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世界第一個生態(tài)村:英國貝丁頓零能源發(fā)展居住區(qū)BEDZED

日期: 2018-04-28
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? ? ? ?2004年WWF發(fā)表的《LIVING PLANET REPORT 2004》介紹了一項(xiàng)令人鼓舞的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)成果--英國貝丁頓零能耗發(fā)展項(xiàng)目(Beddington Zero-Energy Development, BedZED)?!柏惗☆D零能源發(fā)展社區(qū)”位于倫敦西南的薩頓鎮(zhèn),整個項(xiàng)目占地1.65公頃,包括82套公寓和2500平方米的辦公和商住面積,2002年完工。通過巧妙設(shè)計(jì)并使用可循環(huán)利用的建筑材料、太陽能裝置、雨水收集設(shè)施等措施,英國倫敦南部的貝丁頓社區(qū)成為“全球生態(tài)球”的典范。它是英國第一個,也是最大的碳平衡生態(tài)社區(qū)。除了獲得可持續(xù)發(fā)展獎,BedZED還被列入“斯特林獎”的候選名單。

? ? ? ?同英國一般郊區(qū)住宅相比,BedZED必要的能源供應(yīng)則采用太陽能、生物能,實(shí)現(xiàn)自給自足,不需要使用石油等含碳燃料,不會向空氣中增加額外的二氧化碳,住戶總能源需求降低60%,熱量需求降低90%,熱水能耗降低57%,電力需求降低25%,用水降低50%和普通汽車行駛里程降低65%,因此稱為“零能源”。除此之外,BedZED還在水處理、廢物利用、綠色交通等諸多方面有著全新創(chuàng)舉,在“不降低生活質(zhì)量的同時把握好環(huán)境界限”方面積累了無數(shù)的經(jīng)驗(yàn)和得失。

1.?零采暖設(shè)計(jì)
? ? ? ? 在此小區(qū)設(shè)計(jì)中,為了減少建筑能耗,設(shè)計(jì)者探索了一種零采暖(Zero-heating)的住宅模式。英國為高緯度地區(qū)島國,氣候溫和潮濕,夏季溫度適中,但冬季寒冷漫長,有大約半年都為采暖期。針對這一特點(diǎn),在BedZED項(xiàng)目中,建筑師通過各種措施減少建筑熱損失及充分利用太陽熱能,以實(shí)現(xiàn)不用傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)的目標(biāo)。房屋外墻采用30公分的空心墻,所有窗子都是內(nèi)充氬氣的兩層或三層中空玻璃,此外建筑門窗的氣密性設(shè)計(jì)和混凝土結(jié)構(gòu),都保證了建筑極好的保溫性能。由于保溫性能良好,“生態(tài)村”里無需使用空調(diào)。屋頂上的風(fēng)斗,不但可以通風(fēng),還能調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。除了零采暖設(shè)計(jì),在BedZED中,還采用了自然通風(fēng)系統(tǒng)來最小化通風(fēng)能耗。

2.風(fēng)帽設(shè)計(jì)
? ? ? ?采用了自然通風(fēng)系統(tǒng)來最小化通風(fēng)能耗。經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的“風(fēng)帽”(WindCowl)可隨風(fēng)向的改變而轉(zhuǎn)動,利用風(fēng)壓給建筑內(nèi)部提供新鮮空氣,同時排出室內(nèi)的污濁空氣。而“風(fēng)帽”中的熱交換模塊利用廢氣中的熱量來預(yù)熱室外寒冷的新鮮空氣。根據(jù)實(shí)驗(yàn),最多有70%的通風(fēng)熱損失可以在此熱交換過程中挽回

3.清潔能源利用
? ? ? ? 利用太陽能和生物能。首先整個小區(qū)的生活用電和熱水的供應(yīng)由一臺130千瓦的高效燃木鍋爐來提供。其來源包括周邊地區(qū)的木材廢料和鄰近的速生林。而計(jì)劃中的穩(wěn)定來源為其鄰近的生態(tài)公園中良好的速生林。樹木成長過程中吸收了二氧化碳,在燃燒過程中等量釋放出來,因此它是一種零溫室氣體排放的清潔能源。其次交通工具的能源需求由太陽能電力來滿足。小區(qū)發(fā)展了一種私車“合營”模式,這種模式允許幾戶居民共同使用一輛汽車。
? ? ? ?值得一提的是BedZED的三個能量回收和利用設(shè)備
  • CHP熱電聯(lián)產(chǎn)工廠,燃料為附近樹木修剪肥料,木屑在全封閉的系統(tǒng)中碳化,發(fā)出熱并產(chǎn)生電能,燃燒過程不產(chǎn)生二氧化碳,其凈碳釋放為零。
  • 光電板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的同時也起著遮陽作用。
  • 被動式熱壓通風(fēng)扇:完全由風(fēng)力驅(qū)動,內(nèi)部設(shè)有熱交換器,通風(fēng)的同時可回收排出廢氣中的50%到70%熱量
4.水資源利用
? ? ? ?節(jié)約用水、利用雨水、回收污水。BedZED采用了多種節(jié)水器具,并有其獨(dú)立完善的污水處理系統(tǒng)和雨水收集系統(tǒng)。生活廢水被送到小區(qū)內(nèi)的生物污水處理系統(tǒng)凈化處理,部分處理過的中水和收集的雨水一起被儲存用于沖廁所。而多余的中水則通過水坑滲入場地下部的砂礫層中,重新被土壤所吸收。

5.建筑材料
? ? ? ?BedZED為了減少對環(huán)境的破壞,在建造材料的取得上,制定了“當(dāng)?shù)孬@取”的政策,減少交通運(yùn)輸,并選用環(huán)保建筑材料,甚至使用了大量回收或是再生的建筑材料。項(xiàng)目完成時,其52%的建筑材料在場地35英里范圍內(nèi)獲得,15%的建筑材料為回收或再生的。例如項(xiàng)目中95%的結(jié)構(gòu)用鋼材都是再生鋼材,是從其35英里范圍內(nèi)的拆毀建筑場地回收的。而選用木窗框則減少了大約800噸的制造過程中的二氧化碳排放,相當(dāng)于整個項(xiàng)目排放量的12.5%。
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2024 - 09 - 30
沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)是一種位于海洋與陸地交界處的生物多樣性豐富的獨(dú)特生態(tài)環(huán)境。它不僅具有重要的生態(tài)功能,在碳儲存、環(huán)境凈化和防風(fēng)護(hù)堤方面發(fā)揮著重要作用,還對人類社會活動有著極大的支持和調(diào)節(jié)作用。氨氣是大氣環(huán)境中含量豐富的堿性氣體,其在沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)中的作用不可忽視。但是,過量的氨氣輸入也給其帶來了一系列問題。沿海鹽沼生態(tài)系統(tǒng)NH3源和匯研究背景介紹氨(NH3)是大氣中含量最多的堿性氣體。在氣溶膠形成中發(fā)揮重要作用,而氣溶膠會對人類健康產(chǎn)生不利影響,同時會降低能見度,改變地球輻射平衡,并通過大氣沉積促進(jìn)活性氮(Nr)的全球再分配。農(nóng)業(yè)集約化是NH3的主要人為來源,導(dǎo)致進(jìn)入生物圈的Nr增加一倍。NH3的其他來源包括工業(yè)過程、車輛排放及土壤和海洋的揮發(fā)。農(nóng)業(yè)和城市源通過大氣沉積過程直接或間接排放NH3,其會改變鹽沼的結(jié)構(gòu)和功能。此外,大氣沉積過程是NH3進(jìn)入沿海水域的主要途徑, NH3沉積到敏感的...
2024 - 09 - 30
棕色碳(BrC)是一類在近紫外和可見光區(qū)吸收光輻射的有機(jī)碳,不僅對大氣造成輻射強(qiáng)迫,更是對大氣光化學(xué)反應(yīng)速率有著重要作用。BrC不僅影響著大氣的輻射平衡和氣候變化,還直接關(guān)系到區(qū)域空氣質(zhì)量與公眾健康。本論深入探討了棕色碳發(fā)色團(tuán)的光學(xué)性質(zhì)與化學(xué)成分之間的密切關(guān)聯(lián),為更準(zhǔn)確地評估其在環(huán)境系統(tǒng)中的行為和影響提供了科學(xué)依據(jù)。棕色碳發(fā)色團(tuán)光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)成分之間的聯(lián)系背景介紹棕色碳(BrC)是大氣有機(jī)氣溶膠的重要組分,在紫外到近紅外波段具有較強(qiáng)的吸光能力,對全球氣候變化和大氣化學(xué)過程具有重要影響。BrC結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類眾多、來源廣泛。大量研究表明生物質(zhì)燃燒、煤燃燒、機(jī)動車尾氣、生物排放以及二次有機(jī)氣溶膠等是BrC的重要來源。芳香族揮發(fā)性有機(jī)化合物,如苯同系物和衍生物,也可能是BrC發(fā)色團(tuán)的重要前體。但是,不同源排放的BrC進(jìn)入大氣后,受到復(fù)雜的大氣化學(xué)過程,其光學(xué)性質(zhì)和化學(xué)結(jié)構(gòu)會發(fā)生很大的變化。研究方法...
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摘要土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)在全球碳循環(huán)中起著非常重要的作用,而高光譜遙感已被證明是一種快速估算SOM含量的有前景方法。然而,由于忽略了土壤物理性質(zhì)的光譜響應(yīng),SOM預(yù)測模型的準(zhǔn)確性和時空可遷移性較差。本研究旨在通過減少土壤物理性質(zhì)對光譜的耦合作用來提高SOM預(yù)測模型的時空可遷移性?;谛l(wèi)星高光譜圖像和土壤物理變量,包括土壤濕度(SM)、土壤表面粗糙度(均方根高度,RMSH)和土壤容重(SBW),建立了基于信息解混方法的土壤光譜校正模型。選取中國東北的兩個重要糧食產(chǎn)區(qū)作為研究區(qū)域,以驗(yàn)證光譜校正模型和SOM含量預(yù)測模型的性能和可遷移性。結(jié)果表明,基于四階多項(xiàng)式和XG-Boost算法的土壤光譜校正具有優(yōu)異的準(zhǔn)確性和泛化能力,幾乎所有波段的殘余預(yù)測偏差(RPD)均超過1.4?;赬G-Boost校正光譜的SOM預(yù)測精度最 高,決定系數(shù)(R2)為0.76,均方根誤差(RMSE)為5.74 g/kg,...
2024 - 05 - 20
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