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原生态设计

时间:2022-09-18 08:39:11

原生态设计

原生态设计范文1

关键词:景观设计;生态;敬畏

中图分类号:S759.92

研究景观设计中的生态原则,首先要了解生态的含义。目前为止,学术界并没有一个严格的、统一的、精确的概念,即便有定义的范围,随着时代的发展,其定义的范围也在不断发生变化。生态一词本身涵盖的范围之广,内容又错综复杂,生态学本就是一个跨领域及其广泛的综合学科,尤其再将生态与景观设计相结合时,对它的定义难度可想而知。即便如此,我们还是要整理总结并研究景观设计中的生态原则。我将其分为以下几个层次。

一、环境保护

景观设计生态原则中最基础的即是人类生存环境的舒适度,这种舒适度除设计原理应注意的原则外,是美好的身心感受。这是人们判断景观舒适度最直接的反应。我们所营造的景观需要给人类提供平衡的生活环境。从心理学角度来说,良好的环境使人心态平衡。如此说来,景观设计的生态原则首先便是环境的保护。

环境保护,顾名思义,是人类对社会环境的保护,其中包括现在已经遇到的环境问题和潜在的环境问题。这里把环境保护分为三个部分,即对自然环境、地球生物、人类生活环境的保护。

二、资源节约

资源节约在环境保护的同时与景观设计的直接实施有密切的关系。

1、原有材料再利用

城市景观实施过程中的材料再利用,是尽可能将场地上零散的材料运用到小布景的建设中,最大限度的发挥材料的使用功能,最大程度地节约材料的使用和减少资源的浪费。整个过程中,不仅节省资源、使材料的使用价值发挥到极限,也大大减少了材料再生产,这实际也在不知不觉中保护了环境,以免再动用人力物力维护环境的破坏和污染。例如,德国的海尔布隆市砖瓦厂公园,其整个建设就是充分利用了砖瓦厂原有的砾石材料作为道路的基层和挡土墙的材料,这一再利用不仅节约了资源,还充当了土壤中的添加剂。而从视觉上,它更延续了原来砖瓦厂的风貌,保留了百年厂区的记忆。

2、高效率用水

高效率的用水,减少水之源消耗是生态原则的重要体现。水资源的珍贵毋庸置疑,而在景观设计中免不了有水体的设计,如何能高效率的利用水资源,是景观设计生态原则的重要部分。节约和再利用水资源固然重要,可这只停留在使用上,如何能“产生”水便产生了一个新突破,雨水的收集满足了这个要求。高效率用水可保持景观中水体的美观,也可使之循环流动供以绿地的灌溉甚至是部分保洁功能。

三、灵魂敬畏

如果说环境保护和资源节约是景观设计生态原则的物质原则,那么更深刻的生态原则是来自精神上自觉的顺从,在此所提倡的人与自然协调统一,更应该是每个人发自内心对自然的敬畏,我们要上升的高度是,每个人不是为了遵守而遵守那些生态原则,而是把它作为一种习惯和精神追求来充分利用自然提供给我们的资源,感谢自然创造的我们已经能够直接使用或能够间接利用的一切资源。

1、中国早期出现的生态原则

中国园林的艺术精华是施法自然,其范本就是自然。中国人认为:人与自然关系的最高原则是“天人合一”,在这个前提下,中国人长期以来形成了着眼点在人、建筑和自然三者之间关系的风水理论。风水表达了中国人对环境的认知和感受,也表达了往昔人们对环境的认知和分析,虽然它无法定量定性地分析物质环境中对人产生影响的各个因素,但某些方面与我们现在所说的生态原则、人与自然协调统一等却并不矛盾。

按中国文化中的“五行学说”,不同的山水陪衬不同的植物,不同的区域、建筑形态、方位和色彩都是不一样的,这些理论都是因地制宜地运用了生态原则。例如,此处适合生长银杏,就无需大费周折地将其砍掉栽种其它植物,而只需在原有景观基础上构建适合此地的建筑及色彩。充分地借景以制景,浪费少,价值高,效果好。

中国的太极拳以柔克刚,借力用力也正体现了景观设计的生态原则,如果我们在设计过程中,能在原基础上进行轻微细小改动而不破坏其原来面貌,设计的景观也正好适应了当地的文化和环境,这正是中国太极中的借力以用力。当然,这种设计比在白纸上新建难得多,但却也将耗费程度降至到了最低。

2、现代系统观中的生态原则

现代系统观认为,事物都是普遍联系的,而辩证法认为,凡事都有两面性,也就是所谓的能够提供正能量和负能量的物质,遇到问题时,我们应找到其中其中蕴含的普遍联系,将负能量转化成正能量,以便更好地为人认识和改造。

第一,存在就有意义。关于生命的生与死,既然存在就有其意义,也许,死亡也是一种存在方式,死亡也有它的意义。自然界四季更替之时,均会消失一些生命但也产生一些新的生命,例如树叶的降落意味着生命的结束,但其分解后提供给土壤的强大养分促使了来年新生命的诞生。如果我们尊重生态原则,懂得敬畏,运用事物的普遍联系和辩证的观点,当这些落叶消逝时便不必为之伤感,相反,我们可以充分利用它分解带来的养料使植物更加枝繁叶茂。在景观设计的绿地维护中,就能更好地保持地表水、补充地下水。

第二,自然的自我组织和能动性。中国有句诗:野火烧不尽,春风吹又生,这句诗是为形容野草的生存能力极为强大,其另一层意思便是野草的自我组织能力。我们经常发现无人打理的场地上长满野草,如不及时清理,野草会抢走原有植物的养料,疯狂生长,足见其能动性。何况自然系统的复杂和多样是远远超出人们设计的能力。自然界的生物是有自身的生长习惯的,要想遵循生态原则,不应一味地砍杀,更应顺其势地治理。又如大禹治水,不是一味堵截而是开渠放流。同样生态原则也不是要求一定要节约与维护,更应了解发展特点,顺应生长需求,这无疑是一种敬畏与尊重。

第三,过渡带的应用。自然界是整体的,但现在的城市建设规划中却将这个整体人为地分割成有明显界限的一个个局部。建筑物和建筑物之间是硬邦邦的水泥,或是人为地种植大量草皮,以达到“绿色”的效果,景观直观上绿色的成分很多,但这种绿色却不是生态的,往往还要花费大量的人力物力和财力,不仅如此,这种人为的建造其实大大地损坏了生态系统的边缘,减少了物种的丰富性。另一个角度来看,这种人为的看似增加生态设计的行为恰恰是对生态的破坏,这种行为没有从心里真正对生态对自然产生敬畏,而是为了遵守生态原则而遵守。

原生态设计范文2

关键词:生态建筑;建筑设计;应用

中图分类号:TU2文献标识码: A

引言

中国建筑业,目前正处在由数量型向质量型转变的重要时刻,建设生态建筑是建筑品质提高的重要标志,也是中国建筑业转向可持续发展的绿色建筑的一个重要切入点,建设生态建筑意味着从建筑材料的生产、建筑规划、建筑设计、建筑施工以及建成后使用管理的每个环节,都将发生一场以保护环境、节约资源、促进生态平衡为内容的深刻变革,在一定意义上这场变革将围绕着生态建筑的发展而展开。在新的世纪,中国建筑不能再按高能耗、高污染的老模式发展,建设生态建筑是中国建筑发展的必由之路。

一、生态建筑设计原理

建筑就是将生态学的概念和建筑学进行结合,从而实现建筑的可持续发展,实现建筑和社会的和谐发展。因此,要想真正的理解生态建筑就要知道生态学的基本理念和原则。生物学家对生态原则和原理进行了大量的研究并总结了生态学的一些基本原则,生态学的基本原理和原则主要有:整体原则、循环再生原则、相生相克原则、反馈平衡原则、层次升迁原则和自我调节的原则。

建筑就是要将生态学的这些基本原理和建筑学结合起来,使生态学的基本原理成为建筑学的理论依据。将生态学原理和建筑学结合起来实现人与自然的协调发展,将建筑和环境和谐地融为一个有机整体。由生态学和建筑学结合而成的生态建筑与以往的建筑有着很大的不同,从而形成了自己的观点。

建筑有着较强的系统观念和整体意识。建筑是为人类社会发展服务的,是人类居住区体系的一个重要组成部分,这就决定了建筑不仅仅是一个单纯的建筑体,它涉及到和居住有关的组成部分,是一个复杂而庞大的建筑体系。在这个体系中,建筑的经济属性、社会属性、人文属性以及其空间属性良好地结合起来,能够更好地实现生态建筑的可持续发展和长久使用。生态建筑还有着较强的灵活性和能源利用的高效性。生态建筑的生态学特征就要求生态建筑要和环境协调地结合起来,这就决定了生态建筑要随周围环境的变化而变化。随着社会的发展,人们的需要也在发生变化,对建筑的功能也有着新的要求,这就决定了生态建筑的功能随之而变化。

二、生态建筑设计应遵循的原则

1、节能原则

随着世界能源的紧缺,将会对人类生存造成一定的威胁。而在生态建筑设计中坚持节约资源、能源,减少次生污染,实现建筑的可持续发展具有重要的意义。因此,在生态建筑设计过程中,我们应当尽量采用无污染的建筑材料,并加强对污染材料的无害处理,以保证减少有害材料对使用者身体的危害和环境的破坏。同时,还应充分利用太阳能、风能等自然能源,减少建筑对电能供应的需求,降低建筑的能源消耗。

2、以人为本原则

以人为本是生态建筑设计的重要组成部分。在生态建筑设计过程中,应当从人的需求角度出发,充分考虑到人对建筑的使用要求,力求建筑功能布局符合人的尺度,满足人在建筑使用过程中的舒适性和方便性,创造健康环保的生活和工作空间,从中提升人们的生活和工作质量。同时,还要提高自身的设计标准,让生态建筑设计更加具人性化。

三、生态建筑的设计方法

1、整体设计方法

要想掌握生态建筑的设计方法,必须从整体上、全面的看待生态建筑设计中遇到的每一个问题。其整体设计方法主要包括两个方面:建筑与自然环境共生;建筑与社会环境共生。设计良好的生态建筑,首先应慎重选择建筑所处的地段,使它处在生态环境良好的区域,显而易见,良好的生态环境,有利于人类的身心健康。建筑的建造要尽量少的破坏和干扰自然环境,还需要通过建造来弥补已经造成的不平衡及破坏。此外,对于已确定的基地,还需要遵循一定的原则,即有价值的生态要素尽最大可能保留和尊重,保持其原有的完整性。除此之外,设计师应当注意以下几点:尊重地形、地貌;保护现状植被;结合水文特征;保护土壤资源;建筑与社会环境共生的设计方法。简而言之就是在建筑的全寿命过程中做到以下几点:妥善保存古建筑,继承和发展传统街区景观;地域与城市的景观特色要继承和保护好,城市的新景观要积极创造;适度使用城市交通、土地、能源;居民原有生活方式要保持,让居民参与建筑设计与街区更新等。

2、高效无污染的设计方法

高效无污染的设计方法主要包括以下几个方面:生态建筑的能量利用;生态建筑的构造。能源资源分为不可再生能源和可再生能源。前者包括天然气、石油、煤炭等,后者包括如风能、太阳能、地热、核聚变、潮汐等能源。充分发挥和利用可再生能源是生态建筑对能量利用的方法之一。我国的建筑中需要的能源主要是热能和电能,热能是做饭所需的天然气、石油液化气或煤气和采暖所需的暖气,电能是市政线路供电。目前应用于生态建筑中的可再生能源有地热能、风能、太阳能等,其中以太阳能的利用最为广泛,技术也最为成熟,注重建筑系统中能量和物质的循环使用。

3、灵活多适的设计方法

采用适应变化的设计策略,就是要科学合理的选择生态建筑材料。建筑材料选择是生态建筑设计中重要的一环。对于建筑师来说,在设计生态建筑时应选择恰当的建筑材料,比如用生态建材来增加建筑的节能效果,直接或间接的减少对环境的污染;灵活利用废弃的建筑材料进一步节约资源,减少消耗。可持续发展的目标增大了建筑材料选择、使用的难度和深度,因为与建筑材料相关的每一环节,如取材、生产加工、分配、维护、拆除或废物处理等等都与能源和环境密切相关。

四、生态理念在住宅建筑设计中的应用

1、居住区风环境设计

根据笔者设计经验分析,建筑物的空间布局不合理,将会导致居住区局部出现比较恶劣的微气候,造成这种现象的主要原因在于建筑物的总体规划受到风向影响而造成的通风不良或者形成大的风口,因此在居住区的总体规划中应当对风环境设计予以重视。通过研究分析,造成室内通风不良的主要原因在于设计师对室外风环境的设计不够重视,在总平面布置中未对风向予以思考。因此,在进行生态建筑居住区规划时,在把设计重点集中在平面功能布置、美观设计及空间利用的同时,还要重视高层、高密度建筑群产生的气流流动对建筑通风的影响。

2、自然通风设计

在住宅建筑设计中,自然通风是最经济的和最实用环境调节方法。而从建筑的平面、立面和空间设计方面来说,实现建筑的自然通风变得极其重要。在住宅设计过程中,可以通过在东南方向设置空中花园或者阳台等半室外空间,通过可调节性的百叶在夏天引入凉风;而在北向设置功能空间时,可尽量将卫生间,厨房等不需要大面积开窗的房间放在北侧,以阻挡冬天冷风;同时,保持建筑物与周边环境的距离,在立面处理中根据需要合理开窗,既要保证了房间充足的日照,又要符合建筑的节能要求,使建筑外窗开窗面积占整个窗总面积的30%左右;并且,建筑外窗的气密性应符合《建筑外窗气密性能分级及检测方法》规定的4级要求。

结束语

在生态建筑设计当中,只要我们将生态、环境、社会良好的结合起来,相信在以后的发展当中会取得更好的发展。

参考文献

[1]王润生赵建翔浅析生态建筑中的因地制宜原则[J]作家2010(22)

[2]杜美忠浅谈建筑生态设计[J]山西建筑2012(08)

原生态设计范文3

关键词:生态环境;生态设计;景观;绿化

从古到今人类都在以经济发展为中心进行城市建设。但人类对城市的需求不仅局限在物质上,还会对城市的环境提出更多层面的要求。城市空间发展要源于自然生态的视角:城市空间发展不是人工环境不断侵占自然生态空间的过程,而应是与自然协同演进。

上世纪90年代以来,我国城市化运动迅速展开,城市面积快速扩张。多年的快速城市化之后,种种城市顽疾已经成为发展的桎梏,大地自然系统在城市化过程中遭到彻底的摧残。城市扩张和基础设施的建设是必须的,但自然系统是负荷量是有限的,生态环境的恶化已经威胁到整个民族的可持续发展。根据国务院的《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》提出未来15年以防治各类污染为重点环境保护目标。要求各地各部门必须把环境保护摆在更加重要的战略位置,痛下决心解决环境问题,建设人类和自然相利共生的城市,即人与自然相协调可持续发展的城市。

虽然城市生态问题的迫切性已经引起了社会各界的重视,但由于缺乏现实的实施手段和管理体制,生态理念还很难真正落实到现实的发展计划中去。因此,改变城市扩展的运营模式和空间格局是可持续发展的唯一出路。

一、城市生态设计理念

伴随20世纪70年代初联合国MAB计划的提出,许多国家先后开展了城市生态系统方面的研究。保护环境、改善城市生态状况的思想引入城市风景园林规划设计,并对未来园林发展的规划设想产生了持续的影响。在景观行业发达的国家,生态主义设计早已不是停留在论文和图纸上的空谈,倡导能源与物质的循环利用,发展可持续的生态处理技术思想贯穿于整个设计的始终。对生态的追求与对功能和形式的追求同等重要,有时甚至超越后两者,占据首位。国内城市范畴的景观规划还相当落后,仍停留在传统的追求空间视觉效果的形式层次,生态原则只在城市的绿地系统规划中得到少许应用。

生态设计定义:任何与生态过程相协调,尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计。这种协调意味着设计应尊重物种多样性,减少对资源的剥夺,保持营养和水循环,维持植物生境和动物栖息地的质量,以改善人居环境及生态系统的健康。生态设计将人作为自然的一部分,重视人类社会与自然之间的和谐统一,摒弃了掠夺式开发的弊病,达到人与自然共生的理想。

二、城市生态敏感区

鉴于城市处于快速拓展阶段,特别是建设需要大量土地资源,为了保障其建设的完整性和连续性,应对城市空间作生态敏感性分析,并划分出不敏感区作为城市优先发展区用地。

生态敏感性分析通过对城市化特别敏感的自然生态因子加以叠加,用以界定易受人类损伤的敏感地带,加以控制保护。一般从饮用水资源、自然生态要素的人文价值、生态资产、工程地质情况等指标进行处理分析。根据生态敏感性程度,将市区划分为生态最敏感区、敏感区、低敏感区和不敏感区4种类型。空间落实如下:

生态最敏感区主要分布在山脉、河流水系的两侧。该区生态敏感性很高,外来干扰不仅对其自身影响反应剧烈,甚至有可能波及其他地区,对整个生态系统带来破坏,故应属重点生态保护区,城市发展过程中应重点考虑与该区的关系。

敏感区分布在山体边缘地带、建成湖泊湿地地区以及老城中心。该区生态敏感性较强(包括历史文化因子的敏感性),对维护最敏感区的功能以及整体生态效果起重要作用,故开发建设亦应慎重。

低敏感区以大片农田景观为主,少部分为城区内历史文化保护地段或文物密集区,该区不宜强度开发,而应作为大地园林化的主要构成成分或历史文化控制建设地段。

不敏感区主要分布在城市周边县城区一带,是城市发展的良好用地。

三、生态的绿化

随着环境资源被不断开发利用,经济的高度增长,工业社会的快速发展以及局部地区后工业社会的逐渐到来,利用绿化技术对受损环境与被破坏环境进行生态与景观恢复越来越显示出其重要性。

生态处理手法是值得大力推广运用的,但以为设计人造的绿色空间,植林挖池就具有生态效益,未免是将复杂的生态系统简单化了。从表象上看,城市景观大都体现了绿色的主题,但绿色的不一定是生态的,花费大量的人力物力才能形成和保持的景观效果并不是生态意义上的“绿色”。自然有其演变和更新的规律,站在生态的角度上看,自然群落比人工群落具有更强的生命力。充分利用乡土植物种类,尊重场地的自然再生植被,为自然再生过程提供条件或是充分利用基址上的原有植被,发挥自然系统的能动性,这才是绿色生态设计。

(一)屋顶生态绿化

在建筑密集的城市环境中,屋顶生态绿化作为一个比较有效的空间绿化手段,常常出现在高密度的建筑群中。屋顶绿化对建筑本身的承载力和防渗透要求相对较高,因此,一般建筑只能栽植浅根系易于生长的花灌木及地被。但基本上只是的达到了绿化的效果,在生态多样性方面太过单一了。值得我们考虑的是如何更高效的发挥生态绿化的作用,建立生态多样性空中绿化。

韩国环境部《建设高效率的生物栖息空间》项目之一“天空乐园”——把建设生物栖息场所的市内生态公园的概念引申到屋顶绿化中。把空间分为“野生绿地”、“灌木丛”、“湿地”等,并种植了八十多种植物。屋顶小生态系统建设后,高为12层的建筑,取暖能源减少了14%,空调使用减少了13%.建设两年后屋顶小生态系统植物种类达到了150种,昆虫种类达到了二十多种,鱼类、两栖类、鸟类生存环境优化。由此看来,在屋顶上建设生物栖息空间,给城市带来了生态环境的多样化。

(二)依据潜在植被理论进行恢复树种规划

城市发展在基础建设和道路建设中几乎不可避免对自然植物群落的破坏。依据潜在植被理论进行恢复被破坏的植物群落系统,其在绿量和生物多样性比自然再生的恢复速度快很多城市发展在基础建设和道路建设中几乎不可避免对自然植物群落的破坏。依据潜在植被理论进行恢复被破坏的植物群落系统,其在绿量和生物多样性比自然再生的恢复速度快很多。

城市发展在基础建设和道路建设中几乎不可避免对自然植物群落的破坏。依据潜在植被理论进行恢复被破坏的植物群落系统,其在绿量和生物多样性比自然再生的恢复速度快很多。

绿化树种规划的方针:

1.以当地景观与植被构成为主的乡土群落为复原目的;

2.早期形成绿量的速生树种的落叶树(先驱种)与远期形成景观的常绿树按一定比例搭配。

首先通过调查当地周围的自然植被,在土壤贫瘠的条件下,生长发育着的稳定的树种规划为远期构成树林群落的树种。其次选用当地的速生树种,利用速生树种确保绿化初期的绿量,并为慢生树种提供夏季遮荫。并根据对当地自然植被林缘树种的调查研究,在林地边缘选择适当的抗性强的树种栽植。

从效果来看,而采取这种生态恢复绿化方法仅需用4~5年的时间,即与其周围没有遭到破坏的植被在绿量方面达到了基本的一致。比任植物自由萌发与生长快几十年。随着时间的推移,植物群落的构造发生相应的变化,动植物种类也开始自然增加。为保障远期形成景观的常绿树健康地生长,必须对恢复地植被进行适当的养护管理及对早期形成绿量的速生树种(先驱种)进行移植。

四、城市特殊地区更新

生态学的引入使景观设计的思想和方法发生了重大转变,甚至改变了景观的形象。充分利用场地原有的建筑和设施,赋予新的使用功能。再生原料支撑的材料,将场地的材料循环使用,最大限度的发挥材料的潜力,减少生产、加工而消耗的能源,减少施工废弃物等。今天,景观设计师面对的基址是越来越多的那些看起来毫无利用价值的废弃地和被生产破坏的区域。更多的是为我们的城市治疗疮疤,用景观的方式来修复城市的肌肤,促进城市各生态系统的良性发展。

德国埃姆舍公园(IBAEmscherPark)就是一个很好的实例。设计者巧妙的利用旧工业区原有的采矿基地和大量建筑,改建成公园休闲、娱乐的场所。不仅尽可能的保留了原有的工业设施作为地区的历史延续,并有效的节约了资源,同时创造了独特的工业景观。这项环境和生态综合整治工程,在一定程度上解决了当地由于工业衰落带来的环境、就业和经济发展等诸多难题,并赋予旧工业基地新的生机。

俞孔坚教授主持设计的中山岐江公园,也是典型的充分利用原场地的造船厂房及机器设备作为景观的组成部分。对工厂的原有设施加以提炼和修饰,使其赋予新的审美和使用功能,并引发游客对历史的回顾和思索。

五、水环境治理与保护

水资源的循环利用和可持续性是生态设计的重点。生态水环境终目标是使流入自然流域的水实现污水“零排放”。城市里一般污水都被收集到污水处理厂,处理之后再排回河道中。但水处理厂的排水一般为三级排放,仍然携带大量污染物质,所以排放到自然河道仍然是超V类水体,易引发诸多问题。国务院新闻办公室召开的新闻会上,建设部副部长仇保兴指出,根据去年的检查,我们国家600多个城市中间有230多个城市的污水处理率等于零。也就是说,这些城市的污水是直接排放的,对环境造成了极大的污染,而且也使水的循环利用在这些城市受阻。为了扭转该现状,根据生态设计理念在规划中,我们应分考虑了污水治理、中水回用、雨水收集回用以及水质保持的问题。

(一)综合形的生态处理方法

污水处理厂的排水推荐采用一些先进的生态污水处理措施,如太阳能水生物污水处理系统(SAS),处理后将清洁的水回用当地的生产。中水和雨水集中净化处理可利用城市林地作为生态过滤系统,同时加速水的蒸腾和下渗,保障了水系统的循环,并且可创造出一个非常适合植物生长的环境。这种设计理念有多方面益处:它首先解决了水资源不足的问题;给当地提供了清洁的淡水资源;回灌了土地,补充了地下水资源;进入河流的水质达标,确保河水恢复为奔流的河流,而不是一条排污的渠道。一方面提高了水的使用效率;另一方面通过生态恢复手段维持水循环过程,以便持续地获得可供利用的水。

(二)湿地

湿地作为生态环境的一个重要组成部分,在维持区域生态平衡、保持生物多样性和珍稀物种资源以及调节气候、蓄洪防旱、水质净化等方面具有不可替代的作用。因此,湿地被誉为地球之肾、天然的生物基因库和人类文明的摇篮。

湿地具有巨大的净化、降解有毒物质的能力。试验表明,湿地对采油污水中油的净化率可达80%以上,对落地原油和钻井泥浆的净化作用也十分明显。此外,湿地的功能还表现在供给水源、重要物种栖息地、动植物产品的开发、科学研究、文化教育、旅游和休闲等方面。因此,利用各类湿地来构筑城市的生态系统,投入最少,养护费用最低,却能为城市带来显著的生态效益、经济效益与社会效益。

(三)人工浮岛

浮岛是在池塘中放入浮体,并在浮体上种植植物来净化水质的一种人工制造的“岛”。在浮体上种植亲水性植物,不但可以净化水质,给生物提供栖息场所,而且还具有美化环境的功能。日本约在30年前着手恢复湿地生态系统并成立专门的机构,并利用人工浮岛技术净化水质、创造生物的声息空间、改善景观。

原生态设计范文4

【关键字】生态建筑;设计原理;设计方法;研究;方法

随着我国社会经济的发展和科学技术的进步,我国的建筑业正在处于由数量型向质量型转变的重要阶段,建设生态建筑是建筑品质提高的重要标志,也是我国建筑业转向可持续发展的主要切入点。生态建筑的建设就是指从建筑材料的生产,建筑规划,建筑设计,建筑施工以及建成后使用管理的各个环节,都在进行着以环境保护、节约能源、促进生态平衡为主要内容的改革和创新,这些创新在一定基础上都是生态建筑的设计原理和设计方法而展开的。

一、 生态建筑的概念和特点

1、 生态建筑的概念

生态建筑,是用生态学的观点看待建筑与环境的关系,通过对建筑本身和建筑所在的生态环境的相关因素的组织、设计,使能源在建筑和环境中高效有序的循环转换,从而获得节省能源、没有污染的建筑环境。

2、 生态建筑的特点

随着人们环保意识的增强,生态建筑已经成为了我国建筑业的“主流”,和传统的建筑相比,生态建筑在设计上具有以下的突出特点:

(1) 生态建筑的自然属性

生态建筑的主要内容是减少对自然界的索取和伤害,使自然界在其承载力允许范围内进行循环,保持生态的平衡。任何的建筑物在建造和使用的工程中都会消耗大量的能量和物质;与此同时也会产生废水、废物等;在拆除时会产生大量的建筑垃圾,这些物质和能源都源于自然,自然的废物垃圾又排入自然。而生态建筑就是通过建筑设计,以求最大限度地利用自然资源,从而达到少使用耗能的设备。

(2) 生态建筑的社会属性

生态建筑涉及到人们的意识形态、价值观念、管理制度、决策体系、政府法规等诸多方面的内容,这些内容的发展和完善,才能使生态建设的发展有一个良好的环境。

(3) 生态建筑的人文属性

建筑设计的最终目的在于为人民服务,生态建筑关注人的身体健康和心理健康,创造有利于人际关系交往以及充满人情味的环境,是生态建筑在人文属性方面的体现。生态建筑不仅仅是一个简单的建筑单体,而是一个涉及社会、经济、自然和人文等多方面的一个系统工程,也是可持续发展思想在建筑上的全面体现。

二、 生态建筑设计原理

1、 和自然环境的相融相生

在生态建筑保护中利用自然的主要措施是:保护建筑周边环境生态系统的平衡,要充分的利用阳光、太阳能、风能,有效使用水资源;建筑设计的主要方法:重点考虑建筑周围环境热、光、水、视线、建筑风等的影响,绿化布置和周边绿化体系形成系统化网络化的关系。重点利用窗的自然采光;饮用水池、喷水等亲水设施降低环境温度,调节空间小气候;利用太阳能,风力发电等。

2、 节约能源

在生态建筑的建筑构造功能上,要尽量减少能源物质的使用,尽量减少能源物质浪费,坚决不作对功能和结构没有好处的设计,更不能在建筑构造上过分的追求奢华、气魄、以及所谓的“前所未有”。对于感性空间所增加的非结构、构造材料部分,要限制器超过需要消耗的最低限度,并且尽可能的使用人工和自然环境去实现人文情怀的氛围。所以生态建筑要遵守使用的材料和能源的设计、构造的原则。

3、 资源的循环使用

在生态建筑上要尽可能的延长建筑物的使用寿命,在建筑物报废以后,要尽量回收钢铁铝料玻璃的以及再利用混凝土废料,让建筑材料全面循环再利用。建筑设计也能在基地内部创造水、养分、能源的循环利用,地下水、中水、下水、净化水的循环,落叶、堆肥、种植的循环,太阳能、电能、热能、生物能的循环等以维持生态建筑使用上的长远效益。

三、 生态建筑的设计原则

1、 整体设计原则

生态建筑的设计应该在满足业主要求、建筑本身的目的性的前提下把其所在的区域纳入所在的自然环境、社会环境、经济环境等方面,要尊重传统文化和地域文化的特点,有效的促进技术和人文的相结合,把各种因素统一考虑,权衡对比,从中选择最优的不破坏区域环境的居住社区。

2、 高效无污染的原则

高效无污染的原则,主要是指首先降低建筑对物质和能量的消耗,提高能源利用的效率。其次运用新材料、新结构、智能建筑体系,降低建筑消耗的能量,考虑建筑物所在的地区的气候特点,充分的利用阳光、风能、地热等自然能源,合理的设计建筑物,减少不可再生资源的损耗和浪费。其次是建筑材料的无害性,建筑材料的高效利用,避免了材料选择中含有危害人体健康的物质,最后是要创建健康舒适的室内环境。

四、 生态建筑的设计方法

对于生态建筑的设计方法,要遵循的重要原则,在于尽量尊重和保留有机质的生态要素,维持其完整性,是建筑环境和自然环境融为一体。在建设生态环境要把对环境的破坏降到最低,维护生态系统的平衡。

1、 整体的设计方法

在生态建筑的设计中,要把具体的建筑看成是城市建筑大系统的一个组成部分,和整个城市的大系统相互联系,相互融合,在一定的区域范围内,从城市的总体规划中,从整个城市的规划出发,根据城市环境的基本条件,地形地貌特征,水文条件,气候条件等设计出可行性和经济性相融合的设计。其设计方法第一,是要使建筑和城市地域的环境相互配合,创造出城市新景观,改变不合理的布局模式、区域划分,资源配置等,继承城市的历史文化、自然地理特征。第二,把握建筑环境和自然环境的关系,综合考虑其为建造项目带来的最大经济效益和社会效益。

2、 单体的设计方法

(一)减小能耗,节约能耗

建筑的体系系数主要是指建筑物的表面和建筑的体积比值,其系数和建筑的热工性能是密不可分的。直面建筑的热耗要远远的大于曲面建筑的能耗,在体积一定时,集中布局的建筑热能要大于分散的布局模式,在具体的设计时要减少建筑外墙的面积、控制建筑物的层高,减少建筑体型的形状变化。

(二)自然通风

在生态建筑的设计中,要充分的利用气候条,使建筑物的自然通风设备,或者利用建筑智能控制技术对建筑物的通风进行改善,维护建筑内部的空气流通,这是生态建筑的特点之一。

(三)采取降温隔热措施

在进行生态建筑设计时,要充分的对建筑地域环境和气候进行分析研究,并且引进到生态建设设计中。利用智能控制的窗帘、挑檐板等构建对阳光的辐射进行控制,以降低阳光对室内温度、湿度等影响。

(四)使用自然采光

在生态建筑的设计上要使建筑充分的利用阳光照明,并且通过玻璃幕墙、中庭、通窗等方法使室内的光线充足,改善建筑采光的质量,以及在建筑物中设置日光反射器、反射板等装置,结合智能控制以引进日光。

五、 总结

综上所述,本文主要对我国生态建筑的设计原理、设计原则、设计方法进行了分析,随着我国社会经济的发展和人们环保意识的增强,生态建筑已经成为了建筑业发展的“主流”。在现代社会的发展中,生态建筑的设计要依据当地的地域环境和自然环境,降低消耗,实现生态和资源的可持续发展。

参考文献:

原生态设计范文5

关键词:生态水利工程;区别;设计原则

中图分类号:TV21 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2014)08-00-01

近年来我国各地区的水利工程发展较快,取得了不少成绩,但是水利工程的建设导致了许多流域水资源分配的不均一,产生了许多生态环境问题,例如过量引用河流水资源或修建水库导致下游缺水甚至断流、水体自净能力下降等问题。水利工程引发的生态环境问题危害河流区域经济社会的可持续发展,人们开始全面的、深入的认识水利工程给人类和生态所带来的影响。生态水利工程是基于生态设计的水利工程,可以有效的减少水利工程对生态环境的影响,文章就生态水利工程设计方面的相关问题进行阐述。

一、生态水利工程与水利工程的区别

水利工程是指人类通过工程措施对水资源的再分配,水利工程的主要目的是防洪、提供水源、防治作物旱涝渍灾害等,这些作用都体现了水利工程的社会性、经济性和资源性。生态水利工程的重点在于服务生态,是现代水利工程的重要标志。生态水利工程应有明确的生态服务目标和功能,在设计阶段,将水利工程所在流域的生态系统健康作为设计的核心内容。在生态水利工程的选址、布局、施工过程等方面充分考虑经济性以及其对环境的友好性,防止在生态水利工程建设过程中产生巨大的经济成本和环境成本,实现生态保护与社会经济的双赢。

二、生态水利工程存在的问题

1.缺乏对不同区域的生态水利工程设计方法与评价标准

由于不同的生态系统存在地理的差异性,这就决定了生态水利工程具有因地制宜的特征。目前,针对生态水利工程的功能有一些理论评价方法和评价指标,但对一个具体的生态水利工程缺少可操作标准和评价方法,这与当前我国研究水利工程对生态环境影响的科学研究和相应科研成果较少有关。由于水利工程涉及工程力学的安全性与稳定性,因此我国对水利工程的结构建筑物实行了一系列的强制性标准,但是缺乏足够的技术标准规范生态服务的目标。

2.生态水利工程与原有水利工程设施难以协调运行

在一个流域内,一些新建的生态水利工程可能是在原水利工程设施上进行改造和优化设计的,如扎龙湿地补水工程、洪河国家自然保护区水资源恢复工程以及白洋淀湿地供水工程等生态水利工程,这些均是在原水利工程设施的基础上对其进行科学地配置,对区域的来水量进行重新分配或者对水的去向重新调整。生态水利工程的介入必然会影响原水利工程设施的服务对象和功能,甚至会给原水利工程的正常运行带来一定的风险。由于生态水利工程与原水利工程最为显著的差异是服务目标和功能,因此在设计和开发生态水利工程的同时,需要对原水利工程的服务目标和功能进行适当的调整,如何实现生态水利工程与原水利工程的协运行,是生态水利工程设计者应考虑的问题。

三、生态水利工程设计的原则

1.工程安全性和经济性原则

生态水利工程的设计不仅要满足人类对水资源的需求,也要保持生态系统的可持续性;生态水利工程的设计不仅要符合水利工程学原理,也要符合生态学原理。生态水利工程的设施要符合工程力学和水文学的规律,以保证工程设施的安全性和稳定性;生态水利工程设施的设计不仅要充分考虑到其对洪水、冰冻、干旱等自然力荷载,也要充分考虑对河流泥沙输移、淤积以及河流侵蚀、冲刷的抵抗力,保证生态水利工程的耐久性。设计时应遵循风险最小和效益最大的基本原则,充分利用流域生态系统的自我恢复规律,争取以最小的投入获得最大产出。

2.提高河流形态的空间异质性原则

一个流域的生境空间异质性越高,意味着可以创造出更多的多样性的小生境,可以允许更多的物种共存。生态水利工程的目的是提高和恢复生物群落的多样性,我们不仅要依靠人工直接引进鱼类等其他生物物种或者种植岸边植被,生态水利工程也应该尽可能提高河流形态的异质性,为生物群落多样性的自我恢复创造条件。确定河流生态修复目标后,应该加强对河流进行生物调查、地貌历史以及现状进行评估和勘查,建立生物资源数据库和河流地貌数据库,然后从中识别出那些对生态系统的结构和功能具有重要意义的生物因子或环境因子,在此基础上对河流地貌和生物栖息地进行设计。

3.生态系统自设计和自我恢复原则

河流生态系统的自组织功能主要表现为河流生态系统的可持续性,生态水利工程与传统水利工程的很大的区别在于是否应用自组织原理。生态水利工程设计是一种辅设计或者说是一种指导性的设计,它是依靠河流生态系统自组织、自设计的功能,由自然界选择合适的物种,形成合理的结构,从而完成设计和实现设计。每一项生态水利工程必须做到因地制宜,充分利用每一条河流的自然属性和价值,设计最佳的生态工程方案。在利用自设计理论的同时,也要充分利用本地物种,在引进外来物种的同时防止生物入侵。

4.景观尺度及整体性原则

从大景观尺度上开展对河流生态的修复,其效率较高,所以在设计河流生态修复的规划和管理应该从大景观尺度和保持可持续性的基础上进行。从生态系统的结构和功能出发,整体把握生态系统中各个要素之间的相互作用,提高河流生态系统的整体修复能力。河流生态系统是一个大系统,当其受到胁迫时需要对各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体的研究;河流生态系统也是一个开放的生态系统,它与周围生态系统进行能量传递和物质循环,所以说一个河流生态的修复活动不是孤立的,需要与相邻流域的生态修复活动进行协调,在设计生态水利工程时应充分考虑这些因素的影响。

参考文献:

[1]董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫[J].水利水电技术,2003(7).

原生态设计范文6

【关键词】 园林设计;生态原则;生态系统

【中图分类号】 TU986 【文献标识码】 B【文章编号】 1727-5123(2011)02-106-02

1园林设计中有关生态问题的提出

园林设计需满足功能要求,具有艺术品位,也应遵循生态的原则。很多园林绿地位于城市或城市边缘,这就涉及了不闭合的城市生态系统的问题,主要表现在:城市自然环境遭到破坏,生物的生活环境受到很大影响;房屋建筑多,不透水地面增加;热岛效应和大气污染;用水短缺和水污染;固体废弃物大量增长等方面。

园林设计应用生态原则是对不闭合的城市生态系统的一种挽救和恢复,最终目的为:改善城市生态系统,与良好的生态过程协调,使其对环境的破坏影响达到最小而改善作用达到最大。

2园林设计中生态原则的应用

园林设计中的生态原则主要表现在区域特征、多样性导致稳定性、系统整体功能最优、食物链原理、生态位原理、运用自然过程等,具体通过这六方面探讨阐述。

2.1区域特征。区域特征是一个地方相对于其他地方特有的,是长期对各自环境适应的结果。区域特征主要体现在区域资源、地域文化等方面,尊重当地的区域特征,有助于环境的良好发展,创造特定的场所感。

2.1.1区域资源。园林设计中,应保护与节约本区域资源,特别是一些具有特殊景观价值的资源,这些资源不可再生,如古树、名木和湿地、自然水系等自然景观。园林设计中,因地制宜地利用本区域内的植被、动物、土壤、水体、建材等资源,如适地适树、利用原有地形等,将有助于提高生态效益,同时可降低管理维护成本。

2.1.2地域文化。地域文化是当地人经过相当长的时间积累起来的,有着特定的产生和发展背景。园林设计中,应保护具有特殊历史价值的资源,这些资源是历史的见证,反映了当地的文化,如古城、陵墓、古老的民居等。园林设计中,也要尊重本区域内的风土人情、历史文化,因为这些反映了当地人的精神需求与向往,因地制宜才能充满魅力和特色。北京市通州区万春园景观中,设计提取历史上咏诵当地风俗、文化、历史事件的诗歌,用雕塑铜墙展现,形成独具韵味的景观,传承了地域文化。

2.2多样性导致稳定性。生态学中,生态系统的结构愈多样复杂,抗干扰能力愈强,也就易于保持动态平衡的稳定状态。园林设计中,多样性的应用体现在园林绿地利用方式的多样和物种应用的多样性等方面。

在园林绿地的使用上,每一类型的人群对园林绿地都有特定的使用模式,在不同的季节、一天内的不同时段,人们对同一绿地也有着不同的使用方式。一个主间具有多种用途的可能性,用提高园林主间的利用率和适应性,如城市道路路侧绿地应考虑锻炼、穿行、休闲、交流等多种使用的可能性。

在物种应用方面,园林绿地是物种多样性保护的载体,园林设计应保持和维护乡土生物与生境的多样性,同时也要为植物的生存尽可能创造多样的生境条件,如通过地形处理创造微地形,这样不仅创造出优美的视觉效果,同时也可形成喜阳、耐荫、荫生植物及旱生、湿生、水生植物的适宜生长环境。

2.3系统整体、功能最优。生态系统中,整体功能大于部分之和。这在园林设计中意味着从整体上全方位进行设计,园林绿地同所处城市的各个组成要素有着千丝万缕的联系。对绿地本身及其周围的环境来讲,协调好这此联系将有助于该地块及所在区域作用的发挥。如何解决好自身及其与周边交通问题,如何处理好与周围环境的关系,如何处理好可达视线的问题。只有各部分协调好,各负其责又相互联系,才能发挥自身的作用,并融于更大的体系之中。

2.4食物链原理。生态学中,食物链是指以能量和营养物质为纽带形成的各种生物之间的有机联系。在城市生态系统中,城市所需的物质要从外部输入,也产生废弃物,形成以物质为纽带的“食物链”。园林设计中,对废弃物进行处理,使其具有新的价值,重新纳入城市的“食物链”中,同时也需尽量减少资源的消耗和废弃物的产生,可采用“加链”和“减链”方法。

2.4.1“加链”。“加链”的目的是赋护废弃物新的功能。

2.4.1.1局部地重新利用、改造。园林设计中,把残砖碎瓦、矿渣堆、混凝土板、铁轨等基址上的废弃物重新利用,用一发挥材料的潜力,具有新的功能,同时也可减少生产、加工.、运输材料的消耗过程,减少施工_中其他废弃物的产生。在广东省东莞市东江景观设计中,废弃的船坞被重新设计成酒吧,形成良好的功能和景观效果。

2.4.1.2整体使用方式地改造。整体使用方式地改造主要对象为大面积的废弃地段,如关闭和废弃的工厂。废弃地段原有的使用方式和属性通过设计得以变更,开辟新的使用方式,成为休闲娱乐之地,由此减少处理废弃物质的成本,改善环境。

2.4.2“减链”。“减链”的目的是减少资源的消耗和废弃物的产生。园林设计中可采用减少材料用量、使用耗能少的材料等方式或利用生态系统自身的功能减少资源消耗。

2.5生态位原理。生态位指物种在生态系统中的功能作用以及在时间和主间中的地位,反映了物种与物种之间,物种与环境之间的关系。园林设计中生态位原理的应用主要是使生物具有良好的生长环境。首先,应合理选择与配置植物,形成结构合理、功能健全、种群稳定的复层群落结构,使植物具有良好的生态位,这样利于种间互相补充,既充分利用环境资源,又能生长良好。其次,园林绿地中存在生物流,生物流的畅通使得各种生物的生态位各得其所,因此,要充分考虑各种生物的活动,尤其是微生物和各种小动物的迁移,如采用绿地尽量相互连通,在城市道路两侧建立生物迁移通道等方式。

2.6运用自然的过程。自然具有自组织或自我设计能力,园林设计要适应自然过程中与自然过程统一。

2.6.1尊重自然过程。尊重自然过程,就要理解自然,理解人与自然的关系,向自然学习。健康的生态系统用一以周而复始进行闭合的物质循环,园林设计中,尊重自然过程可以显著减少设计的不良环境影响,返还枝叶、返还地表水、补充地下水就是尊重自然的过程。

2.6.2利用自然能动性。自然具有能动性,具有一定的自我愈合和自净能力,自然系统的丰富性和复杂性日前人的设计能力远不能比及。自然能动性在园林设计中体现在水污染的治理、废弃地的恢复以及生物群落的建立等方面。

2.6.3展示自然过程。将自然因素及自然过程显露,向当地民众展示它们生存环境中的种种生态现象、生态作用和生态关系,用以引导人们体验自然,让人们关注人类在大地上留下的痕迹;让自然复杂的过程可见并可以理解;把隐藏看不见的系统和过程显露出来。

原生态设计范文7

1住区环境的生态研究

如今,人们的生活水平正在不断提升,对于居住环境质量有着多方面的要求,再加之住区原本就是一个集娱乐、生活、休闲为一体的综合性场所,在某种程度上,更是一种较为复杂的结构体系。而在城市整体生态系统规划建设中,住区环境是非常至关重要的组成部分。相比对是生态自然环境系统而言,居住区更多是将人作为主体部分,因此,设计人员在对住区环境进行设计时,应该坚持以人为本的基本原则,将其与生态原则相互融合在一起,加快转变传统住区设计方式。并且,对于住宅环境的稳定性方面,建设单位也要加大人力、物力以及资金的投入支持,重点依靠人工维护管理,促使住区生态系统的正常运行。而住区环境作为生态系统中的一个分支,其在发展过程中,常常会与外界进行信息与能量的转换,虽然在日常生活中经常会水资源、食物等介质转换为生活垃圾,或是废水等,但同样也给住区居民提供了良好的生活环境,进一步满足了人们对于住区环境建设的实际需求。

2住区环境设计的生态原则

2.1地方性原则

当前,人们对居住环境的重视程度越来越高,房地产商为了能够在日益激烈的竞争中获得更好的发展,在很多方面都强调创新,在设计的过程中崇尚国外各种理念的现象也十分普遍,很多地区的自然条件存在着很大的差异,但是这些地区的住区环境却没有太大的不同,所以也很难体现出当地的地域特色。现如今,伴随着时代的快速发展与进步,人们的生活水平也得到明显的改善,对于居住环境的要求也越来越高,这也是我国建筑开发商面临了新的机遇和挑战,再加之现代经济市场中的竞争力越来越激烈,企业想要实现可持续发展的目标,就必须时刻紧跟时代前进的步伐,具有强烈的创新性意识。与此同时,建筑设计人员在对住区环境进行设计时,不一味的模仿国外的设计手法,应该切实结合当地本土的特色风格,将其自身独有的文化因素融入到实际的设计作品中。但是,就我国当前住区环境设计现状来看,大部分设计人员并没有真正意识到生态原则的重要性,普遍采用着相同的设计理念和设计方法。因此,我们就常常会看到一种现象,在不同自然条件的地区中,却出现了类似的住区环境设计。那么,为了更好的解决这一问题,建筑设计人员在日常设计工作中,必须充分考虑道地方性原则问题,具体根据当地的自然条件情况以及环境特点,以此来对住区环境进行优化设计。除此之外,设计人员还应该讲本土仅有的文化传统通过现代艺术表达手法将其表现出来,从而促使建筑物整体更加具备生命力,为人们营造一个舒适温馨的居住氛围。

(1)综合自然环境资源在对住区环境进行设计时,设计人员应该充分利用周围有限的自然资源,这也是生态原则中的重点内容。而且,在这些丰富的自然资源中,有部分资源存在着巨大的经济价值,而一些绿色环保的植物资源更是能够大大提升住区环境整体的美观性。因此,在实际的住区环境设计过程中,设计人员一定要高度重视这一点,尊重当地的地域文化特征,促使自然资源发挥出最大化的使用价值,坚决不可以为了营造出别致的住区环境效果,就对原本自然景观进行破坏,真正实现小投入,高回报的设计目标。

(2)遵循自然演进的过程实际上,所谓的自然演进过程主要是将生态系统在经过不断变化与发展的过程,即使在这一阶段中,人为因素同样会对其造成一定的影响。但是,正因为这种系统自身存在着复杂性的特点,其在自然演进过程中,已经形成了规律性的变化过程。所以,在对住区环境进行设计时,设计人员必须切实遵循这一自然演进规律,促使各关键要素的效能作用得以充分发挥。

2.2自然生态还原原则

(1)利用自然原则自然生态系统生生不息,不知疲倦,为维持人类生存和满足其需要提供各种生态服务。这些服务包括:空气和水的净化、废弃物的降解和脱毒、土壤的和土壤的肥力的创造和再生、种子的扩散和养分的输送、生物多样性的维持、局部调节气候、维护文化的多样性等。

(2)彰显自然原则人类创造了愈来愈多的城市文明,但也离自然资源越来越远。自然观及过程和城市支撑系统结构与过程的消隐,使得人们无从关心环境的现状和未来,也就更谈不上对于生态环境的关心和节制日常的行为了。因此,要让人人参与设计、关怀环境,就必须重新彰显自然,让人们感受到自在自为的大自然的内在结构。

2.3经济高效原则

(1)减少使用减少使用原则意味着尽力避免那些不必要的资源消耗,减少包括能源、土地、水、生物等资源的使用,提高使用效率。由于城市用地资源有限,面大量广的住区建设应大力提高用地的集约度,有效利用土地资裸,最大限度地减少占地表面积,并努力保障绿化面积。在住区环境建设中应尽量挖掘在竖向设计上的潜力,创造取得再生地的有效途径。

(2)重复使用对废弃的土地、旧建筑、原有材料,包括植物、土壤、砖石等重复使用是实现生态化设计的重要途径之一。它可缩短建设周期,大大节约资源和耗费,不仅能实现经济价值的再转移,也可从整体上维护原有格局,体现文化价值的延续,对于自然资源的有效利用和保护环境而言,无疑有着重要的意义。

3结束语

原生态设计范文8

关键词:原生态理念;自然;灯具设计

中图分类号:J524 文献标识码:A

文章编号:1005-5312(2012)29-0052-01

随着工业化及现代化进程的加快,自然的最初形态被人们不当的活动所破坏,“原生态”的事物也开始逐渐消解,人们不仅遭受自然生态被破坏的危机,也面临精神生态破坏之苦。然而,人们从内心上热爱自然万物,于是人类开始致力于寻求自然、和谐的环境状态及生活状态,寻求原始自然形态的回归。“原生态”理念正是基于这样的背景而产生。

奥地利著名画家埃贡·席勒曾经说过:“艺术永远的回归起源”。而设计也不外乎如此。从灯具设计上来看,也形成了两条相反的设计道路:一是在永无止境的寻求新技术新材料的发展,创造出在相应科学技术下具有时代特征的、现代或未来的灯具形式;一是返璞归真,重新找回最原始、最本真的元素进行造型,以唤起人们对自然的记忆,营造富有人情味的造型语言。

当越来越多的人们居住在钢筋混凝土的高楼大厦中,人和人之间更多的是通过互联网用电脑或手机来进行交流。这种冷漠的生存环境和生活模式使得人们对“原生态”环境的向往越来越迫切。“原生态”在这里可以定义为:没有被特殊雕琢,存在于民间原始的形态。从概念上看,“原生态”是指按照自然发展规律生存下来的事物。严格意义上来说,设计的“原生态理念”不是给它定义成一种设计风格,而是赋予它一种设计趋势和方向。由于设计活动本身就是人类特有的活动,有人类涉足的领域难免会影响“原生态”的本真性。那么,“原生态理念”在这里指尽可能保持事物本身的状态和事物的发展规律,减少人为的干扰,保持生态环境平衡及人类各种活动都应该控制在可调节范围内的一种思想理念。

灯具设计中融入原生态的材料,发现原生态材料本身的独有魅力,使设计出来的灯具更加温馨和富有人情味,让消费者产生一种思家,念家,恋家的情绪,同时也宣扬一种低碳环保的理念。灯具行业的需求空间一直在持续扩大。目前,市场上较多的灯具外观色彩和材料的选择都偏向于工业化,灯具设计的材料取材于自然的相对于较少。躲避现代文明的喧嚣,人们开始寻找回归之旅,灯具设计的发展趋势转变为“人与自然和谐共处”的理念,一种亲近于大自然的健康生活方式将更加令人向往。

中国文化自古以来就认为人与自然具有亲密联系,两者互相依存与发展。老子提出:“见素抱朴,少私寡欲”,在《说文解字》里面将“木素也”解释为一块木头,没有经过砍伐和加工,“朴”是不经修饰,保持着它的天然本性,顺应造物之美。这些传统的哲学思想蕴含了两个方面的内容:第一,尽可能保持事物本身的状态。因“物”制宜,具有巧夺天工之意。第二,做事情要符合自然的发展规律,减少人为干扰,保证人与自然的和谐等思想观念。道、儒家及之后的关于“自然”、“和谐”的传统哲学思想,恰恰是“原生态”理论的哲学审美思想。这些思想不断影响着一代又一代人,已经成为我们根深蒂固的审美标准。如今,许多设计师已经意识到了设计带给人们的不仅仅是舒适的设计,还应该满足人们回归自然的精神需求。保持自然事物的本真及探究人类与自然环境的和谐相处方式,已经成为灯具设计的主流思想。

基于“原生态”理念遵从尽可能保持事物本身形态的思想,因“物”制宜,这一层涵义对灯具设计的影响主要体现在灯具的造型设计上。灯具设计主要包含材料、形状、肌理、色彩和光影五个方面的内容。“原生态”属于自然主义。自然主义首先不主张设计中材料元素过多,其次从它的用材上来说,主张天然的材料。如:竹,藤,石,木,蛋壳等材料都能体现灯具纯朴素雅。它的设计形态、灵感更多的来源于自然界中的某一个故事和事物,经过艺术加工,被物化在居室空间的意境里。材料是构成灯具的物质载体,其本身的特点往往决定灯具造型特征,遵循材料生理特性设计出来的灯具总能满足人们追求纯朴、自然、怀旧的情愫。例如:废弃的蛋壳,同样也可以变废为宝。目前,大部分蛋雕都是纯粹的观赏品,缺少贴近生活的使用产品。如果将其作为灯具设计的材料,那么就叠加了使用功能,使蛋雕艺术焕然一新,实现了其使用价值的最大化。

在灯具设计的五个要素中,形态对灯具的影响最大,能直接体现灯具产品的整体效果。不同的材料,甚至是生长于不同环境的同种材料,它的形状及其结构都会有所不同。利用天然材料对灯具进行设计时,在很大程度上就保留了原材料原有的形态特征,塑造出的灯具形态总能够让人联想到此类灯具与大自然的联系。

天然的材料往往具有特殊的肌理效果。竹材的纹理细致紧密,用其作为材料进行设计往往能体现它素雅的品质,藤材中的花藤,天然斑点花纹装饰性也非常强。尊重“原生态”的灯具设计,不仅仅是将材料的纹理看作是美的象征,甚至同样将材料其本身的结疤、窟窿及斑痕都看作是肌理美的体现,精心对它进行设计,设计出来的灯具产品往往韵味十足,并能成为经典。木材,竹材,藤材等一些天然的材料色泽均润,本身就具有良好的色彩,在灯具设计中,应该保留其原有的色彩。在制作过程中可以根据不同的视觉效果从而选择不同的材料。这些天然材质的色彩往往反映了人们宁静致远,返璞归真的心理需求。一个符合“原生态理念”的灯具,不仅仅是体现在灯的材料,风格以及制作工艺上,更体现在作者的思想情感上。造型优美的灯具是自然流露出来的,散发着魅力。此时的灯具已经不再是一个纯粹的灯具,更像是一个艺术品,诉说着对大自然的向往。

“光”照射方式的不同,能得到不同的造型和不同的光影艺术效果。例如运用竹片和竹条编织的灯具就能起到均匀光线的作用,使其光线不仅仅只集中在某一个点,投射出来的光影效果使其与周围的空间布局相融合在一起,感觉更加温馨、惬意。不同的材质和不同的编织手法同样也能形成独特的光影效果,采用螺旋纹方式编织的灯形成的光影富有节奏感和韵律感;使用平纹编织的灯形成的灯光效果则更加具有空间感和延伸感。

原生态设计范文9

关键词:生态 园林 生态园林

一、生态园林优先原则

当今的园林设计包涵着很多种意义,赋予着时代的因素,比如生态、经济、社会等,我们在园林设计时,应该以生态效益为出发点,经济效益和社会效益充分结合,更大程度的发挥生态园林的生态功能。彻底改变只看重经济效益的做法,完全忽略当代园林综合发展的要求,在生态园林设计筹备之时,就应当考虑到生态、经济、社会等三大因素之间的和谐关系,合理的设计生态园林的蓝图、正确的利用有限的自然资源。

二、因地制宜原则

从古至今,在我国生态园林设计过程中,都有着不可忽略的原则需要遵循,例如,因地制宜—通常对因地制宜这个有两个非常常见的解释,一个是根据当地的自然环境和社会条件、经济条件、风俗习惯等采取适宜当地情况的办法与措施。合理的使用现有的土地,根据当地本身具有的物理、化学和生物等方面的特点采取具体问题具体分析的办法;另一个就是当我们人类设计园林作品时,必须要把园林设计与当地的自然环境相结合,充分的考到自然环境在整个园林设计中起到的作用,尽力使园林作品与自然合一,最后既满足日后人们居住、观赏的需要,同时也获得天人合一的效果。

三、地域特色原则

每个地区都有着自己的地区特色,不仅仅是地理气候、文化传统、风俗习惯、民族风情、传统工艺等因素的存在,同时文化观念和审美趋向以及伦理关系等都有着重大的联系。所以,我们在园林设计时,一定要把以上提到的因素充分的、全面的考虑园林设计中去,否则,将不会得到社会和人们的认可和接纳。充分尊重和汲取一些由来已久和约定俗成的东西,比如一些我们经常在设计会遇到的建筑样式、主从位置、内容安排、生活礼节等。地方独特的文化特点是园林作品有利的竞争要素,但在发挥其重要作用的同时,也要适时的保护本地拥有的特色,注重改革创新。

四、兼顾效益原则

生态园林的经济效益、社会效益和环境效益这三个因素的统一,我们可以称为综合效益。生态园林设计最终目的不仅是满足人们日益增长的物质文化需要,同时也要认识自然、改变自然,使人与自然和谐统一。生态园林建设必须考虑到经济、资源、产业结构、教育、文化等;不论是生态园林的设计者还是园林作品的受益者,都需要具备一定的环境意识,不仅要注意生态园林的经济和社会效益,同时也注重环境效益,使经济、社会、环境三方面的效益有机的统一。

五、开拓创新原则

在当代社会生活中,社会各个层面、各个领域都需要创新,不仅仅停留在纸面上的创新,要真真切切的落到实处,使创新真正的为社会服务,为人类造福。在园林设计的创新中,有下几点需要我们给予重视,一是在园林设计整体规划时,就要有创新的思想,不能只是对现有的园林建筑作品的翻新和维护,要深入的理解创新的含义,要在园林设计创新内涵上下大力气。二是在园林设计中要避免经济带来的消极影响,力争屏蔽成本高、投资大的园林设计。三是作为园林作品的经营者或是使用者,都需要经过沉淀过程而塑造属于自己的物质和精神品格。四是在园林设计中,要从长远的角度考虑,将新方法、新技术、新工艺不断的应用到园林设计中来,使园林设计跟上时代的步伐,符合当代园林设计的新理念。

六、生态园林设计方法

根据功能不同划分不同区域,按照园林设计的惯例,功能分区通常会有原始区、自然区、史迹区、休憩区、服务区等5个分区。以下针对以上提到的5个分区,进行概略的论述:原始区—所谓原始区,就是原始的没有经过任何干扰的区域,保全原有的生态系统,保护濒临稀有的动物;自然区—尽力使区域保留原有的自然风貌,小范围的开发,使其自然景观占主导因素;史迹区—针对这个富有特殊意义的区域,要给予人文的关怀,以保护、修复、看护为主,避免后来的设计增添和装饰;休憩区—这个区域在所有的园林作品中都有一席之地,正因为人们需要它的存在,经过我们设计人员的设计加工,这个区域不仅可以满足人们的需要,同时也会为园林作品增添人文气质;服务区—园林作品中服务区的设计应在不破坏整个园林设计的情况下,有计划的存在园林作品中,为所有经营者和使用者提供服务。

七、景观构成要素

景观构成要素通常包括植物、建筑、道路、水景、照明等,通过这些主要的构成要素,才得意使一个完整的园林景观呈现在我们的面前。植物对于一个完整的园林作品来说有着举足轻重的作用,有着植物的存在,也就有着生命的气息,点点绿色给人以动态的美,淡淡的花香能让人感到一丝淡雅。正是因为植物本身特有的特点,给园林建造在时间和空间上美好的限制。建筑在园林设计中扮演着不可或缺的角色,所谓园林,必然有建筑的存在,恰恰是建筑的存在,既充当园林中的景观,也可以作为观看其他景致的平台。并且,建筑也有主次之分,主建筑在整个园林中地位突出,通常是重要活动中心,同时主建筑也会出现在园林作品重要的区域,景色秀丽,特点鲜明,使整个园林作品都因为有了主建筑的存在而主题鲜明,拥有主建筑的同时,副建筑也需要适时的存在,与主建筑遥相呼应,相辅相成,突出主体建筑,增强主体建筑的感染力。如果说,园林中的建筑犹如人体器官的话,那么道路就犹如血管,将这些重要的器官紧密的联系在一起,输送着必要的血液,让其正常的工作,道路将各个建筑和景点连接到一起,编织着一幅完整的园林景色,不仅仅是一道风景同时也使其他风景因为有了它的存在而动起来,使人们的视觉因为景色的不断变化,道路不断的延展而受到冲击。因为构成道路的材料的不同,也使道路与园林其他构成因素构成丰富多彩的景色。有水的地方就有着生命,水是园林作品的生命来源,不论是什么类型的园林作品,水都是有着生气,最富有动态的元素。无论是静态的水景还是动态的水系,都对整个园林作品起着深远的影响。最后对园林设计中的照明说上一说,照明不论在古代还是在当代,在园林设计中都有着独特地位,照明不仅仅是为了照明的简单功效而用,同时它还可以美化园林作品,因为有了它的存在而创造出五彩缤纷的园林作品。

原生态设计范文10

关键词:生态;水利工程;设计;原则

中图分类号:TV:文献标识码:A:文章编号:1673-9671-(2012)022-0192-01

随着生态文明建设步伐的不断加快,水利工程的设计和施工也越来越朝向生态化的方向发展,生态水利工程已经成为一个既定的概念映入人们的脑海,如何实现生态水利工程的设计是人们关注的重点。

1生态水利工程概述

为了使读者能够对生态水利工程有一个全面的认识,以下将分别从生态水利工程的分类、生态水利工程的功能以及生态水利工程的特点两个方面来对生态水利工程做概要说明。

1)生态水利工程的分类。为了消除水患以及开发水资源而修的水利工程需要修建水闸,堤坝等不同水工建筑物,来有效的实现其目标,其中生态水利工程可以进行如下分类:①按期服务的防洪水利工程,比如长江三峡工程等;②农田水利工程,比如小浪底工程等。

2)生态水利工程的功能。①生态水利工程可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常生活用水及农田用水。随着社会的发展以及人口的剧增,人们对于水资源的需求与日俱增,所以说个地方政府在河流都建立起各种水利工程控制,调节水量以及开发和利用水资源,从而可以提高河道的蓄水能力,满足人们的日常生活用水及农田用水;②生态水利工程具有非常显著的经济效益。除这两项最基本的功能外,水利工程还可以在汛期进行防洪,发电、发展航运,旅游以及养殖渔业等需求,显然经济效益会十分的显著;③生态水利工程具有很好的防洪排涝的功效。水是人类在生活和生产中必不可缺的珍贵资源。但其人类真正能利用的水却只占地球总水量中很小的一部分,并不能完全符合人类的需求,水的存在直接就推动了巨大的经济、社会双效益。对于生态而言,也同样具备了积极地作用,通过对水量的调节合理支配水资源,可以使河流长期的处在一个平稳的状态,有效防止旱汛不均问题所造成的断流或者是洪灾,而且可以使污水再蓄水库中有一个沉淀的过程,就干旱与半干旱为例,可以此地区生态环境得到良好的改善,使其充分地发挥了本身的调节功能,从而促进了经济和社会不断发展。只有在修建了水利工程的前提下,才能控制水流的平稳状态,防止旱涝灾害的发生,并通过对水量的分配和调节来满足人民生产生活的需要。

3)生态水利工程的特点。水是人类日常生活中不可缺少的珍贵资源,但其存在的并不能符合人类对它的需求,所以我们要想更好地节约水,利用水,就要修建生态水利工程。设计在修建生态水利工程是尤为重要的因素。其中生态水利工程的特点如下:①有很强大的综合性和系统性,统一流域及地区所组成了单项水利工程,它们相互联系,相互制约,既紧密又相互矛盾。水利工程与其他也与国民经济紧密相关,详细的综合分析才可以获得最佳方案;②建设水利工程,对环境也有影响,水利工程不仅对经济社会发生影响,而且也影响着江河湖泊以及生态环境,气候等。这种影响有利也有弊。设计规划时一定评估出利弊关系,使其消除弊端,充分发挥水利工程本身的积极作用;③建设水利工程的任务难度大,很难掌握自然条件下对施工建设的影响,其建筑比一般的建筑物更为复杂;④水利工程的效益具有不确定性,每一年的水文状况都不会完全相同,所以利害每年也不相同。因此,制定合理的水利工程机制,就必须统筹兼顾以减少不利影响,实现经济社会环境效益;⑤一般水利工程都是规模很大,难度大,因此所需要的资金也比较多,另外工期也长,所以工程施工时一定要充分考工程的实际环境和需求。

2生态水利工程设计和修建中的注意事项

结合大量的生态水利工程的实践,笔者总结认为,生态水利工程在设计和修建中需要做好如下几个方面的注意事项。

1)修建的水利工程可以同时为多种目标服务的水利工程,而且在建设生态水利工程时一定要遵循生态学的原理,以及生态平衡的相关要求和相应的自然规律。

2)生态水利工程的修建要从保护生态的角度出发进行水利工程建设,必须要满足可持续发展以及良性循环的水利体系,从而达到人与自然能够和谐相处。

3)考虑到水利与生态系统之间的紧密联系。生态水利工程的建设可以使生态系统发生变化的关系。因此,在进行生态水利工程建设的过程,要对水资源进行合理利用和开发,在提高水资源利用效率的前提条件下,要采取有效举措来充分保证生态系统的稳定和生态系统自身的良性发,这同时也在要求,在进行生态水利工程修建时必须把人与水体当作为一个整体去考虑问题,同时也要兼顾到人与自然共同的需求。

4)合理的做好生态水利工程设计、规划、施工以及相应的工程运作机制控制工作。在有效完成以上工作的基础上,达到改善和优化生态系统的目的,同时使相关的自然资源可以得到持续和反复的利用,真正实现人类社会的可持续发展。

3生态水利工程设计的基本原则

生态水利工程的设计最显著的一个原则就是在设计时一定要凸显其生态性,这是生态水利工程的本质体现,除此之外,生态水利工程的设计还需要遵循协调性,系统性和安全性的原则,以下将分别给予详细的说明。

1)生态水利工程设计的基本原则之协调性原则。所谓的协调性原则,就是要确保水利工程要与周边环境协调统一,我们不要着急的去建设,而是要与周围环境实现和谐统一,只依靠人的力量是不可能控制自然的。与世界上没有两个相同的指纹一样,世界上是没有完全相同的两条河,每一条河都有自己独特的一面,所以我们在建设生态水利工程的时候,要具体问题具体分析,充分考虑周围环境因素,更好地控制水的时间与空间的分布,防止灾害发生,也为工农业及人们日常生活的正常需求提供了保障,如果违背了自然界的规律,那么灾难就会来临。

2)生态水利工程设计的基本原则之系统性原则。在设计整个生态水利工程的过程中,必须系统性的设计好,在设计时要充分考虑到自,然环境的易变性,不确定性,水域生态系统是在时间与空间不断收缩或不断发展的动态系统,河流生态系统属于一个开放的系统,随时都与周围生态系统进行物质循环以及能量传递。一条河流是不能孤立存在的,它在生态修复中必须与相邻的流域相互协调,必须从全局出发,综合的,系统的进行讨论,才能得到最佳方案。

3)生态水利工程设计的基本原则之安全性原则。在建设生态水利工程的时候,必须要从根本出发,考虑多方面因素,其中安全因素是非常重要的一环,生态水利工程作为一项综合性工程,有航运、防洪、发电以及抗旱等相关的功能需求,因此,在进行生态水利工程的设计时,必须要符合工程学的相关原理,同时还要符合工程力学以及水文学的相关规律,有效确保生态水利工程的各项安全。

人们对生态文明的追求,促使水利工程也不得不向生态化的设计方向发展,然而由于水利工程作为一项综合性的工程,其所要满足的功能需求比较多,而且涉及的面也比较广,所以在进行生态水利工程的设计时一定要严格遵循各项设计原则,这是有效发挥生态水利工程各种功能的重要前提。

参考文献

[1]张爱玲.浅析生态水利工程的设计原则[J].沿海企业与科技,2008,10.

原生态设计范文11

关键词:生态水利工程;设计;原则

0引言

水利工程对于社会的发展起着不可或缺的作用,可以说水利工程是21世纪必不可少的一项工程,但是在修建水利工程是往往会对河流造成很多不良影响,使得这个地区的生态平衡被破坏,不利于可持续发展,因此国家提倡生态水利工程的建设,本文就以分析生态水利工程的基本设计原则为题,探讨生态水利工程的优点与建设原则。

1生态水利工程的基本概念

1.1生态水利工程简介

从名称可以看出,生态水利工程是与生态和水利工程都有关的一项工程,在传统的水利工程设计中,经常会出现对生态系统考虑不周到的问题,导致设计出来的水利工程在推动社会经济发展上起了很不错的作用,但在生态系统的维护上就不那么乐观了。随着科学的发展,为了解决传统水利工程的不足,水利工程在设计时就参考生态学的相关理论,使得水利工程中加入生态学的相关知识,进而使得水利工程与生态学相结合,这样就产生了一门全新的学科,那就是生态水利工程学。生态水利工程学是指在研究水利工程可以有效满足人类需求的前提下,兼顾水域环境生态系统的健康与可持续需求的理论和方法的工程学。

2生态水利工程的基本设计原则

2.1安全与经济性原则

任何工程都应该以工程的安全性原则作为第一原则,其次才是经济性原则。安全性原则是只这项水利工程在建成之后能够承受的自然灾害的能力,如洪水、风暴、极度严寒等自然灾害,由于水利工程的施工环境的影响,在进行水利工程设计时还要考虑河水的变化、底部河沙的移动、河水的侵蚀等因素,进而使得水利工程的设计变得更加的合理,使建造出来的水利工程经久耐用。经济性原则是指,由于生态水利工程建造的规模一般都比较大,规模越大,成本就越大,因此需要考虑的因素比较多,所需需要对各种因素进行考虑,制定不同的可实施的施工方案,并选择建造成本最低的方案,这样才有利于提高施工企业的经济效益。

2.2生态系统自组织和自我恢复原则

生态系统的自组织功能体现在生态系统的可持续性,通过自组织功能可以实现河流对于物种的自然选择,可以以保持各种生物于生态系统的友好关系,对比于传统的生态水利工程来说这可以说是一大创新。也就是说生态水利工程在满足传统水利工程所能提供的所有便利之外还能够进行自我恢复,使得在建造时被破坏的生态平衡在建成后还能够自我形成新的平衡,进而形成另一个完整的生态系统。

2.3最大程度保留河流环境多元化的原则

河流中除了水之外还有很多的动植物,建设水利工程时肯定会对这些动植物造成影响,极有可能会使河流中的某些生物没有生存的空间,因此在修建水利工程时应该要保障河流环境的多样化,使得河流里面不同的生物能够拥有生存的空间。河流生态环境的多样化不仅包括河流的水体环境,还包括了河流的土壤环境以及温度等气候环境。河流生态系统由水、气、固体三相相互作用形成的多样化生存环境,建造水利工程时会对河流的水流量、水质等产生影响,同时大坝是建造在河床之上,对于河床的地质条件也会产生影响,进而也会影响河流生态环境的多样化。随着水利工程建设的规模不断的增大,使得很多河流因为水利工程的建设使得其发生断流,河道改变,使得原本连续不断的河道变成了水库,导致河流走向单一化,对于某些需要回游进行繁殖的鱼类是十分不利的,这种情况长时间的不到改变的话会导致很多鱼类因为河流的改变而灭绝。因此为了避免这样的情况发生,在建造水利工程时要因地制宜,最大程度上保留河流原本的生态环境,为当地的物种提供生存和繁殖的环境。

2.4符合反馈调整式的设计原则

破坏生态系统的速度要远远比恢复生态系统的速度快得多,因此在建造完一项水利工程之后,当地的河流生态环境需要一个漫长的时间进行恢复,只有经历过较长的一段时间的恢复后才能使得当地的生态系统中的生物多样性、生态系统结构多样性等方面得到一定的恢复,只有当河流生态系统的结构多样化,才能够提高河流生态系统的抗逆性,才会有利于河流生态系统的稳定发展。在整个恢复的过程中,如果没有人类的干预,往往需要很长的年限,这会使得一些生物因此而灭绝,因为为了能够尽快使得生态系统恢复,人类可以通过河流环境的反馈信息进行相应的调整,进而加快恢复的进度。

3结论

人类在面对大自然的馈赠时要懂得感恩,不能够贪得无厌,就去现在的水利工程来说,建造水利工程无疑是会推动社会经济的发展的,但同时也会破坏自然环境,例如由于水利工程造成的洪涝灾害、水土流失等,很多鱼类天生是有回游产卵的习惯的,只有回到它出生的地方的那个环境才适合它们进行繁殖,而水利大坝的修建就会阻断它们回游的路径,使得它们在经历过大风大浪之后死在了拦河大坝之下,最后时间一久就会使这种物种走向灭绝,因此人类在设计水利工程时要结合生态学,建设全新的生态水利工程,以达到不破坏环境又能使人类受益的目的,这对于人类的可持续发展来说拥有很大的意义。

参考文献

[1]和谐社会离不开生态水利建设[J].王建立,薛青峰,张作记,安军.水利天地.2007(02)

[2]生态水利工程的基本设计原则[J].侯东平.中国水运(下半月).2015(06)

原生态设计范文12

[关键词] 生态水利 设计原则 应用 可持续

目前,随着全球经济的发展,具有全球性影响的环境问题日益突出。且日渐显复杂化和多样化,但总体来讲可以分为三类,即生态系统的破坏,对人类健康的直接影响和自然资源的日渐耗竭。随着2009年底哥本哈根气候大会的召开,环境问题愈受关注。而在生态水利工程设计中,要求我们水利工程设计人员必须把对环境问题的考虑加入到各个过程之中,以最大限度地减少环境影响,真正实现水利工程的可持续发展。

1、 生态水利工程设计的意义

生态设计是环境管理领域的一个新概念,它指每一环节都需要考虑其可能带来的环境影响,通过设计上的改进使水利工程建设的环境影响降为最低。在这一过程中,决策者应把环境问题看作和经济效益、公司形象等同样重要。生态水利工程是一种综合性工程,在河流综合治理中既要满足人的需求,包括防洪、灌溉、供水、发电、航运以及旅游等需求,也要兼顾生态系统可持续性的需求。水利工程结合生态建设,是一个发展的必然趋势。水利工程对于河流生态系统的威胁主要表现在两方面:一是自然河流的渠道化,包括将蜿蜒曲折的天然河流改造成直线或折线型的人工河流。二是指自然河流的非连续化,筑坝是顺水流方向的河流非连续化,流动的河流生态系统变成了相对静止的人工湖,流速、水深、水温及水流边界条件都发生了重大变化。现代科学发展使我们认识到,传统意义上的水利工程学在力图满足人的需求时,却在不同程度上忽视了河流生态系统本身的需求。因此,生态水利工程的设计要实现人水和谐的设计理念。

2、 生态水利工程设计原则

2.1工程安全性和经济性原则

作为一项综合性的工程,水利工程不仅要满足人类对于供水、防洪、航运等基本需要,同时也要适应生态可持续发展的要求。因此在进行设计的时候,要同时运用水利工程学及生态学的相关理论原理,才可以得到安全、稳定、耐久的水利工程。

而从经济学方面看的话,水利工程还需要兼顾经济的合理性,因为我们很难掌握自然生态环境发展演变的过程与结果,因此水利工程不大不小都会带有某种程度的风险。这就要求一方面在进行设计之初就做好对工程周边生态环境的长期定点监测及评估。另一方面,最大化地运用河流生态系统的自我恢复功能,选取获得经济上投入最小,却能赢得最大化效果的技术路线。

2.2保证水体内部环境的多样性

相关调查显示,一个地区的非生物环境的多样性能够影响其生活群落的多样性。也就是说,如果一个地区的自然环境种类多样,当地的生物种类也会日渐丰富,食物链的组成也将更复杂,这样生态系统对外界变化的适应能力和抵抗能力越强。如果我们兴建的水利工程致使该流域内的水体内部环境日趋单一化,那么,就会导致水生生物种类多样性的减少、食物链结构逐渐简化、生态系统日趋单一化,造成水体对外界变化的适应能力和抵抗能力降低,自然净化能力逐渐下降,并逐步丧失其基本功能。所以,在水利工程设计过程中,设计人员需要对河流的近期及远期的水文情况进行深入了解,掌握生物种类与生态环境间的关系,进而对设计草案组建数学模型,对其可行性、可操作性进行论证,从而保证水利设施的兴建能够拥有足够的丰富多样的环境,进而将对自然环境的影响降到最低。

2.3确保河流生态系统的自我修复功能

与传统水利工程相比,生态水利工程除了要保证传统水利工程的基本原则外,还需要在设计的时候,充分考虑保护生态系统的自我修复功能,也就是要维持生态系统的可持续性。而在这一方面,人工建筑物所起的作用则十分有限,只有自然因素经过长期的自然选择后所形成的生态圈才具备良好的自我修复功能,发挥其作用。所以,在生态水利工程设计时,应尽量避免绝对化的人为力量,应充分将人为力量与自然的影响进行有机结合,从而利用生态系统的自设计功能和自组织功能,从大自然中选择合适的物种,形成良好的合力结构。这样,不仅仅可以取得生态系统保护及恢复方面的成效,还能降低工程的建设成本,降低工程造价,获取更高的经济效益和生态效益。

3.生态水利的应用

3.1永兴二级水电站枢纽工程生态环境设计是湖南省水电设计院开展生态水利设计的典范工程

设计之初,技术人员就确立了“绿色工程和生态环境人性家园”的指导思想,把工程定位于生态旅游风景区和水利工程科普园。通过采用高技术手段设计了电站大鹏展翅的屋顶结构,改变了传统水电站大坝加高压线单调的外形,使其既体现了水工建筑物的特点和功能,又富有韵律感,与周边植被、地貌等自然环境相协调。对建筑材料特别注意采用当地天然材料,加快生态修复速度。各种绿化植物尽可能就地取材,对引进外来植物物种持慎重态度。尽量减少人工建筑物对周围生态环境的破坏,留出生态环境的过渡区域和生态物种的习惯性空间等等。电站竣工后其生态设计效果赢得各级领导的肯定,被人亲切称为“生态电站”和“绿色电站”。

3.2生态水利工程应用应体现与环境有机结合

生态水利工程的设计应当充分吸收环境科学与工程的理论与技术,实现水量与水质同步科学配置的目的。当前尤其是应与水污染防治工程进行有机结合,由于水利工程作用的水量一般较大且具有明显的季节性变化,使生态水利工程的设计与实施存在较大的挑战与阻力。如黑龙江省扎龙湿地补水工程,虽然实现了连续几年的补水,但由于水质不符合湿地水质要求,导致湿地水域中底栖生物明显减少,部分物种消失,一些迁徙水禽不在此处停留。为了减少早田排水挟带泥沙或污染物进入下游湖泊或天然湿地,可以在进入湖泊或湿地的过渡带设计生态处理沟渠或氧化塘。而水田排水沟渠可以在植物生长季节充分蓄水,利用人工沟渠湿地对有机污染物质进行降解。在缺水地区种植水稻,特别是在开采地下水种植水稻的地区,应当进行以水量高效利用与水质净化为目的的生态水利工程设计。而这种设计思路来源于水污染的自然稳定塘处理理论与工艺。

结语:

生态水利工程的目标是促进生态学与水利工程的结合,要求工程不仅要满足人类社会生产发展需求,而且还要同时满足河流生态系统稳定性与生物多样性的需求。目前,生态水利工程设计由于经验积累问题上的不足,其发展较为缓慢,但是随着人们对人与自然的和谐发展认识的逐渐加深,生态水利工程的发展前景将不可限量。

参考文献:

[1]刘正茂.生态水利工程设计应遵循的理论与技术路线[J].水利发展研究,2012

[2]赵黎霞,崔建华.生态水利工程的规划设计基本原则[J].水科学与工程技术.2008(z2).