初中科技論文寫(xiě)作得獎(jiǎng)作品(2)
初中科技論文寫(xiě)作得獎(jiǎng)作品
初中科技論文寫(xiě)作得獎(jiǎng)作品篇二
綠色科技城市未來(lái)
中圖分類(lèi)號(hào)：F291.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文
摘要：世界發(fā)展的方向是城市化，城市化發(fā)展與社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化發(fā)展緊密相關(guān)，而其發(fā)展很大程度上是以消耗大量資源、破壞環(huán)境為代價(jià)。如今，全球范圍內(nèi)的城市化進(jìn)程加快，城市中的基礎(chǔ)設(shè)施及建筑的建設(shè)量大幅增加，帶來(lái)了全球變暖、即使在偏遠(yuǎn)地區(qū)也能檢測(cè)出長(zhǎng)期殘留的化學(xué)物質(zhì)等問(wèn)題，更面臨全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)，食品和能源短缺，社會(huì)凝聚力減弱等諸多巨 大挑戰(zhàn)。這些使得我們迫切需要從可持續(xù)發(fā)展的角度對(duì)城市全面的規(guī)劃和綜合管理。
現(xiàn)階段，我國(guó)正處在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化、快速發(fā)展的關(guān)鍵階段，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，建筑節(jié)能，妥善應(yīng)對(duì)氣候變化，是關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局和人民群眾根本利益的重大戰(zhàn)略。而執(zhí)行節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的基本國(guó)策，也是當(dāng)前全球性的發(fā)展大趨勢(shì)。尤其是建筑直接和間接消耗的能源已經(jīng)占到全社會(huì)總能耗的46.7%，城市建筑的可持續(xù)發(fā)展表現(xiàn)的尤為重要。
首先將綠色建筑理念引入建筑領(lǐng)域，可追溯至上世紀(jì)六十年代。當(dāng)人們對(duì)新的建筑理念無(wú)以名狀時(shí)，美籍意大利建筑師PaolaSoleri(保羅・索勒瑞)將Architecture和Ecology兩個(gè)詞整合為Arology，意為“生態(tài)建筑”。隨后的三四十年間，建筑與自然氣候條件相協(xié)調(diào)的理念被提出，建筑節(jié)能技術(shù)日趨成熟，人們更加重視室內(nèi)環(huán)境對(duì)健康的影響……由此，建筑設(shè)計(jì)從單純的技術(shù)層面上升到體系層面，其涵蓋范圍從建筑本身擴(kuò)展到經(jīng)濟(jì)和文化等更廣闊的領(lǐng)域。
直到1992年的一次國(guó)際建筑設(shè)計(jì)論壇上，瑞典建筑師烏爾夫正式向全球建筑界介紹了“共生城市”。所謂“共生城市”，是瑞典對(duì)生態(tài)城市概念的表述。包括交通、建筑、能源、垃圾處理、污水處理在內(nèi)的城市各個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，相互交織構(gòu)成整體，所有要素都良性循環(huán)。為了達(dá)到這些要求，項(xiàng)目結(jié)構(gòu)與規(guī)劃師、建筑設(shè)計(jì)師、建筑承包商以及負(fù)責(zé)能源、供水、垃圾處理及污水處理的企業(yè)共同協(xié)商，最大程度的尋找降低資源和能源消耗、減少?gòu)U物產(chǎn)出、增加回收使用率、實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)利用的可行性，最終實(shí)現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和空間的綜合效益。
此后，瑞典開(kāi)始著手建設(shè)“共生城市”。位于瑞典首都斯德哥爾摩的哈默比(Hammarby)地區(qū)，就因“共生城市”的規(guī)劃理念而聞名遐邇。
哈默比(圖1)位于斯德哥爾摩城區(qū)東南部，梅拉倫湖與波羅的海的交匯處，該地區(qū)曾是斯德哥爾摩市申辦2004年奧運(yùn)會(huì)時(shí)規(guī)劃的奧運(yùn)村，申辦失敗后建設(shè)項(xiàng)目得到了保留。斯德哥爾摩市政府以“共生城市”為規(guī)劃理念，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行改造。目前是斯德哥爾摩近幾十年來(lái)最大的城市開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，項(xiàng)目規(guī)劃用地12000公頃，它的原址是重工業(yè)用地，區(qū)域內(nèi)有許多污染物留存，但政府還是對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了長(zhǎng)期的調(diào)研和規(guī)劃，按照閉合的生態(tài)系統(tǒng)理念，從環(huán)保、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地和交通等方面綜合統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，預(yù)期要達(dá)到的目標(biāo)就是比目前通常的建筑好兩倍，建筑的年能耗為60Kwh/�,80%的交通通過(guò)公交、自行車(chē)和步行來(lái)解決，有害廢棄物減少50%，用水量減少一半，全新的金屬和砂石等建材用量減少一半。
從2000年正式施工至今，哈默比生態(tài)城的建設(shè)已經(jīng)進(jìn)度過(guò)半，共有1萬(wàn)多居民先后入駐。在已建成的哈默比生態(tài)城中心漫步，感受清新的空氣和安靜幽雅的街區(qū)，到處都是自然狀態(tài)的濕地、水面和茂密的樹(shù)林，還時(shí)常見(jiàn)到路邊自由自在的松鼠和水鳥(niǎo)。
哈默比的成功并不僅僅是個(gè)特例，瑞典第三大城市-馬爾默，首期建設(shè)時(shí)間為2001年～2005年，以Bo01小區(qū)為例，該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展能源模式主要包括：
該小區(qū)旨在探索城市可持續(xù)發(fā)展之路，將原本廢棄的碼頭改建為占地30公頃，可容納1000戶居民的住宅綜合區(qū)。該區(qū)域可持續(xù)發(fā)展技術(shù)具體措施包括：
能源供應(yīng)：
100%利用當(dāng)?shù)氐目稍偕茉?，包括風(fēng)力發(fā)電，太陽(yáng)能技術(shù)、地源熱泵技術(shù)，滿足了小區(qū)全部的電力、供熱及供冷需求。
風(fēng)力發(fā)電―主要來(lái)自居小區(qū)以北3公里處的一個(gè)2MW風(fēng)力發(fā)電站。
太陽(yáng)能―用于發(fā)電和供熱，在小區(qū)樓頂安裝約120�的太陽(yáng)能光伏電池系統(tǒng)和1400�的太陽(yáng)能板。
地?zé)豳Y源―用于67℃的冬季供暖及5℃的夏季制冷。
2.水資源利用：
節(jié)水：科學(xué)合理的使用水資源，減少水浪費(fèi)，采用節(jié)水器具和節(jié)水設(shè)施。通過(guò)減少用量，梯級(jí)用水、循環(huán)用水、雨水利用等措施提高水資源的綜合利用效率。
廢水處理：將使用過(guò)的廢水經(jīng)過(guò)再生凈化得以回用。從生活污水中提取有機(jī)物，制成沼氣用于生活燃?xì)狻⒄託庠\(yùn)往農(nóng)村做化肥。用雨水、再生水等非傳統(tǒng)水源。
減少水污染：采用降水收集網(wǎng)絡(luò)與污水管網(wǎng)分離的系統(tǒng)，能直接處理雨水、雪水，或滲入地下，或被導(dǎo)入運(yùn)河和海中。(圖2)
3.節(jié)地措施：
通過(guò)合理的規(guī)劃和設(shè)計(jì)提高小區(qū)的土地利用率，同時(shí)增加小區(qū)的美學(xué)觀賞性。
Bo01小區(qū)以多層為主(3-6層)，土地利用上，沿襲了瑞典傳統(tǒng)的低密度、緊湊、私密、高效的用地原則，容積率較本地區(qū)其他住宅小區(qū)高。
超高層的綜合公寓樓(馬爾默旋轉(zhuǎn)大廈)
該公寓位于Bo01住宅區(qū)以北，該建筑由西班牙著名建筑師卡洛特拉瓦設(shè)計(jì)，高189米，共54層，共分9個(gè)區(qū)層，大廈最底下兩層是寫(xiě)字樓，其余7個(gè)區(qū)層共有33種不同形式的150套豪華公寓，居住總面積達(dá)12150�。(圖2-4)
4.環(huán)保措施：
保護(hù)生物多樣性：在Bo01項(xiàng)目啟動(dòng)伊始，對(duì)住宅示范區(qū)進(jìn)行地毯式的物種搜索以及圖紙和水文測(cè)試，對(duì)曾在當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)的物種進(jìn)行妥善的移植和保護(hù)，并在項(xiàng)目后期進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)時(shí)再移植回來(lái)。
植被屋頂：為了增加綠地面積，在屋頂和墻上培育植物，不僅可調(diào)節(jié)大氣水循環(huán)，并且有利于屋面的保溫隔熱，經(jīng)過(guò)植被屋頂?shù)恼{(diào)節(jié)，冬季和夏季的溫度分別為-5℃和25℃。(圖5)
5.垃圾處理：
Bo01的做法是按照3R原則，遵循分類(lèi)、磨碎處理、再利用的程序。
?、欧诸?lèi)：將生活垃圾分為食物類(lèi)垃圾和其他類(lèi)干燥垃圾。
?、剖占悍诸?lèi)后的垃圾經(jīng)過(guò)地下真空管道送往巨大的儲(chǔ)藏罐內(nèi)，再由專用垃圾車(chē)運(yùn)到郊區(qū)的垃圾清空站。
?、墙?jīng)過(guò)專業(yè)處理，食物垃圾最終被加工成沼氣，成為替代汽油的生物燃油或生物燃?xì)?。有機(jī)肥料可直接回用小區(qū)，而干燥垃圾則通過(guò)焚燒產(chǎn)生熱能及電能，輔助小區(qū)能源再利用。(圖6)
據(jù)統(tǒng)計(jì)，廢棄物中的75%被收集重復(fù)利用或用作燃料，對(duì)生活垃圾的再利用率高達(dá)95%，只有5%的垃圾被填埋。
6.交通措施：
開(kāi)發(fā)完善為居民提供的服務(wù)，如幼兒園、學(xué)校、養(yǎng)老院、醫(yī)療中心及商業(yè)服務(wù)中心，居民可以很方便的到達(dá)商業(yè)區(qū)。
Bo01小區(qū)在中心區(qū)和住宅區(qū)設(shè)立無(wú)車(chē)區(qū)，快捷公交系統(tǒng)，高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)人行道和自行車(chē)專用道網(wǎng)絡(luò)，鼓勵(lì)居民步行或騎車(chē)，騎自行車(chē)者永遠(yuǎn)優(yōu)先于機(jī)動(dòng)車(chē)駕駛?cè)恕?/p>
可見(jiàn)：瑞典的綠色建筑及城市可持續(xù)發(fā)展注重地域性特點(diǎn)，因地制宜，實(shí)事求是，他們結(jié)合本地區(qū)氣候、資源、自然環(huán)境、經(jīng)濟(jì)及文化特點(diǎn)，突出各類(lèi)技術(shù)的實(shí)用性、適當(dāng)性。
我們想要真正的學(xué)習(xí)瑞典的生態(tài)建筑理念不僅僅要關(guān)注瑞典的建筑設(shè)計(jì)、城市設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，更要從總體上了解這些設(shè)計(jì)的依據(jù)，深入分析瑞典城市因地制宜的環(huán)保核心理念。如果世界其他地方完全照抄瑞典經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。比如在哈默比，為了減少碳排放量，當(dāng)?shù)?0%的居民使用公共交通、步行或騎自行車(chē)，15%的住戶和5%的商用住戶參加共用汽車(chē)聯(lián)盟，同時(shí)，所有的重型車(chē)輛不能進(jìn)入小區(qū)。在中國(guó)的任何一個(gè)城市實(shí)驗(yàn)生態(tài)城時(shí)，若要完全仿照哈默比的經(jīng)驗(yàn)，條件還不成熟。這就要我們根據(jù)中國(guó)的實(shí)際情況，一點(diǎn)一滴的實(shí)現(xiàn)我們自己的生態(tài)建筑的可持續(xù)性。
可喜的是，我國(guó)近年來(lái)始終致力于建設(shè)以低碳為特征的工業(yè)、建筑和交通體系，并努力增強(qiáng)全社會(huì)應(yīng)對(duì)氣候變化的意識(shí)，在哥本哈根世界氣候大會(huì)上向全世界做出莊嚴(yán)地承諾，提出2020年單位國(guó)內(nèi)總值CO2排放比2005年下降40%-45%的目標(biāo)?？梢?jiàn)，政府與民眾對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的理解和接受程度正在逐步提高。
通過(guò)理論基礎(chǔ)的不斷積累，“Symbio City共生城”理念已經(jīng)在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始初步的嘗試。
比如在重慶，設(shè)計(jì)師就根據(jù)溉瀾溪片區(qū)瀕臨長(zhǎng)江的地理特征以及重慶市冬冷夏熱的氣候特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)有效的供冷供熱方案――利用淡水源熱泵和熱回收系統(tǒng)相結(jié)合，打造區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)，不僅節(jié)能環(huán)保，還可以因地制宜地利用長(zhǎng)江水資源。
在無(wú)錫的太湖新城，所有設(shè)計(jì)都圍繞太湖展開(kāi)。區(qū)域內(nèi)將鋪設(shè)近10公里的中水管道，從太湖新城污水處理廠流出的水，經(jīng)吳越路轉(zhuǎn)貢湖大道接進(jìn)生態(tài)城，供綠化、潔具用水。凈水直供系統(tǒng)也將全面覆蓋公共場(chǎng)所和居民家里，自來(lái)水經(jīng)過(guò)深度處理后可直接飲用。
位于唐山市南部70公里的曹妃甸，是濱海之地，也有工業(yè)基礎(chǔ)，在氣候、地貌、歷史方面，與瑞典第三大城市馬爾默有頗多相似性。于是，設(shè)計(jì)師們更多借鑒馬爾默本地的改造經(jīng)驗(yàn)。作為2008年春天，瑞典的共生城市的整體框架技能知識(shí)應(yīng)用期間，期望這個(gè)百萬(wàn)人口的曹妃甸生態(tài)城也能實(shí)現(xiàn)95%以上的可再生能源使用率――用污水和食品垃圾代替化學(xué)肥料，沼氣作為汽車(chē)的燃料，雨水得以回收，垃圾焚燒進(jìn)行熱電聯(lián)供，所有的建筑都裝上節(jié)能系統(tǒng)，使得建筑的能源需求最小化，建成氣候適宜又極具魅力的城市。
現(xiàn)今，中國(guó)建筑的節(jié)能和生態(tài)已經(jīng)使我們開(kāi)始努力嘗試可持續(xù)發(fā)展道路。我們應(yīng)該在借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上找到適合我國(guó)國(guó)情的方法，多發(fā)掘本土建筑的特征，多研究小區(qū)域環(huán)境氣候的特征，真正找到節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的建筑之道。
參考文獻(xiàn)：城市可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)―以Bo01明日之城住宅示范區(qū)為例，于萍，《世界建筑》2009年第六期
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