1、生生态态设设计计=设计设计 性能性能 成本成本+生命周期生命周期评估评估(LCA)传统设计:考虑产品的使用性能和成本。传统设计:考虑产品的使用性能和成本。生态设计:考虑产品的使用性能和成本、生态设计:考虑产品的使用性能和成本、产品或工艺的环境性产品或工艺的环境性能能LCALCA:对一种产品、过程或活动,从原材料提取、材料制备直至:对一种产品、过程或活动,从原材料提取、材料制备直至最终废弃的整个生命周期内因能源和资源消耗以及废物排放对最终废弃的整个生命周期内因能源和资源消耗以及废物排放对环境所造成的潜在影响进行评价,并提出改善环境性能的建议环境所造成的潜在影响进行评价,并提出改善环境性能的建议和
2、措施。和措施。生态设计定义:生态设计定义:在产品的生命周期在产品的生命周期内,着重考虑产品内,着重考虑产品的环境性能,在满的环境性能,在满足环境目标要求的足环境目标要求的同时,保证产品应同时,保证产品应有的功能、质量和有的功能、质量和使用寿命等的设计。使用寿命等的设计。材料生态材料生态设计是设计是实现材料的可持续发展实现材料的可持续发展的必然选的必然选择,择,也是材料科学的一种进步。也是材料科学的一种进步。生态设计基本思想:生态设计基本思想:在产品设计阶段就将环境因素和预防污在产品设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入,将染的措施纳入,将环境性能环境性能作为产品的作为产品的设计目标设计目标和
3、和出发点出发点,力求对环境的影响最小。力求对环境的影响最小。生态设计核心:生态设计核心:3R原则(和循环经济一样)原则(和循环经济一样)生态设计目标:四要素生态设计目标:四要素先进性先进性:充分发挥材料的优异性能,满足各行:充分发挥材料的优异性能,满足各行业需求业需求经济性经济性:保证制造商获利:保证制造商获利协调性协调性:生产使用中与环境协调:生产使用中与环境协调舒适性舒适性:提高生活质量、环境舒适:提高生活质量、环境舒适材料生态设计主要内容材料生态设计主要内容 减少原材料的使用量减少原材料的使用量资源效率资源效率:某一生产过程中所产出的有用产品与所投:某一生产过程中所产出的有用产品与所投入
4、原料总量的百分比。在材料的生态设计中,资源效入原料总量的百分比。在材料的生态设计中,资源效率是必须考虑的一个方面。率是必须考虑的一个方面。免烧砖:利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者免烧砖:利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等一种或数种材料作为主要原料,不经高温天然砂、海涂泥等一种或数种材料作为主要原料,不经高温煅烧而制造的新型墙体材料煅烧而制造的新型墙体材料。采用采用再循环原料再循环原料例如:利用例如:利用工业废渣为原料,制作免烧工业废渣为原料,制作免烧瓷砖。瓷砖。免烧砖制造免烧砖制造原理原理:CaO+H2OCa(OH)2+O2XCa(OH)2+XSiO2+n
5、H2OXCaOSiO2H2OXCa(OH)2+XAl2O3+nH2OXCaOAl2O3H2O水化硅水化硅(铝铝)酸钙是一种胶状玻璃体,这种胶状玻璃体并不稳定,酸钙是一种胶状玻璃体,这种胶状玻璃体并不稳定,但在添加剂作用下,随时间的延续反应,逐渐凝固,形成一种但在添加剂作用下,随时间的延续反应,逐渐凝固,形成一种高强度的网络结构,加之原料合理调配及养护,从而形成了自高强度的网络结构,加之原料合理调配及养护,从而形成了自养砖的强度。养砖的强度。采用采用低能值原料低能值原料 整合产品功能整合产品功能 将几种功能或产品组合进一个产品中,则将几种功能或产品组合进一个产品中,则可节约大量的原料和空间。可节
6、约大量的原料和空间。是一种是一种新的、更具人性化的建筑类型,不仅可以改善居住环境的舒适度新的、更具人性化的建筑类型,不仅可以改善居住环境的舒适度和全球气候和全球气候环境环境变暖的问题,更能有效减少资源的消耗,成为新时代人变暖的问题,更能有效减少资源的消耗,成为新时代人们的选择。都离不开对其表皮设计的们的选择。都离不开对其表皮设计的思考。思考。生态建筑:生态建筑:建筑表皮建筑表皮生态化内涵:借助生态化内涵:借助新技术减少对资源的过度开发与浪费、运新技术减少对资源的过度开发与浪费、运用合理的设计手段使表皮可以根据用合理的设计手段使表皮可以根据 环境的变化进行调控、选择适当的环境的变化进行调控、选择适当的表皮材料和构造方式以减少能耗、兼顾表皮的表皮材料和构造方式以减少能耗、兼顾表皮的 生态性及其与环境的统生态性及其与环境的统一性。一性。建筑表皮生态设计建筑表皮生态设计兰开斯特历史学校兰开斯特历史学校“水立方水立方”建筑表皮的仿生设计建筑表皮的仿生设计