有关绿色生态建筑的理论与实践课件

1、6有关绿色生态建筑的理论与实践61 西姆范德莱恩EDI研究所与生态设计 62 约翰托德与从生态城市到活的机器：生态设计原则63 盖娅运动与盖娅住区宪章64 阿瓦尼原则65 威廉姆麦克唐纳和汉诺威原则66 可持续设计指导原则67 环境资源导引 68 布兰达威尔和罗伯特威尔与绿色建筑学：为可持续发展的未来而设计69 吴良镛21世纪建筑发展的五项原则610 杨经文的绿色生态建筑理论与实践611 麦克哈格与设计结合自然612 戴维 R 布劳尔与绿色计划可持续发展足迹.6有关绿色生态建筑的理论与实践61 西姆范德莱恩E61西姆范德莱恩EDI研究所与生态设计EDI(Ecological Design in

2、stitute)1974年设计建造了美国第一所完全自给型城市住宅也是现代城市型生态住宅最早的成功范例。1995年完成生态设计一书提出五点生态设计方法和原则： 一：设计结果应来自环境本身。 二：评价设计的标准生态开支。 三：设计结合自然。 四：公众参与设计。 五：为自然增辉。 .61西姆范德莱恩EDI研究所与生态设计EDI(E62约翰托德与从生态城市到活的机器：生态设计原则书中探讨生物多样性及生态设计的原则： (1)生命世界是所有设计的母体。 (2)应该遵从而不是违背生命规律。 (3)必须体现生物地方性。 (4)建设必须基于可更新再生的能源、资源。 (5)应有助于整个生物系统，体现可持续性。 (

3、6)应同周围自然环境协同发展。 (7)设计和建设应有助于我们这个星球恢复已有的破坏。 (8)应遵从神圣的生态系统。.62约翰托德与从生态城市到活的机器：生态设计原则书中63盖娅运动与盖娅住区宪章 80年代中期詹姆斯拉乌洛克完成盖娅：地球生命的新视点。 1989年建筑师戴维皮尔森的著作自然住宅手册明确了盖娅住区宪章的设计原则： (1)为星球和谐而设计 (2)为精神和平而设计。 (3)为身体健康而设计。.63盖娅运动与盖娅住区宪章 80年代中期詹姆斯64阿瓦尼原则 “阿瓦尼原则”1991年秋，由以下六名建筑师共同起草： P卡尔索普、 M科伯特、 A杜厄尼 EP西伯克、 S保莱索斯、 E莫勒 原则中

4、总结并提出了城镇建设必须遵循的各项事项：社区的原则；比社区更大的区域的原则；为了实现这些原则所采用的战略。 .64阿瓦尼原则 “阿瓦尼原则”1991年秋，65威廉姆麦克唐纳和汉诺威原则 (1) 人与自然的共生。 (2)相互依赖性的认识。 (3)尊重物质和精神之间的关系。 (4)对设计结果负责。 (5)创造有长期价值的安全目标。 (6)摒弃废弃物之概念。 (7)依靠自然的力量。 (8)对设计的局限性有清醒的认识。 (9)通过知识共享来寻求不断的提高。.65威廉姆麦克唐纳和汉诺威原则 (1) 人与66 可持续设计指导原则 可持续建筑设计的原则： (1)尊重基地的生态系统及文化脉络。 (2)体现正确

5、的环境意识。 (3)增强对自然环境的理解，制定行为准则。 (4)结合功能需要，采用简单的适用技术。 (5)尽可能使用可更新的地方建筑材料。 (6)避免易破坏环境、产生废物的材料。 (7)坚持“越小越好”，完善建筑空间使用的灵活性。 (8)减少建筑过程中对环境的损害。 (9)无障碍设计的考虑。.66 可持续设计指导原则 可持续建筑设计的原则：.67环境资源导引 “ERG计划” 即Environmental Resource Guide (1)目的和范围。就是使设计人员在选择和确定建筑材料时有一个环境方面的资讯和工具。 (2)核心概念。就是生命周期分析。 (3)主要内容。包括建筑材料分析过程，并通

6、过计划篇、应用篇、材料篇三部分。 (4)服务对象。范围很广。 .67环境资源导引 “ERG计划” 即Envir68威尔夫妇与绿色建筑学：为可持续发展的未来而设计内容：主旨(Purpose)、行动(Performance)、实践(Practice)及建议(Proposal)四章 6项原则： 一：节约能源。 二：设计结合气候。 三：能源材料的循环利用。 四：尊重用户。 五：尊重基地环境。 六：整体的设计观。 .68威尔夫妇与绿色建筑学：为可持续发展的未来而设计内容69吴良镛21世纪建筑发展的五项原则 (1)正视生态的困境，加强生态意识。 (2)人居环境建设与经济发展良性互动。 (3)正视科学技术的

7、发展，推动经济发展和社会繁荣。 (4)关怀最广大的人民群众，重视社会发展的整体利益。 (5)在上述前提下，进一步推动文化和艺术的发展。.69吴良镛21世纪建筑发展的五项原则 (1)正视生610杨经文的绿色生态建筑理论与实践1评估对建筑的需求：2评估建筑用地：3评估建筑的属性：4评估建筑操作的影响：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。 .610杨经文的绿色生态建筑理论与实践1评估对建筑的需求：611麦克哈格与设计结合自然(1)在理论观念上： 1)用生态学的观点，以宏观方面研究自然、环境和人的关系。 2）阐明人对自然的依存关系，批判以人为中心的思想。

8、3）提出“适应”的原则。(2)在研究方法和程序上，提出了系统的分析方法。：.611麦克哈格与设计结合自然(1)在理论观念上：.612戴维R布劳尔与绿色计划可持续发展足迹 回顾和评估全球近二三十年绿色计划的实践，并对其成果和成功的经验进行了总结： (1)多学科并行的资源管理。 (2)环境与经济学的结合。 (3)建立有效的管理机制。 (4)利用信息和技术。 (5)目标、进度、管理一体化。 .612戴维R布劳尔与绿色计划可持续发展足迹 6.13鲍罗索勒里的城市建筑生态学一、城市建筑生态学(Arcology)理论的产生和发展 1969年提出，是一种试图体现建筑学与生态学相融合的关于城市规划与设计的理论

9、。依据这种理论， 理想城市被构想：高度综金字塔形的城市构想且具有合适的建筑高度和密度，在最大限度地容纳居住人口的同时，将居民安置在最为生态化、美好和缩微的环境中。.6.13鲍罗索勒里的城市建筑生态学一、城市建筑生态学(Ar金字塔形的城市构想.金字塔形的城市构想. 阿科桑底：一个城市实验室书中阐明构成城市生态学理论的相关概念“缩微化-复杂性-持续性”的规则、“居住的自容纳性”等。缩微化：指在自然界复杂程序日益增加的前提下，精心利用所有的资源例如物质能量、空间时间。复杂性：指在一个非常复杂的变化过程中，还同时簇生着许多的其它的事件和过程。持续性：指在变化过程中，时间维度的延续。. 阿科桑底：一个城

10、市实验室书中阐明构成城市生态2000年阿科桑底城模型设计实践始于阿科桑底新城的规划索勒里认为：阿科桑底城的建设如果成功，可以作为世界城市发展的模式。.2000年阿科桑底城模型设计实践始于阿科桑底新城的规划. “两个太阳的城市生态学” 新理论的论点很简单：即称之为“效应”的、由人类造成的物理、生物现象，能够聚集在一起，互相作用，以寻求一种合成后对人类有用的效果。 效应包括四种无机效应（温室效应、烟囱效应、半圆顶效应和蓄热效应）和两种有机效应（园艺效应和城市效应）。 . “两个太阳的城市生态学” 新理论的论点很简单：即称之“两个太阳”指物质和精神两个方面：一个太阳是物质的，是生命、能量的源泉；另一

11、个太阳表示人类的精神和不断进化的意识。 .“两个太阳”指物质和精神两个方面：.“两 个太阳城市生态学”的标志.“两 个太阳城市生态学”. 二、阿科桑底城 1.阿科桑底城1971年开始兴建。 整个小镇预计2000年全部建成，已经建成和在建的部分包括：铸造半圆厅、制陶半圆厅、南穹拱、东部住区、手工艺餐厅、西部住区、温室、北穹拱、游泳池、实验室、东新月住区、索勒里夫人音乐中心、空中住区、东新月剧场等。 . 二、阿科桑底城 1.阿科桑底城1971年开始兴建2000年阿科桑底城远景.2000年阿科桑底城远景.东新月住区.东新月住区.施工中的东新月剧场.施工中的东新月剧场.阿科桑底城的温室外观.阿科桑底城

12、的温室外观.温室内景.温室内景.三“巨构建筑” 巨构建筑是一座高约1000m的塔楼，周围环绕着两组集中式的名为“室外会场”的裙房。 建筑方案的地段选在洛杉矶和拉斯维加斯之间的莫吉夫沙漠上。一方面与现代社会的城市形成鲜明对比，另一方面显示新城对苛刻气候条件的适应性。.三“巨构建筑” 巨构建筑是一座高约1000m的塔楼，巨构建筑设计图.巨构建筑设计图.巨构建筑人流分析图巨构建筑能源分析图巨构建筑水利用分析图.巨构建筑人流分析图巨构建筑能源分析图巨构建筑水利用分析图.绿色摩天楼的设计与规划(马来西亚)杨经文.绿色摩天楼的设计与规划(马来西亚)杨经文.一、“绿色”设计的宗旨“绿色”和“生态”为宗旨.一

13、、“绿色”设计的宗旨“绿色”和“生态”为宗旨.二、作为一种竖向“空中城市”的摩天楼 低层和多层的分散式城市创造出“与自然共生”的居住环境。但在更广阔的大地景观中扰乱了自然界的生态系统，并产生了一些新的问题。 集中发展模式，能使更多的土地解放出来，从而降低城市的环境温度，减少“热岛”效应，其中部分土地通过再种植和与自然生态的连续，又回归到自然界的绿色之中。.二、作为一种竖向“空中城市”的摩天楼 低层和多层的分图1 德国55层罗斯托克大厦.图1 德国55层罗斯托克大厦.图2 马来西亚Guthrie HQ大厦.图2 马来西亚Guthrie HQ大厦.三、生态设计的原则1所设计系统外部的相互依存关系(

14、它的外部或环境关系，用L22表示)2所设计系统内部的相互依存关系(它的内部关系，用L11表示)3从外到内能量和物质的交换(它的输入，用L21表示)4从内到外能量和物质的交换(它的输出，用L12表示) “1”表示该系统；“2”表示其周围环境；“L”表示在结构中的相互依存关系。.三、生态设计的原则1所设计系统外部的相互依存关系(它的外部图3 生态设计模式.图3 生态设计模式.四、使用者(人)的需求优先于硬件(如建筑)五、被建造系统的恰当选址 对当地的生态系统如植被、土壤、地表水、排污、地形地貌、地质、水文等方面加以简化图解。 从布局规划、建筑规模和交通系统的设置等方面进行设计。.四、使用者(人)的

15、需求优先于硬件(如建筑)五、被建造系统的六、强调被动式系统优先于主动式系统 建筑形式对能源保护考虑以下几点： 1建筑的构形及其与周围自然环境的关系(即：它的被动式系统)。 2建筑的运行系统，即机电工程系统(也即：它的主动式系统)。 3建筑系统的管理(即：对其排放物和能源系统效率的管理)。 .六、强调被动式系统优先于主动式系统 建筑形式对能源保护考虑以七、建筑形式的考虑 摩天楼是以小块土地的充分利用为宗旨，节省土地、增加容积率。 美国的高层建筑和城市住宅委员会将摩天楼定义为：由于其高度，在形式上需要有特殊工程体系的一种高层建筑类型。.七、建筑形式的考虑 摩天楼是以小块土地的充分利用为宗图4 土地

16、利用、建筑形式与容积率(60复盖率).图4 土地利用、建筑形式与容积率(60复盖率).八、建筑形式，朝向和楼层平面形状的选择 服务核布置在周边的优点是： 1不需要防火的压力管道，降低初始费用和运营费。 2使用者有良好的视线景观，增强其场所感。 3使电梯间获得自然通风。 4使楼电梯间获得自然采光。 5在建筑的整个动力系统出现故障时更安全。 6具有遮阳和挡风的作用。.八、建筑形式，朝向和楼层平面形状的选择 服务核布置在图5 服务核位置的三种类型中心核形式两端设服务核一端设服务核.图5 服务核位置的三种类型中心核形式两端设服务核一端设服务核图6 不同服务核位置的总体热 交换值.图6 不同服务核位置的

17、总体热 交换值.九、强调建筑的“表”(即立面)优先于“里” 摩天楼外墙应被作为一种环境的过滤器来设计。 立面在设计应具多功能：能获得自然通风；控制穿堂风；满足向外的视线要求；能控制潲雨的侵袭；解决大雨时的排水问题；能屏蔽噪音；具有夏季遮阳和寒冷季节的御寒作用等；增加建筑的美观。.九、强调建筑的“表”(即立面)优先于“里” 摩天楼外图7 太阳光的几何学设计设y太阳高度角；方位角差值；E垂直遮挡角。tan Etan ysec .图7 太阳光的几何学设计设y太阳高度角；.十、作为第五立面的屋顶景观 顶部几层结构的直接吸热问题： 屋顶设挑蓬或凉棚，以及屋顶花园。 屋顶采用蓄热能力低的材料及反射力强的外

18、表面材料。 采用双层结构。.十、作为第五立面的屋顶景观 顶部几层结构的直接吸热问题：十一、运营模式 生物气候设计是通过降低运营阶段的能源消耗，来减少一栋建筑的投资与运营费(一般能节省整个建筑生命周期中20一40的能源费)。 改变室内设计温度对节能有重要作用果设计温度增加1，则一栋摩天楼的冷负荷会降低约l0。.十一、运营模式 生物气候设计是通过降低运营阶段的能源消图8 一幢典型商业摩天楼花费分配.图8 一幢典型商业摩天楼花费分配.图9 一幢典型空调办公建筑的能耗分配.图9 一幢典型空调办公建筑的能耗分配.十二、风与自然通风的考虑 自然通风优点：提高室内的舒适度(空气流速)、有益于人体健康(空气交

19、换)以及建筑的降温(空气流速)。 .十二、风与自然通风的考虑 自然通风优点：提高室内的舒十三、自然采光 减小楼层平面的进深，以减少人工采光，充分利用自然光线是节约能源的另一重要方面.十三、自然采光 减小楼层平面的进深，以减少人工采光，十四、竖向景观的降温与生态效用 建筑形式与竖向景观的结合是生物气候学设计与生态设计的一个极其重要方面。图l0 竖向景观.十四、竖向景观的降温与生态效用 建筑形式与竖向景观的结十五、过渡空间或空中庭园的创造 在摩天楼的立面上插入一些过渡空间以提供可用的空中场所，或称为“空中庭园”一种凹退的阶台状空间，作为室内外之间的间隙空间。 空中庭园的功用：可作为紧急疏散区；可用

20、于绿化和景观设计；在允许容积率增加的情况下，可作为未来扩建的灵活间隙空间；还可以为摩天楼使用者创造一个更富有人情味的环境。.十五、过渡空间或空中庭园的创造 在摩天楼的立面上插入一些十六、材料、能源使用的生态学方法及其对空间的影响 建筑蕴藏的能量：蕴藏能量指的是建造该建筑所耗费的总能量，包括材料生成的耗能)与其体积大小有关。总的趋势是，建筑的体积越小，其材料与设备中蕴藏的总能量值就越低。 .十六、材料、能源使用的生态学方法及其对空间的影响 建筑十七、建筑生命循环过程中对环境的影响对自然系统的影响；能量和材料在流动中的相互作用；建筑产生的排放物对环境的影响；排放物如何被加以改变和再循环利用。 十八

21、、进一步的讨论 生态的设计应该在其始而非在其终。.十七、建筑生命循环过程中对环境的影响对自然系统的影响；十八、屋顶平面首层平面三层平面 1-办公 2-办公/展览 3-接待 4-商场 5-咖啡 6-储藏 7-茶室 8-祈祷室 9-行政 10-卧室雪兰莪州格思里高尔夫俱乐部 马来西亚.屋顶平面首层平面三层平面 雪兰莪州格思里高尔夫俱乐部 马来4远景.4远景.5总平面.5总平面.6外观.6外观.7外观.7外观.8外观.8外观.9外观.9外观.图11 马来西亚高尔夫练球场.图11 马来西亚高尔夫练球场.26层平面新加坡展览塔楼，新加坡.26层平面新加坡展览塔楼，新加坡.2模型（鸟瞰）.2模型（鸟瞰）.

22、3模型（西侧）.3模型（西侧）.4模型（东侧）.4模型（东侧）.5首层平面.5首层平面.6模型（屋顶）.6模型（屋顶）.7层平面（天桥与邻里相连）.7层平面（天桥与邻里相连）. 马来西亚吉隆坡中央广场. 马来西亚吉隆坡中央广场.托马斯赫尔佐格的生态建筑适应生态的建筑构想与实践1玻璃之翼 2对角线立方体3两个区域的住宅4纤长的矩形5高技术与适宜技术的应用.托马斯赫尔佐格的生态建筑适应生态的建筑构想与实践.1玻璃之翼（作品一） 1977年，雷森斯堡住宅的设计，形成“玻璃之翼”的特点。 雷森斯堡住宅 .1玻璃之翼（作品一） 1977年，雷森斯堡住宅的设计，形成1玻璃之翼 雷森斯堡住宅傍晚景色 .1玻

23、璃之翼 雷森斯堡住宅傍晚景色. 1979年慕尼黑住宅联合体，“玻璃之翼”的成熟作品。慕尼黑住宅联合体. 1979年慕尼黑住宅联合体，“玻璃之翼”的成熟作品。慕尼2对角线立方体“对角线立方体”概念： 体形系数(外表面积体积)小，冬季热散失少，建筑形体设置朝向东南和西南方向，暴露尽可能大的面积。.2对角线立方体“对角线立方体”概念：.柏林住宅展览会项目研究8层住宅.柏林住宅展览会项目研究8层住宅.3两个区域的住宅 住宅设计的灵活性考虑。一部分“专家部分” ：设备管线较复杂，技术要求较高的区域(如卫生间、厨房) 一部分“非专家部分”：比较简单的只需要一些手工技术的区域(如居室、客厅)。.3两个区域的

24、住宅 住宅设计的灵活性考虑。.克兰尼施泰恩住宅集合住宅.克兰尼施泰恩住宅集合住宅.4纤长的矩形考虑太阳能建筑的造型生物学家研究的启示空心粘土面砖.4纤长的矩形考虑太阳能建筑的造型.仿照北极熊皮毛制成的墙体.仿照北极熊皮毛制成的墙体.图1 总平面文德堡青年教育学院学生宿舍.图1 总平面文德堡青年教育学院学生宿舍.图2 平面文德堡青年教育学院学生宿舍.图2 平面文德堡青年教育学院学生宿舍.图3 鸟瞰文德堡青年教育学院学生宿舍.图3 鸟瞰文德堡青年教育学院学生宿舍.图4 剖面3-带有回收余热设备的机械通风系统1-半透明热阻材料和遮阳板2-真空管集热器.图4 剖面3-带有回收余1-半透明热阻材料和遮阳板2-真空图5 外观.图5 外观.图6 南面外观.图6 南面外观.图7 东面外观.图7 东面外观. 利用高效率的技术，用比常规作法少得多的物质材料，可满足同样的功能要求。但应用新技术的前提是它们必须是正确、恰当的。5高技术与适宜技术的应用. 利用高效率的技术，用比常规作法少得多的物质材料，2000年汉诺威世博会26号大厅.2000年汉诺威世博会26号大厅.2000年汉诺威世博会26号大厅.2000年汉诺威世博会26