1、學校代碼： 10128學 號： 課程論文題 目：節能減排理念下的園林綠化調查 學生姓名：尚文竹學 院：能源與動力工程學院班 級：環科10指導教師：李素英 2013年 4 月 13日節能減排理念下的園林綠化調查【摘要】 當前園林已成為城市生活中必不可缺少的組成部分，為了讓城市園林風景更富有活力，許多園林設計家在園林設計過程中應用現代技術達到這一目的，因此在許多城市中僅僅是園林對能源的消耗就占了相當大的一個比例。在能源緊缺的現狀下，節能減排的理念逐漸深入人心。因此在確保園林視覺美的同時通過對城市園林設計加以改善，減輕園林對能源的消耗以達到節能減排的目的，是現代城市生活的必要條件。【關鍵詞】 節能減

2、排 園林設計 新能源利用 廢物再利用一、引言隨著全球金融危機的爆發，全球性的能源枯竭、環境惡化等一系列問題接踵而來，導致人類即將面臨一場巨大的生存危機。人類社會原有的競爭模式與合作結構悄然發生著變化，在這一現實的威脅下，全球都在追求新能源利用方式與經濟發展模式，力求通過能源的循環利用來達到節能減排的目的。二、節能減排理念下的園林綠化節約能源、防止污染，不單純是一種先進人類的利他主義的高尚行為，它已經成為一項十分緊迫的具有國內外社會硬約束的強制性工作。園林設計者有必要提高認識，加強管理，站在維護人類持續發展所必須的地球生態系統的戰略高度，來完成好建設節能環保型園林的任務。（一）節約型園林所謂節約

3、型園林綠化，是指園林綠化建設、運營、維護過程中，最大限度地減少資金的投入和資源的耗費，同時實現園林綠化綜合效益最大化，從而促進城市園林綠化事業的可持續發展。那些片面追求生態環境效益而忽視資源與能源消耗的園林，片面強調局部環境改善而忽視整體環境惡化的園林，以及片面追求視覺景觀效果而忽視自然演變能力的園林等，都不能稱其為節約型園林。(朱建寧)（二）能源節約型園林綠化長期以來，由于新能源的開發利用效率緩慢，人們對能源的認識一直停留在石油、煤、天然氣等傳統能源上，因此傳統的“能源節約型園林”指的就是在城市園林綠化的過程中，最大限度地減少能源的損耗，實現園林生態效益的最大化。途徑一般就是簡單地通過減少能

4、源使用渠道，降低能源損耗。而隨著全球環境的破壞與資源的緊缺，新能源的開發利用逐漸越來越受人們重視。把開發利用新能源的理念與技術，應用到現代園林綠化的規劃設計中，將對社會發展起到重要作用。因此對于“能源節約型園林”有了新定義：一方面最大限度地減少不可再生能源的損耗；另外一方面大力倡導并推廣因地制宜地充分利用當地取之不盡、用之不竭的綠色新能源，作為園林綠化的主要能源供給，如太陽能、風能、生物能等可再生能源，實現清潔安全的施工建設和日常養護管理。相較于傳統節能手段，這種節能方式更高效、更具經濟效益。三、當前能源節約型園林綠化的設計現狀建設能源節約型園林，需要著重考慮新能源技術在園林綠化中的實際運用，

5、以及新能源特色景觀的創造。將能源科學技術與景觀藝術創造完美的融合，讓人們在游憩能源節約型園林理論與實踐研究過程中，能夠切身體會到新能源的重要性與意義所在，達到寓教于樂的效果，從而推廣園林節能減排理念。（一） 園林中常用的不同節能方式的設計目前節能主要包括兩種途徑：被動式節能和主動式節能。它們最早用于建筑節能領域。“被動式節能設計”強調建筑對氣候和自然環境的順應之意。而“主動式節能設計”是與“被動式節能設計”相對的概念，前者通過建筑設備來維持舒適性，后者通過建筑本身和外環境的合理設計來達到目標。現在這兩種節能途徑已經被廣泛用于多個領域。1. 被動式節能設計園林的被動式節能設計依托于現有場地條件與

6、氣候特點，通過積極的造園手段，合理利用植物、地形、構筑物、建筑等園林要素綜合調節場地環境，以達到微氣候平衡的設計方式。被動式節能是降低絕對能源損耗的重要手段（圖1）。園林使用效果的舒適性很大程度上取決于場地內部的自然環境條件。被動式節能設計的關鍵在于，要從使用者的角度考慮園林總體布局，正確把握場地內部的光照、降雨、風向等自然因素的特征和變化規律，利用傳統造園手法，趨利避害。不依靠復雜的技術，依然能夠為使用者營造舒適的戶外環境。圖1 被動式節能設計示意圖2. 主動式節能設計園林的主動式節能設計是指借助太陽能光伏板、風車、泵等其他復雜的機械控制系統，即通過自然要素以外的人工手段，收集、貯藏和再分配

7、能源的設計方式。主動式節能前期投入較大，必須通過專業的工業設計才能發揮系統的效率。它的優點在于能夠定時、定量地控制、儲存、轉化可再生能源，這是被動式節能無法實現的。目前主動式節能設計已經被采納，并且逐漸應用到園林綠化中。（二） 當前不同類型能源節約型園林設計依據分類原則，結合當今新能源科技和世界園林的發展現狀，可將能源節約型園林分為四大類：以太陽能為主導能源的節約型園林、以風能為主導能源的節約型園林、以生物能為主導能源的節約型園林以及其他能源節約型園林。1. 以太陽能為主導能源的節約型園林設計1.1 太陽能在園林設計中的原理太陽能的開發利用主要是將太陽能轉換成機械能、電能、熱能、化學能等其他能

8、源。雖然太陽能儲量大、分布廣，但是其能量流密度低，且不穩定，因此大規模利用還是比較困難。目前太陽能主流技術有兩大類光熱利用和光電利用。光電有兩大基本途徑：一種是熱發電，先用聚熱器把太陽能轉變為熱能，再通過汽輪機將熱能轉變成機械能，最后利用發電機轉化為電能；第二種是光發電，即通過光伏電池板等太陽能設備，將太陽能直接轉化為電能。（圖2）圖2 光電原理示意圖1.2 太陽能在園林設計中的應用隨著太陽能產品的質量日趨穩定，成本逐漸下降，太陽能應用在園林綠化中所占比重越來越大，減輕了城市能源消耗負擔。例如在設計建造園區園林建筑時，將太陽能聚熱管(板)與建筑形式自然結合，并使用太陽能熱水器熱水供水，使其成為

9、綠地中環保節能的亮點。（圖3,4）圖3 光伏組件與建筑的結合圖4 光伏長廊園林綠化照明是主要的能耗環節，應提倡大量使用太陽能景觀燈，充分利用太陽能創造安全、高效、美觀的夜景氛圍。太陽能景觀燈工作原理就像是一臺小型發電機，通過太陽能電池板吸收光線，轉換成電能，儲蓄到自帶的蓄電池中，期間不會消耗任何額外的電能。而且結合太陽能光板還可以塑造富有特色的景觀效果。(圖5)圖5 太陽能景觀燈原理示意圖另外在園區規劃設計時，可考慮將各種景觀構架、建筑與太陽能電站綜合建設，把景觀和環保聚能設備組合在一起，組成高科技的主題休憩園區。(圖6)圖6 太陽能主題屋太陽能技術優勢在2008年北京奧運建設中發揮得淋漓盡致

10、。北京奧運村采用6千平方米的太陽能熱水系統，在奧運會期間為16800名運動員提供洗浴熱水，奧運會后還能夠供應全區2000余戶居民的生活熱水需求。此外，太陽能光伏發電還在奧林匹克公園等7個工程項目中采用。2 以風能為主導能源的節約型園林設計2.1 風能在園林設計中的原理風能在園林設計中的主要功能與太陽能類似，都是依靠自然界無污染低排放的資源優越性來服務于現代園林。風能源在園林設計中的作用不僅僅是風力發電，還包括景觀裝飾等功能。風力發電的原理是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。依據目前的風車技術，大約是每秒三公尺的微風速度（微風的程度），便可以開始發電。小型

11、風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統：風力發電機+充電器+數字逆變器。風力發電機因風量不穩定，故其輸出的是1325V變化的交流電，須經充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風力發電機產生的電能變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源，把電瓶里的化學能轉變成交流220V市電，才能保證穩定使用。因此在園林設計中可以在一定程度上利用風力發電保障園林中部分用電需求。2.2 風能在園林設計中的應用（1）風電景觀燈風電利用隨著技術的提高，成本的降低，已經逐步邁向市場化。城市園林綠化中風電技術多應用于景觀燈的開發，近兩年新研發出的太陽能一風能互補型景觀燈 (圖8，9)，

12、已逐步替代原來單一的風能景觀燈，更穩定、更高效、更節能。“風光互補”景觀節能燈是依靠安裝在頂部的太陽能電池板和風力發電機收集能量，然后儲存在蓄電池中，提供夜間照明使用。由于采用的是“風光互補”供電系統，即使碰上比較惡劣的天氣，只要有風，就能保證景觀燈的電力供應。由于風電技術有很大的發展空間，園林綠化行業應當密切關注相關發展動態，積極、合理地應用風力發電。 圖8 風光互補獨立電源系統示意圖圖9 風光互補景觀燈（2）風力提水風力提水的發展比風電更為悠久。特別到20世紀下半葉，為了能夠更有效地解決農村、牧場的生活用水、灌溉用水和牲畜用水等，同時兼顧能源節約，風力提水機便有了很大的發展。同樣，風力在園

13、林景觀中也可以起到很大的節能與裝飾作用。在園林設計中，首先，可以借助風力提水來實現綠化灌溉，人工湖取水，大型動態水景等供水、汲水用途。特別是山地、臺地式園林，或者距水源較遠的情況下，風力提水可以大幅降低不可再生能源的損耗。其次，風車構件景觀化處理，結合地域特色，打造風格迥異、凸顯民間風情的景觀風車，形成別具一格的特色風景線(圖10)。最后，風車和園林建筑、園林水體、山體地形相組合，打造風車景區或者主題公園等。景區中的風車除了供應園區照明用電外，還能夠風力提水、凈水，并用于植物灌溉，可謂是一“車”多得。圖10 提水風車景觀（3）風力制熱風力制熱起步相對較晚，技術上也不及太陽能制熱高效、穩定，所以

14、應用范圍較小。目前風力發電有三種基本模式：一是風力機發電，再將電能通過電阻絲發熱，變成熱能；二是由風力機將風能轉換成空氣壓縮能，再轉換成熱能；三是將風力機直接轉換成熱能，可以用于園區內管理人員生活用水的加熱等用途。3. 生物能為主導能源的節約型園林設計 生物能技術在景觀設計中的應用由來已久，在垃圾填埋區治理，廢舊工廠景觀造等生態景觀修復建設工程中屢見不鮮。這類景觀改造項目中，生物能的主要實現途徑就是沼氣發熱、發電將場地內原有的有害物、廢棄物等集中、掩埋，在一定件下通過微生物的厭氧發酵作用產生可燃性氣體，即沼氣。經過凈化之后這些沼氣就可以儲存，以供日后發熱、發電用 (圖13)。這個過程幾乎不要人

15、工干預，全靠微生物自然降解，成本低廉，效果明顯。圖13 沼氣供熱、供電技術原理示意圖4. 其他能源節約型園林設計 隨著新能源技術日新月異，還將出現以地熱能、海洋能等其他可再生能源為主導能源的節約型園林。由于海洋能源受限于資源和成本的制約，應用范圍十分有限，因此目前園林中尚未將它作為能源供給。地熱能源普遍存在，且易于開采，零污染、零排放，運營費用低，所以未來或將成為僅次于太陽能的重要可再生能源。現如今地熱能在取暖和熱水方面，已經發揮了很好的作用，特別是地源熱泵技術，在建筑物供熱方面將會有很大的發展前途。此外還有水源熱泵技術，地熱技術，再生水源熱泵技術等相關地熱能技術。北京奧運會場館建設就廣泛使用

16、了地熱能源。（圖14，表1)其中值得一提的是，再生水源（城市污水）熱泵系統在國外已經有十幾年的運行歷史，而在此之前國內還沒有這類大型的工程。如今城市中園林綠化所占面積越來越大，其運營和養護管理過成中必然會產生大量的廢水、污水。應當充分利用水源熱泵技術與污水利用相結合的技術，通過搜集雨水、園區生活污水和城市污水等作為再生水源熱泵的原料，從而為園區提供必要的能源支持。節能減排的同時，對擴大城市污水利用范圍，拓展城市污水治理效益方面有著重要的推廣意義。圖14 鳥巢建設中人工鋪地熱設備表1 奧運會各場館對應地熱技術應用地熱技術名稱場館名稱地源熱泵系統國家體育館、奧林匹克森林公園、網球中心、北京大學體育

17、館再生水源熱泵系統奧運村水源熱泵系統國家游泳中心、國家體育館、奧林匹克水上公園地熱利用系統中國農業大學體育館、北京工業大學體育館四、總結 隨著社會進步，為了以滿足更多、更高的社會需求，園林綠化的功能也開始呈現多元化發展。而當前面對全球能源枯竭、環境危機的種種問題，作為城市建設的重要組成部分，園林綠化事業要從自身出發，抓住可持續發展的本質，積極轉變原有模式，開拓發展空間，實現“節能減排”理念的一系列設計、施工、營運和管理。因此，能源節約型園林的出現，在一定程度上填補了園林綠化在節能減排領域的空白，這也將是社會發展的必然產物。雖然目前新能源節約型園林尚處在探索、試驗階段，沒有形成一套完整的造園理論體系和應用技術，并且有時會受限于新能源技術的復雜性與專業性，再加上其應用成本太高等一系列因素。但是一旦突破相應的技術和成本的瓶頸，加上相關政策、資金的支持和引導，群眾節能意識的提高，能源節約型園林在未來一定會在園林設計舞臺上發光發亮，引領園林時代的潮流。參考文獻1.朱建寧.因地制宜,建設