“城市光合作用”可有效解决4个城市问题

慧聪水工业网 2024-05-06 09:58 来源:水业碳中和资讯

引言:蓝色/绿色屋顶有潜力一次性解决4个城市问题:强化雨水收集利用、可持续能源生产、建筑隔热、增加城市生态系统。

城市环境中如何利用屋顶空间?

建筑屋顶在城市环境中潜在用途可分为几类:通常它们只是简单的屋顶空间,或许能安装电信天线;有时,它们被用来安装太阳能光伏板,充分利用建筑物高度为下方建筑提供绿色能源。

建筑屋顶更多应用是近年绿色屋顶受到欢迎。这些屋顶上可种植各种耐旱草类或植物,其好处是:吸收雨水、建筑隔热、净化空气、飞鸟栖息、美化景观以及城市降温。

绿色屋顶固然有许多好处,但其降低建筑物和城市环境热量之潜力受植物环境适应性的限制。

然而,在为城市屋顶选择可持续发展方案时,往往需要在光伏板(能源生产)和屋顶绿化(吸水隔热)间做出选择。不过,情况可能会因阿姆斯特丹曼努里一个项目有所改变;该项目汇集了建筑师、城市规划者、研究部门和技术公司的智慧,共同开发一种集光伏、水回收/灌溉和植被于一体的蓝色/绿色屋顶。

蓝/绿屋顶——在为城

市降温的同时提供能源

在曼努里实施的研发项目为相关公司提供了有关蓝/绿屋顶未来发展可行性的宝贵数据。

该综合解决方案被称为"城市光合作用";其工作建立在早先Smartroof 2.0项目基础之上,证明了蓝色/绿色屋顶出色的隔热性能。

今后,雨水和屋顶不应再闲置。

Permavoid的Rozanne van Vliet 告诉 Aquatech Online:“我们认为应该珍惜和回收雨水这种宝贵资源,以促进城市地区健康发展。我们相信循环水管理解决方案是全球气候适应性城市的关键。因此,我们希望这个项目能够展示可以(并且应该)以各种方式利用屋顶。”

Van Vliet 补充说:“这不是非此即彼,而是既要有太阳能光伏板,又要有能促进生物多样性的屋顶花园,让雨水不白流、屋顶不闲置。”

运行方式

图1为城市屋顶光合作用示意图,包括雨水回收、其在屋顶处理和被植物利用,以及在植物上面架设的光伏板。

Van Vliet 解释说:“这个系统可以储存宝贵的雨水,并通过毛细管灌溉自动将雨水输送至屋顶土壤;这样,植物就可以利用雨水进行生长,被植物蒸发的水反过来又可冷却太阳能光伏板,使其增加发电效率。”

 “城市光合作用”可有效解决4个城市问题

图1 城市屋顶光合作用示意图

典型的绿色屋顶完全依靠雨水来滋养草坪和植物。一旦雨水用尽,还需要自来水进行灌溉。但是,如果存在一个系统可以将建筑中的灰水转化为灌溉用水,那么,即使在干旱情况下,也可以利用这种中水维持屋顶绿化。

其结果是,我们大家都能接受的、且确实为我们提供了对全球城市有益的解决方案。

在曼努里,灰水来自居民淋浴之水。这些水被输送至屋顶植被下排水滞留层,并在那里进行处理。因此,处理过程与蓝色/绿色屋顶本身融为一体。

与传统绿色屋顶相比,水和绿色植物能为建筑提供更多的冷却效果。该系统可以种植多种植物,从而产生更大降温效果。

另一个好处是,植物蒸发几乎是持续不断的,这将为光伏板提供冷却效果,从而提高其效率。

此外,随着光伏效率提高,光伏板所需空间可以减少,这样就可以腾出更多屋顶空间,用于种植更多绿色植物、集水、露台空间开发或进行其它创新。

蓝色/绿色屋顶面临的挑战

曼努里项目将有助于解决在城市环境中更广泛使用蓝色/绿色屋顶潜力方面的许多问题和挑战。

人们不禁要问,是否有足够的灰水可以利用,从而使屋顶成为可行而无需重新使用地下水或饮用水。

曼努里中水收集自居民淋浴水,并在植被下的薄层中进行处理。其他环境中不同屋顶空间可能需要其他解决方案来解决。

蓝色/绿色屋顶具有全球潜力

由于城市几乎没有空间进行水的再利用、收集和储存,而且需要提高可持续性,包括可再生能源的利用,蓝色/绿色屋顶能解决选择光伏板或绿色屋顶非此即彼之难题,同时帮助建筑物保持凉爽。

该项目汇集了研究部门、技术公司、建筑师和城市规划者,共同设计和开发,Van Vliet认为其具有巨大潜力。

Van Vliet 补充说:“结果是我们大家都能接受的,且确实为我们提供了对全球城市有益的解决方案。”

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