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民用住宅小区绿色生态海绵社区构建方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明属于海绵城市建设技术领域,尤其涉及一种民用住宅小区绿色生态海绵社区构建方法。

相关背景技术

[0002] 韧性城市是指城市能够凭自身的能力抵御灾害,减轻灾害损失,并合理的调配资源以从灾害中快速恢复过来。长远的讲,城市能够从过往的灾害事故中学习,提升对灾害的适应能力。也就是说,当灾害发生的时候,韧性城市能承受冲击,快速应对、恢复,保持城市功能正常运行,并通过自适应来更好地应对未来的灾害风险。
[0003] 针对海绵城市的建设,如何应对极端天气、城市暴雨内涝,如何成功地构建起源头径流控制系统、城市雨水管渠系统、超标雨水径流排放系统及城市水利防洪系统,是解决城市内涝灾害的关键。
[0004] 由于城市化进程中,整个城市基本被混凝土覆盖,城市下垫层不断被硬化,不透水层面积不断被扩大,土地的蓄、滞、渗水的能力减退,城市地下水位下降,沿海城市出现海水倒灌,土地盐碱化加剧,加之城市早期建设过程中缺乏长期规划,随着城市不断扩张,排水系统仍维持原有的标准,排涝能力也随之降低,在暴雨过程中,所有的雨水、地面的径流都将汇集起来形成内涝。
[0005] 本发明为海绵城市建设找到一条新路径,提出一套绿色生态海绵社区的构建方法及维护管理所需要的动力。
[0006] 在新建的住宅小区,形成大量的未经扰动的原状土,扩大了透水层的面积,为形成绿色生态海绵社区的建立创造必要条件。例如:优先布局采用民用建筑同层停车位接受谷电“谷储直柔”接受“谷”电的蓄能供电方式,平时“藏电于民”,由于取消了地下停车场,减少住宅小区内硬覆盖,形成住宅小区大面积的透水层,住宅小区内形成可以构建适合“蓄水、渗水和涵养水”的绿色生态海绵社区,价格便宜的“谷”电,为住宅小区及住宅小区外一定半径内排涝、收纳雨水和运维管理提供了动力。随着时间的推移,坐落在城市不同地段,无数个绿色生态海绵社区的建立,形成无数个“雨水收纳空间”,解决了无数个区域内涝,既节省了海绵城市建设投入,又为预防城市极端暴雨灾害,实现城市电力调峰蓄能、平急两用,为增强城市的韧性和安全性提供保障。
[0007] 针对海绵城市的建立,民用住宅小区、老旧小区如何实现绿色生态海绵社区,一直是城市更新考虑的重点,也是建筑行业及相关科研机构研究的重点。经过多年的理论研究和实践探索,我公司成功开发出“同层停车位”系列技术,已取得了国家发明专利(ZL202010471973.9)、实用新型专利(ZL202020100353.X)和“电梯式楼层停车位”外观设计专利(ZL202130101986.2)等,为减少基坑开挖、节能减排和解决老旧小区加装电梯难、停车位不足的难点,为民用住宅小区绿色生态海绵社区构建提供了技术可能。我公司的“民用住宅同层停车位谷储直柔虚拟电厂”发明专利(ZL202211065778.1),为民用住宅小区绿色生态海绵社区运维管理提供了动力保障。在住宅小区临近水系住宅楼适当位置设置用电接口(表箱),用于连接住宅小区内园区用电设备接口,其动力为住宅小区虚拟电厂的“谷”电提供。

具体实施方式

[0057] 如图所示,本发明包括原状土基地和民用建筑,民用建筑采用地上停车建筑结构、地上停车楼或住宅楼一至N层为停车场,N+1层以上为住宅等,原状土基地用于形成透水层并设置雨水消纳调蓄空间。
[0058] 民用建筑在满足使用功能和保留地下人防工程的前提下,通过功能转换,取消地下停车位,最大限度扩大小区原状土基地的面积(例如:住宅同层停车位、住宅小区集中式停车楼或者具体一栋住宅一至某层为停车位,楼上为住宅,或者住宅小区每栋楼均具备一至某层为停车位,取消地下停车位等),原状土基地用于形成透水层,住宅小区内构建雨水收纳空间和水系,住宅小区内雨水收纳空间不仅收纳住宅小区暴雨形成的洪涝,根据规划要求,还要收集住宅小区外一定半径内暴雨形成的低洼洪涝集水区域,住宅小区根据绿化方案,种植大型乔木和高大植物,利于吸收二氧化碳,形成富氧区,减低二氧化碳温室效应,调整和降低住宅小区及周边社区的热岛效应,雨水花园8(雨水收纳空间)有序种植水生植物,吸附和降解有害物质,促进水中悬浮物的下降。
[0059] 由于住宅小区绿地、湿地、水系面积的增大,雨水花园8对住宅小区内和周边区域雨水的收纳,在应对极端炎热的气候条件(例如:干旱时期),利于蒸发地下饱和水,降低住宅小区及周边社区的热岛效应。
[0060] 本发明针对城市更新过程中的老旧小区,在满足使用功能的前提下,合理进行建筑功能的转换,尽可能形成“蓄水、渗水和涵养水的雨水收纳空间”。
[0061] 在干旱缺雨时或缺水地区,存蓄水可以净化后直接饮用,形成大规模的存水量,可以大于三千万平立方米,根据规划需要设计。
[0062] 针对每年的“三伏天”,尤其是长江流域、珠三角地区,每年将开启长达40‑50天的“蒸桑拿”天气模式。桑拿天这种天气现象也叫做高温高湿天气,日最高气温≥32度,日均相对湿度≥60%,日最大风力≤3级,由于湿度大,人们感觉类似蒸桑拿的感觉,由于潮湿,室内的家电产品等容易锈蚀。这时可发挥住宅小区绿色生态海绵社区内,定向植物的富集疏导的功能,将住宅小区内雨水花园空气中的水气,粘黏吸附导入到住宅小区内的全封闭或半封闭雨水消纳调蓄空间,降低住宅小区的湿度,缓解桑拿天给人们带来的危害,将住宅小区内雨水花园8的水,导入到住宅小区内的全封闭或半封闭雨水消纳调蓄空间(从图6中看,雨水消纳调蓄空间设置在雨水花园8的下端,即雨水花园8与雨水消纳调蓄空间是一体连通的,桑拿天时,将雨水花园的水导入封闭或半封闭雨水消纳调蓄空间,降低住宅小区的湿度),降低住宅小区的湿度,缓解桑拿天给人们带来的危害,调整住宅小区的温室效应。
[0063] 在城市更新中,街区“口袋公园”、城市公园在满足绿化要求的前提下,采取本发明技术,尽可能形成雨水消纳调蓄空间,例如:雨水花园8,雨水消纳调蓄空间(可以是封闭、半封闭、开敞式)。城市街角“口袋公园”、城市公园、绿地设置雨水消纳调蓄空间,公园外部市政道路路边石下端设置有导水孔10,导水孔10通过第一收集雨水管6连接人行步道3下方的生态雨水集水廊道4,人行步道3与园区步道或绿植7相连,生态雨水集水廊道4内设透水滤层5,沿生态雨水集水廊道4靠近住宅小区一侧下沿设置通向住宅小区的雨水消纳调蓄空间的第二收集雨水管9,第二收集雨水管9与雨水消纳调蓄空间相连。
[0064] 所述地上停车建筑结构采用同层停车位建筑结构、地上停车楼或住宅楼一至N层为停车场,N+1层以上为住宅等。
[0065] 所述原状土基地面积不低于住宅小区占地面积的60%,形成大面积的透水层,用于建设具有“渗、滞、蓄、净、用、排”等多种措施灵活组合的所需要的雨水收纳空间,形成“蓄水、渗水和涵养水”绿色生态海绵社区。例如:采用住宅小区“同层停车位”技术方案(专利号为ZL202010471973.9),住宅小区集中式停车楼或者具体一栋住宅一至某层为停车位,楼上为住宅,或者住宅小区每栋楼均具备一至某层为停车位等,在满足人防工程的要求下,取消地下停车场,取消地下室顶板硬覆盖(人防工程除外),形成大量的未经扰动的地基原状土,构建雨水消纳调蓄空间和住宅小区绿化空间,形成住宅小区绿色生态海绵社区。原状土基地通过住宅建筑功能的合理转换,取消地下停车位,形成面积不低于住宅小区占地面积的60%原状土基地。
[0066] 可采用住宅同层停车位&谷储直柔虚拟电厂技术与本发明技术相结合,构建民用住宅小区绿色生态海绵社区,新能源汽车上楼,民用住宅小区绿色生态海绵社区不仅解决了住宅小区的洪涝问题,而且可以收纳住宅小区外的雨涝,同时为上述收集雨水提供动力,增强城市安全发展的韧性,提高应对极端气候的能力。
[0067] 所述住宅小区无地下停车场和地下室顶板硬覆盖。住宅小区大面积原状土基地,无地下停车场和地下室顶板硬覆盖。
[0068] 所述住宅小区内无雨水井,住宅小区内硬铺装均采用透水结构和透水材料,住宅小区内设置吸纳雨水的径流生态系统,径流生态系统与雨水消纳调蓄空间相连。住宅小区内取消雨水井,代之以雨水消纳调蓄空间,住宅小区内硬铺装均采用透水结构和透水材料(透水材料可以带空隙或孔口,例如:带孔口的地砖,地板等),住宅小区内铺设吸纳雨水的径流生态系统铺设吸收雨水的径流生态系统可以有效管理和利用与水资源,减少洪涝和污染问题。
[0069] 所述径流生态系统采用斜坡导流结构,斜坡导流结构的低端与住宅小区内的雨水消纳调蓄空间连接。
[0070] 径流生态系统具体设置步骤为:(1)规划和设计评估所在地的地形、土壤类型和降雨情况,确定位置和规模来建设径流生态系统,是否需要水槽、沟渠、水生植物等。(2)收集和储存雨水,设置雨水收集系统,使收集到的雨水通过过滤系统去除污染物,将雨水储存在收纳空间里。(3)利用植物,选择适合当地环境和水质的水生植物,如水葱、芦苇等。将植物种植在水池、沟渠中,净化水质。(4)循环利用水,将净化后的雨水引导到灌溉系统、喷泉或雨水花园8,实现水资源的循环利用。(5)维护和检测,定期清理和维护系统中的排水管道、过滤器和水生植物。监测水质和水量,及时修复泄露,确保径流生态系统的正常运行。住宅小区内建设承接本住宅小区和外来可汇水的雨水消纳调蓄空间。
[0071] 所述原状土基地处种植绿色植被,并设置雨水花园8。原状土基地处种植绿色植被和大型乔木、高大植物(树有多高,根有多深,例如:由于无地下室,住宅小区内可以种植20米高树木,根系将达到20米深),形成固碳和雨水消纳调蓄空间(雨水花园8或水系)。
[0072] 所述雨水消纳调蓄空间为全封闭或半封闭或开敞式空间。雨水消纳调蓄空间也可以是全封闭(针对蒸发量大的地区,例如:西北地区)、半封闭(蒸发量适中地区,例如:东北、华北地区)或开敞式(蒸发量小,例如:南方多雨地区,开敞式与封闭式、半封闭式结合)的空间。
[0073] 所述雨水消纳调蓄空间包括蓄水槽15,蓄水槽15上端设置顶板14,顶板14上设置进水孔(即全封闭空间);
[0074] 或蓄水槽15由立板16分隔为多个区域,一些区域上端设置顶板14,顶板14上设置进水孔;另一些区域上端开通(即半封闭空间);
[0075] 或蓄水槽15上端开通(即开敞式空间)。
[0076] 所述蓄水槽15由立板16分隔为三个区域,中部区域上端设置顶板14,顶板14上设置进水孔;两侧区域上端开通。
[0077] 所述蓄水槽15的侧壁、蓄水槽15的底面和立板16均采用混凝土建造。
[0078] 所述立板16处设置有进出水管19,进出水管19上端置于蓄水槽15的上方,进出水管19(全封闭结构通过进出水管19进水,蓄水槽15上端顶板14设置通孔,设置外排水系统,根据需要向外部调水)下端置于蓄水槽15内。
[0079] 例如:住宅小区建设雨水消纳调蓄空间5000平方米(可以是多个雨水花园8组合),地下两层,层高6米,雨水消纳调蓄空间则为30000立方米,如果一个城市每年出让100块住宅用地,连续十年,每块住宅用地均建设绿色生态海绵社区,均建设雨水消纳调蓄空间,该城市将形成至少3000万立方米雨水消纳调蓄空间,雨水消纳调蓄空间不仅消纳住宅小区的雨涝,而且消纳住宅小区外一定半径内的雨涝,彻底解决城市暴雨内涝问题,干旱缺水城市,雨水消纳调蓄空间的水,经过净化后可以饮用,不仅可以解决极端天气带来的影响,而且可以增强城市安全发展的韧性,提高应对极端气候的能力。雨水消纳调蓄空间也可以是全封闭、半封闭或开敞式的空间,可以与雨水花园8、小区的水系结合,形成住宅小区的景观。遇到极热气候,雨水消纳调蓄空间和海绵社区饱和地下水的蒸发,利于降低城市的热岛效应。
[0080] 雨水消纳调蓄空间可以代替住宅小区消防水池,依照《建筑设计规范》,内设消防提水泵,设置与住宅主体结构相连接的消防管线,消防管线与各消防单元喷淋系统连接。
[0081] 所述住宅小区外部市政道路1路边石2﹙俗称“马路牙子”﹚下端设置有导水孔10,导水孔10通过第一收集雨水管6连接人行步道3下方的生态雨水集水廊道4,人行步道3与园区步道或绿植7相连,生态雨水集水廊道4内设透水滤层5,沿生态雨水集水廊道4靠近住宅小区一侧下沿设置通向住宅小区的雨水消纳调蓄空间的第二收集雨水管9。导水孔10用于收纳住宅小区外一定半径内涝雨水。第一收集雨水管6为市政人行步道下预先埋设的雨水收集管线至规划红线边缘,第二雨水收集管线9为住宅小区红线内雨水收集管线,与第一收集管线6相连接,雨水收集管线材料可以是塑料管件、混凝土管件、铁质管件等,具有耐压、耐腐蚀和耐久等特点。
[0082] 所述导水孔10截面为半圆形或圆形。
[0083] 所述导水孔10处设置有透水网。
[0084] 所述生态雨水集水廊道4上端设置有盖板11。
[0085] 所述住宅小区内地砖采用透水地砖。
[0086] 所述透水滤层采用砂石填料或透水过滤材料。
[0087] 所述第二收集雨水管9上设置有通孔。大雨急流时,雨水通过雨水管9导流到下沉式雨水花园8。小雨缓流时,雨水通过9上的通孔自然渗透。对雨水花园8物业要定期清理。本发明所述第二收集雨水管6上设置有通孔(对雨水花园8物业要定期清理)便于接受住宅小区透水步道、绿色植被等雨水的径流。
[0088] 所述生态雨水集水廊道4之间设置有间距。间距可按规划要求的该地区最大雨量,一定半径内洪涝值径流量的消纳值的一定比例确定。
[0089] 所述第一收集雨水管6和第二收集雨水管9为多个,相邻第一收集雨水管6和第二收集雨水管9之间设置有间距。间距可按照该地区规划所需要的收集的半径内最大雨量径流量的一定比例计算得出。例如:住宅小区外一公里范围内低洼区,当暴雨来袭时,一定时间内形成10000立方米内涝,设计要求:雨水收集量75%,雨水收集管径10厘米,排水速度3M/S,雨水管间距1.5m,雨水收集管线根数10根,则收集内涝雨水进入住宅小区时间为27分钟。
[0090] 所述下沉式雨水花园8的面积和体积可按照规划要求的接受住宅小区外一定半径内最大雨水收集量的一定比例确定。例如:住宅小区占地面积50000平方米,容积率2.0,采用住宅同层停车位技术,形成超过60%原状土基地,即30000平方米以上原状土未经扰动,根据规划要求,需要收集住宅小区外周边极端暴雨期间2500立方米洪涝,则小区需要建立平面面积3000平方米(赋予部分容量用于收纳住宅小区的雨水),平均深度1‑1.5米(安全要求)雨水花园8或水系。
[0091] 所述民用建筑上设置有水管接口和供电接口,水管接口通过输水管路18与雨水消纳调蓄空间相连。本发明可结合“民用住宅同层停车位谷储直柔虚拟电厂”发明专利(ZL202211065778.1),住宅小区每栋楼每户“分布式储能微电网”形成的虚拟电厂,利用收集的“谷”电为动力,根据需要,为收纳小区外一定半径内涝雨水提供动力,为小区及环卫合力开展雨水回用,为小区绿化和周边绿化实现天然的水循环提供动力。例如:为收纳住宅小区外一定半径内涝雨水提供动力,为抽水水泵提供动力。抽水水泵进水口与抽水软管相连,抽水水泵出水口与民用建筑上设置有水管接口相连,抽水水泵的供电端口与民用建筑上的供电接口相连。抽水软管将小区外的水抽到小区内的雨水消纳调蓄空间。民用建筑上的供电接口也可与环卫洒水车的供电端口相连,为环卫洒水车抽水提供动力,为小区绿化浇地抽水、小区景观等提供动力。如果住宅小区外地面标高低于住宅小区,并且路边石下雨水收集管线高于道路低洼部分标高,虚拟电厂提供的谷电为收纳住宅小区外一定半径内涝雨水提供动力,通过抽水泵软管将小区外的水抽到小区内的雨水消纳调蓄空间,虚拟电厂提供的谷电为市政环卫洒水车抽水提供动力,为小区绿化浇地抽水、小区景观等提供动力。
[0092] 所述雨水花园8中种植浮萍、芦苇、蒲草和水葱。水生植物的净化机理:水生植物作为自然界生态系统中生产者的一员,其特性决定了具有净化与修复水体污染的功能。净化机理如下:(1)水生植物自身特点。大部分水生植物生活在缺氧、弱光的环境中,形态解剖结构上形成了一种特殊性,即具有发达的根、茎、叶通气组织,通过植株枝条和根系的气体传输和释放作用,将氧气输送至根区,在还原性的底泥中形成了氧化态的微环境,从而加强了根区微生物的生长和繁殖,增强了其降解作用。(2)水生植物的吸收富集作用,能吸收和富集有害物质。可溶性有机物通过植物根系生物膜的吸附、吸收和生物代谢讲解过程被去除。(3)物理作用。大型水生植物在水中形成茂密植被具有抑制风浪和减缓水流的功能,可促进水中悬浮物的下降等。考虑到因水生植物的趋稳庇荫性会连带出现的,例如孑孓大量出现造成的相关疾病隐患,我们在水体藻相设计时就加入了大量适合鳉鱼科的鱼类生存的藻相,这样在相关害虫繁殖季,既可以保障自身不会给城市虫害系统添负担同时,引起吸引涉食作用,反而极大的减轻城市应季害虫防疫压力。借此,就海绵社区附属功能稍作延展介绍两点,结合主流人群为老人,即可在种植规划上以相关美化,开花类药草为主,柴胡,轮叶党参等相关草药,住户简单补气活血,感冒发烧,就近采摘即可,若主流人群为年轻人,则可以巧妙运用三颗针等有隔离效果,间璧空间,又可以内服外用消炎杀菌的灌木药草。漫滩水系既已建成,这可以彻底利用原生生态园净化及微生物化后的活性水繁育可食用鱼类或者鱼苗繁育类有经济效益的公共性收益,形成一定得渔业资源。简而言之,一个相对封闭且庞大生物群体聚居的生态园区,其生态功能延展几乎是累诉不尽的。
[0093] 所述住宅小区绿色生态海绵社区可以结合地理纬度、地质环境、所在区域温度变化,及住宅小区主流群体的年龄特色,选择适合当地的植物进行绿化种植。由于建筑功能的调整,地基原状土的大面积存在,大面积的透水层得以保留,绿地和雨水花园8的面积增大,小区内可以种植高大树木,例如:竹子、大型乔木、高大植物、高大竹林等。大型乔木、高大植物等进行保水、净水,净化社区水源,形成层叠有序的社区绿化环境(现有设置地下室的住宅小区实现不了)。由于树木一年可以吸收18.3千克二氧化碳(树木每生长1立方米的蓄积,平均吸收1.83吨二氧化碳,释放1.62吨氧气),且一株树干直径约十公分的树木,其根系常态保水约一吨,住宅小区绿化过程中,大量种植树木,区域内负氧离子大量聚集,形成富氧社区,利于住宅小区业主的身心健康,对降低住宅小区大区污染和二氧化碳温室效应,调整和降低住宅小区及周边的社区热岛效应有巨大的作用和效果。
[0094] 所述雨水花园8设置在住宅小区中部,沿雨水花园8外周周向布置民用建筑,雨水花园8中心设置中心岛13,中心岛13通过景观桥12与雨水花园8周边相连。
[0095] 所述雨水花园8为多个,并排布置,雨水花园8之间设置有民用建筑,最外侧雨水花园8的外侧设置有民用建筑。雨水花园8可作为中央公园的一部分。
[0096] 所述住宅小区内设置有消防栓接口17,消防栓接口17通过输水管与雨水消纳调蓄空间相连。住宅小区外道路边可设置与住宅小区雨水花园8或雨水消纳调蓄空间相连的消防栓,消防栓用于住宅小区内外灭火要求,日常用于为市政环卫提供用水资源。
[0097] 所述住宅小区内设置有地表径流系统,地表径流系统采用斜坡导流结构,斜坡的低端与住宅小区内的沟渠湿地相连。
[0098] 所述雨水花园8为开敞式雨水花园。
[0099] 所述雨水消纳调蓄空间设置在雨水花园8的下端。
[0100] 前述的高层住宅同层停车技术,下面再详细说明一下,具体技术方案请查看专利号为ZL202010471973.9,名称为“高层住宅小区及其施工方法”中的内容。
[0101] (一)高层住宅同层停车技术的主要内容
[0102] 1、针对板式高层住宅小区,沿高层住宅北侧设置同层车位,做到一户一车位或一户多车位,车位入户,形成专有车位,产权明晰。
[0103] 2、取消或大部分取消地下停车位,节约整体工程约三分之一的土建、钢筋水泥等工程投资及造价,缩短三分之一的工程建设周期。
[0104] 3、利用地下行车通道兼做小区内地下管廊,管廊内设置给排水、燃气、供暖、强电、弱电、通讯、智能化等各种管线,位于行车通道顶部、侧壁或底部,实现“海绵社区”的建设目的。
[0105] 4、设置载车电梯,载车电梯速度1.75M/S‑2.5M/S,吨位3吨,替代板式住宅担架梯,减少公摊面积。
[0106] 5、高层小区施工方案:由于取消地下停车位,楼宇之间仅剩下人防工程部分(约占现有技术地下室应建部分10%左右),仅剩下一层或部分一层地下室。施工可以先进行高层住宅主体施工,再做住宅主体之间部分地下室或地下行车通道施工。住宅主体地下行车通道侧边区的预留部分,采取后浇带施工工艺实施。使得整个高层住宅小区施工工期缩短40%以上,做到当年开工当年竣工。
[0107] 6、本技术还可应用在现有老旧小区板式住宅,加装外挂式机电停车位,以解决老旧小区停车拥堵马路等难题。
[0108] (二)高层住宅同层停车技术
[0109] 1、高层住宅同层停车技术是在充分遵循建筑设计规范的基础上,又突出了方案的个性化特点。既能给广大消费者带来经济实惠、停车便利的福利,也可有效解决在规划建设以及能源交通管理中所遇到的难题。
[0110] 2、真正做到大量减少碳排放。由于取消地下停车场,减少大量土方开挖与排放、减少大量混凝土及钢筋的使用,减少地下水的污染和排放,真正做到大量减少污染,减少资源的浪费,保护环境。
[0111] 以10万平方米高层住宅小区为例,采用本技术,可以减少二氧化碳排放1.67万吨,形成海绵社区50℅以上,节省施工成本8000万元、增加收益12000万元和减少资金使用成本5000万元(楼面造价减少1000元/㎡),合计2.5亿元以上。
[0112] 若以每年开发10亿平方米住宅计算,采用本技术,可每年减少二氧化碳排放至少1.67亿吨,形成海绵社区50℅,约2.4亿平方米,减少资金和增加收益2.5万亿,其价值和意义极其深远。
[0113] 3、创造性地建立消费端,使住宅与停车位融为一体,实现了居住与车位“零距离”接触的需求,同时,由于新能源汽车进入家庭(视为机器人),实现了物联网场景,方便了业主,提高业主居住的舒适度。
[0114] 4、采用向空中要停车位的技术创新,既降低企业的生产投入,减少企业资金成本,又提高企业利润率。
[0115] 5、海绵社区的实现。由于高层住宅同层停车技术的应用,使得地下停车场大量减少,住宅小区楼宇之间不需要大量开挖、做满铺地下室,大部分地基土得到保护,雨水得以渗透,形成海绵社区,为小区绿化实现天然的水循环。
[0116] 6、如果新能源汽车接受“谷电”充电,电费将达到0.25元/度,有利于新能源汽车产业。采用此技术提供的停车位,可以实现一车位一充电桩。
[0117] 7、载车电梯的使用,促使电梯行业升级。
[0118] 8、该技术缩短了房地产建设周期,降低了成本。
[0119] 9、采用此技术,可以使工程项目的建设周期至少可以减少6个月,实现从开工到交屋验收9个月完工(绿化工程除外)。
[0120] 10、应用于城市更新,解决城市内停车普遍占用机动车道的难题。
[0121] 老旧小区加装电梯式楼层停车位技术
[0122] (一)电梯式楼层停车位技术的主要内容
[0123] 1、针对板式住宅小区,沿住宅北侧设置同层车位,做到一户一车位或一户多车位,车位入户,形成专有车位。
[0124] 2、设置载车电梯,载车电梯速度0.5M/S‑1M/S,吨位3吨,替代老旧小区加装的传统电梯。
[0125] 3、设置同层停车位,私家车通过载车电梯水平驶入驶出。当人上下电梯时,私家车禁止驶入驶出电梯。当私家车驶进驶出电梯时,行人禁入电梯。
[0126] 4、同层停车位安装充电桩或充电接口。
[0127] (二)电梯式楼层停车技术
[0128] 1、电梯式楼层停车位技术是在充分遵循建筑设计规范的基础上,又突出了方案的个性化特点。
[0129] 2、方便了居民,解决了旧改中加装电梯和老旧小区停车难、消防救援拥堵等的难题。
[0130] 3、采用向空中要停车位的技术创新,既解决居民上下楼的难题。
[0131] 4、采用此技术提供的停车位,可以实现一车位一充电桩,如果新能源汽车接受“谷电”充电,电费将达到0.25元/度。
[0132] 5、载车电梯的使用,促使电梯行业升级。
[0133] 6、由于私家车直接入户,减少了人员乘用客梯的密度。将旧城改造加装电梯采用“电梯式楼层停车位”停车技术,可以大量减少地面、地下停车场内汽车被淹和乘用电梯因人员密集的局面。
[0134] 民用建筑同层停车位“谷储直柔”虚拟电厂技术主要内容,具体技术方案请查看ZL202211065778.1,“一种民用建筑同层停车位“谷储直柔”虚拟电厂”中的内容。
[0135] 1、充电桩或充电网直接接受外接电源(夜间)“谷”电,由交流电转变为直流电(或交流电),既可为新能源汽车、载车电梯、客梯、居住单元、楼体公共部位、消防、供水、供热及地下行车通道等系统充电,同时,接受新能源汽车向载车电梯、客梯、居住单元(住宅)、楼体公共部位、消防、供水、供热及地下行车通道等系统充电,同时源汽车、载车电梯、客梯、居住单元(住宅)、楼体公共部位、消防、供水、供热及地下行车通道等系统向充电桩或充电网充电,同时接受新能源汽车向充电桩或充电网设置逆变器(将直流电转变成交流电)向外接电源供电,实现负荷能量从单向供给向双向流通转变。
[0136] 楼体供电模式:由传统外接电源分户至每户居住单元(用户)、至电梯(客梯、载车电梯),至楼体公共部位、消防、供水、供热系统及地下行车通道等系统供电方式,改为外接电源直接接入同层停车位的充电桩或充电网,由同层停车位的充电桩蓄电池或充电桩向用户蓄电池供电,由蓄电池的电供给电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、每户住宅、消防、供水、供热系统、地下行车通道等系统供电。同时,接受新能源汽车、载车电梯、客梯、居住单元(用户)、楼体公共部位、消防、供水、供热及地下行车通道等系统向充电桩蓄电池或蓄电池充电,同时接受新能源汽车向载车电梯、客梯、居住单元(用户)、楼体公共部位、消防、供水、供热及地下行车通道等系统、充电桩蓄电池或蓄电池充电,同时接受新能源汽车向或充电桩或充电网设置逆变器(将直流电转变成交流电)向外接电源供电,实现负荷能量从单向供给向双向流通转变。
[0137] 2、蓄电池存放位置:蓄电池存放于停车位临空面(消防“泄压面”)侧,若与住宅相邻可采取物理分隔。
[0138] 3、充电桩或充电网既接受外接电源(夜间)“谷”电,向新能源车、居住单元(用户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、消防、供水、供热系统、地下行车通道等系统供电,又可接受新能源汽车、居住单元(住户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、消防、供水、供热系统、地下行车通道等系统成为分布式储能系统,向充电桩或充电网系统供电,或充电桩或充电网设置逆变器(将直流电转变成交流电)向外接电源供电,实现负荷能量从单向供给向双向流通转变。
[0139] 4、电梯(客梯、载车电梯)、居住单元(用户)、楼体公共部位、消防、供水、供热系统及地下行车通道等系统安装集中或分布式储能电池,组成集中或分布式储能系统,设有自动接收或释放数据计量装置,并与5G(6G)、通讯、大数据分析技术相结合,组成数据网络或微电网,与充电桩或充电网进行双向供电,实现负荷能量从单向供给向双向流通转变,其中需要将直流电转变成交流电的设备设置逆变器。
[0140] 5、充电桩或充电网设有自动接收外接电源(夜间)“谷”电和放电数据计量装置,并与5G(6G)、通讯、大数据分析技术相结合,组成数据网络或微电网,向新能源汽车、居住单元(用户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、消防、供水、供热系统、地下行车通道系统,外接电源,进行双向充放电,充电桩、新能源汽车、储能电池发挥“蓄水池”作用进行补充供电。
[0141] 6、外接电源与充电桩或充电网采用并联连接或串联连接,充电桩或充电网可采用有线或无线方式充电,或充电桩或充电网设置逆变器(将直流电转变为交流电),可向外接电源供电。
[0142] 7、充电桩或充电网将外接电源转变为直流电后,进入居住单元(用户)储能电池,可以取消住宅单元内所有电器的整流器,所有电器(电冰箱、空调除外)直接介入直流电,电冰箱、空调介入电源端设置逆变器(将直流电转变成交流电)。
[0143] 8、逆变器输出功率必须大于电器、电源的使用功率,特别对于启动时功率大的电器、电源,如冰箱、空调要留大一些的余量,逆变器要选择储能电池直流输入电压相一致。
[0144] 9、充电和逆变不能同时进行,即逆变是不可将充电插头插入逆变的电器回路中,两次开机间隔时间不少于5秒(切断输入电源)。
[0145] 10、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、供水、供热系统及地下行车通道系统的电费费用,由物业管理部门购买。
[0146] 11、充电桩蓄电池或充电网储能系统接受外接电源(夜间)“谷”电,向新能源车、居住单元(用户)供电的电费,由居住单元(用户)负责缴纳。
[0147] 12、充电桩蓄电池或充电网储能系统接受外接电源(夜间)“谷”电,向电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、消防、供水、供热系统、地下行车通道系统供电的电费,由物业管理部门购买或缴纳。
[0148] 13、新能源汽车、居住单元(用户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、消防、供水、供热系统、地下行车通道系统成为集中或分布式储能系统,向充电桩蓄电池或充电网储能系统供电,向外接电源供电,向外接电源供电部分产生的电费,由供电部门购买或抵扣。
[0149] 14、民用建筑或住宅建筑小区屋顶面或楼体部分结合外饰面要求设置光伏板,接受光伏发电,所产生的电(直流电)进入充电桩蓄电池或充电网储能系统、新能源汽车、居住单元(用户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、消防、供水、供热系统、地下行车通道系统,构成集中或分布式储能系统,进行储电和用电。在民用建筑尤其是住宅建筑“谷储直柔”技术中,由于屋面面积小,光伏发电电量有限,加之有许多用户单元,光伏发电量分配给各用户单元电量有限且不均匀、调配复杂。如若设置楼梯外饰面光伏材料,将加大建设成本,所产生的光伏发电成本远高于“谷储直柔”接受谷电的成本。在本技术中,光伏发电仅作为一种补充。
[0150] 15、储能系统动力电池,本着“先梯次利用,后再生回收”的原则,当新能源车动力电池剩余能量80﹪时,更换给居住单元(用户)、楼体公共部分、消防、供水、供热、地下行车通道系统储能系统电池使用,当该动力电池使用到电池初始容量的60﹪时,进行再生回收。
[0151] 16、对于新建保有地下停车位民用建筑或小区,地下停车位构建一桩一停车位,亦可采取上述1)至15)项办法实现。
[0152] 17、对于已建民用建筑或住宅小区新增充电桩车位,在充电桩部位设置集中或分布式储能设备,利用楼体本身外接电源,接受夜间“谷电”充电,设置数据计量装置,并与5G(6G)、通讯、大数据分析技术相结合,组成数据网络或微电网,向新能源车充电,由居住单元(用户)负责缴费。新能源车亦可向居住单元充电,或向充电桩储能系统、用户蓄电池充电,设有数据计量装置计量。
[0153] 18、对于新建民用或高层住宅小区,可以采取与配电平台分开或结合,建设集中储能系统(‘光储充放’新型换电站技术),将交流电转变成直流电,设置数据计量装置,并与5G(6G)、通讯、大数据分析技术相结合,组成数据网络或微电网,向充电桩或充电网、新能源车、民用建筑蓄电池、居住单元(用户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、供水、供热系统、地下行车通道系统等供电,居住单元(用户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、供水、供热系统、地下行车通道系统等安装分布式储能电池或储能系统。同时,充电桩或充电网、新能源车、家庭蓄电池、居住单元(用户)、电梯(客梯、载车电梯)、楼体公共部位、供水、供热系统、地下行车通道系统等储能系统设置逆变器,可向集中储能系统(‘光储充放’新型换电站技术)供电。
[0154] 19、居住单元利用储能系统蓄电,自行供暖。居住单元利用储能系统蓄电,可通过电加热器使水箱水加热,设置接水口逆止阀,通过暖气、地热等进行自行供暖。暖气、地热等设置外放水设施,便于热水循环。
[0155] 另外,同层停车位接受谷电“谷储直柔”的民用建筑是未来城市蓄能调峰的“虚拟电厂”。民用建筑同层停车位接受谷“谷储直柔”供电方式下虚拟电厂的建立电厂—电的调度之地。
[0156] 虚拟电厂—实际不存在的,虚拟的“电的调度之地”,是互联网的形式。在“谷储直柔”技术中,虚拟电厂是实现智能配电网的重要技术手段之一,通过先进的信息通讯技术和软件系统,把分散在具有同层停车位的民用建筑中的每个用户单元的电源、充电桩设备、谷电负荷、户用储能设备、新能源汽车、家庭用电设备设施等整合起来,合并成为一个特殊的电厂参与电网运行。
[0157] “谷储直柔”虚拟电厂的系统对外既可以作为“正电厂”在用电高峰时,向市政电网供电,也可以作为“负电厂”吸收谷电供应于用户单元的使用,消纳市政电力系统夜间浪费的电,可以灵活地削峰填谷。
[0158] 电的调度—就是把发电量、供电量、用电量,通过算法、数据、系统等匹配起来,形成供求平衡,产用平衡。在“谷储直柔”技术中,就是具有同层停车位的民用建筑用电单元吸收的夜间的谷电电量及用于家庭电器及设备使用量差值核算出来,富余的电量作为“正电厂”在用电高峰时,向电网供电,进行削峰填谷。
[0159] 下面举例说民用建筑浪费电、浪费资源的情况:
[0160] 我国住宅建筑日均耗电200亿度(欧阳明高院士语),鉴于火电发电是连续的,每日200亿度电浪费掉夜间谷电近70亿度电(kwh),换算成标准煤86万吨(1吨标准煤等于8141度电)。一年365天浪费掉的标准煤将达到:31390万吨,按电力企业煤炭采购价格不得超过640元/吨计算,每年浪费的煤炭价值:2000亿元。
[0161] 如果,每年新建10亿㎡一梯两户、户均100㎡高层住宅、每户存储50度谷电(50kwh),城市更新中改造加装电梯式楼层停车位10亿㎡、一梯两户、户均100㎡、每户存储50度电(50kwh),供应新能源汽车和家庭用电,当电量富裕时,反向向市政电网售电,既可以每日存储浪费的夜间谷电:10亿度(10亿kwh,相当于3.66个三峡电站日发电量),又能够反向售电,增加使用者的收益。
[0162] “谷储直柔”虚拟电厂可以及时计算民用建筑“谷储直柔”储电量、反向供电的供应量、需求量,及时满足相应需求并调节电力,削峰填谷,增强城市的韧性和安全性。
[0163] 所以,“谷储直柔”虚拟电厂是城市电力财富的管理中心,也可称为能源云。
[0164] “谷储直柔”对应的虚拟电厂可以有效地将浪费的电力能源进行合理配置,从而显著的提高电力资源使用效率、用户侧储能“谷电”的红利,又能通过峰谷电差反向供电,同时,由于用户侧电能的有效存储,将民用建筑变成蓄能电站、发电站,有利于抵抗各种自然灾害,在城市停电的时候,利用民用建筑自身的分布式微电网,进行自我循环,提高城市的韧性,增强城市的安全性。
[0165] 可以理解的是,以上关于本发明的具体描述,仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。

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