1生态建筑理念与设计原则
生态建筑是根据当地自然生态环境．以与之和谐共生为前提，运用生态学、建筑学和其他相关科学技术原理建造的与环境成为有机组合体的建筑物与构筑物。与通常的现代建筑不同，生态建筑要求从整体出发考虑建筑的生态学问题．注重系统优化和资源整合利用．以求对自然生态扰动最小，达到可循环、可再生、可持续的目的。“生态建筑”经常又被称为“绿色建筑”和“可持续发展建筑”，但严格地说．这三个概念只是在出发点和内涵上有相互交融的地方．在侧重点上还是有所不同“可持续发展建筑”是从问题的全局整体性出发提出的，其含义较为宽泛和庞杂；“绿色建筑”侧重于环保和健康，较为通俗化，没有完整的系统理论；“生态建筑”则更加学术化，强调利用生态学原理和方法解决建筑与环境问题。在规划、设计、建造、运营、再利用乃至拆除等建筑全生命周期内整合利用资源，降低消耗，减少废弃物的产生和对生态环境的影响．使建筑与周围环境成为有机的整体。实现自然、建筑与人的和谐。目前．上述三个概念正日趋统一．一般情况下可在同一意义上使用当今世界，生态建筑方兴未艾。引起广泛关注。在许多项目，节能、环保和可持续发展标准变得与功能、空间和形式等传统的建筑要素同样重要．已经深入到建筑设计的核心且影响到建筑的最后形象。生态建筑设计旨在将建筑这一人工物置于自然环境中，充分考虑其对自然环境的适应、影响和与之进行物质能量的交换．以组成建筑与环境相互作用的生态。在设计过程中，既要考虑建筑与所处环境的能量流动和物质循环．又要兼顾建筑自身系统的生态平衡伴随着相关理论研究和应用实践在世界范围内的渐次展开．生态建筑逐步形成了一系列富有特色的设计原则：
1．1和谐共生原则
人、建筑与环境的关系说到底还是人和自然的关系，可以表示为：人一建筑(人造自然外自然，这样三个层次构成了一个相互影响、相互作用和相互依存的动态系统。建筑物是人用建筑材料构筑的空间和实体。是人造自然的主体部分．是人所居住和从事各种活动的稳定空间场所。作为人类与自然环境的一种中介物，建筑在空间选择、建造施工、功能使用乃至拆除回收等全生命周期都存在着对人和环境的扰动、消耗和程度不同的影响。人所造的建筑与人所在的环境是一种互相延伸、渗透和补充的整体。仅仅考虑建筑内部的空间处理的传统建筑观念已经显得不再适应当今世界建筑发展的需求．优先考虑建筑生态系统的结构和功能需要．创造更为丰富的空间环境。保护植被和生物多样性．维持生态平衡，让建筑与环境、社会融为一体、和谐共生是当今建筑活动必须首先考虑的问题．也理所当然地成为生态建筑设计的首要原则
1．2少费多用原则
少费多用是生态建筑又一重要原则。少费多用就是要在符合建筑全生命周期使用总量和服务功能均衡的总前提下。对资源占有和资材消耗实现最小化与减量化。优先选用可循环、可再生材料和节能减排技术，高效利用资源、资材，减少废弃物和其他对人类环境的影响和破坏。
1．3因地制宜原则
生态建筑应该具有多样性，不可能整齐划一。由于地域特点和自然生态条件的差异．加之经济和社会发展水平的不平衡．生态建筑必须综合考虑地区优势和各种因素．因地制宜地采用运输少的当地传统材料，使用地方性适宜技术和与新能源、新材料相结合的混合材料技术。在建筑设计中．要求根据建筑当地的地形地貌、气候、生物、材料、水资源以及周边人文环境。采用被动式设计策略。提高对气候、环境和社会的适应能力。满足具有地区特色的整体生态需要。
1．4发展可塑原则
生态建筑禀持的是一种可持续发展的理念。由于建筑生态系统是不断发展变化的．在进行设计时．要充分考虑建筑和环境可能发生的变化及其应对策略。在基础和管道空间预留、承重预考虑、通讯发展乃至周边环境改善预留等方方面面．备有未来发展和改进变通的余地．体现较为充分的灵活性、可塑性和生长性
2国际生态建筑技术走向
生态建筑技术集成体系是反映生态建筑发展趋向的综合性指标。目前．生态建筑已在选址设计、围护结构、采光通风、环保建材、环境控制和改善以及可再生能源利用等方面取得了大量成果．并逐渐形成集成技术体系引领未来建筑发展方向。
2．1基于BIM(建筑信息模型)的集成化规划设计
生态建筑的集成化规划设计是一种多专业协同配合的规划设计方法。通常是在形式、功能和成本上把生态建筑规划设计策略与常规建筑规划设计标准结合起来。传统建筑师在规划设计过程中主要是以平面图纸进行方案展示．工程师很难使工程建设的后期效果与建筑师概念设计阶段的效果保持一致．这就大大增加了粗糙设计理念出现的几率。从2D过渡到基于BIM的3D．已经成为计算机辅助建筑规划设计的一大趋势．越来越多的世界知名建筑师和事务所运用BIM进行建筑规划设计．为生态建筑规划设计中的能量分析自动化和智能化提供了基础、平台。也为生态建筑规划设计的总集成提供了可能基于BIM的集成化生态规划设计．要求在规划设计伊始就植入整体的可持续发展理念．通过建筑信息模型模拟建筑物的外部围护结构的传热状态等实际建筑工程建设行为和管理运行行为．对建筑构件和系统进行综合．使建筑物的能源、环境和经济效益达到最佳性能表现。利用BIM技术．建筑师可以创建包含全部信息的虚拟建筑模型．在规划设计的任意阶段将其直接导入能量分析的相关软件，以调整优化规划设计方案．确保生态建筑规划设计的科学性、合理性和完备性。
2．2融人自然的建筑选址
基址的选择及其分析是生态建筑活动最为重要的一环，因为它将影响随后各个步骤的决策和结果生态建筑的规划设计要求全面了解和充分利用建筑拟在位置的气候地形条件、水文地质资料、本土建材特点和当地建筑习惯。基址的选择主要是考虑位置是否适合建设和发展．有何优势和劣势，怎样才能使建筑与自然融为一体。比如，不同的地形地貌会对建筑能耗产生较大的影响．在寒冷地区。建筑适宜选择在向阳、避风的地域。而不宜布置在洼地、沟底、山谷等凹形区域．以免冬季气流在凹地聚集对建筑物形成“霜洞”效应。与此相反，对炎热地区而言，将建筑选建在山谷、沟底、洼地等凹形区域则相对有利。高处凉爽气流会自然流向凹地把热量带走
2．3被动式低消耗的围护结构
伴随着现代化程度的提高．人类对能源的依赖与日俱增．各种资源均以很高的增长率被开发和消耗。鉴于建筑能耗在能源消耗总量中居高不下．低消耗技术得到了业内前所未有的重视、研究。被动式的围护结构也逐步得以运用包括建筑物的屋面、外墙、门窗和外遮阳等在内的建筑围护结构有着直接与自然界交换热量的重要功能。由于气候条件的差异，各国、各地区对建筑围护结构的传热性能要求也不一样通常情况下．气候寒冷地区采暖度数相对较高．其建筑围护结构的传热系统的规定也更为严格生态建筑的围护结构需要根据当地的的气候特点．因势利导．充分利用现有的自然条件。在建筑材料、建筑方法、建筑布局等方面契合气候．使建筑最大限度地适应周围环境以达到低消耗的效果。由于这种节能技术是对气候条件被动接受．所以被称为被动式低消耗技术．有别于传统的将室内空间与自然相隔离主要以空调设备创造家居环境的主动技术。建筑的热过程涉及到冬季保温、夏季隔热和过渡季节的除湿与通风等．是室外综合温度波作用下的一种非稳态传热在夏季．白昼室内综合温度波低于室外．太阳辐射通过对外围护结构升温加热向室内传递热量。进入夜间，室外综合温度波下降，围护结构开始散热冬季则主要是外围护结构向室外传递热量的过程这就要求生态建筑根据气候特点．同时考虑冬夏热量和热湿过程的双向传递，通过特有的围护结构在室内空间与室外空间之间建立屏障．对相关过程进行控制和调节。通过建筑朝向安排、周边环境布置和对外墙、屋面、门窗、外遮阳以及空间和形体的巧妙处理．以热量自然交换方式改善围护结构的热工性能。冬季采集、保持、蓄存和分配太阳能．防止室内热量外泄。夏季遮蔽太阳辐射．隔绝外热入内以散逸室内热量，确保当室外空间环境恶劣之时．室内空间仍能为居住者提供有效的庇护和舒适的温度．以减少主动式采暖制冷设备的使用，不消耗或少消耗化石能源．达到冬暖夏凉、健康舒适和节省能源的目的。值得指出的是．不同的被动式围护结构在减耗节能和经济效果上有很大差异性．何为最好．一直存在争议。其实并不存在绝对的孰优孰劣，关键是看在气候条件、经济状况和社会环境方面．何者更为适合和协调，要具体情况具体分析．不能一概而论。
2．4环境亲和的建筑材料
以健康安全和环境亲和为总体要求的生态建材是未来建筑赖以发展的重要基础采用清洁技术取材、生产和加工，注重废料利用，减少污染、运输扰动和其他对生态环境的负面影响．确保建筑材料与生态环境的亲和性．已经成为业界普遍接受的价值和推崇标准．由此也限定了生态建材富有特色的选择和使用要点：
2．4．1根据实际情况选择和使用建筑和装修材料．综合考虑其化学、物理特性和成本效能。选用持久耐用材料，减少维护；选用本地产材料，减少运输和能源消耗：选用毋须再加工和内含能量低的材料．避免不必要的细致加工制造和再处理：选用由再生原料制成和循环使用的材料．节省自然资源．减少固体垃圾产生量和减轻废弃物掩埋压力
2-4．2避免使用产生粉尘、放射性污染和导致臭氧层破坏的材料建材工业上原先大量生产使用的CFC(氯氟烃1虽在世界范围内逐步淘汰．但其主要替代品HCFCr一氟二氯乙烷1的消耗臭氧潜能值fODP)和全球变暖潜能值(GWP)均不为零．同样能够破坏臭氧层，削弱对紫外线的吸收。由于紫外线B的作用，导致人体免疫力下降，造成皮肤癌等疾病的增加与其他卤化碳产品类似．HCFC在高含量时会导致人体肾上腺素的应急心律不齐等诸多不适一些发达国家已于2003年停止生产和进口HCFC。根据蒙特利尔哥本哈根修正案，到2030年将全面禁止对HCFC产品的使用目前，业界已开始尽量避免使用HCFC。此外．对释放甲醛等挥发性有机混合物的化纤毛毯、复合地板和溶剂型油漆等也持审慎态度
2．4．3尽最大可能少用木材在全球生态系统中．森林的面积和积存量具有举足轻重的地位大规模砍伐树木获取木材会严重破坏环境和生态平衡．造成水土流失、温室气体排放量增加和生物差异多样性损失，带来许多自然、经济和社会问题。目前，少用、慎用木材已经成为建筑业重要的选材理念．一系列限制性规定也逐步具体化，如：各种围墙(包括工地临时围挡)禁止使用木材：永久性建筑设施不得使用木材打桩：城市一般建筑和厂矿企业禁止使用木屋顶、木屋架；室内不得使用木制地板、护墙板和楼梯；用金属等材料制成的门窗代替木门窗；用菱镁砼、钙塑材料取代木材做滑升模板和定型模板等。
2．4．4积极使用新型建筑材料新型建筑材料在生态建筑中扮演着重要角色．它包括新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料和装饰装修材料。这些材料除了拥有吸湿、透气和保温等功能，还具有轻质、高强、吸音、采光、防腐、防水、防火、装饰以及快速装配等特性。与传统建筑材料不同．新型建筑材料采用无污染的生产技术和低能耗的生产工艺．在生产过程不得使用卤化物、芳香烃、甲醛和含汞、铬、镍及其化合物的颜料、添加剂．也不以天然材料和不可再生材料为生产原料。有些新型建筑材料本身就具有一定的环保性，如空气净化建材、抗菌建材等；还有些建筑材料能够依靠自身的特质自动应对自然条件的变化。例如：SMAs(记忆合金)就可以将温度变化转化为机械运作．能够在严重变形后借助温度的回升恢复原来形状，从而在热吸收、存储和通风控制方面自动发生作用。当前。密切关注新型建筑材料信息．积极地、有的放矢地选择和使用新型材料及其制品．已经成为建筑业内一种新的导向。
3欧美诸国的推广实践和评价体系
生态建筑由理论到实践渐成体系．不少国家尤其是欧美一些发达国家，在建设思路、政策法规、技术标准和评估体系等方面不断完善．相关实践也风生水起、卓有成效在法国。争当全球“生态先锋”是该国前总统萨科齐公开提出的战略目标。其实，在萨科齐任期前．法国的生态建筑就已经走在世界前列早在20世纪70年代，法国就成立了国家住房改善署．研究部署随后进行的以改善居住区环境为主要内容的大规模住区改造工作．对已建和新建住房实施高效率用能标准，取得了令人瞩目的成就。近些年来。生态建筑和可持续发展更是成为法国政府的重要工作专门设立生态产业战略委员会．全方位统领建筑和国土规划，构建“绿色大国”的整体蓝图．为生态建筑的研究、创新和发展提供具体的支持。2005年2月，法国议会通过《环境宪章》，对生态保护和可持续性发展做了宪法性解释和说明．把环境利益放到了国家根本利益的高度．将环境问题置于国家法律最高等级。2009年7月．法国议会又通过新环保法草案．法案规定．建筑业从2012年开始严格根据所建房屋的能耗发放建房许可。2012年9月，该国召开环境大会加速生态转型。英国也是生态建筑实践开展最早的国家之一。
石油危机后，为了降低能耗、节省能源，英国政府出台了一系列政策和制度以促进高能效技术在新建建筑和已建建筑中的应用．并制定了强制性的建筑节能标准且每四、五年修订一次。有关标准也不断提高。在政府的推动下．一些具体的节能技术得到应用和推广。诸如：以地板绝热保温；对建筑外墙进行中保温和外保温：外窗采用低辐射玻璃制作双玻塑窗等。在低碳排量建筑方面，英国政府进行细致规划．实行激励政策和利用税收杠杆限制用能，拨款资助节能咨询机构为业主和建筑设计施工单位提供咨询服务．并在建筑科技研究和革新方面加大投入。成为研究开发绿色建材较早的欧洲国家。德国从20世纪90年代起推行适应生态环境的居住区政策，在建筑节能、新能源开发和太阳能利用方面做了大量工作。目前．该国是欧洲太阳能利用最好的国家之一。包括国会大厦、普通住宅、私人别墅在内的各类建筑普遍安装和使用太阳能光伏板发电．一些生态节能建筑已经可以做到能源盈余。为了降低建筑能耗、提高供热效能和资源利用率．德国政府不断改进建筑保温技术规范。从原先的对单项建筑围护结构最低保温隔热指标进行控制。转向对建筑物的实际能耗实行控制。生物降解、雨水回收和废物利用等多种节能技术也得到广泛采用。德国复兴信贷银行(KFW)还以长期低息贷款面向新旧建筑物开展碳减排再开发．大批已建项目得到节能改造。能耗和碳排放总量持续下降。美国联邦政府对发展生态建筑极为重视．不仅颁布了一系列推行生态建筑的政策法令．而且要求和鼓励有条件的州制定相应法规。1992年．美国政府颁布能源政策法案和13123号总统令．对新建建筑的选址、设计和建设等作出可持续发展规定，要求在2010年之前实现建筑能耗在1985年基础上降低35％地方政府的法规以美国加州推出的建筑节能标准颇为有名．该标准分为规定性和功能性两部分，前者须强制执行，后者则为前者提供方式方法。联邦政府和地方政府还相继出台许多激励措施，如税收优惠、货币补助、降低保险费和提供材料折扣等。此外。政府还提供一些非货币形式的优惠，诸如特别规划许可、密度奖励以及允许开发商建设更大规模项目等。经过多年的研究和推动．欧美发达国家的生态建筑取得了长足的发展。相关政策法规日臻完善．新技术、新工艺、新材料层出不穷。相继建成了一批极具示范作用的新型建筑，如：德国法兰克福的商业银行总部大厦．成功将自然景观引入超高层集中式办公建筑．被誉为世界上第一座“生态型”超高层建筑：位于英国格林威治半岛上的森斯伯瑞大型连锁店．以其独具匠心的生态景园和整体被动式的建筑设计享有盛名．这个极具前瞻性的高品质绿色超市不仅获奖颇丰，而且经济与社会效益令人瞩目；法国一所名为马赛尔•塞姆巴特的中学．巧妙地将校园建设与周围绿草、树木和环境融为一体。
使校舍几乎完全隐身于自然绿色之中．成为闻名遐迩的绿屋顶中学；在美国新墨西哥州的陶斯，伫立着200多栋建筑在半地下位置的“地球船”房屋．它们以夯满泥土的废旧轮胎作为墙体材料．用废弃酒瓶填充轮胎之间的缝隙，不仅恒温、环保，而且柔韧性和防震性极佳．堪称一绝。这些各具特色且分布广泛的生态建筑。通过精妙的总体设计。将自然通风采光、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术有机结合起来．彰显了人与自然和谐共生的精品魅力和美好发展前景伴随着生态建筑实践的不断推广．有关监测和评价工作在国际上也受到越来越多的重视。发达国家从20世纪9O年代起就陆续开发出相应的建筑评估体系．旨在通过具体的评估计数，定量客观地描述和评估生态建筑的节能效果、排量控制、环境影响和经济性能。为项目决策、规划设计、施工建设和运营管理提供标准和参考依据。经过多年的发展和完善．这些评价体系已从早期单一的性能指标评定转向环境、经济和技术性能的综合指标评定。目前．国际上较为成熟且影响较大的生态建筑评价体系主要有：英国建筑研究组织推出的“建筑环境评价方法”(BREEAM，BuildingResearchEstablish．mentEnvironmentlaAssessmentMethod)．美国绿色建筑委员会开发的“绿色能源与环境设计先导计划”(LEED．LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign)．以及由加拿大自然资源部发起并领导的，最初有14个(后来有更多)国家参加的“绿色建筑挑战”(GBC，GreenBuildingChallenge)中开发制定-58-的绿色建筑评估工具(GBToo1)英国的BREEAM是国际上第一套实际应用于市场和管理的生态建筑评价体系．它以直观量化的条款评分形式就CO排放、酸雨、臭氧层破坏、天然资源和再生建材使用、日照障碍、局部风环境、噪声、烟害、湿度、环境性能、热舒适度以及给水设备的传染菌等诸多要项进行环境性能评估．根据分值给予评级和建筑环境标志认证在英国BREEAM的基础上．美国绿色委员会开发出了LEED评估体系。在美国．超过99％的已认证生态建筑来自该体系。LEED是一个基于分值的等级系统，可以对不同的建筑进行标识和评估，通过所得出的分值对相关的生态设计方法进行等级评定和总分值比较。LEED系统对生态建筑的评估涵盖了建筑选址、环境优先的采购、水和能源的使用、废旧物处理、室内环境质量改进以及促进生态建筑创新的“持续进步”方法对每一方面和每一个得分点。LEED都提出相关的前提要求、目的和技术指导。使建筑的生态特性得以量化．达到相关要求就获得积分．积分累加便得出总评分和对应的认证级别。这种类似于食物营养标签的“生态标签”。以不同的分值卡和等级，表达了一个建筑在每个分值类别里的成果，界定了项目的环境特征，可以使人一目了然地快速掌握该建筑设计团队所采用的可持续策略。与英国BREEAM和美国LEED相比．由加拿大自然资源部发起开发和制定的GBTool体系则是一个较为特殊的生态建筑评价工具．它将地区适应性与国际可比性相结合．根据国际生态建筑发展的目标提出统一的评价框架和基本评价内容．而将评估基准和权重系数交由各国(地区)增减删节。一致的框架和不一样的地区特征．使得不同版本的GBTool同时具备国际可比性和地区适用性．使有用的建筑性能信息在国家之间得以交换。为各国、各地区生态建筑的评价提供了一个统一的平台．推动国际建筑的可持续发展。
4中国的对接现状和策略
4．1对接现状
20世纪80年代．“生态建筑”概念被引入我国．顾孟潮先生提出的“未来的世纪是生态建筑学时代”的观点．可以看作是我国学者对生态建筑的早期研究。9O年代中后期以来．我国先后发表了《中国21世纪议程》和《中华人民共和国人类住区发展报告》，建设部住宅产业化促进中心也相继出台了《绿色生态住宅小区建设要点与技术》、《中国生态技术评估手册》和《绿色奥运建筑评估体系》等法规文件。2005年l0月。建设部与国家质检总局联合发布《绿色建筑评价标准GB／T50378--2006))，这是我国首部对生态建筑进行综合评价的国家标准，在评价方法、等级评判上都有所创新，它的颁布实施标志着我国生态建筑评价体系的形成．也给我国开展生态建筑技术体系的集成研究和应用实践提供了有力的推动然而．对照国际生态建筑的发展进程．我国的相关研究、应用和推广尚处于起步阶段。仍有许多需要认真面对和解决的问题：一是对发展生态建筑的重要性和紧迫性认识不够．观念上没有深入人心，忽视生态环境、盲目追求建筑规模、速度和开发利润的情况并不鲜见；二是投人过少，新技术、新工艺和新材料研发缓慢：三是推广力度不大，参与度不高．真正意义上的生态建筑尚未进入实质性的实践推广阶段：四是政策法规配套衔接不够。相关标准和评价体系有待完善：五是与国际生态建筑领域的深度合作交流还没有全面展开。当前。我国建筑业正处于鼎盛时期．每年建成的房屋面积近20亿mz．超过所有发达国家年建成面积总和．相当于全球每年新建建筑的40％。水泥和钢材消耗也占全球消耗总量的40％不断攀升的建筑总量和居高不下的建筑能耗．给我国的环境保护和经济社会的可持续发展带来了巨大压力和挑战。国际生态建筑在理论研究、技术开发和实践推广方面的长足发展和强劲走势．则为我国奋起直追提供了新的动力和机遇。面对挑战和机遇。当务之急是要借鉴欧美发达国家的生态建筑实践．结合我国国情，通过政府部门、科研院所、建筑设计施工单位和工业生产企业的紧密配合．切实做好相关应势对接工作。
4．2对接策略
4．2．1要学习、借鉴国际生态建筑研究成果和成功经验，加大新材料、新能源和新技术的开发力度，认真做好本土化单项关键技术储备和集成技术体系一体化研究，立足于国情，综合考虑科技含量、发展水平和建筑造价等因素．以适用技术和适宜技术为切人点。兼顾适当的高新技术引进。选择现代化与本土化相结合的生态建筑发展之路
4．2．2把生态建筑纳入区域和城市建设总体规划．以生态原则指导土地利用和开发建设．将生态建设和环境保护作为区域和城市品质提升的重要支撑。摒弃片面追求建设规模和速度的发展思路．采用以可持续发展为目标的集成设计模式．综合考虑建筑的能源消耗、使用功能、室内环境和外部影响，在空间利用、结构配置、功能优化和景观营造等方面与生态系统相适应、相吻合，牢牢把握区域和城市生态建设的发展方向、步骤和时序，把生态提升、环境再造与经济社会发展同步推进。
4．2．3建立健全生态建筑法律规范、管理体制和评估体系。通过严格的准人制度，从源头上防控建筑企业、工程项目对环境可能造成的不利影响；通过立法和常态化的管理。对建材选择、能耗控制、可再生能源利用等进行规定和引导，对建筑立项、设计、施工和运营各环节实行强有力的监督：通过完善的评估体系，为决策者、管理者、设计者、施工者和使用者提供一个明确的、科学的建筑生态环境评估结果．形成业界乃至全社会对工程优劣的统一认定和准确褒贬．使环保优先逐步成为我国建筑发展的自觉追求。
4．2．4倡导生态价值观和节能、环保、和谐的行为规范．加强生态知识宣传、培训和全民生态教育，同时加大生态建筑实践的推广和政策倾斜．通过税收等方面的政策调整和鼓励措施．补偿开发商由于额外投人所带来的损失．切实增强生态建筑在经济上的可行性，逐步形成良好的社会氛围和道德、经济方面的引导、激励机制．大力推动我国生态建筑的发展和小康社会的全面建设．早日实现党的十八大提出的“美丽中国”的愿景。
作者：施静华 单位：中国江苏国际经济技术合作集团有限公司
