世界人口不断增长的同时,世界各国正处于城市化飞速发展的进程当中。联合国环境规划署指出,到二十一世纪五十年代初,全球人口预计上升至92亿,城市人口将达到63亿。人口膨胀和城市区域的不断扩张,推动了自然资源、能源、食品、土地等资源需求的增长。城市化所带来的能源危机、粮食危机、土地资源短缺、环境污染等重大问题,逐渐受到世界各国的高度重视,并且在各个方面探索寻求人类可持续发展的道路。建筑行业的能源消耗占全行业能源总消耗量的30%,其能源飞速消耗的态势愈演愈烈。近年来,国内传统的城市规划和建设模式是以资源消耗、能源消耗、环境污染为代价的生态不可持续的发展模式。唯有从根本上做出建筑范式的变革才能改变建筑行业所产生的环境恶化的不利态势。本文吸收都市农业、绿色建筑技术、智慧城市的相关观点,提出新的建筑范式–––生产性建筑,并对建筑的生产性变革做出研究。通过研究分析现代建筑的历史性演变进程,总结出建筑演变的关键因素是环境的变化,而建筑的生产性变革是有效利用和生产资源的合理结果,是建筑可持续发展的生存之道。通过分析历史的生产性过程,论证生产性建筑的历史必然性,并对生产性建筑做出概念性定义。基于此,通过案例分析对生产性建筑的建筑系统、技术策略、市场政策以及生活方式的新范式做出系统的阐述。此外,本文试图探索生产性建筑的功能系统及其结构、运行机制和性能等,通过环境、能源和食物里程的分析,对其综合环境效益、能源效益、自然-经济-社会复合系统的整合优势做出论证。文章最后总结生产性建筑的基本原则和策略,并结合城市案例,在生产性建筑的基本观点影响下展望未来的“生产性城市”。通过研究,本文所提出的建筑的生产性变革,是希望建筑能够实现与能源生产、粮食生产、城市资源调和与能源互通的有机关系。为倡导建筑和城市的可持续发展提供一个新的可能性。