本書內(nèi)容按編寫順序可分為6個部分。第1部分是生態(tài)建筑基本知識和原理,包括第1章生態(tài)學基礎(chǔ)和第2章生態(tài)建筑概論。第2部分是生態(tài)建筑選址、規(guī)劃和場地設(shè)計,包括第3章生態(tài)選址與規(guī)劃和第4章可持續(xù)場地設(shè)計。第3部分是生態(tài)建筑設(shè)計,包括第5章氣候適應性設(shè)計、第6章建筑的仿生設(shè)計和第7章生態(tài)景觀設(shè)計與規(guī)劃。第4部分是生態(tài)建筑技術(shù),包括第8章節(jié)能與能源有效利用技術(shù)和第9章節(jié)地、節(jié)水與材料循環(huán)利用。第5部分是生態(tài)建筑實踐案例介紹,包括第10 章生態(tài)建筑實踐。第6部分是附錄氣候分析工具與方法。本書既可作為普通高等院校建筑學、城市規(guī)劃、風景園林等專業(yè)的教材或教學參考書,也可供相關(guān)專業(yè)的設(shè)計與技術(shù)人員參考。
生態(tài)建筑不僅與許多自然科學的分支學科相融合,而且也和許多社會科學的學科相結(jié)合,形成了許多交叉的邊緣學科。生態(tài)建筑學是生態(tài)學與建筑學相互融合的結(jié)果,是生態(tài)學基本原理與知識在建筑學中的應用與體現(xiàn)。這些前沿知識可以為相關(guān)的工作人員和學生提供有用的指導,幫助他們進一步研究建筑與生態(tài)之間的關(guān)系,并付諸實踐。
第三版前言
本書是對第二版的修訂和完善。在修訂完善的過程中,一是注重保留第二版系統(tǒng)性、完整性、科學性、實用性、普適性、新舊知識結(jié)合的特點;二是注重適于我國高校環(huán)境設(shè)計等專業(yè)師生教學,兼顧相關(guān)專業(yè)人員參考,做到圖表多樣化,便于理解并方便多媒體教學;三是對第二版的部分章節(jié)進行精簡,補充了與生態(tài)建筑緊密相關(guān)的內(nèi)容,尤其是有關(guān)生態(tài)規(guī)劃和場地生物多樣性設(shè)計方面的內(nèi)容。
第1章和第2章由華僑大學建筑學院冉茂宇和華南理工大學建筑學院孟慶林編寫,第3章和第4章由冉茂宇和西南交通大學建筑學院董靚編寫,第5章由冉茂宇編寫,第6章由華僑大學建筑學院薛佳薇編寫,第7章由西北工業(yè)大學建筑系劉煜編寫,第8章由冉茂宇和西北工業(yè)大學建筑系李靜編寫,第9章由華僑大學建筑學院薛佳薇和龍淳編寫,第10章由華僑大學建筑學院袁炯炯編寫,附錄部分由冉茂宇編寫。本書由冉茂宇、劉煜擔任主編,孟慶林、董靚擔任副主編,由冉茂宇統(tǒng)稿,劉煜進行補充,后由華中科技大學建筑與城市規(guī)劃學院李保峰教授審校。編寫組衷心地感謝李保峰教授在百忙之中給予的大力支持,衷心地感謝華中科技大學出版社給予充裕的時間來編寫和修訂本書,同時還要感謝所有支持編寫該書的人員,特別是華僑大學建筑學院彭晉媛、鄭松、劉毅軍等。
本書在成稿過程中,不同專家對書名有不同的理解和建議。有專家認為,生態(tài)建筑只是借鑒了生態(tài)學思想方法的建筑,其內(nèi)容與復雜的生態(tài)學內(nèi)容的關(guān)聯(lián)度非常有限;再者,近些年來冠以生態(tài)之名的宣傳太多(如生態(tài)停車場、生態(tài)廁所等),有時這種宣傳反而讓人對生態(tài)的理解產(chǎn)生偏差;此外,生態(tài)建筑是中性詞,而綠色建筑是褒義詞,因此用后者作書名相對較好。另有專家則認為,生態(tài)建筑較綠色建筑學術(shù)性強,并且有生態(tài)學的原理和方法作支撐,可以使教材的系統(tǒng)性和整體性較好,從而體現(xiàn)教材的特色。此外,從生態(tài)建筑和綠色建筑名稱的產(chǎn)生和發(fā)展來講,生態(tài)建筑更多關(guān)注建筑活動與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的整體互動關(guān)系,而綠色建筑更多關(guān)注建筑活動對人類的影響,雖然兩者在實際使用中,內(nèi)涵已經(jīng)有許多交融互通之處,并且都在可持續(xù)發(fā)展建筑的大范疇之內(nèi),但從生態(tài)的角度理解和研究建筑顯然具有更深刻的內(nèi)涵和教育意義。這里對生態(tài)建筑名稱的不同理解作出說明,是希望能呈現(xiàn)不同的觀點,從而可以給讀者更多思考的空間。
應該說,生態(tài)建筑在很多方面尚待研究和完善,因此,本書所編與修訂內(nèi)容肯定有不全面、不具體、不恰當之處,又由于編者學識水平和專業(yè)知識的限制,謬誤之處在所難免,敬請讀者批評指正。
冉茂宇
第1章生態(tài)學基礎(chǔ)(1)
1.1生態(tài)學的產(chǎn)生與發(fā)展(1)
1.2自然生態(tài)系統(tǒng)(3)
1.3人工生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)足跡(8)
1.4生物多樣性與生態(tài)冗余(10)
1.5生物與環(huán)境之間的關(guān)系(11)
1.6生物與生物之間的關(guān)系(13)
第2章生態(tài)建筑概論(16)
2.1建筑與地球生態(tài)環(huán)境(16)
2.2生態(tài)建筑學研究的對象與目的(20)
2.3生態(tài)建筑學研究內(nèi)容與方法(22)
2.4生態(tài)建筑的概念及其內(nèi)涵(24)
2.5生態(tài)建筑與綠色、可持續(xù)建筑之關(guān)系(26)
2.6生態(tài)建筑觀(28)
2.7生態(tài)建筑設(shè)計(34)
2.8建筑生態(tài)系統(tǒng)及建筑物子系統(tǒng)構(gòu)成(39)
第3章生態(tài)選址與規(guī)劃(42)
3.1生態(tài)選址及中國風水(42)
3.2自然條件對選址的影響(46)
3.3社會環(huán)境對選址的影響(52)
3.4生態(tài)規(guī)劃的概念及特點(54)
3.5生態(tài)選址與規(guī)劃方法(55)
第4章可持續(xù)場地設(shè)計(61)
4.1場地設(shè)計概述(61)
4.2場地調(diào)查與分析評價(64)
4.3場地的整體布局(69)
4.4場地的建筑布置(74)
4.5交通系統(tǒng)與室外用地(78)
4.6場地的熱環(huán)境與綠化(81)
4.7可持續(xù)場地設(shè)計策略(84)
第5章氣候適應性設(shè)計(86)
5.1建筑氣候及其分類(86)
5.2建筑與氣候的關(guān)系(90)
5.3建筑群體氣候適應性設(shè)計(92)
5.4建筑單體氣候適應性設(shè)計(110)
第6章建筑的仿生設(shè)計(143)
6.1建筑仿生設(shè)計的產(chǎn)生與分類(143)
6.2建筑仿生設(shè)計原則和方法(144)
6.3建筑造型仿生設(shè)計(145)
6.4功能仿生設(shè)計(150)
6.5結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(156)
6.6能源利用和材料仿生設(shè)計(162)
第7章生態(tài)景觀設(shè)計與規(guī)劃(168)
7.1景觀的概念與含義(168)
7.2生態(tài)景觀設(shè)計(168)
7.3生態(tài)景觀規(guī)劃(174)
第8章節(jié)能與能源有效利用技術(shù)(181)
8.1建筑能耗與建筑節(jié)能(181)
8.2外窗節(jié)能技術(shù)(185)
8.3外墻節(jié)能技術(shù)(195)
8.4屋面節(jié)能技術(shù)(206)
8.5天然采光節(jié)能技術(shù)(212)
8.6人工照明節(jié)能技術(shù)(219)
8.7主動式太陽能利用系統(tǒng)(223)
8.8地熱能利用系統(tǒng)(231)
8.9其他可再生能源利用技術(shù)(234)
第9章節(jié)地、節(jié)水與材料循環(huán)利用(237)
9.1建筑的節(jié)地技術(shù)(237)
9.2水資源有效利用技術(shù)(242)
9.3建筑中材料的循環(huán)利用(250)
第10章生態(tài)建筑實踐(257)
10.1生態(tài)建筑技術(shù)分層及其演進(257)
10.2低技術(shù)生態(tài)建筑實踐(258)
10.3中技術(shù)生態(tài)建筑實踐(268)
10.4高技術(shù)生態(tài)建筑實踐(286)
附錄氣候分析工具與方法(309)
附錄A棒影圖與太陽軌跡圖(309)
附錄B人體熱舒適與生物氣候圖(312)
附錄C基于生物氣候圖的氣候適應性策略分析(314)
附錄D基于平衡點溫度確定日照/遮陽的時段和日期(315)
附錄E基于陽光與風的生態(tài)選址分析(318)
附錄F采光系數(shù)的確定方法(322)
附錄G不同高度風速的確定(324)
附錄H建筑物得失熱量的估算(324)
附錄I風壓、熱壓、混合通風冷卻能力的估算(331)
圖表索引目錄(334)
參考文獻(347)