生态建筑节能系统及其使用方法技术方案

一种生态建筑节能系统及其使用方法，包括空调生态段和中央单元；空调生态段包括空气过滤层、支撑架、区域级现场控制器，和用于检测室内环境参数的现场级传感器。本发明专利技术采用静音渗灌的方式或滴灌的方式将植物作为建筑物内空气置换的能量来源，采用高科技的系统集成网络技术进行生态集成建筑应用，利用现有楼宇自控技术平台实施生态集成，采用新一代的渗灌方式彻底解决室内绿墙、绿色屏风的供水噪音问题，把涉及到生态集成、建筑节能、室内空气质量、室内环境质量、植物、太阳能、系统控制、室内生态装修等多个学科的前沿技术集成后达到生态节能效果，来解决室内空气质量、室内环境质量问题，适用于大型公建、机场候机楼、写字楼、办公室、家庭等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生态集成建筑应用、建筑节能、室内空气质量、室内环境质量、植物光合作用应用、楼宇自控系统、室内生态装修等
，特别是一种将空气-建筑能耗-生态植物整合集成为一体的高科技生态建筑技术。
技术介绍
1.生态修复 1.1、环境大气污染中国近几十年来经济的迅速发展，致使中国环境的问题日显严峻。能源(特别是煤炭与石油)的大量消耗以及环境保护措施的欠缺，导致中国许多地区严重的空气污染。据世界卫生组织(WH0)2006年的一份报告，世界上污染最严重20城市里包括有16个中国城市。另据世界银行资料，世界上污染最严重30城市里有20个中国城市。北京市环保局污染物排放总量控制处乔淑芳2012年2月对媒体说，“机动车尾气“贡献”了可吸入颗粒物，其中全市氮氧化物排放量中的一半来自机动车尾气。“道路交通的环境污染主要分为交通噪声、大气污染、交通振动三个主要方面。热岛效应Urban heat island effect是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。在近地面温度图上，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，好像突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。根据北京市气候中心2010年7月5日13点58分制作的北京地表温度卫星遥感图显示，热岛效应使北京大部分平原地区地表温度在48° C以上，少部分地区超过54°汽车尾气、大气PM2. 5/PM10和其他有害气体污染、空调(包括排风、车库、厨房)废气等等对城市空气造成污染加速了城市热岛效应。因此改善和修复城市环境，改善和修复建筑物内空调空气质量，将有助于缓解城市热岛效应。1. 2、城市绿容量城市在开发和建设过程中，人为强度利用，大量排放烟尘、粉尘、SO2等有毒气体及光化学烟雾，引起城市大气污染、水污染、土壤污染、噪音污染、光污染、酸雨污染、热岛效应等一系列环境问题，严重恶化了城市及周边地区生态环境，加剧了生态失衡，影响了城市居民的身心健康，威胁着城市的生存与可持续发展。现有在市区植树造林的道路绿化时间长，成活率不稳定，管理困难。因此不能够与现有城市的污染速度匹配，保持良好的城市大气生态环境。2.生态建筑 2.1、室内空气品质IAQ 目前空气污染可能成为中国最大的健康威胁，在高层建筑密集的城市，“室内空气品质”Indoor Air Quality IAQ,急需得到改善。由于现代建筑中空调系统的引进、现代办公设备的普及，以及建筑密闭性的提高，使室内有害气体得不到排放，二氧化碳量升高，导致人们“空调病”、“居室综合症”等种种亚健康状态的产生。目前，室内空气净化研究已成为国际环保领域最关注的问题之一。2. 2、室内环境品质IEQ : 在美国供热制冷空调工程师协会(American Socrity of Heating, RefrigeratingandAir-conditiong Engineers,简称 ASHRAE)1988 年颁布的标准 ASHRE62-1989《满足可接受室内空气品质的通风》中兼顾了室内空气品质的主观和客观的评价，给出的定义为良好的室内空气品质应该是“空气中没有一致的污染物达到公认的权威机构所确定的有害物浓度指标，且处于空气中的绝大多数人(大于或等于80%)对此没有表示不满。” 3、建筑节能 中国建筑能耗占全国能耗消费的28%，其中公共建筑占建筑能耗的21. 7%，建筑能耗总量大且逐年上升。一方面由于中央空调、家用空调不能及时补充二氧化碳以及有害气体含量低、氧气气体含量高的空调新风，建筑物高密度集中的城市里浑浊的气流在空调系统中不断的循环，还有空调系统排出的废气直接进入室外，加速了空气污染的程度。空调空间从节能角度考虑要求“密封化”，加大新风量和节约能耗是一对矛盾，加大新风量，特别是在夏季(冬季)室内、外温差较大的情况下，将会导致空调能耗的增加。4、二氧化碳利用中国能源消耗和环境保护已成为具有国际影响的重大问题。目前广泛采用的固碳方法就是绿化，据统计2001-2004年全国园林绿化维护建设资金支出1137. 3亿元，比“九五”期间的总和还多603. 5亿元充分发挥园林绿化植物的碳汇(森林吸收并储存二氧化碳的能力)功能，将大气中的温室气体(二氧化碳为主)储存于植物根际或土壤中一积极扩大碳汇，是成本较低的减碳途径之一。园林绿地通过植被的蒸腾作用和遮阴可以降低城市的地面和空气温度。建筑物周边的绿地可以有效降低建筑物的能耗。在爱丁堡，防风林可以使办公建筑供暖能耗减少16%-42%。巴顿鲁治、萨克拉门托和盐湖城的模拟研究发现，如果每户都种植4棵乔木，将会使地方电厂每年减少16000t、41000t和9000t的碳排放。5、太阳能利用太阳具有三种能量，太阳的热能、光伏能、生物能，太阳的热能、光伏能都已受到普遍的重视，太阳的生物能在农林业也得到应用。生态建筑节能系统通过一个综合的系统集成技术，将太阳的生物能和植物的光合作用引入生态建筑领域，生态建筑节能系统将会在生态建筑、建筑节能、提高室内空气质量、提高室内环境质量从而实现室内环境修复的现实工程中发挥积极的作用，达到美化我们的生活，创造和谐的生态环境，节省能源，保护资源的多重目标。6.生态集成 中国航天员中心北京时间12月I日17时，我国首次受控生态生保集成试验参试乘员唐永康、米涛在密闭试验舱内进行了为期30天的科学试验，顺利出舱，试验获得成功。 本次试验通过研究密闭系统中人与植物间的氧气、二氧化碳、水等物质的动态平衡调控机制，掌握就地供应乘员新鲜食物的方法，是我国首次真正意义上的受控生态生保系统整合研究。本次试验中，植物培养总面积为36平方米，包括生菜、油麦菜、紫背天葵、苦菊四种可食用蔬菜，主要用于为2名参试乘员提供呼吸用氧，并吸收乘员呼出的二氧化碳，在试验过程中，每名乘员每餐还可亲手采摘并食用新鲜蔬菜30— 50克。受控生态生保系统又称生物再生式生保系统，主要通过高等植物和微藻为乘员生产食物、氧气和水，并去除乘员产生的二氧化碳等气体；该系统的最大特点是物质闭合程度高，能实现系统内食物、氧气和水等基本生保物质的全部再生，可大大减少地面的后勤补给，为乘员提供一个鲜活的绿色环境，并调节其心理状态。据中国航天员中心副主任邓一兵介绍，本次试验中，航天员中心突破了多项关键技术，大气、水和食物的闭合度分别达到100%、85%和15%。据了解，航天员中心受控生态生保系统集成实验平台于2011年建成，具备氧气应急补充、二氧化碳应急去除、大气微量有害气体净化、睡眠保障、卫生保障、医学保障、安全保障等功能，舱内大气环境、光照和营养条件等参数均实现自动控制，确保了参试乘员的基本安全、健康和舒适。现有室内生态技术主要有以下几种 植物墙，人工室内花园，人造景观，室内生态餐厅。以上技术均有不足之处，如不可移动、管理不方便，是纯天然的植物不是量化的设备。还存在成本高、施工复杂、实施周期长、植物生存更换养养困难、无法根据需要移动的问题。此外，以上绿化技术植物叶面积有限，推广中需要考虑的因素太多，人工费用高，周期长，没有理论上的支持等，因此推广周期长、过程复杂、造价昂贵、实施难度大。现有室内IAQ、IEQ技术主要有以下几种 采用多种化学的方式在有污染的室内喷洒化学催化剂等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生态建筑节能系统，其特征在于：包括空调生态段和中央单元（43）；所述空调生态段包括空气过滤层（11）、支撑架（6）、区域级现场控制器（2），以及用于检测室内环境参数的现场级传感器（3）；所述空气过滤层（11）由灌溉层和生态层（7）组合而成，灌溉层和生态层（7）与支撑架固定；所述灌溉层有渗水层（8）和滴灌层（53）两种；所述灌溉层为渗水层（8）时，空调生态段为静音空调生态段（44）；渗水层（8）由下储水箱（18）、上储水箱（34）、水泵（26）、供水管（23）、渗灌出水管（27）、布水器（17）、导水介质（32）、下水位控制器（21）、上水位控制器（33）组成，下储水箱（18）和上储水箱（34）分别设于支撑架（6）的底部和顶部，水泵（26）位于下储水箱（18）内，供水管（23）连接于水泵的出水端与上储水箱（34）之间，上储水箱（34）引出的渗灌出水管（27）向下盘绕于导水介质（32）内部，渗灌出水管（27）上分布有渗水孔（24），上储水箱（34）下部还与横向设置的布水器（17）连通，布水器（17）上开有与导水介质（32）和生态层（7）顶部对应的布水孔（46），下水位控制器（21）和上水位控制器（33）分别设于下储水箱（18）和上储水箱（34）内；所述灌溉层为滴灌层（53）时，空调生态段为滴灌空调生态段（45），滴灌层（53）由储水箱（48）、水泵（26）、供水管（23）、布水器（17）和水位控制器（49）组成，储水箱（48）设于支撑架（6）的底部，水泵（26）和水位控制器（49）设于储水箱（48）内，供水管（23）连接于水泵（26）的出水端与布水器（17）之间，布水器（17）横向设于生态层（7）顶部，布水器（17）上开有与生态层（7）顶部对应的布水孔（46），水帘（47）自上而下贯穿整个生态层（7）；所述生态层（7）由保湿层（14）、基质层（13）、定植层（22）和植物（12）组成，生态层（7）由马蹄钉（51）与支撑板（50）固定后，再整体与支撑架（6）固定，定植层（22）与基质层（13）形成植物级容器（5），定植层（22）和基质层（13）上分布有定植开口（19），植物（12）根部用基质包裹后放入护根膜（54）中，再放入定植开口（19）内，或者植物（12）根部直接固定在定植开口（19）内；所述现场级传感器（3）与区域级现场控制器（2）连接，区域级现场控制器（2）再与中央单元（43）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种生态建筑节能系统，其特征在于包括空调生态段和中央单元(43)； 所述空调生态段包括空气过滤层(11)、支撑架(6)、区域级现场控制器(2)，以及用于检测室内环境参数的现场级传感器(3)； 所述空气过滤层(11)由灌溉层和生态层(7)组合而成，灌溉层和生态层(7)与支撑架固定； 所述灌溉层有渗水层(8)和滴灌层(53)两种； 所述灌溉层为渗水层(8)时，空调生态段为静音空调生态段(44);渗水层(8)由下储水箱(18)、上储水箱(34)、水泵(26)、供水管(23)、渗灌出水管(27)、布水器(17)、导水介质(32)、下水位控制器(21)、上水位控制器(33)组成，下储水箱(18)和上储水箱(34)分别设于支撑架(6)的底部和顶部，水泵(26)位于下储水箱(18)内，供水管(23)连接于水泵的出水端与上储水箱(34)之间，上储水箱(34)引出的渗灌出水管(27)向下盘绕于导水介质(32)内部，渗灌出水管(27)上分布有渗水孔(24)，上储水箱(34)下部还与横向设置的布水器(17)连通，布水器(17)上开有与导水介质(32)和生态层(7)顶部对应的布水孔(46)，下水位控制器(21)和上水位控制器(33)分别设于下储水箱(18)和上储水箱(34)内； 所述灌溉层为滴灌层(53)时，空调生态段为滴灌空调生态段(45)，滴灌层(53)由储水箱(48)、水泵(26)、供水管(23)、布水器(17)和水位控制器(49)组成，储水箱(48)设于支撑架(6)的底部，水泵(26)和水位控制器(49)设于储水箱(48)内，供水管(23)连接于水泵(26)的出水端与布水器(17)之间，布水器(17)横向设于生态层(7)顶部，布水器(17)上开有与生态层(7 )顶部对应的布水孔(46 )，水帘(47 )自上而下贯穿整个生态层(7 ); 所述生态层(7)由保湿层(14)、基质层(13)、定植层(22)和植物(12)组成，生态层(7)由马蹄钉(51)与支撑板(50 )固定后，再整体与支撑架(6 )固定，定植层(22 )与基质层(13 )形成植物级容器(5)，定植层(22)和基质层(13)上分布有定植开口( 19)，植物(12)根部用基质包裹后放入护根膜(54)中，再放入定植开口( 19)内，或者植物(12)根部直接固定在定植开口(19)内； 所述现场级传感器(3)与区域级现场控制器(2)连接，区域级现场控制器(2)再与中央单元(43)连接。2.根据权利要求1所述的生态建筑节能系统，其特征在于 所述静音空调生态段(44)的支撑架(6)为网面，两侧带有护边，顶部带有透水材质或网状的支撑板，导水介质(32)、保湿层(14)、基质层(13)、定植层(22)由定植卡(20)或铁丝与网面固定； 所述滴灌空调生态段(45)的支撑架(6)中部为网面，两侧带有护边，保湿层(14)、基质层(13)、定植层(22)由定植卡(20)或铁丝与网面固定； 所述生态层(7)和支撑板(50)为整体结构或分块拼接结构；分块拼接结构的支撑板(50)由扩展块(55)拼接成整体，生态层(7) —块块由马蹄钉(51)与扩展块(55)固定后，再整体与支撑架(6)固定。3.根据权利要求1所述的生态建筑节能系统，其特征在于所述渗灌出水管(27)上连接有水管接头(52)，所述水管接头为二通、三通或四通接头。4.根据权利要求1所述的生态建筑节能系统，其特征在于所述静音空调生态段(44)或滴灌空调生态段(45)的空气过滤层(11)安装于支撑架(6)的单侧或双侧。5.根据权利要求1所述的生态建筑节能系统，其特征在于所述导水介质(32)为超细化纤制作的布条或水刺复合技术生产的无纺布； 所述保湿层(14)为超细纤维类、树脂化纤类或毡类制品； 所述基质层(13)为超细纤维和无纺布的混纺织物、水刺无纺布、水刺复合技术生产的无纺布或毡类制品；所述基质层(13)有至少两层，外面一层上开定植开口(19)，植物(12)穿过基质层(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：江素霞，
申请(专利权)人：江素霞，北京清润国际建筑设计研究有限公司，
类型：发明
国别省市：