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建筑生态位理论的发展与应用

2016-06-14王晓鸣彭文俊吴晶霞

土木工程与管理学报 2016年3期
关键词:适宜性建设

王晓鸣, 彭文俊, 华 虹, 吴晶霞

(华中科技大学 a. 土木工程与力学学院; b. 环境科学与工程学院, 湖北 武汉 430074)



建筑生态位理论的发展与应用

王晓鸣a,彭文俊a,华虹b,吴晶霞a

(华中科技大学a. 土木工程与力学学院; b. 环境科学与工程学院, 湖北武汉430074)

摘要:探讨以建筑与环境和谐共生为目标的建筑生态位理论,是促进中国在向生态文明建设转型大背景下城乡建设和建筑学科可持续发展的新领域。论文综述了建筑生态位概念的三个发展演化阶段,分为传统建筑生态位的萌芽、现代建筑生态位的提出、建筑生态元的概念与应用;系统梳理了国内外建筑生态位相关概念和研究进展;界定了建筑生态位的定义,分析了其具有的宽泛性、阈值性和功能性三个基本特性;指出建筑生态位的拓展研究主要涉及维度、宽度、重叠与分离、构建四个方面;提出了建筑生态位理论在建设项目生态位事件优化、城市空间生态位适宜性规划、生态建筑设计、历史街区生态元保护等方面的重点应用途径。最后展望了建筑生态位理论研究和实践应用的优先发展领域。

关键词:建筑生态位;生态元;建设;适宜性

开展建筑生态位理论研究是促进我国城乡建设与建筑可持续发展的迫切需要。为积极应对全球气候变化和生态环境衰退的严峻挑战,2014年颁发的《国家新型城镇化发展规划(2014-2020)》明确提出了中国的城镇建设要向生态文明建设转变的重大任务。发展绿色生态建筑是推进生态城乡建设的主要载体和重点方向,探讨以建筑与环境和谐共生为目标的建筑生态位理论,是促进中国城乡建设和建筑学科可持续发展并与国际接轨发展的新领域。

推进建筑生态位理论实践应用是解决超越生态承载力的城镇建设问题的重要途径。中国的城镇化发展水平已由改革开放初期1978年的17.9%提高到2013年的53.73%[1],预计2050年将达到70%~75%[2]。城镇建设已步入成长关键期、提升期及城乡统筹发展期[3],现有建筑存量和基础设施建设存量已翻番[4],我国每年新增建筑面积约20亿m2[1]。与此同时,原有的低密度生态型农业土地快速向高密度充满材料密集型商业建筑和住宅建筑的城市土地流转,消耗了大量国产和进口资源[5]。建筑业的高能耗和高碳排放已经对全社会造成沉重的能源负担和严重的环境污染[6]。例如,由于过度建设和超过生态承载力发展导致的首都北京常态化雾霾和“奥运会蓝”及“大阅兵蓝”空气环境质量劣化现象就是典型例证。

本文系统归纳梳理了国内外建筑生态位的概念演变、理论发展及实践应用进展历程,分析提出了建筑生态位的定义和特征,展望了建筑生态位理论的发展方向和在城镇建设与建筑行业的重点应用领域。

1建筑生态位概念的提出

建筑生态位概念的提出大致经历了三个阶段:第一阶段是传统建筑生态位思想的萌芽,基于传统建筑风水理论分析建筑环境的时空适宜性;第二阶段是现代建筑生态位概念的提出,并将其引入非生命科学领域;第三阶段是建筑生态元的概念与应用,奠定了生态位在城市发展和建筑等多领域的应用基础(图1)。

图1 建筑生态位的概念演变

1.1传统建筑生态位的萌芽

生态位(Niche)体现了生物单元在特定生态系统中与其他生物及生存环境相互影响而形成的相对地位和作用[7],它的内涵特征表现出明显的时空特性,与我国传统建筑风水理论中的时空观高度契合。

我国古代建筑理论源于《易》学中的风水理论[8],风水理论融合阴阳五行、四象八卦、元气论等学说于一体,秉承天、地、生、人复杂系统不断新陈代谢和有机循环的意识理念,研究“气、势、理、形”等优化配置问题。例如,宋代蔡元定把大地看作活的有机体,将辨析地形地貌的向背、刚柔、强弱、趋避等作为风水学的关键内容。中国古代城镇、道路、寺庙、聚落、村落、住宅、墓地等的选址和布建,都注重四方与区位,并总是与天象紧密结合,即“法天象地”力求“天助、人助”,“万物兼育而不相害,道并行而不相悖”,使人与自然界走向互利与共荣,从而达到“致中和,天地位焉,万物育焉”的境地[9]。

可见我国很早就注重建筑与环境在时间和空间上的适宜性,传统的建筑风水理论从空间选址和环境布局等方面为我国古代营筑宅址和村落建设的适宜性提供了重要理论支撑,体现出朴素的建筑生态位思想(表1)。

表1 传统风水理论对朴素建筑生态位思想的影响

1.2现代建筑生态位的提出

1.2.1生态位理论的引入

生态位一般译作Ecological Niche或Niche。Niche源自意大利语“Nicchio”,随后演化成法语里的动词“Nichier”和名词“Niche”,在中世纪晚期以Niche的形式被英语纳入[12]。Niche的原意指壁龛,是人们在建造的房屋上凿出的供放神像的3层结构小凹巢。1910年美国生态学家Johnson借鉴建筑上的Niche术语,最早在生态学领域中引用该词作为生态位短语。1917年Grinnell最先给出生态学中生态位的完整定义,即物种最终占据的位置特征,且同一区系中物种所占据的生态位不会完全重叠[13];后来又把该定义修正为:由于结构和天生的局限性,物种得以生存和繁殖的最终分布单元,它反映了生命体研究对象的固有属性[14,15]。随后,Elton根据物种在生态系统中担任的功能角色提出了营养生态位概念[16,17];Hutchinson综合Grinnell和Elton的理念,提出了多维超体积生态位[15, 18]。这三个概念也是迄今为止最有影响力的生态位概念。

国外学者率先把生态位引进非生命科学领域,从而拓展了生态位理论的使用范围。生态位概念虽然一经提出就受到国外学者的普遍关注,但在相当长时期只限于生物生态学范围内使用。美国建筑师McHarg的著作《Design with Nature》出版象征生态学思想与建筑领域的结合[19],但生态位概念尚未与建筑直接关联。随着生态位理论不断地深化和完善以及有机化思潮的推广,生态位的应用范围开始从生物学领域逐渐扩展到社会学科领域。1980年代,美国学者在市场行销领域中引入生态位概念,提出市场生态位(Market Niche)(又称为市场利基)来形容没有被服务好的并且具备细分特点的缝隙市场[20],标志着生态位理论最先在生物生态学以外的市场学领域得到使用[21]。随之生态位又被引入其他更广泛的社会学科领域,如Hannan等[22]基于生态位思想基础上提出组织生态位(Organization Niche)概念,荷兰学者Rip[23]和Schot等[24]在技术的演化和创新研究中提出技术生态位(Technogical Niche)概念,建立分析战略生态位管理(Strategic Niche Management)的技术范式变迁模型[25]。

1.2.2建筑生态元的提出

我国学者从1980年代开始较全面展开生态位理论研究。刘建国提出了生态元概念,即指在社会-经济-自然复合生态系统中能够进行生态学过程的功能单元;它涵盖从基因乃至到整个地球的各层次上具有一定生态结构和功能的所有生物组织,也包括工厂、企业、种植方式、产业结构等具有一定功能的实体[26,27];指出每一个生态元都具有与之相对应的生态位。该研究为生态位理论拓展到城市、旅游、教育、文化、政策及建设领域[21,28~30]提供了新思路。

夏海山[31]提出建筑可以被看作是生态元。栗德祥指出在建筑领域中,从城市的形态、布局、基础设施、更新、居住区等各功能等级,到建筑的规划设计、建造施工、绿化、材料、构件、设备、部品、废物等各环节或元素均可看作是生态元;认为任何一个建筑生态元都应该在其所处的资源空间中展示出生态位的适宜性[32,33]。

1.2.3建筑生态位的概念

在借鉴中国传统建筑文化和有机发展思想的基础上,我国学者较早开始建筑领域生态位的探讨。葛明[34]以广义物理学为基础分析了在自然范式中建筑生态空间的形态布局及其结构的网络特性,提出:优化建筑生态空间的结构网络关系依赖于基础的、潜在的和理想的生态位之间的合理配置,增强建筑生态空间的结构网络效应取决于对生态位的位势差和关键生态因子的有效调节,生态位位势结构的合理搭配是推进建筑生态空间结构执行网络化策略的重要途径。夏海山[31]认为建筑是人类所占据的环境空间,将建筑与生态系统中的生态元相类比,可借用生物生态位概念对建筑生态位进行定义;认为建筑生态位指建筑为人们提供的所有可供利用的生态因子和生态关系集合,包括建筑本体和周围环境两部分。

综述表明,建筑生态位研究是在建筑生态系统与自然生态系统的类比研究基础上逐步发展的。随着可持续建筑的发展进程,对建筑及其与所在区域的经济、社会、环境等生态要素维持适宜性同步发展的需求日益重视。建筑生态位理论作为一门研究新领域,对我国在实现生态文明建设背景下的城乡建设发展和建筑设计、建造及更新改造都具有理论和实践意义。

2建筑生态位理论的发展

2.1国外研究进展

国外学者的近期研究偏重于建筑技术生态位方面,重点研究技术在主流社会建设机制中的过渡与转变[35~37]、以及技术发展战略更新理论[23, 38]大背景下,建筑技术生态位在绿色建筑及可持续建造技术领域中的推广和应用。提出了几个与建筑生态位密切相关的重要概念,为我国研究建筑生态位理论提供了重要借鉴。

2.1.1住宅生态位(Housing Niche)

Saegert等[39]基于心理学、健康学和社会学角度,提出了住宅生态位模型(Housing Niche Model),将住宅生态位定义为:能被特定组团占领的居住生态环境中的特殊位置。该模型选用以社会结构和政策为主的决定因素,探讨住宅生态位与居民健康、住房市场、收入分配、住房选择以及居民后代的住房选择之间的关系。指出在一定的由心理、社会和物理环境因子构成的住宅生态位中生活才有助于人类健康,为未来健康住宅选址提供了政策建议。

2.1.2绿色生态位(Green Niche)

Smith[40]指出,在现有的社会-技术范式中,绿色生态位具有重要发展机会;通过分析绿色生态位和当下社会机制之间社会-技术的过渡转化,研究了二者之间的相互作用和相互依赖的过程,提出了两个重要的绿色生态位术语:一是生态住宅生态位,二是有机食物生态位;揭示了二者在不同社会-技术情景中生态位和既有机制之间的过渡转化,认为生态住宅生态位是指在当下满足绿色创新需求的非主流住宅,需要为其提供初期创建的保护空间;通过对比主流住宅和生态住宅之间在指导原则、建造技术、基础设施、政策规范、知识文化等方面的异同,分析了绿色生态位与主流机制之间随时间的动态相互作用,指出了绿色生态位替代现有的主流社会-技术机制的可能性。

2.1.3生态位事件(Niche Event)

Berry等[41]通过构建多层次社会-技术系统框架,研究了生态位绿色发展在建筑行业转型中的影响,提出了生态位事件是指为了解决现在的或者预期的需求,用来测试和学习新方法的地方。认为主流机制的结构变化主要源自生态位水平(Niche Level)上新想法和经验的孵化以及景观压力的影响,而生态位事件为新技术、新想法和创新实践提供了相应的法规、制度等保护条件,并形成孵化空间,使其不受来自当下主流机制的压力影响。生态位事件可促进绿色新技术、新工具、建造新规范、新标准与主流建筑机制或技术范式之间的过渡与演化;住宅建筑在向更加环保可持续类型转化之前,有必要创建更多的生态位事件,为更多个体和机构提供关于可持续住宅的具体实际认知,避免主流的技术、实践和经验束缚或妨碍生态位事件的散播,让组织机构有信心改变现有主流的产业实践、政府政策或法规标准。

综上分析,住宅生态位、绿色生态位、生态位事件等概念的提出,对从不同尺度解读建筑生态位理论具有直接借鉴价值。

2.2国内研究进展

我国学者结合国家生态城市和生态建筑的建设实践,较早将生态位理论引入城镇建设和建筑学领域,率先提出了建筑生态位的概念,进行了活跃研究。

2.2.1建筑生态位的界定

夏海山[31]提出了建筑生态位定义,认为建筑生态位的功能是为人类的生存、生产和生活提供必要的生境空间与环境条件,且依据人类需求能不断扩展其规模和性能。由于人类的参与和干涉,建筑生态位相对于其他生态元的生态位在时空上占据强势地位;建筑的空间性和时间性得到了生态学视角的重新阐释,有助于利用资源竞争的理论和模型研究城市生态系统中建筑对空间的占有和置换现象,探讨建筑对人的适宜性。

张峡丰等[42,43]把城市建筑生态位与建筑生态位宽度相关联,认为城市建筑生态位宽度是指利用已有资源和环境的幅度测度,拥有目标性、层级性、协同性、动态性等属性的多维度超体积复合结构;指出城市建筑生态位模型包括由所有生态变量因子组合形成的层次结构体系和生态位宽度与测度两个方面;城市建筑生态位的基础生态位是由既有标准规范规定或者相关专家普遍认定的生态因子取值范围;实际生态位是指根据实际情况获得或设计的取值。

李积权和黄瑞言等类比生态学中传统物种生态位原理,给出建筑生态位概念,即:建筑生命体从它所在的物理环境和社会环境中能够获取的不同数量和类型的资源。认为建筑生态位决定了建筑生命体的属性、功能和位置,是建筑生命体与所处生境经过长期的互动、演变、直至适应后的客观状态;建筑生态位研究有助于人们从可持续发展角度剖析建筑生态元与各生态变量因子之间的影响和作用关系,以及对周围环境的构建[44,45]。还提出了与建筑生态位涵义相接近的城市建筑生态位概念[46]。

本文作者将国内外建筑生态位研究归纳为两大类:一类是从建筑本体属性角度,将建筑生态位定义为其所占据或拥有的自然和社会生态因子总和;另一类是从建筑功能角度,强调建筑在生态系统中的功能价值尤其是社会功能价值。认为建筑生态位不仅应考虑技术维度,也应考虑自然环境、社会发展、历史文化等相关维度。

本文认为:建筑体现了人类在不同历史阶段对生活和生产活动的基本需求,具有独特的生命体特征,如众所公认的建筑生命周期。建筑生态位(Building Niche)是指,在一定的时间阶段和空间范围内,建筑的生存与发展所需生境及其所承担的自然和社会等功能关系的总和。建筑生态位应涵盖三个最基本的特性:一是生态位的宽泛性,应保护建筑存在和发展需要的所有自然和社会生态因子;二是生态位的阈值性,应该明确每个细分维度上生态因子的取值范围;三是生态位的功能性,应体现建筑所承担的由人类需求决定的使用功能角色,以及与其它建筑生命体之间的生态关系。认为建筑生态位既要体现建筑在特定时期和特定生境范围内由自然、经济、社会、技术等资源生态因子共同作用形成的梯度位置,也要反映其在所处生态系统的能量流动、信息传递和物质循环过程中的能量强度。

与文献[31]比较,本文提出的建筑生态位定义融合了生态位理论本质,反映了建筑存在的生境需求和人类对建筑空间的功能需求,更具有可拓展性和实际应用性。还应指出,由于不同时期人类对建筑的环境和使用功能需求有所不同,对建筑生态位和生态元组成的认知和界定是一个动态演变进程。

2.2.2建筑生态位的拓展

建筑生态位的拓展研究主要涉及维度、宽度、重叠与分离、构建四个方面。

(1)建筑生态位的维度。生态位的测度和生态位关键维度的选取以及各细分维度上资源谱系的划分紧密关联[47,48],建筑生态位体现出多维度超体积的特征,依照研究目标的侧重点不同,可将建筑生态位细分成有差别的多维度向量集合。一般按照建筑生态位的生态因子所具备的属性,把它划分成建筑自然生态位和建筑社会生态位[44, 46]。也有学者基于生物生态位理论指出,在城市环境中的建筑如同某一类物种,其生存空间包括最基本的三个维度,即城市空间、物质资源和对象人群;任何维度上生态因子的缺失,都会压缩原建筑生态位所占据的超体积空间[49]。

(2)建筑生态位的宽度。张峡丰等在研究城市建筑时,将建筑生态位宽度的概念与建筑生态位概念等同[42,43]。建筑生态位宽度反映了建筑在城市资源环境中能够生存的空间范围,是建筑与外部环境达到共进与协和效应的重要先决条件,拓展建筑生态位宽度可有效提升建筑的适应性能和影响强度[49]。

(3)建筑生态位重叠与分离。在建筑自然生态位方面,人类通过扩大生产和生活区域范围的方式入侵原生物种的生态位,导致建筑生态位与原生物种生态位之间发生激烈竞争,从而干扰和破坏原生生态系统。人类聚居以及对土地资源的高密度开发会导致各建筑生态位之间交叉重叠,出现生存和发展空间彼此挤压、资源分配严重倾斜、服务对象分流不合理等矛盾,而且重叠度越高,越加剧对可供使用的有限资源的竞争。因此应基于建筑本体的特质性,定位建筑在生境中占据的差异化生态位置,驱使建筑功能实现分离和错位发展,使得建筑主体以非重叠方式形成一个生态和谐的整体系统[44,49]。在建筑社会生态位方面,全球化的大同主义潮流引领了国际样式的建筑文化和建筑技术风尚,导致地域性建筑特质的消失和单一的国际式建筑泛滥。应遵循生态位分离原理,承袭和再创造在各气候和地貌条件下形成的多样性建筑风格与民俗文化[44,46]。

(4)建筑生态位的构建。根据自然生态位构建理论,有机体不只是被动地承受来自自然选择的压力,而且能够主动地修建和改善所处的生活环境[50,51]。建筑的使用主体是人类,在建筑建造过程中体现出能动性[52],因此,建筑不但是人类社会和经济发展的重要载体,还是对生态环境有不可忽视作用力的“物质实体”。建筑生态位的构建强调建筑生态元与生境之间的适应与补偿,通过构建策略减小或修正人类建筑活动对生存环境造成的污染与损害,是针对人居环境进行可持续改善所做出的正向反馈措施。建筑生态位的构建包括两大类:一是建筑自然生态位构建,可选取土地和水资源的保护与有效利用、气候适宜性、建筑材料本土化、绿化系统维护以及废物再利用等生态位策略促使建筑与所处生境协作和互利;二是建筑社会生态位构建,人类依靠自身智慧积极主动地采取生态位策略,从经济生态位、文化生态位、技术生态位等不同维度增进居住环境建设和人类社会可持续发展。还有学者借鉴自然生态位的扩充和压缩原理,对建筑生态位的扩充与压缩进行了探讨[44,46],但尚未见明确的定义或模型。

3建筑生态位理论的应用

随着我国生态城镇建设和绿色生态建筑的发展,建筑生态位理论正在被逐步扩大应用到建筑项目生态优化、城市空间生态规划、建筑生态设计方法、历史街区生态元保护等建设领域。

4.可实现深入校企联合,对口培养。提高学生的技能水平,夯实知识基础,增加就业竞争力。研发完成“大型养路机械3D模拟仿真培训基地”。

3.1建设项目生态位事件优化技术

国外在建筑生态位方面的实践、尤其是建筑生态位维度的优化技术方面领先,提出了实施建筑生态位技术战略改善的具体方案,结合生态社区开发建设进行了生态位事件的验证与优化。

以澳大利亚阿德莱德市的绿色生态社区(Lochiel Park Green Village)建造为典型[41, 53]。为了响应减少建设活动的人为温室气体排放,解决各种景观压力等外源性环境问题,南澳大利亚政府制定了可持续城市和可持续住房发展目标,并于2008年开始在阿德莱德市示范创建了接近零能耗住宅模型的Lochiel公园绿色社区,引领当地住房市场朝着更加环保的可持续方向迈进。该绿色社区设计总体目标是:在2004年基础上能源使用减少60%,温室气体排放减少74%,饮水使用减少78%。该社区的建造主要通过两个途径实现预期的生态位事件目标:一是以具体建设项目形式,对社区的主要基础设施如河流、走廊或环路、交通网络、雨水收集设施、湿地处理等进行生态化规范建造;二是制定了一系列强制性接近零能源家庭的能效要求,规定单体住宅形式以及生活与娱乐可持续性改善方式。通过生态设计指南,建立更加严格、甚至超出现有机制和规范要求的新规定,要求应用不同于主流建筑产业中的技术和系统,并将新的绩效指标以及相关创新性概念应用到建筑设计和建造使用实践中。

Lochiel公园绿色社区的成功实践证实了生态位事件可提供外部景观压力的优化解决方案。专家、政府部门和开发建设单位都已认识到可持续城市设计、住房选择、生物多样性、经济回报与能源节约、水和废物等相关事件影响的重要性。建筑业在发展过程中,可通过采纳新工具、新建造实践经验和新技术完成对周围环境的响应。政策制定者可打破当下主流的专业规范,重新建立住房可持续发展新概念,制定建筑能源效能新标准,为新示范住宅和社区设定新的共同优化目标、效能指标和法规指南。生态位事件还可为开发商提供特定的可持续住宅建造视角,实现对环境的影响程度最低。

3.2城市空间生态位的适宜性规划

建筑生态位具有时空性特征,并能发生变迁和演替,从空间层面对城市总体布局的功能演化提出指导建议。

张峡丰采用城市商业空间生态位理论解释城市大型零售商业建筑在购物中心化阶段的空间功能结构演变机理,强调其相应生态位的适宜性规划设计要素,给出其空间形态变迁模式策略和建议[54];从系统论的视角建立了生态位适宜性综合评价指标体系,目的是要实现城市公共空间整体和品质的最优[55]。单玉红[56]提出,城市居住空间生态位是城市居住区为居民提供的各种可被利用的因子和关系总和,亦称为住宅用地生态位。采用RS(Remote Sensing,遥感)和GIS(Geography Information Systems,地理信息系统)技术研究城市居住资源生态位势场和城市居民迁居行为之间的关联性,并模拟了城市居住空间在多主体行为驱动下的扩张途径,为城市用地的适宜性规划提供决策性技术支持。李积权[46]利用城市生态位原理分析了日本东京中城规划设计中的生态位优化策略。

3.3建筑生态位指导生态建筑设计

建筑生态位理论提出之初主要用于指导生态建筑的设计。叶帆在研究铁路客站建筑设计中分析了建筑生态位平衡技术的适应性,认为只有当建筑材料与建筑技术的生态位相适宜时,才能通过减少物质和能量消耗来提高建筑的低碳性能和整体绩效指标;从微观的节能技术层面设计和构建与外部环境相适宜的建筑屋顶,有利于降低建筑生态元对资源和能源的消耗,便于调控建筑室内微气候环境与室外大气环境达到生态位相对平衡的状态;并以拉萨客站的建筑屋顶设计为例进行验证,表明采用环境适应性技术策略重新构建建筑屋顶的生态位,能够经济有效地改善客站内部微环境,获得可持续发展模式下的良好使用条件[57];指出建筑内外环境间生态位差的大小可作为判断建筑在生态环境中是否可持续的重要依据,并提出了可持续建筑设计的指导理念和营造原则[58]。

孙逊[49]将一种建筑类型视同一个物种种群,利用生态化设计策略,从中观层面讨论了冰雪体育建筑在城市中的特性化发展模式;提出了冰雪体育建筑与微观城市环境空间相契合的形体塑造途径,使其减少重叠与竞争,与周围的建筑和环境协同有序发展。还有学者将生态位理论与建筑全生命周期理论相结合,从功能、技术和环境等方面提出了优化标准厂房规划设计的节能方法与策略[59]。

3.4历史街区的生态元保护与利用

根据建筑生态元理论,一个街区的生态位可认为是由多个建筑生态位组合构成。孙良等[60]把街区看作城市生态单元,从文化维度、经济维度和空间格局维度讨论了制约其形成和变迁的生态因子;把各个生物和非生物因子共同构成的超体积空间看作是城市街区的生态位。生态因子随着情境变迁在不同的幅度范围内发生改变时,城市街区的存在、成长和转型等过程会受到相应影响。城市中的历史街区生态元记录了人类社会的变迁历程,实施传统街区保护策略的根本是为传统街区的生存营造适宜的生态位条件。

路艳红[61]遵循人类对社会建设的主导作用这一原则,把历史街区的生态位分解成文化传承、经济条件和技术支持三个维度的向量,提出保护与更新历史街区生态位的方法和策略,探索了增强历史街区适应性和稳定性的途径。

本节综述表明,建筑生态位理论在我国城镇建设和建筑行业向生态文明建设转变的发展新时期具有重要理论和实践引导作用。除了上述四个优先应用领域外,还在城镇和建筑的功能生态位分离、生态位宽度评价、资源利用谱改变、生态位变迁等方面具有实际应用前景和可操作性。

4结论与展望

建筑生态位是研究建筑在生态建设系统中的适宜性地位、功能和资源占有与利用状态之间的和谐关系、建筑与生态环境之间的影响与响应协调机制的一种创新性方法学和技术工具,对我国在生态文明建设大背景下开展新型城镇化建设以及建筑生态化转型具有重要指导作用。建筑生态位的研究与实践应注重以下优先发展领域:

(1)建筑生态位理论研究。重点包括:研究建筑生态位形成机理和演化路径,构建建筑生态位关键维度选取标准以及各维度上生态因子状态的阈值划分标准;建立建筑生态位单维度计测方法和多维度测度指标计测模型;研究基于建筑生态位的建筑对生态环境适宜性评价方法;制定引导建筑产业生态化相关规范和促进政策,优化建筑可持续发展路径等。

(2)建筑生态位应用实践。建筑生态位理论以其对建筑生态现象和机理的独特解释和优化作用,将在建筑与生态环境共生与适宜性技术、建筑对生态资源的优化配置方法、建筑生态功能多样性综合设计、建筑应对气候变化和低碳建筑技术转化、旧城改造和历史街区保护中的建筑生态设计策略制定、既有建筑再生利用技术等实践领域具有重要应用推广价值。

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Development and Application of Building Niche Theory

WANGXiao-minga,PENGWen-juna,HUAHongb,WUJing-xiaa

(a.School of Civil Engineering and Mechanics; b.School of Environmental Science and Engineering,Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China)

Abstract:Building niche theory aiming at exploring the harmonious and coexistence between buildings and the environment, is a new field to promote the sustainable development on urban and rural construction and architectural disciplines under the transformation background of ecological civilization construction in China. This paper summarized the three development and evolution phases of building niche concept: the initial phase of traditional building niche, the second phase to put forward modern building niche and the third phase of building ecounit’s concept and applications. Meanwhile, domestic and foreign-related concepts and research progresses of the building niche were systematically combed. The concept definition of building niche was proposed, which had three basic properties including extensiveness, threshold and functionality. The expanded studies of building niche mainly focused on four aspects: dimensions, width, overlap and separation, and construction. Afterwards, four key application pathways of building niche theory were put forward, such as the optimization of niche events in construction projects, the suitability planning of urban space niche, ecological architecture design, and the conservation of historic districts as ecounits. The priority development fields of theoretical researches and practical applications of building niche were prospected in conclusion.

Key words:building niche; ecounit; construction; suitability

收稿日期:2015-08-02修回日期: 2016-01-08

作者简介:王晓鸣(1956-),男,浙江舟山人,教授,博士,研究方向为可持续城市与可持续建筑(Email:xmwang@hust.edu.cn)通讯作者: 彭文俊(1986-),女,河南信阳人,博士研究生,研究方向为人居环境改善(Email:wenjun325@126.com)

基金项目:“十二五”国家科技支撑计划(2014BAL04B03)

中图分类号:TU- 023; Q14

文献标识码:A

文章编号:2095-0985(2016)03-0001-08

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