摘要：城市内涝问题近几年来持续影响我国各大城市，同时新一代信息技术的发展催生了互联网+，这也为建筑智能化发展带来了良好的机遇，为响应国家海绵城市战略，减少城市内涝，缓解城市能源问题，推动建筑向智能化、集约化发展，进一步提高水资源利用率，本文提出了绿色节能建筑体系这一概念。
关键词：屋顶蓄水；垂直绿化；光伏发电；自动喷淋
1、市场背景
随着人类居住面积的扩大，城市不断向郊区扩张，地面过度硬化导致城市内涝问题日益严峻，人与自然之间的矛盾日益突出，能源危机、环境恶化、城市内涝已成为我国城市化进程不得不面对的问题。对此，本绿色节能建筑体系拥有巨大的潜力。
2、产品概况
本绿色节能建筑体系在于通过光伏发电板收集利用屋顶的太阳能转化为电能，降雨时屋顶进行蓄水，经过一系列智能化处理，将水、电用于本楼住户及建筑立面垂直绿化植物。
屋顶蓄水、垂直绿化是减轻内涝、节约土地、开拓城市空间、包装建筑的有效办法,是建筑与绿化艺术的有机结合,也是人类与自然的有机结合,是一种融合建筑物的空间潜能与绿色植物的多种效益完美结合和充分发挥的产物。光伏发电为整个系统的运行提供电能，保证自动喷淋系统的正常工作，为整个系统源源不断的提供能量。
本绿色节能建筑体系积极响应国家新能源发展政策，将屋顶蓄水、垂直绿化与光伏发电相结合。吸取多年来屋顶绿化无法大面积推广的经验，不进行屋顶绿化，而只进行藤蔓类植物的垂直绿化，从而解决屋顶绿化造价高昂、质量难以保证等存在的种种难题。
太阳能是唯一能够保证人类未来需求的能量来源，光伏产业是战略性新兴产业，发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费方式变革、促进生态文明建设具有重要意义。我国光伏产业当前遇到的困难，既是产业发展面临的严峻挑战，也是促进产业调整升级的契机，特别是光伏发电成本大幅下降，为扩大国内市场提供了有利条件。
全世界公认，植物和水是吸附降解PM2.5最好的办法。“当一个城市垂直绿化总量达到城市建筑70%时，城市上空二氧化碳的含量将下降80%，夏天的气温将下降5-10摄氏度，城市热岛效应将基本消除。”向建筑要绿，将是当代城市建设的必由之路，而且能有效解决PM2.5严重超标的问题。当前世界共识,植物和水是已生成的PM2.5的克星。
绿色节能建筑体系主要有光伏发电、垂直绿化、雨水收集、自动喷淋功能。本系统主要由光伏发电板收集光能，转化储存电能供给本系统和住户，屋顶雨水收集蓄水，靠传感器来实现对建筑立面垂直绿化植物的自动喷淋。
下雨时，雨水通过屋盖雨水收集装置导入建筑的蓄水池中，作为植物灌溉用水和住户的中水。藤蔓类植物根部的土壤温度、湿度传感器通过测定土壤的温度湿度来判断植物是否缺水，以此来控制滴灌系统自动喷淋灌溉。具体流程为：当蓄水池水位过低时，发出警报信号，自动从水源补充水量；系统自动测量灌溉区内土壤湿度和空气温度，如果缺水，就在蓄水池水量满足条件的前提下打开开关，进行喷淋灌溉；光感传感器通过测定光照强度来控制屋顶太阳能板的开合角度。天气较热时，太阳能板同时具有防止阳光直射屋盖，降低顶层温度的作用。
3、产品优势
3.1美化环境
大量未经绿化的建筑在寸土寸金的城市中是一种极大的浪费。如果将其设计为垂直绿化就可以增加城市美观性的同时，实现资源再利用,扩大绿化面,从而美化环境。在中国的城市,最早是从商务楼开始垂直绿化的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆做好垂直绿化，将会为这幢楼增添了不少魅力，更可能因为它的美化功能可以带动商机。
植物可以过滤灰尘和烟雾颗粒,从大气和雨水中吸收危害性物质,并将其从土壤中去除。我国属于发展中国家,为了发展经济,不可避免要面对环境污染的问题,而垂直绿化可以有效缓解这一问题,帮助人们建设绿色健康的家园。
3.2降噪控温
垂直绿化至少可以减少3 dB噪声,同时隔绝噪声效能达到8 dB。这对于某些位于机场附近或有喧闹的迪斯科舞厅等大型设备的建筑来说最为有效。植物层可以起到隔热作用,能够冷却周围环境的大气并增加湿度,垂直绿化能大量减少建筑材料的热辐射和城市热岛效应，垂直绿化后,室内温度在夏季可降低3 ℃,形成“天然空调”的神奇效果。
垂直绿化可以保护建筑防水层不受气候、紫外线以及其他损伤,大大延长了建筑的使用寿命。绿化覆盖的建筑吸收夏季阳光的辐射热量,有效地阻止建筑表面温度升高,从而降低建筑下的室内温度。因此,垂直绿化可以减轻阳光曝晒引起的热胀冷缩和风吹雨淋,可以保护建筑，从而延长建筑的寿命。垂直绿化能够带给建筑一片阴凉,空气流通以及蒸发能够有效冷却建筑并保护建筑不受高温伤害。对于建筑物的顶层至少能够节省50%用于空调的能源,可以节省50%的冬季供暖能源。
3.3减轻内涝
由于建筑雨水收集装置对雨水有截流作用,可以把大量降水储存起来,直接的水分流失量将减少70%~90%。因此,排水口的数量能够大大减少,管道的直径也可以更小,能够节省大量建筑费用。垂直绿化有助于城市有效蓄积与利用雨水。很多城市和地区某些路段排水都不够通畅,连续降雨几个小时就会出现交通阻塞等现象,给百姓生活带来很大不便。推广建筑蓄水、垂直绿化可以大大减轻城市排水系统压力,缓解这一现象。
3.4政策支持
海绵城市建设遵循的生态优先等原则，是将自然途径与人工措施相结合，在确保城市排水防涝安全的前提下，最大限度地实现雨水在城市区域的积存、渗透和净化，促进雨水资源的利用和生态环境保护。建设"海绵城市"并不是推倒重来，取代传统的排水系统，而是对传统排水系统的一种"减负"和补充，最大程度地发挥城市本身的作用。因此，绿色节能建筑体系绝对是贯彻落实海绵城市政策的先锋措施。
我国光伏产业快速发展，已形成较为完整的光伏制造产业体系。光伏产业是战略性新兴产业。发展光伏产业对调整能源结构、推进能源生产和消费方式变革、促进生态文明建设具有重要意义。要按照创新体制机制、完善政策措施、扩大消费市场、规范市场秩序、推进产业重组、降低发电成本的思路，统筹兼顾、综合施策，着力提升产业竞争力。国家公布的相关规划提出，2015年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。同时，明确提出鼓励在中东部地区建设与建筑结合的分布式光伏发电系统。因此，分布式光伏发电是未来的重要发展方向。
4、结语
在智能化、信息化快速发展的今天，我国建筑产业必将紧跟时代潮流，迈入智能控制的新时代，基于智能控制下的绿色节能建筑体系通过屋顶蓄水、垂直绿化、光伏发电，为解决城市内涝、改善人居环境、缓解能源危机提供了一种很好的解决方案，如能应用于实际，必将对我国的城市化进程起到有效的推动作用。
参考文献：
[1]董科儿.浅析城市空间的立体绿化[J].美与时代，2007.01.30: P86-88
[2]周铁军.传统与新型建筑绿化技术对比研究[J].中国园林，2016.
作者简介：于辉（1996.03-），男，汉族，山东德州人，学生，本科，主要从事土木工程方向研究
论文作者:于辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/13
标签：建筑论文; 城市论文; 光伏论文; 内涝论文; 屋顶论文; 雨水论文; 产业论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;