高性能集成房屋在城鄉(xiāng)生態(tài)服務(wù)建設(shè)中的應(yīng)用研究

高性能集成房屋自重較輕，施工現(xiàn)場濕作業(yè)少、施工工期短，房屋氣密性保證了房屋的熱工性能，不僅可大大提高建筑的使用舒適性，而且還能大幅降低建筑的使用成本，在節(jié)能、節(jié)地、降低碳排放的過程中發(fā)揮著重要的作用。1高性能集成房屋在城市生態(tài)建設(shè)中的積極意義1.1?減少對傳統(tǒng)市政管網(wǎng)的依賴傳統(tǒng)的區(qū)域開發(fā)高度依賴各種市政前提條件，運(yùn)行過程中消耗能源和水資源，排放雨水、污水、固體廢棄物以及廢氣等，因此在傳統(tǒng)的建筑開發(fā)之前需要完備的市政設(shè)施配套供給、接納和處理。傳統(tǒng)建筑新建初期，在前期階段需解決很多基礎(chǔ)設(shè)施條件問題，提前敷設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施管網(wǎng)；在實(shí)際過程中，項(xiàng)目建設(shè)周期長，需分期、多步建設(shè)，在長時(shí)間內(nèi)不能達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷、浪費(fèi)投資的同時(shí)，其效率和經(jīng)濟(jì)性也無法得到保障。1.2?降低資源能源約束對城鄉(xiāng)發(fā)展的影響資源短缺極大地限制了我國城市化的發(fā)展，其中資源短缺主要包括水資源短缺、能源短缺等。城市化極大地增長了對電、煤、石油、燃?xì)獾饶茉吹男枨?，給生態(tài)環(huán)境帶來了非常大的壓力。從水資源來看，過去城市供水的主要問題是缺乏供水和排水設(shè)施。隨著城市人口的急劇增加，生產(chǎn)和生活用水將急劇增加。此外，河流、湖泊等地表水和地下水質(zhì)也受到了嚴(yán)重污染。專家估計(jì)，將會(huì)導(dǎo)致我國660多個(gè)城市地表水資源短缺，200多個(gè)城市嚴(yán)重缺水。1.3?環(huán)境友好型城市建設(shè)隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國水污染、空氣污染等全球化問題日益突出。有近80?%河段的水不適合飲用，有50?%的地下水受到污染。僅水污染每年造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)400億元。近年來，我國30?%的土地被霧霾籠罩，許多城市空氣污染問題嚴(yán)重，如河北唐山和邢臺等城市已達(dá)到嚴(yán)重的污染水平。此外，隨著小汽車人均持有量逐步增加，大大加劇了空氣污染的程度。此外，我國眾多城市存在垃圾堆積處理與垃圾污染的問題。1.4?裝配式集成建設(shè)方式通過規(guī)劃層面對地塊功能的不同功能需求進(jìn)行多種單元式功能模塊的拼裝組合（圖1），采用裝配式模塊的快速構(gòu)建方式，完成兼具功能性、舒適性和生態(tài)性的集成式城市多功能體。

（a）

（b）圖1?多種單元式功能模塊拼裝組合示意（a）功能單元整理組織；（b）組合拼裝綜合體2高性能集成房屋在城市生態(tài)服務(wù)建設(shè)中的應(yīng)用策略建筑功能的單元化和全裝配化，各個(gè)單元主體實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；在不同的城市規(guī)劃要求下進(jìn)行各功能單元的組合，在組合單元之間留出灰空間，形成室外至半室外至室內(nèi)的過渡空間，不僅能節(jié)約能耗、滿足感官舒適性，而且能使各個(gè)使用空間和設(shè)備功能空間在有限的場地范圍內(nèi)更好地融合。主體采用裝配式技術(shù)，降低建造門檻，節(jié)約公共建筑建設(shè)周期，單元化功能模塊實(shí)現(xiàn)菜單式功能服務(wù)組合；將建筑功能單元組合時(shí)采用；光伏發(fā)電用于自用或電能輸出；融合花房景觀的新生水凈化供給系統(tǒng)，內(nèi)部四季花園景觀提升主體附加值；融合公眾服務(wù)包括生活濕垃圾干化處理，創(chuàng)造現(xiàn)金流維持運(yùn)營。通過對城鄉(xiāng)生態(tài)服務(wù)綜合體技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用體系的開展研究，可在雨污水生態(tài)處理及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、生活濕垃圾干化處理裝置研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、集成房屋及光伏建筑一體化研究與開發(fā)技術(shù)上獲得關(guān)鍵突破，為滿足現(xiàn)代城鄉(xiāng)建設(shè)的迫切需要，將水資源的循環(huán)有序利用與能源循環(huán)和經(jīng)濟(jì)自給自足相結(jié)合，形成對自然生態(tài)、經(jīng)濟(jì)投資和能源投資依賴性極低的綜合設(shè)施。有效地解決城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)周期長、建設(shè)條件苛刻的問題；完善基礎(chǔ)設(shè)施、簡易能耗、資源消耗和生態(tài)友好型城市功能的分離；解決基礎(chǔ)設(shè)施功能整合和可持續(xù)運(yùn)營的資金來源問題；實(shí)現(xiàn)建設(shè)易操作性，功能可復(fù)制性，以水、能源創(chuàng)新技術(shù)為載體，實(shí)現(xiàn)自運(yùn)營，節(jié)約政府支出；實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)、社會(huì)可持續(xù)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)；促進(jìn)生態(tài)、產(chǎn)業(yè)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)融合發(fā)展。3高性能集成房屋在城市生態(tài)服務(wù)建設(shè)中應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)3.1?高性能集成房屋及光伏建筑一體化融合技術(shù)集成房屋為超低能耗建筑，采用裝配式建筑構(gòu)造方法，有利于保障不同功能建筑的整體質(zhì)量和工程質(zhì)量，并且便于運(yùn)輸和現(xiàn)場組合安裝。同時(shí)，該集成房屋在基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用中，通過利用光伏幕墻及光伏屋頂進(jìn)行發(fā)電，形成光伏建筑一體化系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)可得到相對穩(wěn)定的電力，滿足建筑的照明需求，并作為補(bǔ)充能源應(yīng)用于制冷系統(tǒng)，該做法可在用能峰值期間有效降低用電負(fù)荷，在保證用電安全的同時(shí)，節(jié)約制冷能耗。此外，搭配建立光伏電站智能遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺，在節(jié)能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測、設(shè)備運(yùn)行分析、發(fā)電量評估分析，及時(shí)有效地提供光伏電站檢測及智能運(yùn)維服務(wù)，最終在該集成房屋具備一定規(guī)模后實(shí)現(xiàn)自發(fā)自用、余量上網(wǎng)、電網(wǎng)調(diào)節(jié)。3.2?雨污水分散生態(tài)凈化與建筑功能景觀融合技術(shù)雨污水分散生態(tài)凈化與建筑功能景觀融合技術(shù)：與生態(tài)服務(wù)相融合的污水生態(tài)處理設(shè)施布設(shè)方法。構(gòu)建適用于城鄉(xiāng)生態(tài)服務(wù)建筑及其周邊片區(qū)的雨污水綜合利用技術(shù)體系，研發(fā)柔性高強(qiáng)度拼裝式透水鋪裝和雨水蓄凈一體化技術(shù)，具備雨水的滲透、凈化、回用和調(diào)蓄功能；基于潮汐流人工濕地的污水生態(tài)處理技術(shù)，開發(fā)出城鄉(xiāng)污水資源化智慧生態(tài)一體式終端，能夠?qū)崿F(xiàn)與生態(tài)服務(wù)綜合體功能融合的布設(shè)方法，實(shí)現(xiàn)功能性、景觀性的融合。3.3?小型生活濕垃圾干化、資源化與建筑融合技術(shù)高性能集成房屋在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了小型生活濕垃圾干化資源化與建筑融合技術(shù)（圖2）：以生態(tài)集約、綠色節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、空間適宜、健康安全為基本原則，以濕垃圾安全處理和高效回收為核心，通過技術(shù)創(chuàng)新對濕垃圾進(jìn)行干燥和壓縮，最終實(shí)現(xiàn)濕廢物在服務(wù)區(qū)的便捷處理和再利用。圖2?小型生活濕垃圾干化、資源化與建筑融合技術(shù)示意4?結(jié)論在土地方面，高性能集成房屋高品質(zhì)功能復(fù)合生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施可實(shí)現(xiàn)高效集約利用城市空間，多場景適用實(shí)現(xiàn)模塊化安裝；在能源