚性防水有维护作用。生态建筑在保护生态平衡、提高人居的自然度方面大有作为。
根据以上发展思路，生态建筑设计对策可以在以下几个具体环节上进行操作。
首先，在宏观环境方面，城市规划设计要根据生态原则了解城市发展的自然过程，用它来指导土地的利用和开发建设，同时协调好城市内部结构与外部环境的关系，在空间利用方式、强度、结构和功能配置等方面与自然生态系统相适应;区域规划，则要与城市整体环境所设立的系统相衔接，研究探讨城市改造、更新过程中的复合生态问题等。其次，在微观环境方面，如单体建筑设计、园林景观设计等，要处理好整体与局部、建筑与自然因素的关系。由于微观环境方面极具广泛性和灵活性，所以，其具体途径和式、法非常丰富，蕴含着广阔的创造性生机。
