中水技术及太阳能技术在绿色住宅中的应用

中水技术及太阳能技术在绿色住宅中的应用
摘要：绿色住宅是基于人与自然持续共生原则和资源高效利用原则而预计建造的一种能使住宅内外物质能源系统良性循环，无废、无污、能源能实现一定程度自给的新型住宅模式；现代住宅区要求向节水型、雨污水资源化、无害化型的方向发展；
关键词：可持续发展，绿色住宅，中水系统，太阳能与建筑一体化，上海生态住宅示范楼，日本经堂杜
绿色建筑是21世纪国际建筑业发展的主要趋势。

基于对国内外绿色建筑发展的经验探索，其理念可以概括为“节约能源、节省资源、保护环境、以人为本”十六个字。

它是指为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，同时在建筑全生命周期中实现高效率的利用资源(能源、土地、水资源、材料等)，最低限度地影响环境的建筑物。

1.绿色住宅的产生及含义
1.1绿色住宅的产生
当环境污染、臭氧层空洞、温室效应、资源匮乏等一系列问题接踵而至，联合国提出了可持续发展战略，呼吁全球关心环境、关注未来。

世界各国亦纷纷加大环境宣传力度，积极倡导可持续的生产方式和消费模式。

绿色生产、绿色消费概念应运而生，绿色产品随之面世。

绿色住宅是自然主义的兴起与环保运动高涨的产物。

住宅被赋予了充分的可持续发展的设计理念和充满想象空间的绿色概念。

1.2绿色住宅的内涵
绿色住宅是基于人与自然持续共生原则和资源高效利用原则而预计建造的一种能使住宅内外物质能源系统良性循环，无废、无污、能源能实现一定程度自给的新型住宅模式。

这种住宅最显著的特征就是亲自然性，即在住宅建筑的规划设计、施工建造、使用运行、维护管理、拆除改建等一切活动中都尽可能地把对自然环境的负面影响控制在最小范围内，实现住区与环境的和谐共存。

2.绿色住宅的适用技术
2.1中水技术
现代住宅区要求向节水型、雨污水资源化、无害化型的方向发展。

不少国家已着手建筑中水道系统的研究和实施，各国根据自己区域的特点,确定出适合其国情的中水回用技术。

2.1.1中水的含义
中水是指水质介于(上水)自来水与(下水)污水之间的水。

一般是城市污水经净化处理后,达到国家《城市杂用水水质标准》或其它用途的相应回用水水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。

主要用于厕所冲洗、园林浇灌、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、景观及设备冷却等。

2.1.2中水系统形式
中水处理及回用按市政条件分三种情况考虑：
（1）有市政中水管网，小区污废水合流
小区内排水采用污废水合流，排水经化粪池简单处理后排入市政污水管网。

中水系统水源为市政中水。

这种系统形式是最为推荐的。

（2）无市政中水管网，小区污废水分流
小区内排水采用污废水分流。

污水经化粪处理后排入市政污水管网;废水经小区废水管网收集至小区中水处理站，处理达到回用标准后回用。

中水系统水源为小区回收的杂排水。

（3）无市政中水管网，小区污废水合流
小区内排水采用污废水合流。

排水经化粪池处理后经小区污水管网收集至小区污水处理站，经处理达到回用标准后回用。

中水系统水源为小区内回收的排水。

2.1.3中水处理的技术特点
中水处理系统建成后实现了水资源的充分利用，对于严重缺水而又日益扩大城市规模的各个地区意义重大。

(1)建中水处理系统简便易行。

只需要普通电源和相应的建筑面积,对土地地形没有特别要求,可在山坡、平地、地下、屋顶建造。

(2)中水系统设计和施工时应防止中水污染上水。

中水管道与上、下水管道平行埋设时,水平净距应大于0.5m，交叉埋设时,中水管道应位于上、下水管道的中间。

为了防止中水处理系统故障,应设上水作为中水水源的切换装置。

2.2太阳能与建筑一体化技术
太阳能作为清洁、无污染、方便易得的可再生建筑能源，越来越受到人们的青睐。

太阳能与建筑一体化技术在住宅中的应用，技术上除了有光热和光电两个主要方面，还有太阳能与混合通风的结合；布局上主要在屋顶、阳台、外墙等有充足阳光的部位设置。

2.2.1光热方面
光热主要体现在住宅的供应生活热水、供热制冷上。

太阳能热水系统与住宅的一体化除在设计时要考虑太阳能热水系统的布置外，太阳能热水系统自身的体系和形式也将作进一步改进，传统的真空管太阳能热水系统从质量和性能方面都不能满足太阳能与建筑一体化的需要，取而代之的是适应性更大的平板式太阳能集热系统。

建筑一体化设计：太阳能集热器的安装能比较好地与建筑实现完美结合。

以分体式双循环承压运行为主，将储热水箱设在地下室、阁楼或楼梯间、阳台等部位隐藏放置，不占室内空间，避免屋顶、阳台和外墙承重；集热器与住宅屋顶、南立面的阳台护栏、飘窗、墙面等相结合，使住宅外观整体统一，层次丰富，效果突出。

2.2.2光电方面
光电主要体现在住宅的光电转换、照明上。

太阳能光伏建筑一体化BIPV(Building Integrated Photovoltaics)，是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的维护结构外表面来提供电力。

根据光伏方阵与建筑结合形式的不同，BIPV可分为两大类：一类是光伏方阵与建筑的结合。

将光伏方阵依附于建筑物上，建筑物作为光伏方阵载体，起支承作用。

另一类是光伏方阵与建筑的集成。

光伏组件以一种建筑材料的形式出现，光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。

如光电瓦屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。

2.2.3太阳能与混合通风复合能量系统
太阳能与混合通风复合能量系统是一种全新的建筑能量系统，他主要包括3层内涵：
（1）太阳能作为动力来强化自然通风。

太阳能强化自然通风是利用太阳能来加热房间排风，提高排风温度，增加热压，从而强化自然通风。

这种系统通常是在屋面设置太阳能烟囱或将屋面做成太阳能集热屋面的结构
（2）太阳能作为热源来加热室内外空气，空气输运由混合通风系统完成。

直接利用太阳能加热流经空气集热器的空气，或利用太阳能加热温室中的空气，然后由混合通风系统送入房间，这种系统通常用于太阳能采暖。

（3）利用太阳能为混合通风系统进行蓄热。

在混合通风系统中，太阳能蓄热是通过太阳能空气集热器加热的空气流经卵石床或PCM储能设备来实现的。

3.应用实例
上海生态住宅示范楼由一幢代表联排小住宅之一个单元的“零能耗”独立住宅和一幢代表多层公寓的低能耗生态公寓组成，独立住宅建筑面积238㎡，为二层砖混结构，在该建筑中集成了大量一二年内即可在住宅建设中推广应用的绿色住宅实用技术，力求达到“零建筑能耗”的目标。

采用3kW太阳能光伏发电和并网技术，光伏电池每块200W，是目前世界上最大的单块光伏电池，并与屋面结构浑然一体。

生态住宅示范楼注重实现了太阳能集热器与建筑一体化设计：生态公寓的二三层阳台分别安装2.7㎡和4.2㎡的阳台护栏悬挂式太阳能热水系统；独立住宅上方安装了4.6㎡的遮阳屋檐悬挂型太阳能建筑一体化热水系统，为规模化利用太阳能提供了工程示范和应用可行性。

4.总结
我国国民经济的迅速发展，必将促进住宅建设数量和质量继续提升，维护生态平衡、营造绿色住宅，是必然的发展趋势。

绿色住宅时时体现着“以人为本”、“生态”、“可持续发展”的思想。

让人居环境更加舒适、优美、洁净。

我们还要更多的借鉴国外的成果经验，引进国外的绿色新技术。

从而我国的绿色住宅发展的水平，为我国绿色住宅走向国际市场打下基础。

参考文献
1.绿色住宅技术集成与示范——上海生态住宅示范楼[J].住宅科技，2006（03）：16
2.住宅小区建筑中水系统问题探讨[J].住宅产业，2006（02）：31
3.住宅小区中水技术[J].住宅科技，1992（11）：11
4.太阳能技术在多层住宅中的设计应用[J].建筑学报，2001（07）：42
5.太阳能在住宅中的应用现状与建筑一体化技术[J].住宅科技，2008（07）：14。