模塊化生態(tài)環(huán)保建筑綜合解決方案的介紹與相關(guān)分析

/模塊化生態(tài)環(huán)保建筑綜合解決方案的介紹和相關(guān)分析日期:2005-4-2818:35:01來源:原創(chuàng)查看:[大中小]作者：未知熱度：637項目背景：目前波及全球的環(huán)境污染問題已經(jīng)成為制約人類自身可持續(xù)發(fā)展的首要瓶頸：氣候惡化、物種滅亡、溫室效應(yīng)加劇、土地荒漠化、自然災(zāi)難日趨頻繁、人類健康水平持續(xù)下降、稀里糊涂的怪病時有發(fā)生······，這無一不是生態(tài)環(huán)境被嚴(yán)峻污染后所帶來的惡果，而環(huán)境的污染主要是由于工業(yè)化生產(chǎn)和在供應(yīng)人們?nèi)找嬖黾拥哪茉聪臅r，對資源的濫采濫伐和不斷增大廢水、溫室氣體、廢渣的排量，以及人類家庭生活制造大量固體垃圾、有害氣體和生活污水給生態(tài)圈構(gòu)成的嚴(yán)峻污染所造成的。而據(jù)有關(guān)專家所做的相關(guān)統(tǒng)計資料表明：全球的能源消耗中約有30%以上的能源消耗在家庭住宅建立、采暖、空調(diào)制冷和日常生活中；約有50%的垃圾為居住和生活有關(guān)的建筑垃圾和生活垃圾，約有45%的污水是從包括住宅、酒店、辦公樓等建筑中排出的生活污水。而家庭住宅廣泛運用的空調(diào)設(shè)備中的氟化合物制冷劑又是導(dǎo)致地球大氣臭氧層破壞的重要元兇之一，另據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料表明，目前已經(jīng)出現(xiàn)全球性的淡水資源供應(yīng)驚惶問題，我國就約有60%的沿海城市淡水資源匱乏，全國約有35%的農(nóng)村地區(qū)取用淡水困難。所以，越來越多的政府和個人起先意識到愛惜環(huán)境應(yīng)當(dāng)把降低家庭對常規(guī)能源消耗、限制生活垃圾的制造和排放、削減生活污水的排放，放在重中之重的位置（最近國家所制定的十五規(guī)劃方案，就把生態(tài)環(huán)境愛惜和節(jié)約用水放在重中之中的位置），同時也有越來越多的人，希望社會能夠供應(yīng)高度節(jié)能、對生態(tài)環(huán)境的索取盡可能少、破壞盡可能小，且居住平安、便利的智能化生態(tài)環(huán)保建筑（據(jù)了解，許多發(fā)達國家的探討人員在政府的大力支持、激勵下，正在著手探究、探討這種可工廠化生產(chǎn)的高智能、生態(tài)環(huán)?；膶硇徒ㄖ?。我們就是基于這樣一個背景，立項探討?yīng)殑?chuàng)這一高度模塊化、智能化、節(jié)能、節(jié)水、且向環(huán)境排放的污染物盡可能少的模塊化智能型生態(tài)環(huán)保建筑（綜合解決方案）的。特點及功能：模塊化生態(tài)環(huán)保建筑綜合解決方案主要適合于建立政府辦公樓、高品位的寫字樓、酒店、學(xué)校校舍等（住宅樓型模塊化生態(tài)環(huán)保住宅正在設(shè)計中），這種生態(tài)住宅的面積可以從二千平方米~數(shù)萬平方米、建筑層數(shù)相對比較適合十層以下的低層建筑。其突出特點主要有以下四個方面：一、模塊化即該住宅包括墻體、框架、房頂、門窗在內(nèi)的絕大部分部件均為由工廠流水線生產(chǎn)出的標(biāo)準(zhǔn)模塊（主要由彭化陶瓷、輕鋼、水泥、輕質(zhì)發(fā)泡材料、玻璃纖維增加筋，健康環(huán)保型自然復(fù)合材料內(nèi)護面板（由多種經(jīng)過特別處理的保健型自然植物纖維復(fù)合而成）、帶有固定插接口的支撐立柱、拉固部件等幾大部分組成，該建筑在建立時將模塊運輸?shù)椒课菟诘?，利用吊裝設(shè)備按組裝程序進行現(xiàn)場組裝*（在組裝之前要預(yù)先打好地基、修好地下室，安放好生物質(zhì)能發(fā)生系統(tǒng)及水的處理存儲系統(tǒng)），接受這種模塊化結(jié)構(gòu)，建筑的運用面積和同建筑面積的磚混結(jié)構(gòu)的一般建筑相比，將增大6%以上，房屋保溫性能將至少提高兩倍以上，可以使房屋建立的勞動強度減小80%，建立時間縮短85%以上，建筑垃圾排放量削減88%以上,幾乎一年四季均可施工建房。二、高度智能化該住宅自身具有多種智能，首先它有一套完善的防火系統(tǒng)，當(dāng)室內(nèi)有失火跡象時，智能防火系統(tǒng)首先會自動發(fā)出二級報警指示，若該系統(tǒng)認(rèn)定為失火時（通過困難的智能運算分析），該系統(tǒng)就會自動啟動一級報警和自動滅火系統(tǒng)，除通知主子外，自動通過通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通知消防部門，同時向著火點精確地放射高壓滅火劑，將火災(zāi)消退或限制住火勢，為消防贏得時間。本系統(tǒng)的智能性還體現(xiàn)在，可以自動檢測室內(nèi)的空氣成分、干濕度、溫度，并自動通過運算，實行一個最優(yōu)化的方案通過《室內(nèi)空氣多效應(yīng)處理系統(tǒng)》進行即時調(diào)整，把室內(nèi)空氣模擬調(diào)整到類似于初夏季節(jié)，在一陣突如其來的雷雨過后，森林四周或湖邊的空氣的成分（清爽、松軟、干凈、富含氧氣及負(fù)離子）。該系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)保特性體現(xiàn)在該生態(tài)建筑利用多種可再生能源協(xié)同為建筑供應(yīng)正常運行所須要的各種能源，年平均可同比削減常規(guī)能源消耗60%左右。具體來說該建筑依據(jù)型號不同，在該生態(tài)建筑上選擇設(shè)置了太陽能弧面采光墻及配套的隔熱反輻射保溫設(shè)施（本獨創(chuàng)人的一項相關(guān)獨創(chuàng)，在南方不須要該套機構(gòu)）、房頂設(shè)有和住宅結(jié)合為一體的《建筑一體化太陽能空調(diào)系統(tǒng)》（本獨創(chuàng)人的一項相關(guān)獨創(chuàng)）、《可自動跟蹤調(diào)整傾角的光電池發(fā)電系統(tǒng)》、《全自控葉陣式風(fēng)能發(fā)電裝置》、《折射導(dǎo)光式照明采光眼》和《免維護建筑一體化太陽能熱水器》）、在生態(tài)建筑的四周的地下設(shè)置有《四季型太陽能幫助生物質(zhì)沼氣能源系統(tǒng)》（該系統(tǒng)有保溫結(jié)構(gòu)和太陽能幫助加熱系統(tǒng)，其中的沼氣菌為一種利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的新型菌種，從而使該沼氣發(fā)生系統(tǒng)一年四季產(chǎn)生足夠的沼氣，并能將絕大多數(shù)的有機質(zhì)分解，使沼氣的產(chǎn)生量提高一倍以上）、在房屋的地下設(shè)置有《低溫?zé)峁苄偷責(zé)釤岜醚b置》或地下蓄能裝置，在地下室的能源調(diào)配中心設(shè)置有（或《小型沼氣發(fā)電機》）和蓄電池組和能源支配調(diào)整裝置，智能型能源調(diào)配中心自動依據(jù)天氣變更調(diào)整能源的供應(yīng)，比如在晴朗的天氣，系統(tǒng)將主要支配光伏發(fā)電系統(tǒng)供應(yīng)電能，風(fēng)力較大天氣，調(diào)配裝置將支配以風(fēng)能發(fā)電機為主向住宅供應(yīng)電能，多余的電能儲存在調(diào)配中心的蓄電池組中，當(dāng)遇到連續(xù)陰晦無風(fēng)或風(fēng)力不大的天氣，電能調(diào)配裝置將啟動沼氣發(fā)電系統(tǒng)，利用經(jīng)過預(yù)處理的沼氣發(fā)電，向住宅供應(yīng)電能。這些能源供應(yīng)系統(tǒng)將向生態(tài)建筑供應(yīng)大部分的采溫煦空調(diào)制冷的能量需求、45%電能需求和60%的炊事用熱能和電能需求。三、環(huán)保特性化本系統(tǒng)可實現(xiàn)無回收價值垃圾的近于零排放。其具體措施是：將整個生態(tài)建筑所產(chǎn)生的生物質(zhì)垃圾，包括廚房內(nèi)的菜葉、飯菜渣、動物內(nèi)臟、鱗片、羽毛，貝殼、瓜果皮，以及從建筑四周園圃中修剪下來的花草枝葉等生物有機質(zhì)廢棄物，經(jīng)分別設(shè)置在廚房和室外的粉碎裝置粉碎處理后，通過導(dǎo)入管道，被加入到設(shè)置在院子地下的生物質(zhì)能沼氣發(fā)生系統(tǒng)中，從衛(wèi)生間排出的流體也通過相應(yīng)的管道進入生物質(zhì)能沼氣發(fā)生系統(tǒng)，這些家庭有機垃圾經(jīng)發(fā)酵處理后，將產(chǎn)生大量的沼氣，沼氣再經(jīng)過多級吸附、凈化處理后，作為炊事用氣、冬季幫助采暖用氣和燃料電池（或沼氣發(fā)電機）的反應(yīng)原料，沼氣渣可以支配花木公司或農(nóng)業(yè)公司定期來抽取。對于商品外包裝、舊衣物、舊用具等可回收利用的可再生品，可以分類放置在配套設(shè)置的分類再生物品存放箱中，并由特地的再生物品回收公司定期或預(yù)約取走，加以回收利用。從而使得該生態(tài)建筑可以實現(xiàn)固體垃圾的零排放，使得生態(tài)建筑的環(huán)保性能都到進一步優(yōu)化。

該生態(tài)建筑的環(huán)保特性還體現(xiàn)在：通過《家庭用水的分級處理利用系統(tǒng)》，使整個住宅的用水通過分級處理再生利用，節(jié)約用水60%以上（在南方一些雨水相對足夠的地區(qū)，最高可節(jié)約用水75%）。具體措施是，在生態(tài)建筑的地下，分別設(shè)置了三個帶有不同的水處理裝置的儲水箱（分別是一級、二級、三級儲水箱），一級儲水箱主要用于收集、儲存從本住宅房頂坡面上收集的雨水，二級儲水箱主要儲存洗澡和洗漱用后的水，三級儲水箱主要儲存洗衣和洗車用過的廢水。

經(jīng)過特別設(shè)計的飲用水凈化、活扮裝置處理后的自來水，主要作為生活飲用水，（廚房刷洗用后的廢水，干脆進入沼氣發(fā)生系統(tǒng)）在降水不足季節(jié)的洗浴用水則取自于自來水，在夏、秋、冬季節(jié)，洗浴用水則取自于經(jīng)過凈化、活化、磁化、PH值中和處理后的一級儲水箱收集存儲的雨水（預(yù)料在雨水相對足夠的地區(qū)，全年約有9個月的時間能夠利用收集到的雨水洗?。?，洗澡和洗漱用后的水，通過管道進入二級儲水箱（在嚴(yán)峻缺水的地區(qū)，洗浴用水也可通過特別的處理系統(tǒng)處理后再循環(huán)運用，接著作為洗浴用水，從而進一步節(jié)約用水資源），再經(jīng)過濾及殺菌、活化、磁化處理后，用于洗衣和刷洗車輛，洗衣和刷洗車輛后的水及從院子地面上收集的雨水收集存儲在三級儲水箱中，從三級儲水箱提出的水經(jīng)簡潔的過濾凈化處理后，用于沖廁所和澆灌花草樹木。由廁所排出的流體物質(zhì)進入四季型沼氣發(fā)生系統(tǒng)（沼氣系統(tǒng)的沼氣菌種為借助生物工程轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的新菌種，對有機物的分解率和產(chǎn)氣率都將大幅度提高），經(jīng)發(fā)酵處理后產(chǎn)生沼氣，其沼氣液經(jīng)臭氧發(fā)生處理器除臭后，用于澆灌住宅四周的花草（在干旱少雨地區(qū)，澆灌用沼氣液的不足部分可從三級儲水箱中取水補充），從而使得花木枝繁葉茂，不僅使四周的綠化質(zhì)量大幅度提高，改善建筑周邊生態(tài)環(huán)境和空氣狀況，而且能夠得到足夠的產(chǎn)生生物質(zhì)可燃?xì)庥迷?，形成一個以生態(tài)建筑體系為單元的獨特的良性生態(tài)循環(huán)體系。生態(tài)環(huán)保住宅的水分級處理運用循環(huán)圖示：能源供應(yīng)及調(diào)配供應(yīng)：(注：本報告中的全部數(shù)據(jù)均以北京市的氣候條件作為計算依據(jù)，其它不同氣候條件的地區(qū)，各項數(shù)據(jù)會有確定的偏差，在實際操作中可依據(jù)具體氣候環(huán)境條件的不同對本住宅的局部結(jié)構(gòu)進行調(diào)整)

本住宅的能源供應(yīng)體系示意圖：水的支配及循環(huán)利用狀況：在整個住宅的用水總量中：

廚房用水（包括飲用水、洗涮用水）約占10%。

洗澡及洗漱用水約占24%。

洗衣房用水約占22%。

沖廁所用水約占16%。

澆灌花園約占需水總量的25%。

其它方面的用水約占用水總量的3%。本系統(tǒng)可實現(xiàn)無回收價值垃圾的近于零排放。其具體措施是：將整個生態(tài)建筑所產(chǎn)生的生物質(zhì)垃圾，包括廚房內(nèi)的菜葉、飯菜渣、動物內(nèi)臟、鱗片、羽毛，貝殼、瓜果皮，以及從建筑四周園圃中修剪下來的花草枝葉等生物有機質(zhì)廢棄物，經(jīng)分別設(shè)置在廚房和室外的粉碎裝置粉碎處理后，通過導(dǎo)入管道，被加入到設(shè)置在院子地下的生物質(zhì)能沼氣發(fā)生系統(tǒng)中，從衛(wèi)生間排出的流體也通過相應(yīng)的管道進入生物質(zhì)能沼氣發(fā)生系統(tǒng)，這些家庭有機垃圾經(jīng)發(fā)酵處理后，將產(chǎn)生大量的沼氣，沼氣再經(jīng)過多級吸附、凈化處理后，作為炊事用氣、冬季幫助采暖用氣和燃料電池（或沼氣發(fā)電機）的反應(yīng)原料，沼氣渣可以支配花木公司或農(nóng)業(yè)公司定期來抽取。對于商品外包裝、舊衣物、舊用具等可回收利用的可再生品，可以分類放置在配套設(shè)置的分類再生物品存放箱中，并由特地的再生物品回收公司定期或預(yù)約取走，加以回收利用。從而使得該生態(tài)建筑可以實現(xiàn)固體垃圾的零排放，使得生態(tài)建筑的環(huán)保性能都到進一步優(yōu)化。

該生態(tài)建筑的環(huán)保特性還體現(xiàn)在：通過《家庭用水的分級處理利用系統(tǒng)》，使整個住宅的用水通過分級處理再生利用，節(jié)約用水60%以上（在南方一些雨水相對足夠的地區(qū)，最高可節(jié)約用水75%）。具體措施是，在生態(tài)建筑的地下，分別設(shè)置了三個帶有不同的水處理裝置的儲水箱（分別是一級、二級、三級儲水箱），一級儲水箱主要用于收集、儲存從本住宅房頂坡面上收集的雨水，二級儲水箱主要儲存洗澡和洗漱用后的水，三級儲水箱主要儲存洗衣和洗車用過的廢水。

經(jīng)過特別設(shè)計的飲用水凈化、活扮裝置處理后的自來水，主要作為生活飲用水，（廚房刷洗用后的廢水，干脆進入沼氣發(fā)生系統(tǒng)）在降水不足季節(jié)的洗浴用水則取自于自來水，在夏、秋、冬季節(jié)，洗浴用水則取自于經(jīng)過凈化、活化、磁化、PH值中和處理后的一級儲水箱收集存儲的雨水（預(yù)料在雨水相對足夠的地區(qū)，全年約有9個月的時間能夠利用收集到的雨水洗?。?，洗澡和洗漱用后的水，通過管道進入二級儲水箱（在嚴(yán)峻缺水的地區(qū)，洗浴用水也可通過特別的處理系統(tǒng)處理后再循環(huán)運用，接著作為洗浴用水，從而進一步節(jié)約用水資源），再經(jīng)過濾及殺菌、活化、磁化處理后，用于洗衣和刷洗車輛，洗衣和刷洗車輛后的水及從院子地面上收集的雨水收集存儲在三級儲水箱中，從三級儲水箱提出的水經(jīng)簡潔的過濾凈化處理后，用于沖廁所和澆灌花草樹木。由廁所排出的流體物質(zhì)進入四季型沼氣發(fā)生系統(tǒng)（沼氣系統(tǒng)的沼氣菌種為借助生物工程轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的新菌種，對有機物的分解率和產(chǎn)氣率都將大幅度提高），經(jīng)發(fā)酵處理后產(chǎn)生沼氣，其沼氣液經(jīng)臭氧發(fā)生處理器除臭后，用于澆灌住宅四周的花草（在干旱少雨地區(qū)，澆灌用沼氣液的不足部分可從三級儲水箱中取水補充），從而使得花木枝繁葉茂，不僅使四周的綠化質(zhì)量大幅度提高，改善建筑周邊生態(tài)環(huán)境和空氣狀況，而且能夠得到足夠的產(chǎn)生生物質(zhì)可燃?xì)庥迷?，形成一個以生態(tài)建筑體系為單元的獨特的良性生態(tài)循環(huán)體系。生態(tài)環(huán)保建筑（生態(tài)酒店）的十二大突出優(yōu)點概括:A.模塊化結(jié)構(gòu)。構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化，可實現(xiàn)工廠化流水線規(guī)模生產(chǎn)。

B.借助于智能系統(tǒng)使生活更為便利，平安系數(shù)大幅度提高。

C.依靠可再生能源協(xié)同供能系統(tǒng)，可節(jié)約大量的能源，削減了對常規(guī)不行再生能源的消耗。

D.實現(xiàn)無回收價值垃圾的零排放。

G.實現(xiàn)污水的接近零排放。

H.平均節(jié)約用水60%以上。

J.居住該生態(tài)建筑，無室內(nèi)污染之憂，使健康水平得到提高。

k.抗震性能特別好，八級以下地震不會對房屋造成破壞。

L.平安性能好，從根本上杜絕了火災(zāi)隱患。

M.推廣這種住宅可節(jié)約大量的土地資源（同比即可增加運用面積6%以上）。發(fā)展和應(yīng)用前景分析從環(huán)保的角度來看，隨著全球性的環(huán)境污染加劇，人們的環(huán)保意識在不斷增加，越來越多的人希望為地球的生態(tài)環(huán)境愛惜做出自己的貢獻，盡可能地降低對常規(guī)能源的消耗和依靠，削減固體垃圾、生活污水的排放和節(jié)約生活用水，環(huán)保概念類產(chǎn)品已經(jīng)越來越受到人們的青睞。但從目前的國際專利分類檢索狀況來看，除本獨創(chuàng)外，國際上尚沒有達到本獨創(chuàng)這種可全部模塊化、工廠流水線生產(chǎn)、具有高度智能、高度協(xié)同利用可再生能源、無回收價值垃圾、生活污水的零排放、節(jié)約生活用水70%以上等綜合參數(shù)水平的高生態(tài)環(huán)?；瘶?biāo)準(zhǔn)的智能型模塊化綠色生態(tài)環(huán)保建筑。因而可以