（管理科学与工程专业论文）上海生态人居与健康社区评价指标体系研究.pdf

上海大学硕士学位论文 摘要 自工业革命以来，人类利用自然改造自然的能力大大增强了，一方面扩大 了人类活动的领域，丰富了人类的物质生活：另方面也带来了严重的“三废 污染、水土流失、土地沙化、森林和耕地减少。其中，在人居建设过程中， 资源能源的消耗是一个非常严重的问题。据有关方面统计：中国建筑每平方米 的能耗比欧洲高出3 - 一4 倍左右。与其他经济领域相比，中国的建筑业具有巨大 的节能潜力，而生态人居和健康社区的建设，可以极大程度地减少能源资源的 消耗。 本文首先介绍了生态人居与健康社区的概况，包括相关概念的阐述，以及 国内外关于生态入居与健康社区发展情况的介绍以及未来发展的方向。然后介 绍上海市在生态人居与健康社区建设方面的情况，其中，收集了相关人居建设 的珍贵资料，并进行精心的整理与归纳汇总，并定性地指出目标与对策。其次， 建立a h p 模型，对数据进行定量化的分析，并利用专用软件进行数据的处理。 接着，简要介绍生态人居与健康社区的保障措施。最后以上海市的两个小区为 对象，进行系统的评价。通过实地考察以及网上信息的搜索，运用a h p 分析法， 将所获得的数据进行计算，得出计算结果并对结果进行分析。 本文的创新之处就是建立了一套关于生态人居与健康社区方面的指标评价 体系，进行定量化分析计算，创新性提出一整套科学完善的体系，为上海市人 居建设指出了途径及对策措施，为政府制定政策提供了一定的依据。 关键词：生态人居，健康社区，评价指标体系 v 上海大学硕士学位论文 a b s t r a c t s i n c et h ei n d u s t r i a lr e v o l u t i o n ，t h ea b i l i t yb yh u m a nb e i n g st ou s et h en a t u r a l a n dt ot r a n s f o r m a tt h en a t u r a la b i l i t yh a dg r e a t l yi n c r e a s e d o nt h eo n eh a n d ，i t e x p a n d e dt h ea r e a so fh u m a na c t i v i t y ，e n r i c h i n gt h eh u m a nm a t e r i a ll i f e ；o t h e r ，i t a l s ob r i n g ss e r i o u s ”t h r e ew a s t e s ”p o l l u t i o n , s o i le r o s i o n ，d e s e r t i f i c a t i o n ，f o r e s t sa n d a r a b l el a n dr e d u c e d a m o n gt h e m ，i nt h ep r o c e s so ft h eh a b i t a tb u i l d i n g ，t h e c o n s u m p t i o no fe n e r g ya n dr e s o u i c 芒_ 3i s av e r ys e r i o u sp r o b l e m t h ee n e r g y c o n s u m p t i o np e rs q u a r em e t e ro fc o n s t r u c t i o ni nc h i n ai s3t o4t i m e st h a nt h a ti n e u r o p e c o m p a r e dw i t ho t h e re c o n o m i c c t o r s ，c h i n a sc o n s t r u c t i o ni n d u s t r yh a s t r e m e n d o u sp o t e n t i a lf o re n e r g ys a v i n ga n de e o - h a b i t a ta n dt h eh e a l t h yc o m m u n i t i e s e a r lg r e a t l yr e d u c et h ec o n s u m p t i o no fe n e r g ya n dr e s o u r c e s i nt h i sp a p e r , i ti n t r o d u c e st h ep r o f i l eo fe c o l o g i c a lh a b i t a ta n dh e a l t h y c o m m u n i t y ，i n c l u d i n gt h er e l a t e dc o n c e p t s ，a sw e l la st h eh a b i t a ta th o m ea n d a b r o a d a n dt h ef u t u r ed e v e l o p m e n t t h e ni ti n t r o d u c e st h ea s p e c t so ft h e s ec o n s t r u c t i o n si n s h a n g h a i ，a n dc o l l e c t sr e l e v a n tv a l u a b l ei n f o r m a t i o n ，a n dm e t i c u l o u s l ya n a l y s i sa n d s u m m a r i z e st h ed a t a ，a n dm a k e sq u a l i t a t i v et a r g e t sf o rc o u n t e r m e a s u r e s s e c o n d l y ，i t e s t a b l i s h sa h pm o d e l ，m a k e sq u a n t i t a t i v ed a t aa n a l y s i s ，a n du s e ss p e c i a ls o f t w a r e f o rd a t ap r o c e s s i n g ，a n dd r a w sr e l e v a n tc o n c l u s i o n s t h e nw eu s et w oc o m m u n i t i e s i ns h a n g h a ia st h eg o a lt oc o n d u c tas y s t e m a t i ce v a l u a t i o nf o rt h e m t h r o u g hf i e l d v i s i t sa n do n l i n ei n f o r m a t i o ns e a r c h ，w eu s et h em e t h o do fa h pa n a l y s i st o c a l c u l a t et h ed a t ao b t a i n e d ，a n di nt h ee n d ，w eg e tt h er e s u l to ft h ec a l c u l a t i o na n d a n a l y s i si t t h ei n n o v a t i o no ft h i sp a p e ri st oe s t a b l i s ha ne v a l u a t i o ns y s t e mf o re c o l o g i c a l h a b i t a ta n dh e a l t h yc o m m u n i t yi ns h a n g h a i ，a n dm a k et h eq u a n t i t a t i v ea n a l y s i s ， a l s ot op r o p o s eas e to fi n n o v a t i v ea n ds c i e n t i f i cs y s t e mf o rs h a n g h a iu r b a nh a b i t a t ， a n dt op o i n to u tt h ec o u n t e r m e a s u r e s ，p r o v i d i n gac e r t a i nb a s i sf o rt h eg o v e r n m e n t k e y w o r d s ：e c o l o g i c a lh a b i t a t ，h e a l t h yc o m m u n i t y ，e v a l u a t i o ns y s t e m v l 上海大学硕士学位论文 原创性声明 本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发 表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的 任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 本论文使用授权说明 本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学 校可以公布论文的全部或部分内容。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 日期：型翌矿! 上海大学硕士学位论文 第一章总论 1 1 研究概述 随着科技的进步，人们对于资源的需求正以史无前例的速度增长，期间， 创造出一系列高新产品，这些产品贯穿了人们的吃、穿、住、行等各个方面， 给人们生活带来了方便和舒适。但是，资源的开采过程对整个生态社会产生了 严重的后果，直接导致的后果将是整个生态的失衡，呼之欲出的则是社会大众 对生存环境的关注，人们对生态保护的呼声目益高涨。 首先，人们对此的态度就是要对有限资源进行理性的运用。在运用的过程 中，尤其是在建筑领域，随着生活水平的逐渐提高，人们发现单纯的资源节约 是远远不够的，由此便产生了一种新的理念一一生态人居和健康社区。生态人 居和健康社区属于生态建筑范畴，作为一个综合性的概念，来源于西方发达的 国家，尤其是在德国，这种生态观念已经根深蒂固。生态人居和健康社区在西 方国家称为“可持续社区、“可居性社区 、“生态村等等，而在国内，大 多称为“生态社区”或者是“绿色社区”。 建立生态人居和健康社区，其宗 旨就是在保护生态环境和节约各类 资源的基础上，在住宅全寿命的各个 环节体现节约资源、减少污染，创造 健康、舒适的居住环境，以及与周围 生态环境相融洽这三大主题，贯穿其 中的一个最重要的思想就是可持续 发展。形成以人为主体，以社会公平 图1 1 可持续发展生态社区构成要素 ( e q u i t y ) 环境( e n v i r o n m e n t ) 经济( e c o n o m y ) ( 简称3 e ) 三大 系统的平衡为基础的可持续发展生态社区，这也是建设整个和谐生态社会的关 键环节和基本元素( 图1 1 ) 。着重指出的是上述三大系统必须协调发展，不能 以牺牲某一方面为代价而去发展另外的方面，否则，其直接的结果便是整体平 上海大学硕士学位论文 衡丧失，最终导致生态的崩溃。 生态人居和健康社区的实体是生态建筑。生态建筑的发展并不是一蹴而就， 而是经历了一个不断演进、追求可持续发展的过程。相对于传统的建筑而言， 生态建筑更好地解决了资源利用、舒适和可持续性三方面的问题。 除了实体生态建筑之外，重要的部分就是人的参与。生态建筑如果没有人 的活动融入其中的话，那将是一片孤寂。就生态建筑本身而言，就是人类积极 活动的产物：是人通过集体的智慧，借助高科技的工具，以生态与和谐为理念 而建造的产物，这也是人类改造自然的一种表现。 此外，生态人居和健康社区的建设还牵涉到一系列社会问题，包括国家政 策、法规和技术措施等问题。透彻地理解这些问题可以更好地建设生态人居和 健康社区，并且在一系列指标体系的引导下，更好地建设以人为中心的生态人 居和健康社区。 生态人居的建设在展示现代人类文明进步，在社会向资源节约、环境友好 的方向发展，改变传统的生活方式和价值观念，落实循环经济的发展政策等方 面，具有长远的意义。 1 2 研究背景 全球生态环境日趋恶化。以大量消耗能源、资源为基础的现代文明在给人 类社会带来巨大进步的同时，也使人类面临空前危机：能源危机、环境污染、 人口膨胀、全球温室效应、荒漠化、气候剧变等。在过去的几个世纪中，我们 大量消耗石油、煤炭，其速度为这些能源积聚速度的2 0 0 万倍，并令大自然付 出沉重的代价( 表1 1 ) 。 表1 1 有关资源、能源消耗数据 乒攀葺箩：摹世界上过去5 0 年所增加的人口等于自从人类自立行走以来4 0 0 万年中人口的 t 一，? ，j 附一一， ：# 冉：。w ：0 。t o ，总量，目前全球人1 3 6 0 亿。 ：、? 。，- ：圹一”j 。 4 6 0 0 种哺乳动物中的2 5 ，9 7 0 0 种鸟类的11 ，l o o o o 种鱼类的2 0 ，在近1 0 年 ”：生物一 ，”一j ：5 ： 中濒临灭绝。 过去十年中，1 4 亿公顷的森林消火了，总面积等于法国、德国、意人利、荷 - 。i 森韩，- 兰、奥地利、比利时的总和。 ；。誓誓搭j _ 专：， 用水的消耗量每年增加3 ，致使地下水位下降，1 1 亿人口缺水，2 4 亿人口饮 水不卫生。 沙漠饱和水1世界上每年表层十的流火已超过新十生成量，非洲因水十流火每年损失7 0 亿 ，土流失 美元。 上海大学焉学位论文 全球气候变暖( 图1 2 ) 气温升高 更多的空调 多热量的释放 更多能源的使用 多温室气伴的捧放 圈12 全球气候变暖示意图 近年来，随着城市大拽模现代化进程的加快，城镇社区的建设也得到了巨 大的发展。同时，由于人们对环境问寇认识的不断深入和对自身生存状况的关 心和忧虑，所阻生态社区越来越受到广泛关注。生态人居与健康社区概念的提 出，阻及其作为连接生态城市和生态建筑之间的中间层次的实践意义，引起了 学术界深厚擞趣。 在国内外的学术界，生态概念和理论的发展一直是可持续发展理论的研究 热点但是理论和概念的认识和发展与实施贯彻生态理念依然存在着巨大的差 距。因此，在不同层次上建立相应的一系列可度量生态综合状况和发展程度的 评价指标体系，以引导社会各个方面向有利于生态环境和生态居住模式方向发 展是十分必要的。 如今，国内外在生态城市和生态建筑的综合评价指标的研究和探讨上已形 成初步的模型和成果。对于界于其中的生态社区，国内外的一些著作也有所涉 及，但尚未形成一个完整可靠的体系。而对于生态社区的实践迫切需要个 完整的评价指标体系来规范和指导它的发展。 以下从建筑能耗与建筑污染物两个方面来介绍一下当今建筑的情况，以此 来说明建设生态人居与健康社区的重要性。 上海大学硕士学位论文 1 建筑能耗 建筑能耗有两种定义方法：广义建筑能耗是指从建筑材料制造、建筑施工， 一直到建筑使用的全过程能耗。侠义的建筑能耗即建筑的运行能耗，就是人们 日常生活用能，如采暖、空调、照明、烹饪、洗衣等能耗，它是建筑能耗中的 主导部分。随着居民经济收入的增长和生活质量的提高，住宅消费的重点将从 “硬件( 装修和耐用的消费品) 消费转向材软件( 功能和环境品质) 静消费。 因此，保障室内空气品质所需的能耗( 空调、通风、采暖、热水供应) 将会迅 速上升。 ( 1 ) 建筑住宅建设占用大量土地资源 我国领土面积与美国大抵相同，却要安排解决5 倍于美国入口的住房问题。 据统计，每增加一个城镇人口，住房居住用地需增加1 8 , - - 2 0 平方米，城市建设 以及相应的生产设施和生活服务设施用地需增加1 0 0 平方米。 ( 2 ) 建筑住宅建设消耗大量能源资源 我国住宅外墙能耗是美国的4 - - , 5 倍，屋顶耗能是2 。5 一- , 5 5 倍，外窗耗能 是1 5 2 2 倍，门窗空气渗透量是3 - - - - 6 倍，总能耗是3 4 倍，但我国人均能 源资源占有量不到世界人均水平的1 2 。 ( 3 ) 建筑住宅建设消耗大量的水资源 我国是世界上2 6 个最缺水的国家之一。尽管拥有世界上排名第六的每年 2 8 0 0 0 亿时的水资源总量，但人均占有量只有2 2 5 0 立方米，为世界人均值的1 4 。 ( 4 ) 建筑住宅建设吞食大量的木材和其他资源 我国森林面积的人均拥有量只是世界人均值的1 6 ，林木蓄积量人均拥有 量仅为世界人均值的1 8 。据粗略统计，每年用于住宅建设消耗的物质占全国 物质产品的1 0 以上，其中木材消耗占全国消耗总量的2 0 ，水泥占4 7 ，钢材 占1 4 ，玻璃占4 0 。 2 建筑物污染 ： 2 0 世纪7 0 年代发生于西方发达国家的室内环境污染问题，于9 0 年代中期 开始在中国广泛出现，来势凶猛，各类民用建筑工程室内环境污染问题r 益突 出，以至于到了不抓紧解决、就要影响到社会安定的严重程度。这种现象是在 4 上海大学碗j ， 论立 中国进入9 0 年代吼后，社会经济迅速发展情况下出现的。随着社会发展和科技 进步人们的生活水平快速提高住房条件不断改善住房面积越来越大，居 住和办公场所等民用建筑的装修程度越来越高，各种新型建筑材料和装修材料 不断涌现。就是在这种背景下，由于各方面管理工作跟不上，于是各种各样的 问题相继暴露出来，室内环境污染问题只是其中问题之一。据有关数据统计 全球5 0 的空气污染、4 2 的温室气体、5 0 9 6 的水污染、4 8 5 的固体废物以及5 0 5 的氟氯化物均直接或间接来自建筑物。 1 3 研究内容 本文的评价指标体系主要从四犬困素来研究，分别是生态环境、社会环境、 经济环境以及技术环境。具体见圈i3 ： 图13 生态人居与健康杜区评价指标体系 】生态环境：从生泰的角度对小区进行研究。包括能源系统、废弃物管理 及处置系统、水环境系统、绿色建筑材料系统、气环境系统、声环境系统、光 环境系统、热环境系统、绿化系统九丈系统。 2 经济环境：从恩格尔系数与基尼系数等几方面束评价。 3 社会环境：从健康、安全、敦育文化、居民生活、从属工作情况、小区 规划设计、区位交通、社区文明几个角度描述。 上海大学硕士学位论文 4 技术环境：从智能技术、通讯信息技术、水电煤气技术、管理模式等几 个方面阐述。 1 4 特色与创新 1 本论文的特色之处 ( 1 ) 集成应用一批国内外最新生态建筑技术，实施生态社区的一体化设计。 ( 2 ) 研究具有上海特色的生态技术、材料和施工工艺评价体系。 ( 3 ) 联合大学、研究院、设计院和房地产公司和政府主管部门的相关力量， 实现产学研合作攻关。 2 本文创新之处 ( 1 ) 提出新的建筑设计理念，将建筑新技术和新材料引入建筑设计和运行， 在模拟、预估的基础上优化建筑设计，提高建筑性能。 ( 2 ) 研究并应用适用的建筑节能、节地、节水、节材等综合新技术体系， 结合上海和崇明特点，提供当地建筑的可持续发展解决方案。 ( 3 ) 跟踪建筑的建造和运行等全生命周期，获取建筑综合性能数据，为未 来的生态建筑改进和提高提供第一手资料。 ( 4 ) 制订适宜于上海当地的生态社区评价和实施规范，为生态建筑的有效 监管提供技术性的政策支撑。 1 5 目的和意义 本文研究的主要目的与意义为生态、人居、健康的和谐统一。 生态人居的内容和目的可用以下图表示： ( 1 ) 生态平衡( 图1 4 ) ( 2 ) 人与自然的和谐( 图1 5 ) ( 3 ) 能源效用( 图1 6 ) 6 上海大学硕士学位论文 图1 4 生态平衡图图1 5 人与自然和谐图 l 能源效用l 。 i ii_ 规划设计节能ll 维护结构节能i | 供暖采暖节能l 空黼i l 黝刚瞄抹i 一 建筑选址 l 一 墙体设计 l_ 供热节能 i一空i | 疆煳斟l一太阳能l 一 建筑布局 i 一 窗户节能 i- 能咻炯镯l_ | 热泵节能 l 一 风能 l 一 建筑形态 i 一屋i l i i l 一翔腔酾剃妹i一生物质能l- 1 集耗蚴i 一 建筑间距 ij t , 1 1 t 谎l一供热黼能l 一 变频技术 l 一 地热等 lil 一 建筑朝向 l 一 地面节能 i_ j 捌鞘剜 一 太阳辐射 l_ 自然采光 l 一 自然通风 i 图1 6 能源效用图 7 上海大学硕士学位论文 第二章生态人居与健康社区总体概述 2 1 概念阐述 绿色生态人居首先是结合当地的自然生态环境，合理地安排并组织建筑与 其他相关因素之间的关系，使建筑与环境之间成为一个有机的结合体。其次， 健康社区是拥有良好的室内气候条件和较强的生物气候调节能力，满足人们工 作生活所需的舒适环境，使人和建筑、自然生态环境之间形成一个良性的循环 系统。它将给我们带来少占地、节水、节能、改善生态环境、减少环境污染、 延长建筑寿命等益处 生态人居与健康社区强调三个层次的性能；( 1 ) 低环境冲击性。减少对资 源、能源的依赖；( 2 ) 高环境融和性。保护自然环境，与自然环境和谐共生； ( 3 ) 生活居住环境的舒适性、健康性。体现在人与人、人与社会、人与自然和 谐共处。 在8 0 、9 0 年代，很多国家和地区就开始了生态人居与健康社区的系统研究 和推进。比如美国绿色建筑协会( u s g b c ) 发起的l e e d 绿色建筑的认定，制定 的绿色建筑的评估标准：l e e d 评估体系，已经对众多的商业建筑和部分住宅进 行了认定。香港提出了居住建筑环境评估方法( h k b e a m ) 住宅部分，目的也 是引导香港的住宅建设注重环境保护，走可持续发展的道路。其评估方法涉及 住宅建设的准备、设计、施工、物业管理、拆除等阶段。详细部分参看附录。 2 1 1 生态人居 生态人居是以生态性能为主旨，通过合理的规划布局、建筑设计和建筑技 术手段的采用，在建筑全生命周期内降低资源和能源的消耗，减少废弃物的产 生和对生态环境的破坏，并强调社区自组织和自调控能力，为使用者提供健康、 舒适的生活环境，是具有现代化环境水准和生活质量的可持续发展的新型社会 共同体。 生态人居涉及人与自然、人与社会的多元关系，是社会一经济一自然一人 上海太学i 位诧立 群等四大系统交叉的复合生态系统，是建设和谐统一的循环型杜会的关键环节 和基本元素。生态人层的建设在展示现代人类文明进步，在社会向资源节约、 环境友好的方向发展，改变传统的生产生括方式和价值观念，落实循环经济的 发展趋势等方面，具有长远的意义( 图21 ) 。 2 i2 健康社医 图2 i 生态人居系统图 w h o 定义健康社区为：健康社区是指不断创造和改善自然和社会的环境 并且扩大社区资源，使人们在实施生括功能和发挥他们最大潜力中互相支持一 一让健康的人生活在健康的世界。 “健康社区”是一种健康教育的哲学理念，也是美国健康教育( h e a l t h y p e o p l e2 0 1 0 ) 的理论基础。健康社区( h e a l t h yc o m m u n i t i e s ) 的概念最早是 在1 9 6 4 年提出，主要研究的内容是通过组织企业、政府、健康部门进行沟通， 相互了解，从而解决地方问题和群众需求，进而提高城市或社会的生活质量和 健康水平。 目前，人们已经认识到健康社区或健康城市并不仅仅指卫生方面的事宜， 而且还涉及环境保护、人文科学、社会学等多方面的内容，是一种练台性的概 念。城市里居民的健康状况很大程度上取决于他们的生活条件和生活方式。生 上海大学硕士学位论文 活中明显影响健康的因素叫做“健康决定性因素 ，包括：水的供给、卫生设施、 营养、食品安全、卫生服务、住房条件、工作条件、教育、生活方式、人口的 变迁以及收入等等。健康城市的实现需要环境学、社会学、政治学、生态学、 行为学、生物学、医学等一系列学科的共同协作才能实现。健康社区不仅仅是 个结果，更是个不断发展完善的过程。 建设健康社区的目的是为全面提高人居环境质量水平，建设健康、安全、 舒适和环保的居住环境，实现人类健康与居住的可持续发展的建设目标。其基 本要求是健康住宅的开发建设应满足居住环境的健康性、安全性、环保性、亲 和性、自然性和保障性。住宅建设应保障居住者生理、心理和社会等多层次的 健康需求进一步改善和提高人民居住生活质量，保障人民健康，实现人文、社 会和环境效益的统一。 2 1 3 相关理论 ( 1 ) 可持续发展理论 1 9 8 7 年7 月，挪威首相布伦特兰夫人( g r oh a r l e mb r u n d t l a n d ) 领导的 ， 联合国世界环发委员会( w c e p ) 向联合国提交了题为我们共同的未来的报 告，首次正式提出了可持续发展的概念，即可持续发展是既满足当代人的需要， 又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展。 可持续发展理论研究一直是沿着三个主要的方向去揭示其内涵与实质。其 中，生态学方向，就是以生态平衡、自然保护、资源环境的永续利用等作为基 本内容。该方向的一个集中点，是力图把“环境保护与经济发展之间取得合理 的平衡”，作为可持续发展的重要指标和基本原则。作为生态系统，必需具备一 定的自组织能力和协调平衡能力，能确保各子系统之间的持续发展；而以生态 价值为取向的社区是人与自然和谐的人类居住地，是既能满足当前的发展需要， 又不损害后代利益的居住地。所以，通过合理地规划布局，科学地配置资源达 到生态系统的良性循环，并保持良好的秩序；必须以可持续发展目标为导向， 追求可持续发展不可分割的三个方面：生态持续、经济持续和社会持续。 居住环境是一个依赖性很强的系统，开发程度极高，它与周边环境和经济 l o 上海大学硕士学位论文 社会相互作用，在很大程度上依赖外部的食品，水，能源等物品供应，居住环 境的可持续发展对此十分敏感，所以居住环境的可持续发展要与受到该社区影 响的区域和环境的可持续性相结合。于是在居住环境发展的可持续性方面，重 点强调社区与其他区域和环境的关系及资源消耗的最低水平，即在社区居民物 质生活水平的持续发展同时保持资源消耗的极低水平。居住环境的可持续发展 可以定义为居民获得一个可接受的福利水平及融洽的邻里关系，同时维持资源 的低水平利用，也不对周边区域和自然环境产生破坏。 ( 2 ) 复合生态系统理论 复合生态系统理论( 图2 2 ) 把生态社区看作是一个社会一经济一自然三 个子系统结合的复合生态系统，但不是三者的简单组合的居住区域。这三个子 系统交织在一起，相辅相成，相生相克，不可分割。其中，各组成要素之间依 靠一定的流产生联系和相互作用，在空间上构成特定的分布组合形式。生态社 区的“生态 ，已不是狭义的生物学概念，而是包括有社会、经济、自然复合协 调、持续发展的含义。下图表示复合生态系统的功能，其6 个顶点分别表示系 统的生产、生活、供给、接纳、控制和缓冲功能。 生产p 资源r 生活l 图2 2 复合生态系统理论 ( 3 ) 生态经济学理论 环境e 上海大学硕士学位论文 社区是微缩的城市，本身就是一个生态经济系统，是人的生态行为与社会、 经济活动的交织体，其内部形成自身相对稳定的结构，同时也是一个开放的系 统，与外界环境、资源或非生态经济系统相互交换能量、物质、信息等，达到 并相互补充或干扰。生态社区建设应以生态经济学理论为指导，生态经济学是 生态学和经济学相互交叉、渗透、有机结合形成的新兴边缘科学。它主要阐明 经济发展和生态系统之间相互影响、相互制约的规律性，具有很强的理论科学 性质，其理论核心是生态与经济协调发展原理这一原理的主要含义是社会经 济系统与自然生态系统二者之间是互相制约相互促进的关系。人类社会同自然 生态环境之间进行物质交换的过程中，社会经济是主导的，又必须以生态环境 为基础，为了社会经济的发展，不仅要不断提高生产力，又要保持自然资源持 续可供性，协调发展。 ( 4 ) 系统工程理论 生态人居与健康社区的评价指标体系的构建是根据对绿化系统的分析，将 绿化系统生态效益的各因素分层次地构成系统、完善的层次结构，使其各因子 的次序、位置关系清晰合理。 整体生态建筑观应具有四个方面的内容： 第一，整体生态建筑观是将建筑系统看成一个开放系统，是地球生物圈中 能量和物质材料流动的一个环节。 第二，整体生态建筑观认为建筑系统与周围环境之间存在着随时间维度变 化的相互作用。 第三，整体生态建筑观认为建筑系统与周围环境之间存在着随空间维度变 化的相互作用。 第四，整体生态建筑观认为建筑师应建立适度的、灵活的、全过程的设计 观点，最大限度地减少建筑系统对周围环境的熵变，保护利用有限的地球生物 圈的物质与能量，实现可持续发展。 2 2 国外发展状况 生态学建构一种整体思维方式，在生态学的世界中，价值不是以人类为中 心，生态价值观允许人类、非人类的各种正当利益在一个动力平衡的系统中相 1 2 上海大学硕士学位论文 互作用。2 0 世纪2 0 年代 - 3 0 年代以来，人们对生物圈的科学理解越来越深入， 生态建筑的理论和实践也在不断丰富、完善。1 9 3 3 年，奥莱奥波尔德发表过 一篇“大地伦理学”的著名论文，试图在有机的自然群落基础上创立- i - j 维护 自然完整性和完美秩序的学说。他强调在自然中没有等级差别，人类也是生物 联合体中一个平等成员。人类的经济行为和其他一切行为都应纳入到维护自然 整体利益的道德规范中。 1 9 9 1 年，美国制造“生物圈i i 号其间，生态建筑得到广泛引用。特别 在一些西方发达国家，采用了大量先进技术和创新理念使得生态建筑的建设飞 速发展，随处可见生态建筑的踪影。比利时3 r 材料的应用，德国太阳能技术的 应用，瑞典生态建筑小区，美国l e e d 体系建筑，都无不体现的生态建筑理念与 技术的运用。尤其是在德国，二战后，德国国内生态建筑迅速发展。德国目前 已经把低能耗住宅的开发视为德国2 l 世纪的支柱产业之一。政府规定现在新建 的建筑物暖气年消耗量要削减3 0 ，为此，德国政府采取了积极的产业发展政 策，兴造风力发电、雨水利用系统、水质净化系统以及太阳能发电系统等等。 之后，基于生态的建筑与社区蓬勃兴起。 2 2 1 国外生态住宅和健康社区现状 尽管生态技术的发展可以用日新月异来形容，但与办公建筑、商业建筑相 比，生态住宅的发展仍显得十分缓慢。即使是在当今西方发达国家，最抢眼的 生态建筑大多数都是高投资的大型项目，其中比较有代表性的如德国柏林的新 议会大厦、法兰克福商业银行、汉诺威世博会2 6 号馆、塞维利亚世博会英国馆 危盘 号手o 1 国外生态住宅的发展 生态住区从规划、设计到建成的过程中，技术支持是非常重要的。尽管采 用高新技术是未来生态住宅发展的必然趋势，但常规技术j 常规材料依然是当 今我国生态住宅探索与实践的主体。在北欧、只本等西方发达国家，多运用高 技术、新材料，建成各种技术水准的“生态型”住宅。 而在许多的发展中国家，如印度、埃及，这些国家的建筑师在适用技术这 上海大学硕士学位论文 个层次上为我们做出了榜样。在印度的现代建筑中，不仅有对新技术、新材料 的充分利用和表现，更有一批对传统建筑材料与地方技术进行重新挖掘与利用 的优秀实例。这些建筑师的服务对象有很多是当地的穷人，他们所设计的住宅 除了有很高的艺术价值外，还结合了当地的自然气候条件，利用传统技术材料， 在有限的经济条件下，创造出了适合人们居住的、健康的生态社区。 2 健康社区规划内容举要并借鉴 国外的生态住宅蓬勃发展，并且很多都成规模，联结成片，形成生态、健 康社区，这些国外的健康社区都很有意义实践，能给我国城市建设或社区建设 提供有益参考。下面列举了一些城市或地区在健康社区实践上采取的有效办法。 一是，在社区建设上，划分因不规则发展引起的妨碍公麸健康的闯题，使 问题的解决具有针对性。比如，不同社区共同治理某种污染，共同改造公共设 施，使区域发展同步，使人们能共同享受到健康的生活。 二是，使用电子公告牌，或者在网上创建当地资源目录系统，充分发挥公 众监督、公众参与的作用。国外规划的群众参与形式是多方面的，网络也许是 最受欢迎的一种方式，人们可以在网上看到社区建设遇到的问题、现有的资源 条件、存在经验的做法等等。人们不但可以发表自己对未来社区发展建设的见 解，同时也使自己的知识得到提高，更能促进人们意识的交流和感情的培养。 三是，采取政策，增加可负担的住房，提供保障运行的模式。人类的健康 与“住”紧密相连，随着人们收入的不断提高，改善生活的迫切可以从住宅的 大小、质量、区域选择上看出。为了帮助人们更快地实现某种享受，政府、企 业、个人有必要采取合作，增加人们经济能力范围之内的住房供应，并且为这 种供应提供保障。 四是，通过灵活的区划建立多用途的公共设施。公共设施规划是否合理关 系到人们健康的切身利益要求，比如充分利用学校的体育馆、操场来加强人们 的体质锻炼；在公园开辟读书的幽静场所，或是提供更多的报刊阅览处所等等。 五是，制定反映社区需求的设计指导方针。一切建设不是盲目的，必须有 相应的指导方针。比如安全问题，基于社区建设要有安全考虑，公共需求的安 全包括防止疾病、犯罪、灾害的发生等。例如为了防止火灾的发生，消防车必 1 4 上海大学硕士学位论文 须能够自由进出小区，这就要改造原来狭窄的街道；为了防止s a r s 等传染性疾 病，各建筑单元应该保持通风，制定保持清洁卫生的措施等。 六是，建立社区“特征府计划。比如社区日历，驱车或步行的短程旅游， 线性公园的设计等，体现所在社区的特色，提高社区生活的愉悦和融合力。 2 2 2 法国人的生态住宅和健康社区标准 法国人把生态住宅设想得更为细腻。在法国人眼里，生态住宅要具有最佳 的照明效果，卫生问用水可循环使用，使用自然建筑材料，寒带地区的生态住 宅本身就具有保暖功能，热带的则具有散热功能，住宅自身就能通风排除室内 异味或污染性气味，生态住宅在建筑过程中也要具有高质量的环保施工标准， 要求建筑材料的废物可回收使用，施工噪音最低等。 经过l o 多年的努力，法国推出了1 4 个生态住宅的标准模式，并在今年获 得了政府的支持。法国政府明确表示，使用再生能源、隔热材料、暖气调节设 备的崔高环保质量疹的住宅可以获得减税的优惠，还可以取得某些政府财政支 持。政府最看好的一点是，生态住宅改善了传统的供热和能源运行方式，可以 节省2 5 至6 0 的能源。 据有关统计，法国住宅和第三产业使用的建筑场所的能源消耗量占法国能 耗总量的4 5 ，二氧化碳排放量占2 5 。如果将所有的住宅和第三产业的商用 建筑均按照“高环保质量一标准建造，仅巴黎地区每年就可节约1 亿立方米生 活用水，1 5 年内可节约5 4 0 亿法郎的能源消费，8 年内可降低1 6 0 万吨的二氧 化碳排放量。仅巴黎城市实现这一标准，法国就可以达到“京都议定书”规定 的应减少温室气体排放总量的4 0 。专家认为，虽然目前这种标准的建筑价格 比普通价格高2 至5 ，但随着经济的发展，这种差价可以在几年内被能源的 节约所抵消。 法国哆高环保质量 的住宅标准要求建筑与周围环境相和谐，形成一个让 人愉快生活的氛围。在总体能源管理方案既独立，又利于对建筑物的有效服务， 即保证能源的低污染运行；在水的利用方面，具有良好的雨水回收和污水处理 的节水系统；在日常管理方面，要做到合理维护和良好维修，保证清洁卫生用 上海大学硕士学位论文 品的使用不给健康和环境带来危害；它要求居室内保持一定的湿热度，在不同 的季节都能享受相同的、可随意调节的温湿度；它要求最大限度的提高自然采 光标准，在室内能让居住者视野更广阔地观览户外景致等等。这体现了法国“高 环保质量 住宅以人为本的原则。 2 3 国内发展状况 对于我国的生态建筑来说，不管采取传统的技术还是现代的技术都必须结 合我国的国情。总的来说，我国是一个人口众多、经济正处在高速发展中、气 候类型多、文化传统古老而久远的国度。我国的自然资源相对紧缺，由此看来， 一方面，“低消耗、低投入、低污染、适度消费”的节约型发展模式是目前的主 要方向。 我国真正开始生态人居和健康社区建设还只不过几年的时间，由于起步较 晚，目前，我国在这方面的发展还只处于探索阶段，远不及西方国家，差距较 大。 不过，我国现在在生态住宅社区方面发展进展迅速，尤其是在上海地区， 2 0 0 4 年9 月2 1 日，国内首幢生态建筑办公示范楼在上海落成。示范楼完整体 现了生态建筑“节约资源、节省资源、保护环境、以人为本”的基本理念，全 面展示了自然通风、建筑节能、自然采光、太阳能利用、健康空调、绿色建材、 智能监控、生态绿化、水资源利用和舒适环境等十大技术特点。将成为上海生 态建筑的展示、教育和培训基地，并成为一个开放的建筑技术交流平台。 除此之外，还有上海苏州河畔的生态居住小区以及北京的北潞春小区等等， 这都充分展示我国对生态人居和健康社区的积极探索，而且，这种生态小区的 建立也是未来生态建筑发展的趋势。因此也要引进国外的一些先进技术，并且 结合我国自身的特点，提供理论与技术上的支持。 2 3 1 住宅相关信息 1 国内生态人居和健康社区现状 在中国，各种类型的建筑中，住宅数量最多，所以，住宅的生态设计对生 态起的作用举足轻重。现在，生态环境已经被越来越多的国内购房者所关注和 1 6 上海大学硕士学位论文 重视。一些房地产发展商也开始尝试在住宅全寿命的各个环节，包括材料生产 及运输、建造、使用、维修、拆除等方面，突出节约资源、减少污染、创造健 康与舒适的住宅环境。不过很多时候“生态一只是一个口号，距离国际上真正 的生态建筑有实质上的区别。面对现在能源紧张的严峻问题，应该认识到，要 实现房地产业的可持续发展，住宅建设必须从目前国民经济中最大资源消耗型 产业转变为资源节约型产业，其中生态住宅要在这场重大而艰难的转变中唱主 角。 日前，全国工商联住宅产业商会由于行业自身发展的需要，参照美国绿 色建筑评估体系，进行了本土化的修改，推出中国生态住宅技术评估手册， 在小区环境规划设计、能源与环境、室内环境质量、小区水环境、材料与资源 等5 个方面进行量化，将对我国今后很长一段时期的生态住宅建设产生一定的 指导作用。 目前，生态建筑的造价比较高昂，这可能是目前在中国生态建筑没有大量 普及的原因之一。技术决定造价，合理使用技术能降低造价，加上建成后在能 源消耗上的优势，生态建筑其实是具有相当可观的经济效益的。 我国各地传统的民居就是生态住宅的雏形。从江南水乡到大漠草原、从高 原山地到平原盆地，各民族各地区都有自己特有的民居。著名的皖南民居就是 很好的例子。尽管皖南地区夏季室外温度达到3 7 3 8 ，夜间也有2 5 c 左右， 但这些民居可以将日间室内温度基本控制在3 l 左右，夜间也能接近室外温度。 其奥妙在于民居是通过特有的天井构造、小热容的围护结构、狭窄的巷道、双 层座砖屋顶隔热、高大的外墙遮阳等建筑设计来达到日间抑制风压自然通风、 夜间促进热压自然通风迅速降温。这些就是最传统的结合当地自然、气候、地 理因素建造的房子。 2 现有住宅所使用技术 、生态建筑设计中如何使用技术，使用何神技术是目前学术界争议较多的一 个课题，仅从设计手法上分析，可分为三种主要类型： ( 1 ) 从建筑所在地域出发，提倡利用本地材料和传统技术的乡土地方设计 手法： 1 7 上海大学硕士学位论文 ( 2 ) 既重视地方性，又适当地引入较新技术的折衷主义设计手法； ( 3 ) 结合当地自然生态条件与最新生态理论，充分利用新技术和新材料来 解决生态问题的高技术设计手法。 这三种设计手法有一个共通点，都是从当地的具体生态环境出发进行设计， 所不同的是在对技术的应用观念与方式上。前两种类型基本上属于被动式设计 方法，需要建筑师了解环境地理现状( 气候、地形、地貌、风向、植被等) ，学 习并继承传统建筑中蕴涵的生态智慧，采用低成本、低造价或是造价适当的技 术组合与材料。这两种方法具有经济节约、易于普及的明显优势，目前推广与 应用较为广泛，尤其是在发展中国家与地区，具有较为现实的意义和合理性。 目前学术界对于这种从本地经济状况出发、尽量采用低耗能的适用技术、实现 建筑的可持续性与生态化给予了相当的肯定。 生态住宅给我们带来的将是节约资源，防止污染，保护生态，高水平的设 计和建筑，健康舒适的居住环境，并最终实现社会、环境、经济效益的统一。 生态住宅在整个生态经济系统中的影响力不容忽视。生态住宅的建设和发展将 会推进住宅产业的可持续发展，并将带动相关产业的发展。 3 住宅的类型和结构 建筑结构经历了木结构、砖石结构、钢筋水泥结构、钢混结构及钢结构。 目前全球独领风骚的建筑材料是钢材，钢结构已是发达国家主导建筑结构，广 泛应用于高层、超高层建筑、大跨度大空间建筑、量大面广的中小型工业、商 业、社区、文教卫生等建筑，以及大部分的低层非居住型建筑中。目前我国大 中型建筑基本上都采用钢混结构或钢结构，保证了建筑的质量，并且，这也是 促进人居健康的最主要前提。 4 住宅的能源结构 按照现在的一些统计，现在我国有2 4 0 亿平米的农村建设，但是消耗的能 源量很少，因为7 0 的建筑还是靠一些秸秆等一些非商品的能源来支持运行。 另一大能耗问题就是我国北方的采暖，每年消耗大约1 2 亿吨标煤每年。除了 采暖之外，其他城市里面民用建筑的用电，分成三类，一个是住宅用电2 6 0 0 亿 度，一般的用电是1 2 0 0 亿度，还有采用中央空调的大建筑，尽管它的面积占很 1 8 拇大学 学位论文 少，才占4 亿平米，但是消耗的供电量的比倒是很大的。这样中国每年城市建 筑用电大概4 6 0 0 亿度左右，除了这4 6 0 0 亿还要加上1 2 亿标煤所以目前 中国总的建筑运行消耗约为1 6 亿吨标煤年，约占我们国家总的消费量的1 3 7 。 5 ，资源能源消耗情况 目前，国内住宅建筑用钢量己占全国用钢总量的20 9 5 ，住宅水泥消耗量占 全国总消耗量的1 76 ；如果综合考虑住宅使用中的耗能和建材耗能则住宅 总能耗已占全国能耗的3 7 ：尽管我国2 3 的城市缺水，但住宅建筑耗水量还 是占到了