袁理

摘? 要：本文闡述了如何將雨水收集與生活污水處理技術(shù)、熱交換通風(fēng)系統(tǒng)和太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)運(yùn)用到住宅設(shè)計(jì)中。生態(tài)技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合，不僅創(chuàng)造了良好的空間環(huán)境，而且大幅度降低了能源消耗。利用生態(tài)大師軟件對(duì)節(jié)能效果進(jìn)行模擬評(píng)估，為生態(tài)技術(shù)的運(yùn)用提供了有力依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生態(tài)技術(shù);雨水收集;生活污水處理;熱交換通風(fēng)系統(tǒng);太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)

分類號(hào)：X92

一、雨水收集與生活污水處理

如圖1所示，落在屋頂上的雨水通過(guò)管道被收集到蓄水池中;室內(nèi)的沖廁污水通過(guò)管道引向室外的污水凈化池中凈化，又被引入到花壇中繼續(xù)凈化，最后被引入蓄水池中儲(chǔ)存;盥洗水通過(guò)管道被引入到花壇中凈化后，也被儲(chǔ)存到蓄水池中;蓄水池中被凈化過(guò)的水再通過(guò)管道被引入到室內(nèi)用來(lái)沖廁，還可以用來(lái)灌溉和洗車。如果蓄水池中的水收集過(guò)多，可以通過(guò)管道被引入到排水溝中去，避免水溢出蓄水池。室外的污水凈化池需要定期做污泥清理，否則達(dá)不到理想的凈化效果。

雨水收集與生活污水處理計(jì)算的研究對(duì)象是標(biāo)準(zhǔn)住宅單體，通過(guò)計(jì)算得出了每年各部分用水的體積和各部分用水之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。用來(lái)洗滌每年消耗的飲用水量是157680L，通過(guò)屋頂每年收集到的雨水量是188206.4L，每年用來(lái)沖廁的水量是236520L。洗滌與沖廁的廢水需要經(jīng)過(guò)多次凈化，在凈化的過(guò)程中有所損失，最后得到的凈化水量為275940L，再加上每年收集到的雨水量，總共得到的凈化水為464146.4L。凈化水再被用來(lái)沖廁，還剩下227626.4L，這些水可以被用來(lái)灌溉和洗車，最后多余的水可以通過(guò)溢流被引入排水溝中。

二、熱交換通風(fēng)系統(tǒng)

熱交換通風(fēng)系統(tǒng)為室內(nèi)提供充足的新鮮空氣，同時(shí)將污濁空氣排出室外，也為室內(nèi)的采暖和制冷節(jié)省了能量。

它的工作過(guò)程可分為三種情況：（如圖2所示）

⑴夏天白天，從樹蔭處吸收溫度較低的新鮮空氣，通過(guò)地下管道的過(guò)濾和冷卻進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)污濁的熱空氣通過(guò)廢氣管道排出室外，起到了通風(fēng)和制冷的作用。

⑵夏天夜晚，系統(tǒng)關(guān)閉，打開所有窗戶形成自然通風(fēng)。

⑶冬天，從室外吸收新鮮空氣，通過(guò)地下管道的過(guò)濾和加熱進(jìn)入室內(nèi)，污濁的熱空氣通過(guò)廢氣管道排出室外，同時(shí)開啟設(shè)置在太陽(yáng)能煙囪盡端的熱回收裝置，將廢氣中的熱量回收到地下新鮮空氣管道中重復(fù)利用，節(jié)省了能量。

三、太陽(yáng)能加熱系統(tǒng)

利用太陽(yáng)能板收集太陽(yáng)輻射能量，通過(guò)管道輸送到放置在屋頂?shù)睦錈崴粨Q箱中，給冷水加熱，熱水再通過(guò)管道輸送到各層的暖氣中為室內(nèi)供暖。另一部分熱水則通過(guò)管道輸送到各層供日常生活使用。（如圖3所示）

四、生態(tài)大師能量模擬與計(jì)算

1.研究的對(duì)象與方法

研究的對(duì)象是標(biāo)準(zhǔn)住宅單體，在生態(tài)大師中建立單體的模型，然后附上相應(yīng)的材質(zhì)。利用此模型可以模擬計(jì)算出太陽(yáng)能收集器每年收集到的太陽(yáng)輻射能量，每年采暖、制冷消耗的能量以及各部分能量之間的關(guān)系。（如圖4所示）

2.太陽(yáng)能收集器每年收集到的太陽(yáng)輻射能量計(jì)算

研究對(duì)象為單體模型中的太陽(yáng)能板，計(jì)算出太陽(yáng)能收集器每年收集到的太陽(yáng)輻射總能量為50629.49kWh，但這些能量不能被完全使用，估算有50%的損失，因此實(shí)際被利用的能量大約是25314.75 kWh。

3.每年采暖消耗的能量計(jì)算

利用單體模型計(jì)算出每年采暖消耗的總能量為89712.85kWh。

4.每年制冷消耗的能量計(jì)算

利用單體模型計(jì)算出每年制冷消耗的總能量為12596.08kWh。

5.標(biāo)準(zhǔn)住宅單體每年能量輸入與輸出的差值估算

住宅單體每年總的能量輸入約120814.75kWh，每年總的能量輸出約115808.93kWh，它們之間的差值約5005.82kWh（如表1所示）。這表明在輸入與輸出的過(guò)程中，能量損失約5005.82kWh。能量輸入與輸出的差值越小，說(shuō)明住宅越節(jié)能。

五、結(jié)論

在住宅設(shè)計(jì)中，把建筑設(shè)計(jì)和生態(tài)技術(shù)相結(jié)合，使技術(shù)設(shè)備成為建筑中不可缺少的一部分;在創(chuàng)造良好的空間環(huán)境同時(shí)，節(jié)省了基礎(chǔ)能源的消耗。特別是生態(tài)大師軟件在能量計(jì)算中的應(yīng)用，將節(jié)能效果數(shù)字化，增強(qiáng)了生態(tài)技術(shù)運(yùn)用的說(shuō)服力。

參考文獻(xiàn)：

[1]Gerhard Hausladen，ClimaSkin，München，HOCHTIEF Construction AG，2006

[2]Roberto Gonzalo，Karl J. Habermann，ENERGIEEFFIZIENTE ARCHITEKTUR，München，2006

[3]Gerhard Hausladen，Michael de Saldanha，ClimaDesign，München，Saint Tropez，2004

大連市建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院股份有限公司? 遼寧大連? 116021