生態工程設計原則

生態工程 乃符合生態原則 並整合人類社會與自然環境 以使兩者能共存共榮之 永續系統設計

Ecological Engineering is the design of sustainable systems consistent with ecological principles that integrates human society with its natural environment for the benefit of both. Bergen et al., 1997

生態工程定義 生態工程係指人類基於對生態系統的深切認知，為落實生物多樣性保育及永續發展，而採取以生態為基礎、安全為導向，以減少對生態系統造成傷害的永續系統工程設計。 生態工法諮詢小組，公共工程委員會，2003年6月

生態工程係以 安全為基礎 生態為導向 永續為目標 之近自然土木技術 林鎮洋，生態工法技術參考手冊，2001

人類社會 自然環境 傳統工程

人類社會 自然環境 生態工程

人類社會 自然環境 生態工程

生態工程五個關鍵概念 生態系統 生態原則 生物多樣性保育 人類與自然共存共榮 永續發展 工程師必須對生態系統有深切認知，應用符合生態原則之設計並落實生物多樣性保育，使人類與自然共存共榮，方能達到人類社會永續發展之目標

生態設計理念

生態設計(1) 任何與生態過程相協調，儘量使其對環境的破壞影響達到最小的設計形式都稱為生態設計。 這種協調意味著設計尊重物種多樣性，減少對資源的剝奪，保持營養和水迴圈，維持植物生境和動物棲息地的質量，以有助於改善人居環境及生態系統的健康。

生態設計(2) 生態設計就是將自然與文化、設計的環境與生命的環境、美的形式與生態功能真正全面地融合。 它要讓公園不再是孤立的城市中的特定用地，而是讓其消融，進入千家萬戶；它要讓自然參與設計；讓自然過程伴依每一個人的日常生活；讓人們重新感知、體驗和關懷自然過程和自然的設計。

生態設計(3) 生態設計不是某個職業或學科所特有的，它是一種與自然相互協調作用的方式，其範圍非常之廣，包括建築師對其設計及材料選擇的考慮；水利工程師對洪水控制途徑的重新認識；工業產品設計者對有害物的節制使用；工業流程設計者對節能和減廢的考慮。

生態設計(4) 生態設計為我們提供一個統一的框架，幫助我們重新審視對景觀、城市、建築的設計與營造以及日常生活方式和行為。 生態設計是對自然過程的有效適應及結合，它需要對設計途徑給環境帶來的衝擊進行全面的衡量。

生態設計(5) 生態設計應該作為傳統設計途徑的進化和延續，而非突變和割裂。 生態設計不是一種奢侈，而是必須。因為它關係到每個人的日常生活和工作，也關係到人類的永續。 生態設計是一個過程，不是由專業人員提供的一種產品。通過這種過程使每個人熟悉特定場所中的自然過程，從而參與到生態化的環境和社區的建設中。

生態設計(6) 生態的設計應該、也必須是美的。 生態設計是一種倫理。它反映了設計者對自然和社會的責任。 生態設計是經濟的，生態和經濟本質上是同一的，生態學就是自然的經濟學(Nature‘s economy)。兩者之所以會有當今的矛盾，原因在於我們對經濟的理解不完全性和以人類為中心的價值偏差。

對於每一個設計，我們需要問 它是有利於改善生命世界 還是破壞生命世界 它是保護相關的生態結構和過程呢 還是有害於它們

對與錯 穩定 (stability) 美感 (beauty) 當一件事傾向於保存生物群落的 完整 (integrity) 便是對的；反之，則是錯的。 Aldo Leopold

Sim Van Der Ryn & Stuart Cowan Ecological Design

生態設計基本原理 尋求在地的解決方案 (Solutions Grow from Place) 生態會計指引設計 (Ecological Accounting Informs Design) 讓自然來設計(Design with Nature) 人人都是設計師(Everyone is a Designer) 彰顯自然(Making Nature Visible)

尋求在地的解決方案 設計師首先應該考慮的問題是我們在什麼地方？自然允許我們做什麼？自然又能幫助我們做什麼？ 尊重傳統文化和當地人的經驗與知識。 適應場所自然過程，依據場所中的陽光、地形、水、風、土壤、植被及能量等，設計的過程就是將這些帶有場所特徵的自然因素結合在設計之中，從而維護場所的健康。 當地植物和建材的使用。

生態會計指引設計 保護不可再生資源與特殊自然景觀元素或生態系統，如濕地保護、自然水系和山林的保護。 盡可能減少能源、土地、水、生物資源的使用，並提高使用效率。 回收再利用廢棄的土地、材料、建築等。 使物質和能量流動構成頭尾相接的閉合迴圈。 生命週期分析方法與生態會計。

讓自然來設計 強調人與自然過程的共生和合作關係，通過與生命所遵循的過程和格局的合作，我們可以顯著減少設計的生態影響。 自然系統的豐富性和複雜性遠遠超出人為的設計能力。開啟自然的自我組織或自我設計能力，讓自然執行功能。

人人都是設計師 生態設計是人與自然的合作，也是人與人合作的過程。傳統設計強調設計師的個人創造，認為設計是一個純粹的、高雅的藝術過程。 生態設計則強調人人皆為設計師。因為每個人都在不斷地對其生活和未來作決策，而這些都將直接影響自己及其他人共同的未來。 從每天上班的交通方式到選擇傢俱、裝修材料、水的使用、食物的選購、垃圾的處理甚至於包裝袋的使用，都是一個生態設計的問題。因為它們都對整個社區和環境的健康有著深刻的影響，每個人的決策選擇都應成為生態設計的內容。

彰顯自然 現代城市居民離自然越來越遠，自然元素和自然過程日趨隱形。兒童只知水從水管裏流出，又從水槽或抽水馬桶裏消失，不知從何處來又流往何處；忙碌的上班族不知何時月圓月缺、潮起潮落；在全空調的辦公室中工作的人們，就連呼吸一下帶有自然溫度和濕度的空氣都是一件難得的事，更不用說他對腳下的土地的土壤類型、植被類型和植物種類有所瞭解。 生態設計重新喚起人與自然過程的天然的情感聯繫，在生態－文化間架起橋樑。 生態設計能幫助我們看見和關注人類在大地上留下的痕跡；讓複雜的自然過程可見並可以理解；把被隱藏看不見的系統和過程顯露出來；強調人與自然尚未被認識的聯繫。

Ecological Engineering Mitch & Jorgensen Ecological Engineering

生態設計基本原理 自我設計(Self-Design) 生態系保育(Ecosystem Conservation) 以太陽能為基礎(Solar Basis) 是大自然密不可分的一部份 (A Part of, Not Apart from Nature)

Self-Design Human participates as the choice generator and as a facilitator of matching environments with ecosystems, but nature does the rest. Allow nature to do some of the “engineering.”

Ecosystem Conservation Ecotechnology approach will lead to a greater realization of conservation ethics. Protect the biological diversity that the ecological engineer may call on one day. It would be counterproductive to disturb natural ecosystems unless absolutely necessary.

Solar Basis Once a system is designed and put in place, it should be able to sustain itself indefinitely with only a modest amount of intervention. Ecosystems are solar-based systems.

A Part of, Not Apart from Nature Humans are considered a part of nature rather than apart from nature. Human society and the surrounding ecosystems are working in a symbiotic pattern. Human society and ecosystems are viewed as an entity.

生態工法設計原則

生態工法設計原則(1) 最少干擾原則(除非必要不要破壞既有生態、景觀，儘量保存所有的生態結構維持其多樣性) 工程規模最小化原則(人為之構造設施越少越好，減少不必要的開發行為) 生物多樣性原則(營造生物棲地的多樣性與生態過程多樣性)

生態工法設計原則(2) 自然環境自我設計原則(運用自然演替、物質循環與河川自淨能力等；工程行為不應超過生態系統之涵容能力) 生態景觀連續性原則(將人造環境和諧漸變的融入自然環境中) 能源使用最小化原則(使用綠色材料，善用太陽能，不要大挖大填之施工方式) 污染物與廢棄物最少化原則(不要增加環境壓力)

生態工法設計原則(3) 循環再利用原則(營建廢棄物回收再利用，建構循環型工程營建系統) 避免二次傷害原則(避免工程造成他處或未來之二次傷害) 生命週期評估原則(將生態觀點導入工程之規劃、設計、施工、維護與除役所有階段中，並評估其外部成本)

生態工法設計原則(4) 在地原則(地方特色、地方觀點、地方智慧、社區參與、就地取材) 整體設計原則(整合性設計，提供全方位解決問題之方法) 連續監測原則(不論在事前規劃、施工階段及完工後之後續追蹤，均應持續相關之生態調查與監測)

我們的環境反映了我們的文化 而文化又被 頑固的傳統與強大的政經勢力所形塑 Design is not neutral. It is molded by powerful political and economic forces. 我們的環境反映了我們的文化 而文化又被 頑固的傳統與強大的政經勢力所形塑

生態工法 參考書籍

Mitsch, W. J. and Jorgensen, S. E Mitsch, W.J. and Jorgensen, S.E., Ecological Engineering : an Introduction to Ecotechnology, John Wiley, 1989. McHarg, I.L., Design with Nature, John Wiley, 1992. Ryn, S,M, and Cowan, S., Ecological Design, Island Press, 1996. Schulze, P.C., (ed.), Engineering Within Ecological Constraints, National Academy Press, 1996.

二十一世紀的土木工程師 必須涵養生態的理念 並具備生態設計的手法 方能帶領世界邁向永續 我們是永續工程師