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虚拟现实技术在生态建筑与环境设计中应用.doc

花匠小妙招
2024-11-05 04:47

虚拟现实技术在生态建筑与环境设计中应用

虚拟现实技术在生态建筑与环境设计中应用　　［摘要］人类对自然的过度侵蚀，改变了人对自然界作用的性质，建立新的、生态的和谐关系迫在眉睫，高新技术的出现形成了建筑规划设计领域的新潮流。　　［关键词］生态系统持续发展虚拟现实　　［中图分类号］X32 ［文献标识码］A ［文章编号］1009－5489(2008)10－0190－02 　　　　一、问题的提出　　　　21世纪科技的进步和社会生产力的高速发展，加速了人类文明的进程。然而，随着人口的增加、城市化程度的加深，大量的钢筋混凝土人造地貌和人工环境改变了城市自然演进的过程，使自然环境发展发生质的变化。为了保护地球，满足“社会、经济、自然”的持续发展，利用高新技术建立城市可持性发展的生态体系已迫在眉睫，它是以追求人与自然和谐为目标的运动，这个生态运动已在全球范围内展开。同时，标志着人类将迈人“信息时代”与“生态文明时代”。　　上世纪70年代，日本市民开始把城市环境作为城市设计中的重要环节对待；澳大利亚城市建设依靠生态思想将城市绿地系统设计成以河流、湿地为骨架，形成“楔向网状”模式，建成了“自然中的城市”。我国科学家钱学森倡导“山水城市”的观念，也意在人与自然和谐共存，成为现阶段中国发展生态城市的一个新趋势。　　可以认为，目前城市以生态意识为目标的设计思想，是地球上所有人的行为准则和新的道德规范，是人类生态环境遭到严重破环时提出的一种“生存对策”。　　　　二、生态建筑设计　　　　随着城市化程度的加剧，自然环境随着人口膨胀、毁林开荒、水土流失、公害建筑及工业污染等因素的出现而急剧恶化，形成严重的生态失控。为了创造新的平衡系统，促进和适应城市自然演进过程，增强自然环境的健康性而提出生态设计的思想。　　1.生态建筑　　生态学一词Ecology由希腊文Oikos衍生而来，表示“住所”、“房子”。生态学的核心是以生物为主体，是研究生物与环境之间相互关系及其作用机理的科学。　　所谓生态建筑就是运用生态学原理和遵循生态平衡及可持续发展的原则，设计和组织建筑内外空间中的各种物质因素，使物质与能源在建筑系统内有秩序地循环转换，获得一种高效、低耗、无污染的生态平衡的建筑环境。同时，也是实现城市和社会、经济、自然综合平衡和协调发展的一种模式，是将建筑设计成结构合理、功能协调、效益良好、环境优美的人工生态系统，因此，生态建筑对自然环境施加的影响最小，并与生物圈融为一体，使之发展成为动态平衡的生态系统。　　2.生态设计　　生态设计是一种节能、高效、突破时限的综合系统，它摈弃“人类中心主义”的思想，强调“自然的伦理观”。倡导人与自然互惠共生，形成高质量的生态环境，成为寻求城市持续性发展的有效途径。生态设计要遵循生态化原则，即节约能源、资源，无害化、无污染、可循环等。　　(1)生态材料　　生态建筑材料的概念来自于生态环境材料，指在材料的生产、使用、废弃和再生循环过程中，与生态环境相协调，满足最少资源和能源消耗，最小或无环境污染，最佳使用性能，最高循环再利用率的建筑材料。　　建筑采用无污染可循环的材料、自然材料、再生材料和废弃材料，如使用矿渣制成的地面铺装、屋顶隔热盖板、框架填充墙等，以便减少建筑二氧化碳的排放，确保人们生活在一个宜人、舒适的生态环境中。同时，注重推广新型墙体材料，节能材料，改变以往秦砖汉瓦的建材方式，提高绿色建材的应用量。　　(2)再生资源　　通过技术手法，积极开发利用再生资源。如充分开发太阳能的热效应、光电效应及风能等。　　太阳能光电板将太阳能转化为电能，太阳能热管和控制器为建筑提供主要热水资源，这是一种取之不尽的清洁能源。另外，海水淡化技术将彻底解决水资源匮乏；如果能彻底解决核能的安全问题和污染问题，那么人类又有了一种极为高效的清洁能源。　　其次，提倡自然通风和天然采光，以便减少能源的消耗，即对生态系统和生物圈内的不可再生能源产生最小的影响。　　(3)绿色植被　　在建筑内外空间兴建生物工程，促使建筑与环境协调。如庭院绿化、中庭绿化及垂直绿化、室内绿化、屋顶花园等。　　花卉树木具有吸尘、净化空间、调节气候等功能，使建筑与环境平衡、协调，人们在这种环境中可感受到大自然气息，减少工作疲劳感，满足接触大自然的心理欲望和对自然美的观赏。此外，通过生物工程(运用室内绿化、水体等措施)在建筑内形成物质循环系统，降低污染空气的排放量，使城市生态环境得到保护。而室内栽培植物又是一种传统生活的延续，它特别为老年人提供了良好的休闲方式。其次，增加软质地面、植被覆盖率等，减少人工环境的“水泥化”，一定程度上改善了地面辐射热的状态，减弱“热岛效应”。同时，它们软化了建筑的硬度，促生建筑的情趣，创造了舒适的生态