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城市綠洲結(jié)合了屋頂花園和太陽(yáng)能電池板
發(fā)布時(shí)間：2023/9/8
　　我在維也納的屋頂上。這是一個(gè)溫暖的日子，但我周圍的學(xué)生在許多植物的太陽(yáng)能電池板遮蔭下舒適地工作和聊天。
　　花園感覺就像維也納密集的建筑中的一片綠洲。
　　這是維也納自然資源與生命科學(xué)大學(xué)(BOKU)的一個(gè)示范項(xiàng)目，旨在展示綠色屋頂如何與太陽(yáng)能電池板相結(jié)合，同時(shí)保留花園的感覺。
　　在這種情況下，太陽(yáng)能電池板懸掛在花園上方2m 的涼棚上。半透明的面板允許光線到達(dá)下面的花園，同時(shí)仍然為坐在下面的人們提供陰涼。
        
　　這樣的花園在開放空間非常寶貴的城市中很有價(jià)值，而綠色屋頂不僅僅是一個(gè)帶有一些盆栽植物的平屋頂。
　　它們有多層材料，提供密封、排水、過濾、土壤和植被。它們的好處是很多的：它們可以冷卻屋頂表面、保留雨水、吸引各種動(dòng)物物種，當(dāng)然還能創(chuàng)造更愉快的氛圍。
　　有些適合步行，太陽(yáng)能電池板高高懸掛在花園上方。在其他情況下，面板放置在較低的位置，甚至位于地面。
　　考慮到對(duì)可再生能源的需求，將花園和太陽(yáng)能電池板結(jié)合成生物太陽(yáng)能屋頂是有意義的，并且在某些方面這兩種功能是相輔相成的。
　　冷卻效果可以提高光伏（PV）技術(shù)的性能。土壤或其他植物基質(zhì)可以提供固定面板的重量。
　　但這些生物太陽(yáng)能屋頂面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。
　　這些植物可能長(zhǎng)得太高，投下太多陰影，導(dǎo)致太陽(yáng)能電池板無法有效工作。相反，面板可以限制陽(yáng)光或雨水到達(dá)植物。而且維護(hù)這些不同的元素可能很困難。
　　但設(shè)計(jì)師們一直在努力解決這些障礙。解決方案將根據(jù)具體情況而有所不同。
　　例如，為了解決維護(hù)問題，太陽(yáng)能電池板不應(yīng)安裝得太近，以致技術(shù)人員無法接觸到各個(gè)單元。為了保持植被易于管理，相對(duì)耐寒、低維護(hù)、根淺的植物可能是合適的。
　　瑞士韋登斯維爾ZHAW生命科學(xué)與設(shè)施管理學(xué)院的綠色屋頂專家Stephan Brenneisen解釋說，就生物多樣性而言，面板提供的陰涼和濕度可能對(duì)某些昆蟲物種有益。
　　他領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)名為SMARTRoofs的項(xiàng)目，其中“我們可以證明，根據(jù)甲蟲的生物多樣性，我們可以得到與沒有太陽(yáng)能電池板的綠色屋頂上生活在與太陽(yáng)能電池板結(jié)合的綠色屋頂上的相似數(shù)量的物種?！?然而，蚱蜢和蜜蜂對(duì)有限的空間和陽(yáng)光更加敏感。
　　維也納BOKU的涼棚是一種解決方案。
　　在一年的時(shí)間里，原設(shè)計(jì)中60平方米的太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的能量幾乎相當(dāng)于普通家庭消耗的能量?；▓@還向大學(xué)供應(yīng)香草和蔬菜。
　　考慮到額外的安裝、維護(hù)和規(guī)劃考慮，涼棚式設(shè)計(jì)仍然非常罕見。
　　例如，部分半透明并使用安全玻璃的太陽(yáng)能電池板可能比普通太陽(yáng)能電池板貴兩倍。
　　現(xiàn)在許多國(guó)家都可以找到更簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能綠色屋頂；領(lǐng)先者包括英國(guó)、奧地利和瑞士。布倫尼森先生承認(rèn)，瑞士是一個(gè)富裕的國(guó)家，因此在那里全面實(shí)施高建筑標(biāo)準(zhǔn)變得更加可行。
　　巴塞爾等瑞士城市對(duì)綠色屋頂?shù)囊筮M(jìn)行了嚴(yán)格監(jiān)控，布倫尼森等綠色屋頂專家就規(guī)劃申請(qǐng)向城市當(dāng)局提供建議。
　　然而，即使對(duì)于更簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，所需的維護(hù)和技術(shù)支持也可能令人望而生畏。建筑綠化咨詢公司 GRüNSTATTGRAU的高級(jí)研究員Irene Zluwa表示，由于很少有人有這些設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，因此常見的情況是“人們?cè)噲D建造它，但建造錯(cuò)誤”。
　　一個(gè)常見的錯(cuò)誤是只是將普通光伏系統(tǒng)安裝在綠色屋頂上，而沒有進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡讓邮┕?，包括基材表面和太?yáng)能電池板之間至少有30厘米的距離，以便植物仍然可以生長(zhǎng)。
　　另一個(gè)問題是安裝的基材太淺而無法保留足夠的水分。在巴塞爾，現(xiàn)在建議使用15厘米的基材。布倫尼瑟先生表示，多年來，隨著氣溫上升和降雨量減少，這一厚度水平大幅增加。
　　許多人喜歡太陽(yáng)能綠色屋頂?shù)南敕?，但一旦他們意識(shí)到這種組合的成本有多高，最終就會(huì)選擇礫石上的太陽(yáng)能屋頂或非光伏綠色屋頂。一個(gè)特別昂貴的部件是支撐面板所需的鋁結(jié)構(gòu)。
　　GRüNSTATTGRAU的項(xiàng)目經(jīng)理 Isabel Mühlbauer 表示，通常只有大公司才能負(fù)擔(dān)得起太陽(yáng)能綠色屋頂。
　　2021年，維也納推出了對(duì)綠色屋頂太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的補(bǔ)貼，每千瓦峰值最高可達(dá)400歐元。雖然此類公眾支持受到歡迎，但考慮到成本，“這就像熱石上滴水”，茲魯瓦女士說。對(duì)于BOKU研究項(xiàng)目中的光伏屋頂花園設(shè)計(jì)，預(yù)計(jì)成本約為每平方米1,000歐元。
　　降低成本的一種方法是開發(fā)可立即安裝的組件，而不是定制每個(gè)組件。GRüNSTATTGRAU是歐盟項(xiàng)目的29個(gè)成員之一，該項(xiàng)目旨在開發(fā)此類更簡(jiǎn)單、節(jié)能的建筑產(chǎn)品。光伏系統(tǒng)整體變得越來越便宜，成本在過去十年中減少了一半。
　　由于太陽(yáng)能綠色屋頂仍然很少見，因此需要更多的激勵(lì)措施來增加采用。布倫尼森表示，市場(chǎng)還需要?jiǎng)?chuàng)建更簡(jiǎn)單的模型。例如，雖然一些公司出售昂貴的多年維護(hù)計(jì)劃，但這些可能沒有必要。
　　茲魯瓦女士指出，太陽(yáng)能綠色屋頂并不是萬靈藥：“它們就像可以拼在一起的小磚塊?！?br /> 　　一些環(huán)保組織被指責(zé)夸大綠色屋頂?shù)暮锰?，特別是其對(duì)屋頂以外的影響。
　　然而，在城市炎熱、潮濕的日子里，更多的城市綠洲可能會(huì)受到歡迎。
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