分析园林景观设计中的原生态环境
分析园林景观设计中的原生态环境
园林景观设计是指利用各种自然要素或人工要素创造和安排环境空间以满足人们的需要和享受的手段,下文来浅析园林景观设计中的原生态环境。
摘要: 园林景观设计已经渗透到城市和住宅建设的各个方面,从花园、庭院、公园到城市广场、街道、街头绿地、校园、社区等,无不被景观设计所覆盖。作为设计师该用怎样的心态和方式处理好园林景观与“原生态环境”的关系?怎样做到“功能性、艺术性、生态性”的完美结合?我们的观点是:绿色的不一定是生态的,在利用大自然的同时,一定不要忘记善待大自然。
关键词:园林景观设计原生态环境
Abstract:Landscape design has penetrated into cities and residential construction each aspect, from garden, the garden, park in the city square, streets, street greening, campus and communities, all without exception is covered landscape design. As a designer should use the mentality of how and way to handle good landscape and the "original environment" relationship? So how to achieve "functional sex, artistic, ecology" perfect combination? Our idea is that: the green is not necessarily the ecological, in using nature at the same time, don't forget the good nature.
Keywords:landscapedesignoriginal ecological environment
1园林景观设计及我国园林景观设计的现状
园林景观设计是指利用各种自然要素或人工要素创造和安排环境空间以满足人们的需要和享受的手段,它是以空间审美为主导的、艺术与工程技术相结合的学科,以物质化的手段表现出文化的精神价值。具体地讲就是在一定的地域范围内,运用园林艺术和工程技术手段,通过改造地形、种植植物、营造建筑和布置园路等途径创造美的自然环境和生活、游憩境域的过程。通过园林景观的设计,使环境具有美学欣赏价值、日常使用的功能,并能保证生态可持续性发展,它在一定程度上,体现了人类文明的发展程度和价值取向及设计者个人的审美观念。
中国经济的快速发展带来城市建设的日新月异。我国的城市建设在过去几十年的快速发展中,很大程度上存在着以牺牲我们赖以生存的自然环境为代价,原生态的美在新城市规划建设中遭到了严重的破坏,取而代之的是高楼大厦、人工山水原本自然天成的山、水、湖、石等生态环境,换来的是一马平川的地形或人工堆砌的小山,从而体现出了园林景观、建筑、环境的不和谐性。当代景观设计师面临挑战是那些越来越多的看来毫无价值的废弃地、垃圾场、或其它被人类生产生活破坏了的区域,这与我们前辈的情况完全不同,他们有更多的机会选择那些具有良好潜质的地块,具有造园价值的土地,进行锦上添花。因此,今天的景观设计师更多地是在治疗城市伤疤,用景观的方式来修复城市的肌肤,促进城市各个系统的良性发展,为人类提供一个安全、洁净、舒适、美丽的生活空间。功能合理、满足了不同人广泛的使用需要的作品,意味着是高效的,而一定的.资源投入产生了最大的效益,也意味着符合一定的生态原则人类的资源是有限的,最容易得到的资源就是通过高效利用现有资源而节约下来的那部分资源,所以生态主义已经从一种实验或意识变为一种与经济密切相关的因素而艺术的作品,意味着具有引人注目的潜质,它可以改善一个地区的视觉环境,提升一个地块的价值,这又与社会经济联系在一起。因此具有合理的使用功能、良好的生态效益和经济效益及高质量的艺术水准的现代景观是当今许多设计师们必须追求的。目前,从城市规划、园林景观设计及建筑设计与施工来看,主要存在着以下几个方面的不足:
1)在设计或规划中忽略了原生态的保护对人类生存环境的重要性,设计中往往是对原生态是一种破坏。主要体现在原生态的山体、水系、自然植被等生态环境的破坏,如:在建设中推掉原生态山体而重建人工山体等。
2)在施工过程中因施工不当对原生态环境的破坏和造成环境污染,使生物栖息地逐渐消失,造成生态的不平衡性,最终导致自然灾害频繁发生
3)在设计和施工中不注重原生态环境的充分利用,而一味注重景观的再造,不注重资源的再利用,造成工程成本造价的提高,造成不必要的投资和浪费。
4)在设计与施工中对地域文化和历史文化的破坏。
2原生态环境的特征及相对性
园林景观设计中的原生态环境是指一切在自然条件下生存的东西,是生物和环境之间和谐共生的一种生存发展状态。它是一个复杂多变的开放系统,不仅包括了各种资源、气候、地貌、水文、土壤等自然条件,并且还蕴含了丰富多彩、各具特色的地域、人文生态文化。今天人们认为只要是依山傍水、树木覆盖的景观设计就是原生态环境的设计只要花费大量人力物力形成的绿色景观效果,就是生态意义上的“绿色”,其实不然,真正的绿色原生态设计就是最少限度地向自然索取,最大限度地与自然和谐相处。一般来说,人为建造的任何环境,无论多么“生态”,都不可避免地要改变甚至破坏原有的自然条件,而环境原始的自然风貌和自然条件是最最“生态”的。因为它按照自然规律,经过千百年自然选择和淘汰之后发展、演化起来的。这样的“自然”一旦加入人为因素,必然要使用“人工”材料,留下“人工”痕迹,这样肯定会改变甚至阻断“自然进程”,从而对环境的原始生态形成各种干扰。在这个意义上讲,所谓“原生态环境”并不是完全“原生态”的,其中也包含人对自然的改造和加工。“人为”因素对自然的改造和加工并不应该完全被排斥,因为纯粹的生态环境固然良好,但这种环境并不一定适合人的生存和生活。在这种情况下,人们为了获取更有利于“人”的生活环境,来改变自然——这无可厚非。不应当将人与自然对立起来,而应将人看作自然系统中的一个因子。问题的关键是:人们“改变”自然后创造出的新环境对自然是不是友好?是不是合乎自然规律和生态原则?设计应该是人为的过程与生态过程相协调,对环境的破坏达到最小。那么到底这样的破坏减少到一个什么样的程度是最小,这个度的把握是没有、也不可能有一个定论。因此狭义的原生态环境是相对的,应当是在现有的知识和技术条件下朝这一方向努力的园林景观设计。
3原生态环境设计的原则
对场地原有元素的保留和对原有材料的再利用作为一种生态的景观设计手法自20世纪70年代一直受设计师的青睐。生态设计的最直接的目的是资源的连续利用和环境的可持续发展。在园林景观设计中,反对只讲过去,不讲现在和未来,在注重经济效益,社会效益,自然效益的同时应做到将设计理念及设计原则贯穿项目的始终。
具体地讲就是遵循生命的规律,如反映生物的区域性顺应基址的自然条件,合理利用土壤、植被和其他自然资源依靠可再生能源,充分利用日光、自然通风和降水选用当地的材料、特别是注重乡土植物的运用注重材料的循环使用并利用废弃的材料,以减少对能源的消耗,减少维护的成本注重生态系统的保护、生物多样性的保护与建立发挥自然自身的能动性,建立和发展良性循环的生态系统体现自然元素和自然过程,减少人工的痕迹。这些表现形式是多方面的,但具体到每个设计,可能只体现了一个或几个方面。通常,只要一个设计或多或少地应用了这些原则,都有可能被称做“生态设计”。
4对自然友好的得与失—以云南丽江原生态环境设计规划为例
对一个城市来说,在其形成的初期,由于生产力比较低下,人们会自觉地沿着原始地形,顺应自然条件尽量少动土方,节省建设成本,同时又使城市的风貌和景观比较丰富,而且少有对自然生态系统的破坏。这样的城市就是对自然友好的城市,是懂得如何与自然相处的城市。然而,随着科技的发展和人们生活空间的不断拓展,这种最初的对自然的友好已经越来越少见。我们现在的城市建设,由于可以凭借各种技术手段,所以不仅有能力而且有条件将自然原有的一切改变得面目全非,并且完全将人的主观意图强加于自然,使自然成为人的意志的产物。回过头来权衡得失:它也许在某种程度上给了人们方便感。但与此同时,为修补给自然系统造成的损害,人们所要付出的代价常常会远远超过享用到的舒适与方便,我们的确得到了很多,但我们失去得更多。除自然环境外,不仅仅是“文化景观”,而是城市的历史和性格。在我国众多的名胜古迹中也有一部分完美的原生态设计经典,如活着的世界遗产—— 丽江古城就是最好的案例。
具有800年历史的丽江古城是一个鲜活的、不断生息运转的多民族聚居的城市,这在中国的99座国家级历史文化名城中是首例,在世界也属罕见。丽江虽具多民族文化精髓,却不失纳西民族之风采。古城位于中国云南省西北部丽江县境内,它始建于宋末元初 ,明时具规模。占地面积38km2,“城依水存,水随城在”,规划区内没有规矩的道路网,而是依山就水,不求方正,不拘一格地随地形水势沟渠建房布街道路亦结合水系坡势而建,曲径通幽,不求平直,形成空间疏朗和谐的街景。最值得骄傲的是丽江古城不是死城,它现在生活着6000多户居民,商业活动频繁,仍是丽江地区、丽江县政治、经济、文化的中心。
丽江的原生态是未经人工改造的自然景观,保持着最初始的原始自然风貌。原生态的自然美没有处处渗透着人为创造因素,彰显着人类的本质力量,也不像共生态的自然美那样暗藏着人类的巧设,达到了人工自然与天然自然的神妙融合,原生态景观的自然美是自然本身和谐本质的一种显现。优美的生态环境是本旅游区吸引游客的最基本要素,为切实把景区保护养育成自然环境优美、远离城市喧嚣的生态旅游和休闲度假胜地,制定了严格的生态保护措施。其中,旅游区生态保护包括对旅游资源的保护和对旅游区整体环境的保护本区的核心景观是优美的自然山水风光和良好的生态环境,因而在开发建设时从用地布局、景观设计、旅游项目设置及游线组织等方面牢牢贯彻“严格保护,统一管理,合理开发,永续利用”的原则,实现休闲度假业的可持续发展。运用原生态景观手法营造回归丽江过去的繁荣,同时也明确阐述了原生态景观的含义,即在自然状态下,未受人为人工影响、干扰原生态景观或生态原状景观,其中的自然与物种的多样性是原生态景观的表现手段之一。对古镇改造的过程,也是对怎样实现传统、现代、原生态以及地域特色有机融合的探索过程。为丽江带来经济上与社会上的多项效益,使其成为环境友好型、资源节约型的新型和谐旅游景区,这一系列的举措值得我们在园林景观原生态环境设计中得以借鉴。
参考文献:
[1]王卫平.明清时期江南城市史研究:人民出版社,1999.
[2]寥志豪.以苏州为中心苏州史话.江苏人民出版社,1982.
[3]王毅.园林与中国文化上海人民出版社,1990 .
[4]李嘉球.苏州状元.上海社会科学院出版社,1993.
[5]周维权.中国古典园林史.清华大学出版社,1990.12.
[6]邓显渝.园创景观实践.东南大学出版社,2003. 4.
[7]刘滨谊.现代景观规划设计.东南大学出版社,2003.12.
[8]胡长龙.城市园林绿化设计.上海科学技术出版社,2003.
[9]章采烈.中国园林艺术通论.上海科学技术出版社,2004.
能源的使用对环境的影响:
1、煤炭的开发利用对环境的不利影响。
煤炭消费过程中产生大量二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、烟尘和汞等污染物,是造成大气污染和酸雨的主要原因。煤炭消费过程也排放温室气体,造成全球性环境问题。煤炭在开采过程中会造成矿山生态环境的破坏, 威胁生物栖息环境。主要包括对地表的破坏、引起岩层的移动、矿井酸性排水、煤矸石堆积、煤层甲烷排放等。
2、石油和天然气勘探开采和加工利用对环境的不利影响。
油田勘探开采过程中的井喷事故、采油废水、钻井废水、洗井废水、处理人工注水产生的污水的排放;气田开采过程中产生的地层水,含有硫、卤素以及锂、钾、溴、铯等元素,其主要危害是使土壤盐渍化;油气田开采过程中的硫化氢排放;炼油废水、废气(含二氧化硫、硫化氢、氮氧化物、烃类、一氧化碳和颗粒物)、废渣(催化剂、吸附剂反应后产物)排放;海上采油影响海洋生态系统,石油因井喷、漏油、海上采油平台倾覆、油轮事故和战争破坏等原因泄入海洋,对海洋生态系统产生严重影响;在交通运输业,机动车尾气等造成大气污染,排放一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、铅等污染物;等等。
3、水电开发对环境的不利影响。
水电是一种相对清洁的能源,但其对生态环境仍有多方面的不利影响,主要表现在:截流造成污染物质扩散能力减弱,水体自净能力受影响;淹没土地、地面设施和古迹,影响自然景观,尤其是风景区;泥沙淤积会使上游河道截面缩小,河床抬高,下游河岸被冲刷,引起河道变化;改变地下水的流量和方向,使下游地下水位升高,造成土壤盐碱化,甚至形成沼泽,导致环境卫生条件恶化而引起疾病流行;建设过程采挖石料和填土,破坏自然环境;泄洪道变流装置的安装造成对鱼类等水生生物的破坏,截流阻断鱼类洄游等;会改变河流水深、水温、流速及库区小气候,对库区水生和陆生生物产生不利影响;可能会诱发地震;小水电站还会向生物圈排放一些温室气体(特别是由于水库中生物质的腐烂而产生的甲烷);等等。
4、核能开发利用对环境的影响。
核能对环境的影响主要来自两个阶段:核燃料生产和辐射后燃料的处理。由于人类无论何时何地都处于各种来源的天然放射性辐射之中,通常燃料生产过程的放射性污染较轻,一般不构成严重危害。但它毕竟对人体有害,故仍须予以充分注意。
5、可再生能源开发利用对环境影响的不利影响。
可再生能源开发利用整体上较传统化石能源来说,更加清洁安全,但是开发利用可再生能源仍然会带来一些环境问题。如风能开发中,风机会产生噪声和电磁干扰,并对景观和鸟类产生负面影响等。太阳能开发也会产生不利环境影响,主要是占用土地、影响景观等。此外,制造光伏电池需要高纯度硅,属能源密集产品,本身需要消耗大量能源。含镉光伏电池(CdTe, CIGS)的有毒物质排放虽然在安全范围之内,但公众仍担心对健康的危害。生物质能利用对环境的不利影响,主要是占用大量土地,可能导致土壤养分损失和侵蚀,生物多样性减少,以及用水量增加。用汽车运输生物质会排放污染物。另外,农村居民使用薪柴和秸杆等生物质能作炊事和供热燃料的传统利用方式引起的室内空气污染,对居民健康产生严重危害。地热资源开发利用的环境影响主要是地热水直接排放造成地表水热污染;含有害元素或盐分较高的地热水污染水源和土壤;地热水中的CO2 和H2 S等有害气体排放到大气中;地热水超采造成地面沉降等。海洋能是洁净的能源,对环境不会产生大的不利影响。但潮汐电站会对海岸线生态环境带来一定影响;波浪能发电装置能起到使海洋平静的消波作用,有利于船舶安全抛锚和减缓海岸受海浪冲刷,但波浪能发电装置给许多水生物提供了栖息场所,促使其繁殖生长,可能会堵塞发电装置;海洋温差发电装置的热交换器采用氨作工质,氨可能会污染海洋环境;建在河口的盐差能发电装置,还要解决河水中的沉淀物和保护海洋生物的问题。
再生能源包括太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽,用之不竭的能源,不需要人力参与便会自动再生,是相对于会穷尽的非再生能源的一种能源。
应用方面,例如水能的应用形式就是水利发电,像坝式水电站、河床式水电站、引水式水电站。
人类使用再生能源的原因主要有以下几点:
1、科技的进步让此类能源更加“好用”;
2、化石能源是有限的,不仅其价格会日渐增涨,而且终会有枯竭的时候;
3、某些再生能源(如风能、水力、太阳能)不会排放温室气体(如二氧化碳),因此不会增加温室效应的风险;
4、为了增进能源供应安全,减少对进口化石能源的依赖,并满足对可持续性能源的需求。
其中,在城市景观照明管理方面,要严格控制景观照明项目建设,控制景观照明的设置范围、规模、亮度、能耗密度等指标。使用高能效产品,严格执行照明标准,及时淘汰高能耗灯具,鼓励在城市照明设施建设和改造中安装和使用太阳能等可再生能源利用系统。
按照优先保障民生的原则,城市照明设施运维单位采取精确等量分时照明等节能措施。根据冬夏日、节假日、重大节日和活动、电力供应充足和紧张期等不同时期、时段,调整完善运营管理方案,合理压减景观照明的运行时间和规模。因地制宜建立集中型智能照明控制系统,提升节能减排成效。
在建筑工地节能管理方面,要严格执行建筑节能法规标准,认真贯彻执行建筑节能有关法律法规及《建筑节能与可再生能源利用通用规范》等强制性标准。加大对新型绿色节能技术和可再生能源推广应用力度,在建筑施工中优先使用自动启停水泵控制系统、用电设备时间控制器、LED照明系统、太阳能路灯、空气能热水器等节能装置或设备,进一步促进能源节约和循环利用。
广东省住房和城乡建设厅将结合《中华人民共和国节约能源法》《广东省绿色建筑条例》实施效果评估及检查,对建筑节能、绿色建筑、建筑施工、城市景观照明等方面的政策执行、项目实施、日常管理等情况进行抽查,加强建筑领域能耗“双控”考核。
省市建筑领域节能专项资金要加大对节能典型工程的推广支持力度。积极创造条件开展绿色金融试点,支持节能改造合同能源管理,淘汰高耗能的技术和产品,加快推进既有建筑、景观照明的节能改造。
绿色建筑的景观设计
当前,绿色建筑正以前所未有的速度遍及世界各地,可再生能源与绿色部品的使用越来越普遍,不仅数量显著增长,而且绿色意识与观念正深入人心,人们对绿色建筑的良好预期正逐年上升。下面我为大家准备了绿色建筑景观设计的文章,欢迎阅读。
一、绿色建筑的定义
绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材) 、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。以人、建筑和自然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。
二、绿色生态住宅小区景观的特点
生态园林景观设计是指运用艺术设计的方法,对室外环境景观进行艺术创作和设计,它的主要对象是自然景观和人文景观。其涉及建筑学、城市规划学、美学、历史学及宗教信仰等各方面内容。生态园林至少包括三个方面:一是具有观赏性和艺术美,可以美化住宅小区,让住宅居民生活在愉悦的自然景观下,为他们提供调养身心,休闲娱乐的好环境,二是通过光合作用,改善生态环境功能,净化空气三是调控自然风,植物可以影响气流的速度和方向,起到调控自然风的作用。通过生态景观设计既可以引导自然风进入住宅小区内部,促进住宅小区通风,也可以防止寒风和强风对住宅小区内外环境的不利影响。归纳起来,主要具有以下特征:
1、发展性
自然景观与人文景观会根据气候、时间以及时代的不同不断发展变化。这些变化主要表现在景物的不同和具体的空间布局转换不同。所以在设计时,既要把景观对象作为一个地区文化与传统的延续,同时又要用发展和变化的眼光来看,充分考虑景观的可持续发展和对未来生活影响。
2、综合性
生态园林景观设计是一门涉及多个学科且相互作用渗透的综合体,它包含自然景观和人义景观两大系统,它本身的复杂性决定了它综合性特点。 它不仅要研究各个组成因素,更重要的是将其综合为统一的整体,研究各组成因素与它们的相互组合关系。
3、手法的多样性
由于景观本身的内容是极其丰富的,它们所呈现的形式也必然是多种多样的。它往往是设计者当地景观的构成和特点,运用当地的材料和方法,并结合时代气息的材料和技术而所做的设计。
三、关于绿色生态住宅小区的景观设计的探讨
1、根据生态园林原理,在满足居住区绿地使用功能的前提下,还应努力创造丰富多彩的景观效果。生态园林中的景观设计应该体现出科学与艺术的结合.人与自然的和谐。我们对景观的合理设计应源于对自然的深刻理解和顺应自然规律,还要懂得不同地形、土壤、气候等因素与植物的相互关系。只有当这种认识与生态园林美学有机融合,我们才能从整体上更好体现出植物群落的美,并在维护这种整体美的前提下,适当地利用造景的其他要素,来展现园林景观的丰富内涵。以厦门地区一个已获得绿色三星认证的住宅小区为例,生态园林的'景观设计要求设计者必须十分重视并且牢牢把握景观的动态性的同时,还应制定相关设计策略:
(1)、对整个住宅区进行风光模拟:通过对各个代表时节的风向、风力和日照的动态模拟,得出一张不同季节最适宜室外活动和最需要遮阴的区域分布图,直接指导景观设计中功能场地的布置。
(2)、考虑雨水的收集利用:绿色三星项目对非传统水源利用率的要求为30%,通过在地面或地下布置蓄水池收集屋面和地表雨水,同时经过物化过滤处理,作为后期园区浇灌及冲洗用水。
(3)、保证30%的绿地率:如今的住宅小区多为高密度建筑群,室外景观需保证软硬景比例在7:3以上,同时还可以适当增加屋顶花园、垂直绿化等。
(4)、采用透水地面:对除了小区消防车道以外的其他园路及广场,尽量采用透水材料铺地。
(5)、节约用水:在提高非传统水源利用率的同时,大面积绿化浇灌采用节水措施,设置浇灌或者滴灌。
(6)、增加乡土树种的应用:采用五重植物配置,多层次、多种类地运用适当的植被,既丰富景观效果又创造生态的植物群落。
除此之外,在项目预算许可下,还可以设计人工湿地,靠雨水补充水源开设人工护城河,建立自身生态系统来保持水质的清洁布置大面积垂直绿化,改善建筑的节能性能并且丰富景观。
2、从功能出发,将健身广场、儿童活动场地、林荫树阵广场、国际象棋图案铺装及景观小品、螺旋形铺装广场、弧形花架、宿根草花花镜等景观要素,遵循动静分离、分区明确、适度围合、边界开敞的原则合理布局。运动空间开阔平坦、无障碍物儿童活动区铺装图案柔和流畅、铺装形式新颖、色彩丰富、设备及材质安全舒适树阵广场以极富动感的一组倾斜平行线为构图背景,树阵下灵活分布仿树桩桌凳,为居民提供了充足的休闲空间。汀步石与卵石小路巧妙穿插,把各分区空间连接为一体,动静分区相隔却相见,创造轻松、休闲的感觉。
3、水是小区景观设计中重要的组成部分。小区泳池不仅能满足居民的生活需要,而且作为小区最大的水景,通过形式艺术化的处理,从视觉上给人以美感,与建筑物,雕塑,植物及其他艺术品组合,创造出独具风格的作品。同时,在气候和养护条件允许的条件下设置戏水池,保证水质清洁,水深不宜超过35~40 cm。为防止摔跤,湿滑区域的边界处采用防滑材料并加以固定同时还应设置座位,以便成人监督儿童玩水。在住宅小区水环境系统的设计中,可以将人工湿地污水处理系统、景观水系统、雨水收集系统、中水回用系统和绿地系统综合起来进行设计,使污水处理工艺与小区园林及其水景艺术相结合,有利于促进小区良性生态环境建设。
4、在后期的景观维护中,注重采用节水措施和技术。在园区公共区域,布置高效率滴灌系统,将经过计算的水量直接送入植物根部,这样可以减少50%-70%的用水量。在大面积草地上采用自动浇灌系统,同时采用经过净化处理的水,作为景观植物的灌溉用水。
四、绿色建筑生态景观设计的意义
绿色建筑创造的居住环境,既包括人工环境,也包括自然环境。在进行绿色环境规划时, 不仅要重视创造景观,同时要重视环境融和生态做到整体绿化,即以整体的观点考虑持续化、自然化。绿色生态景观设计是顺应历史发展的要求,也是社会可持续发展的重要组成部分。
城市节能的发展趋势表现在:大力加强建筑节能,一方面采用新的节能材料和设备,另一方面研究开发红外热反射技术、高效节能玻璃、太阳能利用技术和建筑节能计算机技术等新的建筑节能技术,。论文写作,新能源城市发展。[10]
城市生活垃圾这一“放错了地方的财富”,已被公认是一种可提供能源的资源,采用高效流化床焚烧技术处理固态垃圾可获得良好的效果,在完成垃圾处理的同时,获得的能源可用于城市热能和电力供应。[11]而城市污水下水道污泥同样可以通过高压热裂解、蒸馏等化学物理手段制造液体燃料[12]。作为城市能源的有力供应。
9.2绿色能源的应用以及对城市建设的作用
绿色能源可概述为清洁能源和再生能源。狭义地讲,绿色能源指氢能、风能、水能、生物能、海洋能、燃料电池等可再生能源,而广义的绿色能源还包括在开发利用过程中低污染的能源,如天然气、清洁煤和核能等。从城市经济可持续发展的角度看,开发绿色能源具有重要的现实意义。坚持节约发展、清洁发展、安全发展,实现可持续发展。[13]
氢能汽车的使用是目前氢能利用的一大亮点:对于发展低碳经济,改善城市空气质量,建设生态、环保城市有十分重要的意义。2010年,我国在北京、上海、大连、郑州等20个城市开展节能与新能源汽车的试点工作。本届世博会上世博园区的196辆观光车采用了安全、便捷、环保的氢燃料。同时配套建设的加氢站是目前世界单体规模最大的一座加氢站。
而太阳能技术是解决未来城市能源问题最重要的突破口,未来的城市应该是太阳能的城市,通过太阳能的规模化应用,有效减少化石能源的消耗和温室气体排放。北京奥运会期间,北京的比赛场地及其相关场所90%使用太阳能照明。青岛奥帆中心安装采用了太阳能景观灯,此类太阳能路灯工程在国内已有很多。[14]通过太阳能屋顶或幕墙等方式,利用光伏组件收集太阳能,产生电能后向住户供电。也可以与公共电网相连接,组成并网光伏系统。这种并网系统因有太阳能、公共电网同时给负载供电,既充分利用了光伏系统所发的电能,供电可靠性又得以增强;同时,建筑本身消耗不完的电量也可反馈给电网,起到调峰作用。论文写作,新能源城市发展。论文写
缺电生活
中国现有9亿人口生活在农村,其中5%左右目前还未能用上电。在中国无电乡村往往位于风能和太阳能蕴藏量丰富的地区。因此利用风光互补发电系统解决用电问题的潜力很大。采用已达到标准化的风光互补发电系统有利于加速这些地区的经济发展,提高其经济水平。另外,利用风光互补系统开发储量丰富的可再生能源,可以为广大边远地区的农村人口提供最适宜也最便宜的电力服务,促进贫困地区的可持续发展。
我国已经建成了千余个可再生能源的独立运行村落集中供电系统,但是这些系统都只提供照明和生活用电,不能或不运行使用生产性负载,这就使系统的经济性变得非常差。可再生能源独立运行村落集中供电系统的出路是经济上的可持续运行,涉及到系统的所有权、管理机制、电费标准、生产性负载的管理、电站政府补贴资金来源、数量和分配渠道等等。但是这种可持续发展模式,对中国在内的所有发展中国家都有深远意义。
室外应用
世界上室外照明工程的耗电量占全球发电量的12%左右,在全球日趋紧张的能源和环保背景下,它的节能工作日益引起全世界的关注。
基本原理是:太阳能和风能以互补形式通过控制器向蓄电池智能化充电,到晚间根据光线强弱程度自动开启和关闭各类led室外灯具。智能化控制器具有无线传感网络通讯功能,可以和后台计算机实现三遥管理(遥测、遥讯、遥控)。智能化控制器还具有强大的人工智能功能,对整个照明工程实施先进的计算机三遥管理,重点是照明灯具的运行状况巡检及故障和防盗报警。
道路照明
●车行道路照明工程(快速道/主干道/次干道/支路);
●小区(广义)道路照明工程(小区路灯/庭院灯/草坪灯/地埋灯/壁灯等)。
目前已被开发的新能源新光源室外照明工程有:风光互补led智能化路灯、风光互补led小区道路照明工程、风光互补led景观照明工程、风光互补led智能化隧道照明工程、智能化led路灯等。
航标应用
我国部分地区的航标已经应用了太阳能发电,特别是灯塔桩,但是也存在着一些问题,最突出的就是在连续天气不良状况下太阳能发电不足,易造成电池过放,灯光熄灭,影响了电池的使用性能或损毁。冬季和春季太阳能发电不足的问题尤为严重。
天气不良情况下往往是伴随大风,也就是说,太阳能发电不理想的天气状况往往是风能最丰富的时候,针对这种情况,可以用以风力发电为主,光伏发电为辅的风光互补发电系统代替传统的太阳能发电系统。风光互补发电系统具有环保、无污染、免维护、安装使用方便等特点,符合航标能源应用要求。在太阳能配置满足春夏季能源供应的情况下,不启动风光互补发电系统;在冬春季或连续天气不良状况、太阳能发电不良情况下,启动风光互补发电系统。由此可见,风光互补发电系统在航标上的应用具备了季节性和气候性的特点。事实证明,其应用可行、效果明显。
监控电源
目前,高速公路道路摄像机通常是24小时不间断运行,采用传统的市电电源系统,虽然功率不大,但是因为数量多,也会消耗不少电能,采用传统电源系统不利于节能;并且由于摄像机电源的线缆经常被盗,损失大,造成使用维护费用大大增加,加大了高速公路经营单位的运营成本。
应用风光互补发电系统为道路监控摄像机提供电源,不仅节能,并且不需要铺设线缆,减少了被盗了可能,有效防盗。但是我国有的地区会出现恶劣的天气情况,如连续灰霾天气,日照少,风力达不到起风风力,会出现不能连续供电现象,可以利用原有的市电线路,在太阳能和风能不足时,自动对蓄电池充电,确保系统可以正常工作。
通信应用
目前国内许多海岛、山区等地远离电网,但由于当地旅游、渔业、航海等行业有通信需要,需要建立通信基站。这些基站用电负荷都不会很大,若采用市电供电,架杆铺线代价很大,若采用柴油机供电,存在柴油储运成本高,系统维护困难、可靠性不高的问题。
要解决长期稳定可靠地供电问题,只能依赖当地的自然资源。而太阳能和风能作为取之不尽的可再生资源,在海岛相当丰富,此外,太阳能和风能在时间上和地域上都有很强的互补性,海岛风光互补发电系统是可靠性、经济性较好的独立电源系统,适合用于通信基站供电。由于基站有基站维护人员,系统可配置柴油发电机,以备太阳能与风能发电不足时使用。这样可以减少系统中太阳电池方阵与风机的容量,从而降低系统成本,同时增加系统的可靠性。
电站应用
风光互补抽水蓄能电站是利用风能和太阳能发电,不经蓄电池而直接带动抽水机实行不定时抽水蓄能,然后利用储存的水能实现稳定的发电供电。这种能源开发方式将传统的水能、风能、太阳能等新能源开发相结合,利用三种能源在时空分布上的差异实现期间的互补开发,适用于电网难以覆盖的偏远地区,并有利于能源开发中的生态环境保护。
开发条件:
●三种能源在能量转换过程中应保持能量守恒;
●抽水系统所构成的自循环系统的水量保持平衡。
虽然与水电站相比成本电价略高,但是可以解决有些地区小水电站冬季不能发电的问题,所以采用风光互补抽水蓄能电站的多能互补开发方式具有独特的技术经济优势,可作为某些满足条件地区的能源利用方案。
的应用向全社会生动展示了风能、太阳能新能源的应用意义,推动我国节能环保事业的发展,促进资源节约型和环境友好型社会的建设,具有巨大的经济、社会和环保效益 。
在北方比较缺水的城市,居住环境中的人工水景要谨慎考虑,尽量节约用水。对于自然存在的如水塘、水池、河流,应加以充分的利用,尽量减少开挖大的水面,应以小而精取胜,多用点、线状水体。同时,在设计的过程中,设计师应考虑到水体的养护问题。例如小水体面积小、自身循环能力差,如何使水循环起来并便于清理,使其真正做到“流水不腐”,是我们应该谨慎处理的问题。
(2)宜下不宜上的原则
此处的下与上是一种相对的关系,宜下不宜上指的是设计的水景尽可能与自然规律、地势相符合,除了特定的一些旱地喷泉,小面积的喷水外,不要设计太多的大喷泉。因为喷泉大多向上喷涌,是需要能量的支持它们来抵消重力影响的,是需要耗费大量能源。因此,为了使水景能符合可持续发展的原则,在现实中,我们最好能充分利用重力作用和原有的地形,用尽可能少的能量来营造尽可能美的景观。
跌水、小水幕、水墙这些表现形式就比较符合这一观点。这类水景实际上是瀑布的一种变形,通过一系列台阶将水流落差降低,同时降低了水和能源的消耗,减少了噪音,丰富了景观的变化。
(3)宜虚不宜实的原则
在水资源缺乏的地区,虚的水景也是很好的解决方法。此处的虚水是相对于实际水体而言的,它是一种意向性的水景,是用具有地域特征的造园要素如石块、沙粒、野草等仿照大自然中自然水体的形状,从而暗示出水的意念。这种表现形式在许多水源丰富的地区也被广泛采用,如澳门通向市督府的大路,采用当地的黑白沙石,以曲线形黑白相间铺装,犹如波浪一般,效果很好。又如台湾基隆河大佳段河川绿地广场设计中,在铺地中拼接海洋生物图案和模型,使人自然联想到海洋,暗示并深化了主题。
(4)科技为先的原则
现代城市水景最引人注目的就是应用现代科技手段形成的水景效果。科学技术的进步使得水景的表现形式更加多样化、自由化。而各种新材料和新技术的运用,也使水景的可持续发展成为可能。过去,许多水景由于耗材多、没有先进的水景配置,严重浪费了水资源,让许多水白白的流走。新技术和新材料的运用使水体可以循环利用,降低了水景的成本,节约了大量的水资源,解决了许多地方的缺水问题,使水景的营造成为可能。许多缺水的城市完全可以利用雨水、中水、海水、太阳能等来满足水景设计的需要,这些都是在过去所无法利用和实现的。我们可以看到,比较有前瞻性的小区纷纷在小区内建设了面积较大的中水处理站和雨水采集回收系统。
(5)遵循自然的原则
不合理的水景规划与设计无疑是对原有自然环境的破坏,有时甚至难以弥补。因此,设计师应对该地区的自然环境、地形地貌等进行详尽的调查,从而设计出符合该地区自然生态的水景。其次,许多水景在施工的过程中,往往在水底做很厚的防水层,从而使水与周围的环境完全隔离,这也是对原有自然环境的破坏。所以,设计师应该尽量少的变动原有的地形地貌,并保持与周围自然环境的联系,才能营造出符合可持续发展原则的绿色水景。
(6)可持续发展原则
①水景能源利用的可持续原则
水景系统的能源消耗应在设计中根据具体情况,尽量采用可再生能源。如不具备使用可再生能源条件,也可采用低能耗设计方案和设备选择。
②采用可持续的构造设计原则
具体为:无害化-采用对环境的负作用及损害最低的方案,避免在使用对其他自然环境掠夺式破坏的材料如避免大量使用破坏山体的山石。生态化-水体池岸、河道等的设计要有利于水环境的生物、植物、鱼类的生存节能化-从住区水环境的生命周期来考察、评估设计方案,优选低能耗的方案综合化-综合审美要求与功能要求、经济与实用、生态效用与日常维护、保养等多方面的要求
③文化的可持续
体现为传统与现代的结合、本土化的设计等。治理自然环境在很多时候也必须与人文环境的治理同时进行,才能取得成效。比如,没有城市卫生的观念以及相应的制度保障,就不可能实现对城市环境污染的治理。中国的7座城市被列入环境污染的前10名,与其说是由于经济发展水平所致,不如说是更缺乏与经济发展水平相适应的文化要素。文化是城市环境的灵魂。一个优秀的居住区不仅要与周围的自然环境浑然一体,而且必须要有文化内涵,要与民族文化传统融为一体。构建一个完善的社会,必须有良好的文化环境,这个社会的发展才是可持续的。
建筑中绿色能源的应用
导语:能源就是向自然界提供能量转化的物质(矿物质能源,核物理能源,大气环流能源,地理性能源)。能源是人类活动的物质基础。在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。
一、我国在建筑节能方面的概况
(一)绿色能源是一种与生态环境相协调的清洁能源
新能源和可再生能源的概念是1981年联合国在肯尼亚首都内罗毕召开的能源会议上确定的。它不同于目前使用的传统能源,具有丰富的来源,几乎是取之不尽,用之不竭,并且对环境的污染很小,是一种与生态环境相协调的清洁能源。联合国开发计划署(UNDP)目前将绿色能源分为三类:1.大中型水电2.新可再生能源,包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能3.传统生物质能。
(二)我国建筑能耗方面的概况
统计数据表明,中国建筑能耗的总量逐年上升,在能源消费总量中所占的比例已从上世纪70年代末的10%上升到近年的27.8%.我国是以煤炭为主要能源的国家,由于我国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷的特点,因此我国的建筑耗能量巨大,燃煤排放了大量有害物质,对环境造成了严重的污染和破坏。据统计,早在1999年我国排放CO26.67亿吨,居世界第2位,其中85%是由燃煤排放的2000年我国排放SO21995万吨,居世界第1位,其中90%是由燃煤排放的。由于污染物的排放造成57%的城市颗粒物超过国家标准,48个城市SO2浓度超过国家二级排放标准。种种数据表明,绿色能源在建筑中的应用和推广已经是迫在眉睫了。
(三)我国建筑节能的发展推动着绿色能源的应用
我国的建筑节能工作开始于20世纪80年代初期,通过各方积极努力,到1995年末,全国建成的节能建筑面积已达4700万平方米,到1998年节能建筑面积达到1亿平方米。各地相继建成一些建筑节能示范工程,如北京安苑北里小区、周庄小区、卧龙小区,天津倚华里小区,甘肃建筑科学研究院宿舍等,这些工程在节能方面都取得了良好的效果。为全面推广节能设计,我国制定了一系列的法规和标准,如《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能设计标准》、《既有建筑节能改造技术规程》、《采暖居住建筑节能检验标准》、《建筑节能管理规定》等。随着建筑节能法规和标准的逐步完善,我国的建筑节能事业将得到进一步的普及和推广。
二、绿色能源在建筑中的应用的研究
(一)开发利用绿色能源是保护生态环境,走可持续发展道路的重要措施
随着能源需求的不断增加,地球上不可再生能源的资源将进一步减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步,在提高能源的使用效率、节约能源的同时还必须要开发和利用绿色环保并可再生的新能源。专家预测,到2060年,全球可再生能源的用量将发展到能源总用量的50%以上,成为未来能源结构的主要部分。采用绿色能源是保护生态环境,走可持续发展道路的重要措施。
(二)绿色能源是经济发展的需要
能源是人类生存与发展的重要基础,经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题,能源短缺成为制约经济发展的重要因素。从建筑材料的生产到建筑施工和建筑物的使用无时不在消耗着大量能源。资料统计,我国的建筑能源消耗占总能源消耗的25%以上,也就是说在全国总能耗中,有1/3是建筑能耗。太阳能和风能作为绿色能源一旦引入建筑,可以实现节约常规能源25%-30%,相当于建设了2000多个三峡水电站。虽然这是一个庞大的建筑一体化的系统工程,但也是可以逐步实现的。随着全世界对绿色能源的不断开发和利用,在建筑中采用新型能源的课题也是硕果累累。我国近几年在利用太阳能进行建筑供暖方面也取得了成功的经验,实现建筑能耗节省45%左右,效益是很明显的。因此在建筑中推广绿色能源技术势在必行。
(三)绿色能源是建筑节能和环境保护的需要
我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质(二氧化碳、硫、氮氧化合物等),是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此,提倡建筑使用绿色能源,减少污染物的排放也是改善生存环境、提高生活质量的一种有效的方法。
(四)绿色能源技术应用于建筑必将在我国的建筑事业中发挥巨大作用
建筑消耗大量能源,当前我国建筑业发展迅猛,把节能、绿色环保、生态技术应用于工程是建筑发展的必然趋势。太阳能、风能、地热能等新型能源在建筑上的有效应用,不仅可以代替资源有限的传统能源,而且可以减少污染物的排放,保护生态环境,它的开发和利用具有广阔的前景和深远的意义。我国具有丰富的新能源资源,目前在太阳能利用方面发展迅速,太阳能电池发电技术在建筑上大量使用,太阳能热水器的用量也以每年20%的速度增长,预计到2015年,太阳能热水器的普及率将达到25%,太阳能发电系统的拥有量将达到320MW.另外,风能、地热能等方面的研发也取得了很大成就,预计新能源必将在我国的建筑事业中发挥巨大的作用。
三、生态节能技术和绿色能源在建筑上的实际应用
(一)生态节能技术在建筑设计上的实际应用
1.建筑规划布局合理。在建筑建设初期做好节能规划,建筑布局要有利于建筑节能。在北方地区尽量让建筑有一个好的向阳面,这样有利于冬季日照。在南方地区建筑通风和遮阳尤其重要,所以在建筑总体布局上应该考虑建筑群体的通风问题,在单体建筑应该考虑夏季遮阳问题。建筑周边绿化的合理布置也能起到建筑节能的作用。
2.建筑体型选择合理。在建筑设计过程中,单体建筑尽量选择外表面较少的建筑形体,因为体形系数较小的建筑能够有效地减少建筑能耗。
3.建筑材料使用合理。建筑的外围护材料对建筑的节能保温起着决定作用,如加气混凝土、粉煤灰砖、陶粒混凝土等材料的使用提高了建筑的节能指标。尤其是近几年采用的聚苯板、挤塑板及复合墙板等建筑外墙材料的使用进一步提高了建筑外墙保温效果,更先进的建筑外墙材料也在不断的被应用于建筑上。门窗也是建筑节能不容忽视的重要部位,因为外门窗的能耗占外墙能耗的一半以上,在建筑节能改造中有“墙改先改窗”的说法。由于我国前几年财力有限,所以门窗的节能改造落后于发达国家。现在随着国家财力的增加和新材料地不断涌现,新型的更加节能的门窗也在不断地应用于建筑上。
4.建筑设备选择及合理使用。建筑设备是建筑内部使用过程中的`主要能耗,选择节能效果好的建筑设备可以大大降低建筑运行成本。节能开关、节能空调、节能水泵等节能设备已经在建筑中普遍使用了,近几年建筑智能化的推广也在为建筑节能起着作用。
(二)绿色能源在建筑使用过程提供能源的应用
1.太阳能光伏发电是我们可利用的最清洁、最丰富的能源。在建筑屋顶及墙面安装太阳能电池发电系统,可以将太阳辐射能直接转换成电能,利用蓄电池组贮存太阳能电池受光照所发出的电能,并可以随时向用电设备供电,从而满足楼内的动力和照明系统的用电需求。太阳能电池发电技术具有许多优点,如安全可靠、无污染、不消耗常规燃料、不受地域限制、维修简便、适合在建筑物上安装等特点,它是当今世界上最具有发展前途的新能源利用技术。
2.太阳能热水系统也在某些地区应用到了冬季建筑采暖,也取得了一些成效。通过铺设在建筑屋顶及阳台下面的太阳能集热管采集热能,再通过循环系统,循环到室内的散热器来进行采暖。
3.地源热泵技术在建筑空调系统上的运用,是利用地表浅层中蓄存的能量,室外空气温度波动很大,但地表面几米以下的地温全年相对恒定的特点(地球表面温度通常保持在15℃左右),在夏季将室内多余的热量不断地排出而为大地所吸收,使建筑物室内保持适当的温湿度。这项技术具有低能耗、对环境影响小、维护费用较低以及设计灵活等突出特点,是一种高效、环保的能源利用系统。
4.将光导纤维技术用于室内应用于室内照明,是通过光导纤维式太阳光导入器和通过光学透镜将太阳光聚焦,用光缆把阳光传送到室内和地下室等地方的一种高科技产品。太阳光导入器安装在室外房顶、阳台、地面、墙壁等能一年四季均照得到太阳光的地方,通过光缆接入室内,这样每天从太阳升起到落下,室内都有固定(可移动)阳光的直射,10多个小时享受免费的太阳光。人们可以在室内阳光下休息、在阳光下工作、在阳光下看书学习、在阳光下用餐……,在人们的卧室、厨房、客厅、书房、办公室等,到处拥有太阳光。光导照明系统把阳光导入到室内来照明,是现如今最健康的照明方式,也是绿色建筑首选产品。
5.垂直风力发电机系统架设在屋顶,可以为建筑提供源源不断的绿色能源,也是多项节能环保措施的一种应用方式。建筑上使用更多科技含量高的新型能源设备和节能设备已经是一个趋势。高技术的绿色能源在建筑上的使用,将为我们节约巨大的资源,是一件造福人类的大事。