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碳中和建筑的19項技術措施

發布日期:2021-06-01 作者: 點擊:

導  讀  

在建筑師的零碳實踐中往往要和工程師以及設備提供商緊密合作,下文中我們給出了碳中和建筑的19項建議。由于中國幅員遼闊,建筑師遇到的問題和挑戰不一而同,因此我們建議讀者因地制宜的考察策略。


01 陽光房

對于北半球的建筑主要窗口南向、北向窗戶較小的聯排建筑是最理想的被動太陽能設計。可以通過南向高處窗戶在冬季利用入射角度較低的太陽光進行被動式采暖。


02 遮陽板

南向遮陽板對于夏熱冬暖地區而言是一種調節太陽輻射的工具。夏季太陽高度角較高光照將落在遮陽板上方,化為電能和熱能;冬季太陽角度較低太陽輻射將射入低度角的陽光房。


03 蓄熱體

當房間溫度升高時,墻面和地面自動吸熱,而當溫度降低時放熱實現熱量平衡。夜間通過窗戶的啟閉來補充冷量。


04 保溫墻體

保溫墻體。沒有室內供暖裝置,卻能在大多數溫帶氣候地區的冬季保持舒適的室內溫度。


05 中空low-e玻璃

窗框利用熱斷橋進行設計。外部和內部框架是被隔開的,緊固件不連通斷熱橋,使框架熱性能降低到接近玻璃中心性能值水平。


06 粉煤灰混凝土結構

混凝土砌塊可就地取材,將高爐礦渣混凝土和可再生骨料相結合。墻體材料可以火電廠煤燃燒產生的粉煤灰作為原材料,以粉煤灰的比例為55%配比而成。


07 熱反射外墻涂層

當室外熱量和能量輻射進入到納米熱反射涂層時,92%的非可見光會被反射,而不會進入室內。通過這樣的涂料,實現室內外環境溫差,達到冬暖夏涼的效果。


08 零碳地板

木質地板選用符合加拿大森林管理委員會標準的木材,通過碳中和實現零碳,每平方厘米釋放7個負氧離子。


09 屋頂綠化

在北側屋面種植蔬菜香料等作物。在烈日下具有遮熱、斷熱與冷卻的作用。由于植物蒸騰作用帶走室內熱量實現降溫作用。


10 光伏發電

太陽能電池板將太陽的輻射能力轉換為電能,利用光電效應將太陽輻射能直接轉換成電能。建筑電力能源無法輸入國家電網。新產生的能源輸入電池組和逆變器組的局域微電網。


11 太陽能熱水器

太陽熱水器依靠玻璃真空集熱管,把太陽能轉換成熱能。熱能提供給館內生活熱水和溶液除濕需要的熱量。集熱管受陽光照射面溫度高,背陽面溫度低,管內水便產生溫差,利用熱水上浮、冷水下沉的原理使水產生微循環而達到所需熱水。


12 水源熱泵系統

通過輸入少量高品位能源,實現低溫位熱能向高溫位轉移。在夏季將建筑物中的熱量釋放到水體中去。以達到給建筑物室內制冷的目的;冬季通過熱泵機組從水源中提取熱能,實現采暖。


13 風帽

風帽是一種安裝在屋頂的風驅動熱回收裝置,通過自主風力尋向裝置確定建筑周邊風力的主要方向,并且將室外風動力轉化為室內建筑通風的動力,從而免去了傳統空調通風系統的能耗同時回收70%的顯熱和潛熱。


14 溶液除濕

溶液除濕將空氣和易吸濕的鹽溶液接觸,使空氣中的水蒸氣吸附于鹽溶液中而實現的空氣除濕過程。除濕后溶液自身會變稀,需要再生。


15 雨水回收

屋面及陽臺雨水經專用管道收集后排入設置于南樓北邊的地下雨水貯水池,經過集成式雨水處理設備處理后,貯存于雨水清水池,處理后的雨水加壓采用變頻系統,提供建筑用水量。


16 給水系統

生活用水通過加壓供水,采用變頻給水方式提供生活用水。通過全變頻調整,滿足水量及壓力變化要求。


17 毛細管輻射

采用冷輻射毛細管末端將水源熱泵制取的中溫冷水或低溫熱水經傳輸系統轉化為冷輻射。通過輻射的方式直接與室內環境和用戶進行冷熱交換。這種以輻射方式為主的冷熱交換極大簡化了能量從冷熱泵到終端用戶(室內環境)之間的傳遞過程,大大減少了不可逆損失,提高了低品質自然冷熱源的效率。


18 能耗監控系統

能耗監控系統能夠監視能耗和建筑使用情況并且協助建筑智能做出決策。系統可直接連接電表、水表、燃氣表、流量計算儀,實現高效的能量計量現場采集,同時支持以有線和無線以太網方式實時傳輸,并且耗能設備遠程集中控制和管理。


19 生物質能源

生物能鍋爐將來自餐廳的剩飯剩菜和廢棄物進行控制性厭氧發酵,產生出的生物氣體進行發電和發熱。生物氣體是各種有機物在隔絕空氣時經過厭氧微生物的分解代謝而產生的一種可燃性氣體。實現剩余能源需求的自給自足。


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