時間：2024-01-20 10:46:44
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1、簡述生態工程的概念；
2、簡述生態工程的基本原理。
3、舉例說出生態工程建設的實例。
二、教學重點難點
教學重點
1、簡述生態工程的原理，舉例說出各原理的內容；
2、嘗試運用生態工程原理，分析生態環境問題及解決對策。
教學難點
三、教學過程
1、創設生動情境，激活學生學習動機。
教師：講新課前給同學展示長江流域的洪水照片資料，隨著經濟建設的快速發展，環境問題也日漸突出。請大家結合生活實際，簡要分析洪水給人們的生活帶來哪些災害。
學生：房屋倒塌，土地被淹，造成巨大的經濟損傷問題……
教師：剛才大家發言很踴躍，體會很真切，這些是環境破壞的結果，那除了這些環境問題，同學們還能想到哪些環境問題呢？
學生：霧霾、地震、酸雨、冰雪融化……
教師：環境問題很嚴峻而且有是全球性的，可見，愛護環境，人人有責，那么，如何保護環境呢？
2、引入生態工程的概念
師：1989年聯合國會議提出了“可持續發展”的內涵：經濟發展不僅要滿足當代人的需求，還要不危害后代人的發展能力。旨在解決環境與經濟發展協調問題的一門新學科——生態工程應運而生。請同學們閱讀課本p105右下角的一段文字，思考“生態工程的操作對象？生態工程的目的？原理？特點？”同學們以小組為單位，進行自主學習和討論
學生：生態工程的概念：人類應用生態學和系統學等學科的基本原理和方法，通系統設計、調控和技術組裝，對已被破壞的生態環境進行修復、重建，對造成環境污染和破壞的傳統生產方式進行改善，并提高生態系統的生產力，從而達到自然環境與經濟和諧發展的目的。
教師：為什么我們要進行生態工程建設呢？通過下面一個例子我們來了解一下生態工程相比傳統經濟模式有哪些優點。分析這兩幅圖的不同點，哪個生態系統的能量能夠更多地被人類所利用?
為什么?
學生：圖b比圖a多了生產者的成分，能量得到充分利用。
教師：圖b所示生態系統中流向分解者的能量還有一部分以生活能源的形式被人類再度利用，因此，該生態系統實現了能量的多級、充分利用，提高了能量的利用率。可見，生態農業使廢物資源化，提高能量轉化效率，減少環境污染。與傳統的工程相比，生態工程是一類少消耗、多效益、可持續的工程體系。
3、生態工程的基本原理
教師：為了達到少消耗、多效益、可持續的目的，生態工程建設過程中勢需要遵循一定的基本原理
請大家閱讀課本p109頁，思考我們的祖先如何長時間維持土壤肥力，引出物質循環再生原理。
學生：我們的祖先通過積極種植能夠固氮的豆科植物，以及收集一切可能的有機物質，包括人畜糞便、枯枝落葉、殘羹剩飯、河泥、炕土、老墻土以及農產品加工過程中的廢棄物等，采用堆肥和漚肥等多種方式，把它們轉變為有機肥料，施用到農田中，改善了土壤結構；培育了土壤微生物；實現了土壤養分加氮、磷、鉀及微量元素的循環使用。
教師：“無廢棄物農業“是我國古代傳統農業的輝煌成就之一，也是生態工程最早和最生動的一種模式。所以生態工程建設過程中要遵循的第一個原理是物質循環再生原理
教師：我們學了物質循環再生的原理，你知道物質循環的主渠道是什么嗎？如果食物鏈過于單一，很可能會使渠道不暢。請大家看p110的資料4，思考下面的問題。為什么樟子松林的松毛蟲會肆虐，幾十億株楊樹會毀于一旦？而珊瑚礁區卻能夠在養分稀少的深海中，保持著很高的生物多樣性？
師生共同總結：物種越豐富，生態系統的自我調節能力越強，生態系統的抵抗力穩定性越強。因此，我們生態工程建設的第二個原理——物種多樣性原理。
教師：同學們說得很對，我們在進行生態工程建設時應該遵循物種多樣性原理，但是如何選擇物種，是不是隨意的增加新物種呢？這時候我們還需要考慮生物與環境的協調與平衡。另外，我們能不能為了保護環境，而不顧及農民的收入呢？那我們如何合理地設計生態系統才能全面解決這些問題呢？展示圖片資料，請同學們小組合作分析：西北地區
“灰色長城”例子以及如果在西北地區發展畜牧養殖業，你認為應該注意什么問題？
學生：兩個例子說明生態工程建設過程中要因地制宜，考慮環境的承載力。
教師：也就是說生態工程建設過程中要遵循生物與環境的協調與平衡原理。其實，進行生態工程建設時，不但要考慮到自然生態系統的規律，更重要的是，要考慮到經濟和社會等系統的影響力。另外，社會習慣、法律制度等也都對生態工程建設有著重要影響。請同學們閱讀課本P112的一段文字，加深理解生態與經濟的關系，只有把生態與經濟結合起來，才能從根本上達到造林與護林的目的。可見，自然-社會-經濟是一個復合系統，所以生態工程建設過程中還要遵循整體性原理，只有應用整體性原理,才能統一協調當前與長遠、局部與整體、開發與環境建設之間的關系，保障生態系統平衡和穩定。同學們閱讀課本P112最后兩段話，思考生態工程建設過程中還需要遵循什么原理，以計算機網絡結構示意圖為例，還能舉出別的例子嗎？小組討論。
學生：系統學和工程學原理中的系統結構決定功能原理，通過改善和優化系統結構，從而達到功能改善的效果，我國南方的桑基魚塘也運用了這個原理，達到了高效的利用資源的目的。
教師：生態工程建設過程中在遵循系統學和工程學原理時還要考慮系統整體性原理，比如珊瑚礁形成的高效營養體系，得益于系統各組分之間要有適當的比例關系，只有這樣才能順利完成能量、物質、信息等的轉換和流通，并且實現總體功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。同學們還能舉出系統整體功能大于部分之和的例子嗎？
學生：豆科作物和固氮菌的共生，固氮菌為豆科作物提供氮素，而豆科作物為其提供能量和其他營養，當把它們分開時，兩者的生長都要受到損害。
教師：所以為了維護環境，生態工程建設過程中要遵循以上五大原理。
4、小結：1.生態工程的概念？
2.生態工程的優點？
3.生態工程遵循的原理
1）.物質循環再生原理
2）.生物多樣性原理
3）整體性原理
4）生物與環境的協調與平衡原理
5）系統學和工程學原理
①?系統結構決定功能原理
②系統整體性原理
5、板書設計
1.生態工程的概念
2.生態工程的優點
實施生態節約型農村公路建設，確保農村公路建設在保證質量、安全的基礎上，實現生態環境、資源節約和諧發展，是全面落實科學發展觀、建設“生態文明”的必然體現，是創建節約型交通運輸網絡、促進農村公路建設事業和諧發展的重要抓手。
一、生態公路的概念
“生態公路”這一概念雖出現不久，但已受到多方關注。許多以生態公路為名的公路建設項目也已陸續上馬。然而關于“生態公路”的概念，目前并沒有一個比較公認的確切定義，圍繞著這一概念存在很多爭論。對這個概念的不同理解直接影響到公路建設的思想、理念和實踐。
事實上，把握生態公路并不應在表面上死摳字眼兒，而主要應深刻理解它的思想精髓，要把握住它的神而不是形。生態公路主要是為我們指明了未來公路發展的方向，從這一點來看其基本思想和總體思路是相當明確的，具體的細節問題要由我們在實踐中不斷探索和充實。因此，叫什么名稱倒是次要的，關鍵在于在公路建設中要充分體現生態的發展標準，堅持人與自然相和諧的思想，樹立可持續發展的戰略意識，使公路既能高效、快捷、安全、舒適地提供良好的行車環境又能與自然生態系統和諧相容。因此，與其說“生態公路”是一個類型概念，不如說他是一個評價性的概念，即它主要不是指某一種、某一類公路，而是指一種公路營建的思想和理念，是公路建設的方向和目標。
二、生態節約型農村公路建設的主要內涵
生態節約型農村公路建設不可能也沒有必要在資金投入上下功夫，而應是在把握節約資源的基礎上，盡量結合周邊地形地貌，實現農村公路生態化，主要是要把握以下幾個原則和目標：
（一）實施原則：安全第一、質量至上原則，設計先行、規劃控制原則，建設與保護并進原則，線形與環境和諧原則，節約資源與變廢為寶原則，交通文化與鄉土文化共建原則。
（二）實施目標：通過實施生態節約型農村公路建設，使全市農村公路在“兩個確保”的前提下，實現五個“最大限度”。即，在確保工程質量和安全的前提下，實現最大限度地保護、最大限度地恢復、最大限度地節約資源、最大限度地融入自然環境、最大限度地體現鄉土風格。
三、實施方法
（一）安全第一、質量至上。要堅持按照“好字當頭，質量為先”的原則，精心組織、嚴格管理。
1.落實工程質量責任。建設單位要具體落實工程質量負責制，細化質量工作目標，強化質量管理，建立責任明確、目標明晰的質量管理制度。監理單位要加強工程現場檢查和巡查力度，對工程重點部位、重點環節、重點工序要加強旁站。施工單位要嚴格按照設計文本和合同規定組織施工，明確質量、安全責任人，制定質量、安全保證措施，加強施工現場質量、安全控制，配備必要的壓實、拌和、計量和試驗等設備，強化施工質量、安全自檢，確保工程重點部位、重點環節、重點工序質量、安全管理不缺位、不斷檔、不留死角。
2.拓展“陽光工程”內涵。一是要積極探索和推廣人大監督、黨政監督、群眾監督和新聞媒體監督等多種行之有效的監督相結合的方式，構筑有效的綜合監督網絡。二是要將公示內容從主體工程拓展到附屬設施，不斷提升主體工程和安全設施等附屬工程質量。三是要鼓勵檢舉、揭發工程實施過程中的質量問題，各級交通主管部門和交通質量監督部門對質量舉報應及時調查處理。
3.落實安全保障設施。一是要按照“同步設計、同步審查、同步實施、同步驗收”的原則，對臨水、臨崖等危險路段，積極實施安全保障設施；二是要加強對安全設施施工質量的監督監管，確保工程質量，切實為行車安全提供保障。
（二）設計先行、規劃控制。
1.確立理念、用心設計。一是要把保護沿線自然環境、維護生態平衡、防止水土流失作為重要因素，在各專業設計中予以最大限度地考慮和體現。二是要重視路基防護及排水設計，在保證邊坡自然穩定的前提下，盡可能采用植物防護或工程與植物防護相結合的設計方案；邊溝等排水設施尺寸、位置、防護應結合農田水利灌溉，合理設計滿足排水功能要求，盡可能采用小、暗、綠的型式。三是要積極采用新技術、新工藝、新材料，減少高填深挖，少占林地或耕地，減少對植被的破壞。
2.完善規劃，合理布局。要根據社會主義新農村建設實際情況，及時調整和完善農村公路建設規劃。一是要按照“安全、便捷、節約、實用”的原則，合理確定路網規模，避免一味貪大求全。二是要合理確定路網布局，使農村公路更加滿足新農村建設需要，更加符合農村地區的發展要求。
（三）建設與保護并進。工程施工前期要采取綜合措施，因地制宜、快速有效地遏制水土流失。施工過程中要盡可能減少對原地面的擾動，減少對地面草木的破壞，需要爆破作業的，應按規定進行控爆設計；雨季填筑路基應隨挖、隨運、隨填、隨壓，臨時用地在工程完成后要及時恢復原狀；要完善施工中的臨時排水系統，加強施工便道的管理，嚴禁在指定的取（棄）土場以外的地方亂挖亂棄。工程建設后期要在節約投資的前提下，以生物措施為主，通過復綠、還耕等措施，積極實施恢復性保護，防止水土流失，改善生態環境。
水是人類生產和生活必不可少的寶貴資源，但其天然分布狀況，不完全符合人類的需求，隨著生產發展和社會進步，人類開始主動地控制和調配自然界的地表水和地下水，為除害興利而修建水利工程，以便控制水流，防治洪澇災害，并進行水量調節，滿足人民生活和生產對水資源的需要。
1、傳統水利工程引發的環境問題
近30年來，水利工程的生態影響問題受到廣泛的關注，其主要原因是傳統水利工程引發了一系列的生態和環境問題：
(1)自然河流的連續性遭到破壞。河流上建設的大壩切斷了河流廊道的橫向聯系，造成自然河流的非連續化。大壩將河流攔腰斬斷，改變了河流的自然狀態，阻斷了魚類的洄游路線，淹沒了河流原始地貌，引水式電站還造成壩后脫水段，河流的生境被嚴重地破壞;堤防和防洪工程的建設將河流與其密切相關的漫灘、泡沼、濕地的橫向和縱向聯系切斷，導致它們形態和功能的改變。自然河流縱向和縱向連續性的改變和破壞，導致河流生態環境的改變和惡化，引起河流生態系統的退化。
水利工程的建設還迫使大量受影響地區的居民遷移，如果處理不當，不僅引發社會為題，也增加了遷入地區的生態保護的壓力，出現新的環境問題。
(2)跨流域調水，給生態系統造成重大損害，甚至產生災難性的后果。由于跨流域調水打破了河流水系的自然格局，可能出現超量調水、超量用水的情況，對調水河流水文情勢和水生態環境帶來改變;同時長距離輸水的人工河流沿途土壤鹽漬化、沼澤化問題，也可能出現，以及受水區引發水生態問題，在以往的跨流域調水工程中均不同程度地得到一些失敗的教訓。
2、生態水利工程的基本理念、內涵和研究內容
水利工程引發的生態問題，迫使人們對傳統水利工程的規劃設計和運行管理進行反思，促進了水利工程和生態工程的結合，從而提出了生態水利工程的概念。
2.1 生態水利工程的基本理念
2.1.1 尊重自然的理念
自然河流形成的河流地貌和形態是河流長期發展與演化的結果，也是河流與周邊環境相互作用，逐漸形成的平衡狀態。河流地貌與河流形態的外在穩定，保證了河流生態系統的平衡與穩定。因此，生態水利工程秉承尊重自然的理念，在規劃設計和建設中盡量保持河流地貌和形態的自然狀態，2O世紀80年代世界上一些發達國家進行的河流回歸自然的改造，以及“親近自然河流”的提法、“多自然河川計劃”，就是基于這樣的理念，拆除以前在河床上人工鋪設的硬質材料，在保證防洪的前提下，修建生態河堤，恢復河岸邊植物群落與河畔林，重塑河流生態環境，使受損的河流生態得以修復。
2.1.2 人類與生態共享水資源的理念
水不僅是人類生產生活不可或缺的自然資源，也是維護生態系統健康、保障生態平衡必不可少的生態要素。水是生物生存的重要條件，是生物體的主要組成部分。人類和動植物的依存關系不言而喻，要維持人類的生存，就要維護好地球上生物的生存，立與生物共享水資源、與生態共享水資源的理念，在滿足人類用水需求的同時，也要保證維護生態健康用水量。
2.1.3 可持續發展的理念
1987年題為《我們共同的未來》的研究報告中提出了“既滿足當代人的需求，又不對后代人滿足其需求的能力構成危害的發展”的可持續發展概念，是人類在總結自身發展歷程之后，提出的新的發展模式，就足在保持自然資源的質量和可提供的服務前提下，保護和加強環境系統的生產和更新能力，使人口、資源、環境協調發展。水資源是人類生存環境最重要的基本要素，水資源的開發和利用必須遵從可持續發展的理念，其內涵包括保護水資源的承載能力，優化水資源配置和強化水資源管理。即水資源的開發不能超過水資源自身的承載能力，就是指水資源總量不因時間的推移而減少、水質和水環境保持良好狀態情況下的水資源開發;有限的水資源在工農業生產用水、生活用水和生態用水之間實現最佳分配，使水資源本身、生產結構布局以及社會經濟發展戰略之間的互動和協調，最終達到一種大體上的平衡;建立一套高效科學的水資源管理模式，為水資源的可持續利用提供體制上的保障。
2.1.4 依靠自然恢復能力的理念
生態工程所涉及的生態系統和自然界自我設計與自我完善的概念主要是指生態系統的自我調節與反饋機制，也就是使生態系統具有適應各種環境變化，并進行自我修復的能力，以此保’汪生態系統功能發生最低程度的變化。生態水利工程從本質上講是一種生態工程，和傳統的水利設計相比，生態水利工程設計是一種“指導性”的設計，或者說是輔設計，設計師必須放棄控制自然的動機，要依靠生態系統自設計、自組織功能，輔以適當的人工干預，由自然界選擇合適的物種，形成合理的結構，從而完成設計和實現設計。
2.2 生態水利工程的內涵及其研究內容
生態水利是把人和水體置于整個生態系統中，研究人和自然對水利的共同需求，從生態的角度出發進行水利工程建設，建立良性循環和可持續利用的水利體系，從而達到可持續發展以及人與自然和諧的目的。生態水利工程的研究內容主要包括：
(1)水循環與生態系統：利用水文學和生態學的原理研究流域生態系統;分析水文情勢變化與生態系統演變之問的內在規律;確定水環境條件變化對生態系統的影響;模擬水資源與生態系統各要素之間的相關關系。
(2)生態水利規劃與設計：研究流域生態系統對人類干擾的最大承載力，結合生態環境建設，提出符合生態安全的水利建設規劃與設計方案。生態水利規劃涉及水資源、環境、生態和水利等多個學科，在規劃過程中，強調運用各學科的綜合知識，實現水資源的持久利用。
(3)水利工程的生態效應：在研究水資源開發、利用、保護、管理、經營和生態環境之間的相互關系基礎上，提出水利工程建設產生的累積生態學效應的評估和預測方法、指標體系。建立生態系統修復和重建的技術和工程方案。生態水利強調以預防和保護為目標，采用工程和非工程相結合的措施，恢復已退化的流域生態系統。
在人與自然和諧相處,人口、資源和環境協調發展戰略思指導下,水利部提出了“加強封育保護,充分發揮生態自我修能力,加快水土流失防治步伐”的水土流失防治新思路。全水土保持生態修復試點啟動后,各地因地制宜,采取措施,加配套,積極開展封山禁牧、輪封輪牧,努力探索和總結生態修的技術和經驗。生態修復已為水土保持工作者所熟知,但其學涵義及有關問題尚待明確和研究。現對生態修復的若干關概念、理論及有關問題作一討論,以期達到拋磚引玉之目的。
1生態修復相關的重要概念和理論
1.1環境與生態
廣義上講,環境是人以外的一切事物的總和,如現代人居環境即為廣義的環境概念;狹義上講,環境是影響有機體生長、發展和生存的外界物理條件的總和。生態系統簡稱生態,是有生命的主體(包括人類)與無生命的客體的總和。研究有機生命體與無機環境關系的科學稱為生態學,研究生命體以外的無機環境的科學稱為環境學。生態修復的研究與實踐離不開環境學和生態學,而后者尤為重要。
1.2生態環境與環境生態
生態包括環境,“生態環境”的說法是不科學和難以理解的,可以牽強地理解為與生命體最密切相關的環境。我國所謂的生態環境實際就是生態,準確地講“生態環境建設”應為“生態建設”[1]。生態修復是對生態系統的修復,故不能稱為生態環境修復。
環境雖然是無機的,但完全從無機角度理解環境是不完整的。特別是自然環境,本身是生物體或生物群體周圍的整體狀況,只有應用生態學原理研究、認識和理解環境,才能更有效地解決環境問題,這就是環境生態學。環境生態作為概念不易理解,但環境生態學無疑是科學的,他對生態修復理論和技術的形成起到了直接的推動作用。
1.3干擾與生態演替
自然界發生的大大小小的事件,如火災、水災、泥石流、蟲害、大風、人類活動等,改變著生態系統的結構與功能,這些事件稱之為干擾。干擾可分自然干擾和人為干擾。干擾促使某一相對穩定的生態系統發生變化,舊的環境和物種破壞了,新的環境和物種又會產生,并在一定時間內維持其相對穩定。在沒有嚴重干擾的情況下,自然生態系統會定向地、有秩序地由一個階段發展到另一個階段,這稱為生態內因演替。演替的結果,最終會出現一個相當穩定的生態系統狀態,這稱為頂極穩定狀態。每一演替階段有其特定生物群落特征,頂極穩定狀態的群落稱為頂極群落。干擾常使生態系統受損并改變,稱為外因演替。生態系統正常演替總是從低級向高級發展,而干擾使演替進程發生變化,嚴重時,如人類大規模活動,則使生態系統向相反方向演替,這稱為逆序演替。生態修復就是使擾生態系統的逆序演替轉向正常演替[2]。
1.4生態穩態與生態閾值
生態系統不是絕對平衡的,而是永恒地發生著演替,舊的平衡打破了,新的平衡就會產生,當演替到頂極狀態時,在很長時間內將處于相對穩定狀態,即穩態。生態系統動態平衡中的穩定狀態,稱為生態穩態。穩態生態有相當強的自我調控能力,在干擾作用下雖不斷地振蕩和變化,但只是量變;當干擾嚴重并超過其調控能力時,系統將發生質變、崩潰,而走向逆序演替,甚至不可逆演替。穩態生態抵抗干擾的自我調節能力的限度稱為生態閾值[2]。只有研究生態穩態和生態閾值,才能確定修復生態系統的類型、區域、難易程度、時間周期,并確定合理的修復指標。
1.5人與自然共生理論
人與自然共生和和諧相處,是人類對“自然改造論”深刻反思后產生的新認識。人是自然生態系統的組成部分,不是其對立面,脫離生態規律的自然改造,損害了自然生態系統,必然損害人自身。人與生物、生物與生物之間存在著互利互惠的共生現象。任何形式的自然改造必須建立在人與自然共生的基礎之上。F.Vester基于共生現象的研究,總結了人類系統與生物系統之間生物控制的8條規律。據此研究,生態學家提出了以最小能量輸入和最小物質消耗以保證生態系統自我調節和恢復能力的生態設計原則。這也是生態修復規劃設計的指導思想。
2國外的環境生態修復與生態恢復
修復的本意是對錯誤和缺陷進行糾正的作用或過程,修復最早從污染環境治理角度被定義為:借助外界作用力使某個受損的特定對象部分或全部恢復到原初狀態的過程。環境生態修復起源于環境修復,生態恢復又受環境生態修復的影響。
2.1環境修復與環境生物修復
環境修復是對被污染的環境采取措施使污染物濃度降低到未污染前的狀態。早期的環境修復主要采用工程技術手段,以后采用物理和化學手段。1972年美國嘗試采用微生物生命代謝活動降解管線泄漏造成的汽油污染,1989年對ExxonVal-dez油輪泄油造成污染的阿拉斯加海海面進行修復(阿拉斯加研究計劃),從而出現了環境微生物修復技術,后來出現了環境植物修復技術,最終形成了環境生物修復技術。環境生物修復被定義為利用生物生命代謝活動降解被污染環境的污染物,并使之無毒化和無害化。
2.2環境生態修復
20世紀60年代,美國生態學家H.T.Odum提出生態工程概念,受此啟發,歐洲一些國家嘗試應用研究,并形成所謂“生態工程工藝技術”,實際屬于清潔生產的范疇。隨著生態學與環境生態學的發展,90年代美、德等國家提出通過生態系統自組織和自調節能力來修復污染環境的概念,并通過選擇特殊植物和微生物,人工輔助建造生態系統來降解污染物,這一技術被稱為環境生態修復技術。由于生態系統的復雜性,該技術至今還不成熟,國外的環境生態修復也只是對輕度污染陸地的環境修復,最典型的事例就是通過濕地自調節能力防治污染。這與我國的生態自我修復有很大差別。
隨著我國社會經濟的快速發展，居民生活水平也得到了非常大的改善，在滿足居民物質生活需求的同時，帶來了嚴重的能源危機和嚴重的環境污染問題，使得人們越來愈認識到綠色環保工作的重要性。生態策略建筑設計，主要強調在建筑設計過程中融入生態概念，以自然因素保持室內環境的舒適性，降低人們對電器設備的依賴，有效解決建筑能源消耗問題。
1 建筑設計生態概念分析
將建筑設計融入生態概念，就是我們所說的生態建筑，生態建筑，旨在利用自然因素來改善室內環境，比如提高室內采光度、保持室內空氣流通、保持室內溫度平衡等等，良好的生態設計，能夠很好的解決這些問題，提高建筑的舒適度，滿足用戶的相關需求，從而促進我國建筑行業的發展，促進我國可持續發展戰略的有效實施。
生態建筑充分利用生態學知識，重在實現降低建筑能源消耗和新能源的應用兩個目標，從而確保促進我國生態環境的可持續發展。降低建筑能源消耗就是做好建筑結構設計工作，優化室內空間，提高建筑保溫性能、通風性能以及采光度，從而取暖電器的使用以及照明設備的應用，確保建筑能耗的有效降低。隨著我國非可再生資源的逐漸減少，我國逐漸面臨能源危機，新能源的最大化利用，是緩解能源危機的重要手段。因此，我生態建筑過程中，我們要充分利用建筑環境，加強太陽能、風能、地熱能、生物能以及潮汐能的利用，為建筑提供必要的能源供給，減少對傳統能源的使用，從而有效改善建筑能源構架，緩解我國能源匱乏問題，促進我國社會環境的可持續發展。
2 建筑設計中的問題分析
（一）觀念問題
隨著我國社會經濟的快速發展，我國建筑工程施工項目也逐漸增多，施工企業開展工程項目施工過程中，往往只重視施工進度和施工效率，且由于可持續發展觀念的模糊和可持續發展意識的淡薄，導致工程施工過程中大量的能源消耗以及材料的浪費，造成了嚴重的環境污染。同時，由于缺乏可持續發展觀念，建筑工程項目往往只滿足于基本的居住和工作條件，以及具備基本的使用功能，造成建筑能耗問題越來越嚴重，大量電器的使用造成供電危機，建筑工程設計觀念的落后，以及成為我國建筑設計中最需要解決的問題。
（二）整體性問題
將建筑物本身以及周圍生態環境看做一個整體，整體建筑設計理念，能夠實現建筑工程項目的自我調節功能，從而有效改善區域環境內的空氣質量以及溫度效果，確保社會同環境的和諧發展，降低建筑工程對環境的污染及危害。但是，就目前我國工程施工設計來說，大多將建筑物當做獨立的個體，以完成建筑物的施工建設最最終目標，而忽略了周圍環境同建筑物之間的關聯，最終導致建筑工程項目同周圍生態環境產生較大矛盾，難以建立有效的區域生態系統，提高人與自然聯系的困難度。
（三）目標問題
就我國目前建筑工程設計來說，重在提高建筑工程的使用效果，提高建筑工程的美觀度，而不注重建筑工程的使用效果，不注重建筑工程的生態價值，從而使得建筑工程嚴重影響到周圍生態環境，造成嚴重的環境污染問題。生態建筑重在實現人類生活以及人類社會同生態環境的良好統一，將生態環境融入人體生活當中，以生態環境改善人類生活質量，降低人類互動對環境的破壞，促進人類社會同生態環境的和諧發展。但是目前我國多數工程設計并沒有重視這一原則，沒有確立環境同社會和諧共處的目標，最終導致環境惡化問題，影響到人類的發展和生存。
3 建筑設計生態策略的促進方法
生態環境的逐漸惡化，使得人們越來越重視環境保護工作，建筑設計同樣需要遵循生態綠色、人文環保的設計原則，降低建筑施工項目對環境的影響，促進生態環境同建筑工程的有機結合，避免建筑工程對環境的破壞，并且達到節約能源的目的，促進我國可持續發展戰略的有效實施。以下，是筆者結合多年研究經驗所提出的機電促進生態建筑設計的有效措施。
（一） 提高可持續發展意識，重視對環境的保護工作
首先，施工企業一定要提高可持續發展意識，將可持續發展作為建筑施工的主要原則，并且要加強生態建筑概念的理解，在建筑設計過程中重視生態學知識理論的應用。首先，在建筑施工設計中要重視環保技術的應用，以及建筑結構的生態設計，應用濾光玻璃，提高室內光線效果的同時，減少陽光輻射對室內溫度的影響；同時，加強外墻保溫技術的利用，減少外界溫度對室內環境的影響，避免室內熱量的擴散，使室內溫度保持平衡，保證室內環境的舒適度，減少空調等電器設備的使用頻率；在工程設計過程中，要加強工程施工項目的綠化設計，即保持足夠的綠化植被，確保生態系統的完整性，起到維持生態環境穩定性的作用；同時，在施工過程中要重視建筑施工技術對環境的破壞，減少施工設備的能源消耗，減少施工材料的浪費問題。
（二） 環保材料的合理應用
在工程設計過程中，要重視環保材料的節約利用，以及可回收材料的使用，減少工程施工過程中環境的污染，減少工程施工項目的可持續發展。傳統工程施工材料多為有機化合物，污染性大，分解效率低，工程施工材料廢棄于周圍環境中，容易造成嚴重的環境污染問題，導致生態系統的破壞。因此，施工企業要加強環保材料的應用，避免環境污染問題，且有效降低施工材料對用戶身體健康的危害。
（三） 加強新能源的應用
加強新能源的有效利用，能夠有效降低建筑能耗，緩解能源短缺現狀，促進我國經濟社會的可持續發展。太陽能是最為理想的清潔能源，隨著我國科學技術的不斷發展，太陽能電池、太陽能熱水器等設備得到廣泛的應用。因此，我們在建筑設計過程中，要加強相關設備的引入，減少建筑能耗，緩解電力企業的供電壓力。同時，我們應該結合建筑項目實際情況，充分利用其他可再生能源，如風能、潮汐能、地熱能等清潔能源，都能夠有效減少建筑對電力能源的使用，有效緩解我國能源緊張局面。
4 總結
建筑生態設計，是我國建筑工程設計的主要發展方向，隨著我國自然資源的逐漸短缺，以及自然環境的不斷惡化，建筑工程建設必須要重視生態設計策略，充分運用生態學知識，使建筑項目融入生態環境當中，減少建筑項目對環境的破壞，以生態環境調節建筑環境，從而到達減少建筑能源消耗的目的，促進我國建筑行業的健康發展，促進我國可持續發展戰略的損失實施。
參考文獻
[1]陳鳳，于蕾，王靜靜.對建筑自然通風設計的探討[J].山西建筑，2009，（01）
中圖分類號：S718.45 文獻標志碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（a）-0091-01
近年來，我國的經濟得到了快速發展，在經濟不斷發展過程中，環境方面卻出現了越來越差的情況，人們的生活環境也出現了很大的變化。因此，人們對環境保護問題更加的重視，經濟發展過程中以犧牲環境為代價給人們的生活帶來了很大的影響，尤其對人們的身體健康狀況帶來了很大的影響。現在，由于環境污染問題導致的病害在不斷發生，因此，在經濟社會發展過程中要對環境保護問題更加重視，這樣是對人們的生活質量進行提高，同時也是為了保證人們的身體健康狀況不會受到影響。
林業工作中的重點―― 現代生態林業工程，也是林業建設的具有現實性的工作。現代生態林業工程在建設過程中離不開政府的支持，同時，也要社會各方面的理解和認同，這樣能夠在制度、認知以及政策上進行更好的調整，同時，也能促進現代生態林業工程理論得到更好的發展，對林業建設工程有很大推動作用。
1 現代生態林業工程的概念
現代生態林業工程在概念方面并沒有形成統一的認識，因此，在沒有形成統一的概念。通常情況下，都是以林業資源為中心，同時，在發展過程中，建立了一套相互匹配的系統，對社會關系、植物以及動物的關系進行了重新的組合，這樣能夠更好的發揮林業工程的環境保護作用以及促進經濟社會發展的作用。林業、生態以及經濟共同發展，對新時期社會經濟的發展有具有很大的推動作用。隨著環境，生態的不斷發展，現代林業有了很大的發展。
2 現代生態林業工程的產生背景
近年來，我國生態及環境受到了嚴重的破壞，同時，生態以及林業資源在使用方面也出現了一定的問題，人們在生活中對經濟效益的追求出現了過熱情況，導致自然環境受到了很大的破壞，同時，林業資源的開采數量也在不斷增加，因此，導致林業資源出現了快速下降的情況，林業生態系統出現了瀕臨崩潰的情況。在新時期要對林業進程及速度進行調整，形成社會，生態效益，經濟共同發展的情況。在這種情形下，現在生態林業又有了新的理念，對傳統的封育以及保持方式進行了調整，同時，在發展方面也融入新的理念，對水土資源、林業資源、地質資源進行了全面的開發，對資源與環境的可持續發展非常重視，這樣對林業長遠發展也非常有利。
3 現代生態林業工程的建設
3.1 加強現代生態林業工程的政策指引
現代生態林業工程在發展過程中要對政策引導非常重視，近年來，經濟建設對環境帶來了很大的破壞，因此，在林業建設方面，要建設相關政策，打造全新的生態林業工程，同時，對集體和個人利益進行保護。在生態林業工程建設方面，退耕還草、退耕還林、封山育林是非常常見的方式，但是，這些方式在實施過程中會對一些人員的利益帶來很大的影響，在這種情況下，要對各方面的利益都進行保護，同時，保證政策實施的效果。生態林業工程建設方面，政策積極可行才能更好的推動生態林業工程的建設，同時，也能為經濟建設提供保障。政府在建設方面進行引導和規范非常重要，對生態保護、環境改善以及防護其他問題出現具有很好的效果，因此，也能更好的體現生態林業工程建設的價值。
3.2 保護現代生態林業工程各主體經濟利益
現代生態林業工程在建設過程中不可避免的會對一些人員的經濟利益帶來一定的影響，通常情況下涉及到個人、集體以及國家的利益，在這種情況下，國國家的相關政策要對現代生態林業工程建設給予高度重視，同時，在具體實施過程中要給予大力支持。在政府的層面上要對現代生態林業工程做出政策、財稅上的傾斜，加大并加快林業建設的質量與力度。要給予現代林業工程資金，打造更深層次的支持。
3.3 建立現代生態林業工程的正確認知
傳統林業工程和林業工作只關心單一的目標與結果的關系，目的也僅僅在于林業經濟效益的取得，不少人認為林業就是木頭，認為用材林才是林，造林就是刨坑栽樹，農用防護林就是大小方田林網，這種傳統意識嚴重限制了現代生態林業工程在這些地區的開展。落后的林業觀念使得林業的概念被劃分得越來越細，一些工程的開展得不到當地人民群眾的支持，比如，在一些地區為了提高對空氣污染的修復、林下空間的利用、種間特性的利用等，種植一些林下的灌木、園林樹木、中草藥等，很多地方的群眾認為這樣的做法不實惠，都是擺設，沒什么實際用處，因此，失去了示范作用和說服力。現代生態林業工程更關注和經營技術，關心木本植物的種間和種內關系以及林分的結構功能、物流與能量流等方面的深層次相互關系，力主在加強宣傳力度，培養人民群眾的現代林業意識的基礎上，使人們可以正確區分傳統林業與現代林業，形成對現代生態林業工程的支撐，進而實現現代生態林業工程的綜合價值。
3.4 完善現代生態林業工程的相關法律制度
規范化和法制化是現代生態林業工程建設的基礎，是確保現代生態林業工程質量的出發點，也是現代生態林業工程順利進行的重要保障，因此，各級政府需要根據各地實際情況，及時完善和補充相關的法律法規，保障現代生態林業工程建設的順利開展。實踐操作中，各級政府可以把現代生態林業工程建設的開展力度、開展情況、相關法律制度的完善納入領導的工作業績考核中來，對于由于領導方式、能力、態度等問題導致的現代生態林業工程建設工作開展不力，甚至造成工期延誤的，要給予相應的懲罰；而對于能積極履行職責，能夠認真協調組織好生態工程建設的實施，保障工程順利開展的要給與適當的獎勵，真正形成以現代生態林業工程建設為中心的制度體系和法律體系，推進現代生態林業工程的深化和提高。
4 結語
現代生態林業工程發展過程中要對建設時機以及發展形勢進行必要的分析，因此，文章對現代生態林業工程的概念進行了分析，同時，對生態林業工程出現的背景，以及在發展過程中經常會遇到的問題進行了分析，希望在制度、政策以及經濟性方面有更好的發展，對現代生態林業工程的建設會有非常好的促進作用。經濟社會在快速發展過程中，對生態環境帶來了很大的破壞，因此，在林業發展過程中，形成有機以及科學的體系，對保證生態、經濟以及社會效益共同發展非常有利。同時，也能更好的促進林業整體發展的效果。
公路作為國家重要的基礎設施之一,其建設已對我國社會經濟的發展起到了巨大的促進作用,但也對環境產生了一些負面影響,如建設中改變了原有的地形地貌和自然景觀,運營過程中產生的各種環境污染及生態環境干擾等問題。公路環境問題的根源是單純追求經濟效益,對環境的重視不夠,對公路所產生的環境問題估計不足。一方面是如火如荼的公路建設,一方面卻是公路建設對環境的負面影響。在此背景下,“生態公路”的理念應運而生,同“生態城市”、“生態建筑”一樣,這一名詞的出現反映了社會對公路建設與環境協調可持續發展的要求[1]。生態公路的出現,是公路建設領域的一大進步,表明人類對環境與可持續發展的關注,同時也使人類看到了未來生態環境的希望。因此對生態公路的建設進行具體探討具有十分重要的理論和現實意義。
一、生態公路概念解析
(一)生態公路概念界定
生態公路是以生態學理論為指導建設的公路,“生態”二字喚起一種新的生態意識,是人類在向自然生態系統學習的過程中把生態學思想注入到公路建設體系中。從生態學的角度來看,公路作為按人類的需要而建立起來的人工生態系統,是對原有自然生態系統的一種入侵和擾動,形成了以交通運輸為主體的新的生態系統。它是一個開放的不完整的生態系統,生物因子主要由消費者構成,非生物環境主要由人類為了滿足自身需要而建造的人工構造物所組成,這樣的系統是不能自身維持的,它只有從其他系統輸入能量,才能維持其自身的運行。所以只有用生態學的理論與規律指導公路這一人工生態系統的建設,才能夠使公路的發展與環境相協調[2]。
生態公路主要指明了未來公路的發展方向,與其說它是一類型概念,不如說是一個評價性的概念。它不是指某一種、某一類公路,而是指一種公路建設和營運的理念,是公路建設的方向和目標。因此,可以將生態公路定義為:在尊重自然的前提下,將人、自然和公路有機結合,運用生態學的原理,不以犧牲生態環境為代價進行建設和營運,強調人、自然與公路的和諧相處,形成生態、環保、安全、舒適、經濟、景觀和諧的可持續的公路發展模式[3]。
(二)生態公路概念的內涵
生態公路真正的內涵主要體現在宏觀和微觀兩個層面。
1.從宏觀來講,生態公路是由生態環境、社會經濟和建設技術等多種構成因素相互作用、相互影響、相互制約而成的綜合體,是可持續發展戰略在公路領域的具體體現,與區域的環境承載力相適應。
公路生態環境是一個包含了社會、經濟、自然環境在內的復合環境系統。它圍繞環境主體,人類建立起的,具有多種組合,并通過物質循環、能量流動和信息傳遞于主體,然后產生相互聯系的復雜系統。與公路相關的居民因生產、生活活動而形成的社會實體及其氛圍(如思想、文化),構成了社會環境,而與經濟產出有關的要素體系構成了經濟環境(如產地、市場等)。所以,生態公路是從生態觀點研究公路系統與社會、環境和經濟的宏觀關系,對公路進行合理布局,使區域公路發展在區域環境承載力的容許范圍之內,實現經濟效益、社會效益和環境效益的綜合效益最大化。
2.從微觀層面看,也就是從公路實體的角度分析,生態公路是以生態學原則為指導,以生態環境和自然條件為取向,所進行的一種既能獲得社會經濟效益,又能促進生態環境保護的邊緣性生態工程和建造形式。這一定義闡明了一個基礎(生態學)、一種取向(生態環境和自然條件)和兩個功能(經濟效益和生態環境保護),并在此基礎上形成兩個實體(生態工程和建筑工程)形態。
總的來說,生態公路是生態與公路建設結合的產物,其發展應遵循自然生態規律與區域公路的發展要求,生態公路是建立在發展與環境相互協調的基礎上,以生態系統(自然)的良性循環為基本原則,綜合考慮決策、設計、施工、運營、管理的全過程,在一定區域范圍內,結合環境、經濟和社會發展狀況而建立起來的公路系統。
(三)生態公路概念的特征
在實踐中,生態公路往往容易被簡單地濫用。有的公路具有生態公路的部分特征,而簡單地冠以“生態公路”的稱號,因而許多以“生態公路”為名的公路建設項目陸續出現,“生態公路”逐漸成為一個繼“景觀公路”之外的一個時尚的公路裝飾用語。因此,關于生態公路的特征有必要分析理解。生態公路的特征體現在以下幾個大方面:
1.生態性。生態性是生態公路最基本的特性,也是它存在的基本條件。生態公路的生態性主要表現在公路具有良好的生態位,良好的生態環境質量,良好的景觀效果和以綠化為主的結構模式等。
2.雙重性。生態公路是人工生態系統的一種,是以汽車運輸活動為主題的結構物,但也包含很多自然組分,如地形、地質等,并對公路的是生態特性、生存發展產生重要影響及制約作用。它是人工與自然的結合體,具有二者的雙重特性。
3.安全高效性。“生態”一詞本身就代表著和諧與健康,生態公路自然也應是和諧健康之路。因為公路的基本職能就是為運輸服務,所以這種“和諧健康”首先就應是公路系統的運輸環境的和諧健康。因此,生態公路必然要求行車安全舒適、運輸高效便利。生態公路基礎設施為貨流、客流、能源流、信息流、價值流的運動創造必要的條件,從而在加速各種流的有序運動過程中,減少經濟損耗和對公路沿線生態環境的污染。
二、生態公路的建設原則
生態公路是一個復雜的社會、經濟和自然復合的公路生態系統。生態公路建設不僅要體現人類活動與地域環境的不可分割性,而且能夠全面考慮區域內部與外部的各種關系,盡可能不破壞區域內的土地、環境和棲息者的自然屬性。因此建設生態公路應遵循如下原則:
(一)原生態的最大保護原則
生態公路的建設要遵循保護原生態環境的原則,能采取保護措施的要盡最大力度進行保護。因為原生態環境是經過千百萬年的的自然演變而逐漸形成的,具有最穩定的自然結構,更是最適宜植物和野生動物繁衍生息的環境。原生態環境一旦破壞就會改變自然和諧發展的基本條件,必須經過長時間的演化和適應才能達到新的平衡。
(二)生態環境的最快恢復原則
公路的建設往往受到地質、地形、水文生產力水平、生產工藝等各種條件的制約,使公路在建設中迫不得已對沿線的生態環境造成一定的影響,如植被破壞,水土流失,土地分割等。生態公路的恢復原則就是要在現存條件下綜合運用各種工程措施、生物措施、農藝措施、管理等措施,對已造成的破壞采取最快最大可能的恢復,以便最快的恢復到自然平衡狀態,并對占用土地進行補償。
(三)可持續發展原則
可持續發展實質上是社會系統和自然環境系統之間協調發展的問題。生態公路建設的最大不同就在于它不再盲目地割裂人與自然的關系,而是將人類納入到整個自然生態系統之中。人類為了自身的發展,對自然的改造必須是以尊重自然和自然規律為前提的。因此在遵循可持續發展的原則建設的生態公路,本身就是一種可持續發展的產物[6]。
三、生態公路建設實現的措施
公路建設在時間上有著明顯的階段性特征,從規劃、設計、施工,到運營、管理、養護,每階段都有自身的工作任務和方法,各階段之間又彼此聯系、相互影響、形成環環相扣的關系。生態公路要實現最終的建設目標必須從總體上實行全過程控制,使生態公路的思想理念滲透到各階段工作中,詳細地制定各階段的目標和評定標準,分階段驗收、層層把關。生態公路建設的實現是通過對公路工程項目整個壽命期內各階段的控制實現的[7]。
(一)生態規劃:要求在自然綜合體的天然平衡情況沒有重大變化、自然環境不遭破壞和一個部門的經濟活動不給另一個部門造成損害的情況下,應用生態學原理,合理安排自然資源的利用。生態規劃的特點和科學內涵是:以人為本,以資源環境承載力為前提,強調系統開放和優勢互補,實現高效、和諧、可持續。
(二)生態設計:利用高新技術、現代化手段和方法,合理確定路線走向、技術等級及建設方案,宜橋則橋,宜遂則遂,盡量避免高填深挖,盡量少占用土地、草地和森林。對于公路穿越或涉及一些特殊的、敏感的生態因子,如濕地、自然保護區、森林、水源區等,應采用對環境影響最小的公路建設方案,并按照敏感生態因子的具體特點,研究和采取相應的保護措施;在確定取棄土點,采石場、廢棄物堆置場和攪拌站位置時,應考慮到塵埃和其他問題對環境敏感地區的影響;應合理設計服務區和收費站污水處理方案;在有較多動物出沒的路段,設計專門的動物通道,并注意與周圍環境的銜接。
(三)生態施工:加強施工管理,采用先進的技術、工藝、材料、設備,降低施工噪音、揚塵,合理選用取料場和棄料場,合理處理表層熟土,合理用水和棄水,防止水土流失和水污染,減少臨時用地和對路域綠地的破壞。
(四)生態運營:加強植被恢復和全面綠化,建設良好的公路生態系統。施工臨時用地的植被恢復、取料場的復耕或造田還耕,在很大程度上可減少公路建設對環境的破壞;而全面的公路綠化,不僅可以保護路基、美化路容、改善景觀,還可以降低噪聲干擾、防止水土流失和環境污染。
(五)生態管理:落實“三同時”制度是加強公路交通環保工作的關鍵環節,要貫穿于公路交通發展的每個階段:在前期以落實環境評價制度的執行為重點,認真作好公路選線的多方案環境綜合評價;在初設和施工圖設計階段,深化環境評價和水土保持方案;在施工階段,堅持“誰開發,誰保護;誰破壞,誰恢復;誰利用,誰補償;誰污染,誰治理”的原則,搞好環保重點工程;在運營階段,進一步加強路域的全面綠化工作,加強路域環境監測,評定敏感路段的污染程度,及時采取保護措施。
四、結束語
生態公路是系統生態學與公路工程學交叉結合、新發展起來的一門邊緣科學。它針對今天公路建設所面臨的如何最大限度地使公路建設與環境相互協調,最小的破壞環境,從而獲得可持續發展這一問題提出了基本理論。
(一)可持續發展的生態公路建設的最大特點,是把公路建設當前與長遠的發展視為一個整體,把“自然、公路、人”看成是一個不可分割的有機整體,要求在公路建設的過程中,努力實現“自然、公路、人”的和諧發展,合理的生態公路工程建設將使人類賴以生存和發展的自然環境變得更加美好。
(二)在公路規劃、設計、建設、管理過程中,應充分尊重并應用生態學原理,做到經濟效益、生態效益和社會效益的統一。
(三)生態公路理論涉及多種學科,隨著各學科的發展,生態公路的理念必將隨之深入發展,因此對生態公路理念的探究應是一個不斷增進的過程。今后將應當進一步加強對生態公路的工程技術、設計規范、實施標準等的研究。
參考文獻:
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生態建筑需要一定的技術支持，但是一定的生態技術含量并不能表明這樣的建筑就必然成為生態建筑，而不含有那些典型生態技術手法的建筑也未必就不是生態建筑，因為生態建筑的核心并不在于其硬件如何，而在于其內在的運行系統如何，生態建筑是一個系統，必須從總體上來衡量和評價。
毫無疑問，生態建筑是一和技術緊密聯系在一起的概念，生態建筑的概念會隨著技術的發展而不斷地改變著內涵，其評價標準應當建立在當前的技術和經濟條件下，從這個角度看，生態建筑自古便有之，只不過它從來沒有像今天這樣被如此緊迫地提起。
自原始社會以來，我們的祖先逐步發展著建筑技術來擋風雨、避寒暑、御猛獸、抗災害，但人們從來沒人真正在通過建筑本身和外界環境完全隔絕開來，直到20世紀中葉由于環境控制技術的發展（如暖通空調，人工照明等）使人們有能力將建筑和外部環境前所未有地隔絕開來，但在這一過程中人們過多地強調了外部環境的負面影響，正是這一錯誤傾向，極大加劇了全球的生態和能源危機，也使我們自1981年《華沙宣言》以來愈來愈也不得不重視生態建筑這一復合名詞。
千百年來我們把建筑描述成“凝固的音樂”，現代主義建筑運動中建筑也曾作為“具有特定功能的機器”而被廣泛接受，而今當我們從生態的觀念來看待建筑時，一座生態建筑或一個生態建筑系統似乎更像是一個能吐故納新，新陳代謝的生命體，生態建筑應當能夠和地球這一大的生態系統有良性的物質及能量交換，并融入其中。
當我們談及“生態”時，其實我們主要指的是“生態平衡”，那是自然界的生物群落之間及生物與非生物環境之間的協調與平衡，是一種隨著外部環境的變化而不斷發展，不斷調整的動態平衡。
我們知道建筑是為了改善和調整人與環境之間的關系而建造的，是為人類生活和行為發展提供必要的物質環境，而生態建筑就是力求和自然界之間就資源和能源的輸入、輸出達到一種良性的循環，動態的平衡。
顯然，一座座單體的生態建筑是很難獨自成立的，這是由生態和一概念的系統化內涵所限定的。故而，我們必須著眼于生態社區，生態城市，乃至生態社會的建設，從一個個子系統的建立到整個系統的形成，才能夠實現真正意義上的生態建筑。
一、關于“適宜技術”
建筑是藝術與技術的結合，并且隨著技術的發展與進步，建筑中的技術含量有著明顯的增長和專業化的趨勢，具體到生態建筑更是如此，很難想象一個缺乏生態技術的生態建筑會是個什么樣子，可以說，生態建筑的持續性在很大強度上是依賴于技術的有效性。
生態建筑的涉及面很廣，是多學科，多門類，多工種的交叉，是一個系統工程，其涵蓋的技術也是多層次的，從目前來看有所謂“低技術”、“中間技術”和“高技術”。
眼下，“高技術”的生態建筑是建筑行業的一大熱點，許多媒體和建筑師都熱衷于這一話題，源于高技術的生態建筑將會是生態建筑發展的一個方向。但是，是不是生態建筑就非“高技”不可，非“高技”不做呢，顯然未必。
就我國現有的經濟、技術條件而言，我們關于生態建筑工作的落腳點仍應放在“適宜技術”上，更不用說在我國這一目前全球最大的建筑工地上建造的大多數工程仍然是投資規模中等甚至較小的工程，要在這些工程上試用身價昂貴的“高技術”更加缺乏可行性。
但是生態建筑并不是一項可以等我們“萬事俱備”才可以著手的工作，生態建筑的實施有著相當的迫切性。如果我們不從今天開始，不從手邊僅有的工具開始著手，等到工程建設的高峰期過后，將空留余恨和愧對子孫。
再回首我們身邊，不用說“高技術”即便是“中間技術”，普及率又如何呢，又有多少被運用到了實際工作中去的呢？顯然，在我國現有的狀況下，我們的生態技術與一味追求“高”“新”相比，更應重視技術的具體化，現實可行性及效率，重視技術的推廣和普及。
就生態建筑的目前發展狀況而言，從建筑設計的角度出發，適用技術主要表現在以下幾個方面，太陽能利用，自然通風，自然采光與遮陽，中水利用，整體綠化，建筑廢棄物的回收利用等。
當然，與許多設計學科一樣，在技術設計前有著總體設計和概念設計的階段，眾所周知，在概念設計中蘊含的偏差甚或錯誤，想通過后續手段來彌補將是極其困難和代價昂貴的。所以，我們在生態建筑的設計過程中要首先重視總體設計、概念設計的問題。
要重視生態層次的概念，生態城市與生態建筑按地理范圍可以如分為四個層次，區域城市級、區級、地段級和建筑單體。建筑師的工作主要集中于地段級和建筑單體這兩個層次。在城市設計中要和整體城市的生態規劃，生態原則協調一致，確保任何一個局部都是整個城市生態鏈中的一個鏈條，能促進整個系統的生態效果。
要強調因地制宜的原則，在總體設計中貫穿生態設計策略，為建筑單體創造良好的生態環境，催化生態建筑單體的生成。利用場地周邊地理環境和建筑形體組織外部空間促進自然通風和降溫，避開冬季風主導方向，避免不利風道產生；通過群體的組合形成完整的院落空間，創造良好的微氣候，利用場地中的水體和綠化，調節微氣候；通過建筑群體的組合，采用更適宜的結構方式，節約土地，發展地下建筑，掩體建筑，凡此種種都要求我們深入研究環境特征，充分利用環境優勢，在設計中通過新建的建筑物發掘出環境最優的生態潛能。
二、關于常用的幾種適宜生態技術
1.自然通風：近年來，每到炎夏高溫季節，許多城市都出現了電力緊缺的狀況，以至不得不拉閘限電，究其原因很大程度上是由于空調的用量大幅提開，有調查表明建筑制冷能耗已占到建筑總能耗的10%-20%。而自然通風可以在不消耗任何不可再生能源的情況下降低室內溫度，帶走潮濕氣體，補充新鮮空氣。
自然通風的主要動力是風壓和熱壓，通過建筑的平面和剖面設計制造出正壓區和負壓區，可以實現引風，導風的目的，另外，還可以通過制造溫差和加大進排風口高差達到造風的目的。
在國內，對于生態環境的評價，在20世紀80年代末90年代初開始引起人們的重視，1998年實施的《環境影響評價技術導則非污染生態影響》(HJ/T－1997)是我國環境保護行業的第一個生態影響評價標準，它的頒布和實施從根本上扭轉了環境影響評價中生態評價的隨意性和缺少規范的現狀，填補了行業標準中的一項空白。2011年正式實施的《環境影響評價技術導則生態環境》(HJ19－2011)，將生態導則由推薦性標準改為國家強制性標準，標志著我國的生態環境影響評價進入了全新的發展階段。
對于國內鐵路工程的生態環境影響評價的發展，大致可分為三個階段。第一階段為20世紀80年代末到90年代初，這一階段鐵路項目的生態環境影響評價簡單或者不評價，以定性評價為主，只對線路長度、取棄土量和水土流失量進行簡單定量;到了90年代中后期，仍以定性為主，可對占地類型、取棄土量、水土流失量、隧道涌水量等進行定量評價，生態環境評價內容已較全面，只是對生態環境敏感區缺乏關注;進入21世紀以后，廣泛應用基于遙感、地理信息系統之上的疊圖法，強化方案比選過程，對占地類型、植被類型、水土流失量進行定量分析，對植被恢復措施及動物通道的設置等生態保護措施進行合理化建議，對生態環境敏感區尤其關注。
鐵路工程生態環境評價系統具有復雜性、理論探索性以及技術局限性等特點，因此雖然目前鐵路工程生態環境評價方法和評價體系比較多，但缺乏統一的評價方法和指標評價體系，都是根據實際需要，并在一定原則指導下進行。國內構建鐵路項目評價指標體系構建方法一般采用調查研究法、目標分解法、多元統計法、指標屬性分組法、壓力－狀態－響應框架模型。目前國內生態環境評價指標主要為區域內涉及的生態系統類型、結構、功能和過程以及相關的非生物因子特征(如氣候、土壤、地形地貌、水文及水文地質等)和影響區域內已經存在的制約本區域可持續發展的主要生態問題。在實際應用過程中，針對不同的鐵路工程內容首先確定評價指標，然后選用綜合指數法、模糊綜合評價法、層次分析法、灰色關聯分析法、聚類分析法和人工神經網絡法中的一種或幾種，開展生態環境評價。趙勇等［4］人在對登封到洛陽高速公路進行生態影響評價的過程中選取了土壤、水土流失狀況、工程占地量、對農作物影響、對林地的影響、對動物的影響、對景觀生態影響以及對生物影響等8個生態指標，并運用綜合指數法進行評價，取得了較好的效果。
采用綠色工藝、實行清潔生產是制藥工業的發展趨勢和必然選擇。為增強學生的感性認識,授課中可以適時引入幾個經典案例配合理論方面的講解,以期達到事半功倍的效果。美國女生物學家RachelCarson1962年出版了題為SilentSpring的專著。她告誡人們,DDT等農藥的使用導致鳥類數量急劇下降,使萬物復蘇的春天居然聽不到鳥鳴,成為“寂靜的春天”。該書揭示了環境問題的嚴重性,吹響了環境保護的號角。為了從化學和化工的源頭防止污染,以原子經濟反應為核心的綠色化學應運而生。本案例可以讓學生體會傳統制藥業忽視污染控制、破壞生態環境,竟成了催生綠色化學、綠色過程工程的重要因素;綠色化學是化學發展的必由之路,綠色過程工程是過程工業發展的必由之路,從而產生學習綠色過程工程原理與技術的自覺性。1984年12月3日凌晨,作為農藥生產原料的光氣溢出到印度博帕爾市(Bhopal)的人口密集地區,導致32萬人中毒、2500人直接死亡的嚴重后果,業界由此得到一個減免使用劇毒原料的警示信號。調查顯示在事故發生時,冷卻系統、溫度指示器、燃燒塔都不能起作用,這表明事故還與設計錯誤、疏于管理等有關。此案例讓學生體會到要提高工業過程的綠色度,一方面要采用無毒、無公害的合成或天然原料,從源頭上盡量減少甚至杜絕污染和危害;另一方面,必須從工藝和設備兩方面著手,大力研究和開發從整個工程鏈中消減污染的綠色工程技術,并強化生產系統的優化管理,提升員工素質。20世紀50年代,沙利度胺曾作為鎮靜劑用于緩解孕婦妊娠反應。1961年發現服用外消旋的沙利度胺(反應停)的孕婦產下了四肢呈海豹狀的畸形兒,累計致畸案例多達17000例,成為20世紀醫藥界最大的藥害事件。后來的研究表明,沙利度胺的致畸性是由(S)-異構體引起的。此案例能讓學生體會產品的綠色化是綠色過程工程的重要指標,綠色化工產品應對人類和環境無毒無害;若對映體具有不同的藥理活性,開發單一旋光異構體藥物符合綠色過程工程原理。
二、用綠色過程工程原理引導學生改變傳統的工程觀念,培養學生的“當代工程觀”
工程觀念的強弱和趨向直接決定著研究和工程技術人員的實踐能力,教學中應加強學生的工程觀教育,培養學生的責任意識和工程思維。工程觀是人們關于工程活動的基本理念,是認識和進行工程活動的指南。在當代學科交叉滲透的趨勢下形成的當代工程觀是對傳統工程觀的揚棄和超越。[4]傳統工程觀以科學理性和技術理性為主導,而對人文理性和生態優化較為忽視。當代工程觀把工程理解為生態循環系統中的生態社會現象,視生態環境為工程活動的內生因素,工程活動不但受生態環境的制約,而且應按照生態規律重塑生態活動的方式。[4]這與綠色過程工程的內涵一致,強化綠色過程工程教學,有利于貫徹當代工程觀教育,有助于培養對可持續發展具有強烈責任意識并具有良好創新素質的未來建設者和管理者。化學制藥工藝學是研究、優選符合大規模藥物生產的工藝路線和工藝條件,從而以最安全、最經濟、最切實可行的方式完成藥物制備的一門學科。生產工藝研究按研究階段可分為實驗室工藝研究、中試放大研究和工業生產工藝研究。該課程與生產實際緊密相關,適宜強化工程觀念教學。朱宏吉、元英進等指出,[5]制藥工藝學可指導學生完成制藥工程課程設計最基本、最核心的內容,即工藝計算和工藝流程的組織,使學生將符合GMP要求的制藥車間工程設計基本原則、制藥設備選型與設備結構的設計結合起來。筆者認為,通過本課程的學習,學生還應該學會按當代工程觀的要求,根據經濟合理、技術可行、環境友好的原則,選擇、優化藥物及中間體的制備工藝。實踐表明,強化綠色過程工程教育,對學生在制藥工程課程設計、畢業設計、畢業論文中選擇、設計綠色工藝具有非常突出的指導作用。據眾多學習過本課程的畢業生的反饋信息,不論他們是否從事制藥業,都能自覺運用綠色過程工程的觀念開展工程項目的開發、評價和實施,學生畢業后體會到了學習綠色過程工程原理的更大收獲。
三、強化綠色過程工程教育的教學設計
經過多年的摸索,緒論部分教學中引入生命周期評價(LCA)、[6]原子經濟性(AE)、[7,8]環境因子(EFactor)、[8-10]環境商(EQ)四個概念是必要的和可行的。[8-10]生命周期評價(LCA)是一種評價產品、工藝或活動,從原材料采集,到產品生產、運輸、銷售、使用、回用、維護和最終處置整個生命周期階段環境負荷的過程,是從“搖籃”到“墳墓”的過程。它首先辨識整個生命周期階段中能量、物質的消耗以及環境釋放,然后評價這些消耗和釋放對環境的影響,最后辨識和評價減少這些影響的機會。生命周期評價是實施綠色過程工程的重要工具。掌握生命周期評價的概念有助于學生從產品整個生命周期綜合思考新產品設計、新工藝開發和舊工藝改造,生命周期評價的概念為在授課過程中灌輸、剖析綠色過程工程原理提供了線索。傳統化學采用收率作為評價某化學反應過程或某一產品合成工藝優劣的標準,這種做法已沿用了上百年。只注重收率往往會忽略合成中使用或產生的不必要的化學品,收率指標難以反映廢物產生數量的多少,不足以完全反映原料的綜合利用效率。欲充分利用資源和消減廢棄物排放,只有使反應物分子中的原子盡可能多的進入目標產物中。B.M.Trost于1991年提出了原子經濟性(AE)概念,[7]為評價化工過程提供了強有力的工具。原子經濟反應處于綠色過程的核心地位。R.A.Sheldon提出了E因子和環境商(EQ)兩個概念分別用于快速評價反應過程中廢物產生的數量和廢物對環境產生的潛在影響。[9]R.A.Sheldon給出了傳統制藥業的E因子范圍常在25~100kg/kg,[8]遠高于煉油和大宗商品生產行業,這說明制藥業實施綠色過程工程技術任重道遠且正當其時,強化綠色過程工程教育是制藥業人才培養的內在要求。緒論部分在介紹綠色過程工程內涵的基礎上,著重辨析上述四個概念,生命周期評價為綠色過程工程教學提供了線索,其余概念則可直接服務于每一部分教學。依據制藥工藝學主要講授內容,總體教學設計如圖1所示,綠色過程工程教育是一個線索分明、重點突出的有機的整體。期望學生能夠學會科學的研究方法。例如,熱力學以經驗概況的熱力學第一、第二定律為基礎,經過嚴密的邏輯推理,建立了幾個熱力學函數,通過“狀態函數法”,即在相同的始終態間,能動地設計可計算的過程,解決了化學反應的方向和限度問題。理想氣體、理想溶液是實際氣體、實際溶液的理想化模型,實際氣體通過逸度、實際溶液通過活度進行相應校正,可以簡單地解決熱力學、動力學問題。
隨著現代社會經濟進一步發展，市場對原材料的需求量不斷上升，遵守可持續發展觀、大力發展綠色產業經濟是我國未來經濟結構升級的基本方向。建筑行業是我國主要的能源消耗項目，在可持續發展觀指導下，對建筑行業施工原材料進行綠化升級，是建立資源節約型社會的關鍵，綠色生態混凝土是綠色技術的代表，已經在現代社會生產建設中發揮著重要作用。因此必須要進一步認識綠色生態混凝土技術，為推動我國建筑行業改革升級奠定基礎。
1.綠色生態混凝土技術
1.1綠色生態混凝土定義
目前，業內對綠色生態混凝土還缺乏一個統一的定義，而在1990年，日本著名學者山本良一根據既有混凝土發展現狀，提出“環境協調性材料”概念，強調在現階段工程建設中盡量保持工程施工與現有環境的相協調。在此基礎上，部分學者又提出許多類似的概念，包括“生態材料”、“生態環境材料”等。與生態混凝土概念相似的是綠色混凝土，強調工程建設中的環境協調與自適應特性，重視生態建設及其對自然環境的影響，要求在現階段的生態建設中，要保證能降低工程對環境的影響，并保證自然的可修復與可調節。
綜上所述，綠色生態混凝土的定義為：這是一類特種混凝土，是通過材料研選、采用特殊工藝制造出來的具有特殊結構與表面特性的混凝土，對資源和能源消耗少；與自然生態系統相協調，對環境的負荷小，能夠主動改善環境；非再生資源的循環再利用率高；具有滿意的使用性能，包括力學性能、耐久性能和功能性。
1.2綠色生態混凝土特征
結合材料過程工程學理論的相關內容，分別從能源消耗、對環境的影響、混凝土本身品質等方面判斷綠色生態混凝土特征，其主要表現為：
1.2.1節約型特征
綠色生態型混凝土最突出的特點就是對資源、能源的大量節約，有利于推動工程建設可持續發展。例如，在當前綠色生態混凝土生產中，部分地區會通過工業廢渣與堿金屬化合物產生反應，獲得堿礦渣水泥；而將硅酸鹽水泥生產工藝簡化為“一磨”之后，即可通過無熟料水泥配置新型水泥。上述技術的推廣有利于進一步降低混凝土生產過程中的能源消耗，最終達到節能目的。
1.2.2友好型特征
綠色生態混凝土的友好型特征主要表現在生態環境與混凝土的和諧共生上。與傳統混凝土相比，綠色生態混凝土能緩解環境負擔，并積極改善環境。以上海世博會為例，在上海世博會上就采用了一種由粗骨料、水泥、特殊增強劑等材料和水攪拌而成的一種多孔輕質混凝土，與常規混凝土相比，該混凝土在質量、透水性能、透氣性能中存在優勢，使雨水能快速深入到地表中，不僅減輕了環衛工人的工作壓力，也進一步保證了會場衛生。
1.2材料過程工程學理論
材料過程工程學理論被認為是綠色生態混凝土技術發展的基礎。在傳統資源生產中，人們只能無止境的從資源環境中獲取資源，在使用后的混凝土被當做廢物而隨意排放，嚴重降低了原材料使用價值。針對這一現象，部分學者進行的積極探索，并提出了材料大循環理念，其基本結構如圖1所示。
圖1 材料大循環結構示意圖
上述結構是材料大循環的基本結構圖，從各點的分配內容來看，除了地球與廢棄物外，每個駐點都代表著一種產品，能滿足人類生產活動需要。但隨著現代技術發展，廢棄物終將會演化為一種產品，在通過一系列轉化后被人們所利用，并轉化為整個結構中的任意一點，這就是綠色生態混凝土的發展演變。
1.3綠色混凝土加工模式
就綠色生態混凝土而言，在工程建設中應用這種混凝土，能在保證整體施工質量的基礎上，進一步降低混凝土生產過程對環境的影響，通過利用固體廢棄物，結合多種再生資源配置高質量混凝土，實現混凝土加工過程中的綠色無污染。
以混凝土生命循環過程為例，其基本結構如圖2所示。
圖2混凝土生命循環過程示意圖
從該示意圖中可發現，整個混凝土的生產、使用、廢棄、再使用等共有6個環節，基本涵蓋了綠色生態混凝土技術的主要內容。從該結構中可發現，實現混凝土生命循環過程的關鍵就是在生態設計角度分析綠色技術，并充分考慮混凝土廢棄后的資源回收要求。
二、循環經濟模式下的綠色生態混凝土技術
1.混凝土循環經濟模式發現的可行性
所謂循環經濟，就是按照自然生態物質循環方式的一種經濟模式，該模式要求在經濟發展中要以高效利用資源為核心，并通過生態學規律指導人類社會經濟活動，是對傳統經濟增長模式的一種根本性變革。
對綠色生態混凝土技術而言，其本質就是要實現混凝土產品的“綠化”，需要從生產、施工、使用、報廢、再利用等多個環節對其進行優化，最終實現整個生命周期過程的生態處理。結合材料過程工程學理論的相關內容，需要通過對單元過程進行優化重組，可以形成滿足不同性能和使用要求的綠色生態混凝土的最佳生命循環周，實現這一過程的具體途徑，就需要在現階段的混凝土生產中，進一步聯合生態設計、能源減化利用等，在循環經濟的思維框架下建立綠色生態混凝土體系。
2.發展分析
在循環經濟模式下，可再生混凝土是綠色生態混凝土未來發展的主要趨勢，要求設計人員在混凝土設計階段就有意識的選擇可循環使用的原材料，當混凝土達到使用壽命后，能夠以較低的能源代價回收，將原有混凝土材料的大部分甚至全部資源轉化為新混凝土生產的原材料，實現混凝土資源的可再生生產。
結束語：
主要討論了綠色生態混凝土技術與循環經濟發展的相關問題，先分析了綠色生態混凝土技術，再結合循環經濟對綠色生態混凝土做討論。總體而言，綠色生態混凝土在未來省會生產中發揮著重要作用，符合社會經濟發展要求，是可持續發展理念的重要體現，應該得到推廣與應用。對工作人員而言，要正確認識到綠色生態混凝土的發展前景及循環經濟理念對綠色生態混凝土的影響，重視對創新與應用的研究，為獲得更好的工程施工效果奠定基礎。
參考文獻：
