【精品】2011高考化学二轮突破_单元评估(七) 化学反应速率和化学平衡(带详细解析)
内容提示：生态建筑 ＥＣＯＬＯＧＩＣＡＬＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ形式随风— 高层建筑与风力发电一体化设计策略由于能源危机和环境污染日益严重，建筑节能已经成为业界的共识，充分利用阳光和风等可再生能源，成为建筑节能设计新的研究课题和发展方向。地球表面风能储量巨大， 理论上１％的风能就能满足人类能源的全部需求。人类利用风能的历史久远， ２０００多年前就发明区域风力资源和局部风环境是建筑风能利用的先决条件。只有在两者同时满足的前提下，高层建筑风力发电系统才能有效工作。受到建筑物的遮挡，城市风速一般比郊外小，但建筑物的周围也可能出现局部强风区。当风遇到建筑物的阻碍时， 风向和风速会发生改变，出现涡流或角流。在建筑...
生态建筑 ＥＣＯＬＯＧＩＣＡＬＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ形式随风 高层建筑与风力发电一体化设计策略由于能源危机和环境污染日益严重，建筑节能已经成为业界的共识，充分利用阳光和风等可再生能源，成为建筑节能设计新的研究课题和发展方向。地球表面风能储量巨大， 理论上１％的风能就能满足人类能源的全部需求。人类利用风能的历史久远， ２０００多年前就发明区域风力资源和局部风环境是建筑风能利用的先决条件。只有在两者同时满足的前提下，高层建筑风力发电系统才能有效工作。受到建筑物的遮挡，城市风速一般比郊外小，但建筑物的周围也可能出现局部强风区。当风遇到建筑物的阻碍时， 风向和风速会发生改变，出现涡流或角流。在建筑物的夹缝或洞口部位，由于风流的截面突然变小，出现狭管效应，形成强劲的峡谷风或穿堂风（图１、２）。１．２风力机的类型１）风力机的种类风力发电系统由风力机（风轮叶片）、 发电机、蓄电、传输等部分组成。 风力机是风力发电系统的关键部件，由它决定系统的功率和效率。风力机按旋转轴的方向可分为水平轴、垂直轴两类。水平轴风力机发展早、功率系数高、应用广泛。垂直轴风力机运行平稳、噪音低、抗风能力强、所占空间小。垂直轴风力机又有Ｈ型、 型等，Ｈ型风力机（立式叶轮）结构简单，成本低； 型风力机（螺旋式叶轮）空气动力效能高， 但叶片制作复杂，成本较高２）（图３）。２）风力机功率风力机的功率与风叶受风面积成正比。风力机的功率系数约为 ０．４－０．５ｋｗ／ｍ２，即１ｍ２的风轮发电功率约为４００－５００Ｗ， 以１年５００工作小时计算， 全年可产生２００ｋｗｈ的电力。在满足结构安全、环境保护等要求的前提下，高层建筑应选择大尺寸的风力机以增加发电功率。 此外，城市的风力较小，可以选择低风速启动风机（如小于 ３ｍ／ｓ），可以延长发电机工作时间，从而获得更多的发电量。１．３风力机的安装部位依据高层建筑风环境的特点，风力机通常安装在风阻较小的屋顶或风力被强化的洞口、夹缝等部位（图 ４）。１）屋顶建筑物顶部风力大、 环境干扰小，是安装风力发电机的最佳位置。 风力艾志刚摘要 ／探讨风电建筑的设计原理，结合国内外相关的案例，对风力机种类、安装方式、建筑形态等进行初步探讨，为建筑师进行高层建筑与风力发电一体化设计提供参考。关键词 ／高层建筑 风力发电 可再生能源 一体化设计ＡＢＳＴＲＡＣＴ／ In light of relevant cases at home and abroad,了帆船和风车。 欧洲１８世纪风车使用达到全盛时期，仅荷兰就有１万多架风车在昼夜运转。工业革命后，蒸汽机等更加强大和便利的动力机出现，风力发动机淡出了历史舞台。１８９１年丹麦人发明了风力发电机， 为风能利用开创了新的前景。但随后很长时间风力发电并没有受到重视。 ２０世纪７０年代以后，随着能源和环境问题的日益严重， 风力发电逐渐开始了商业应用。２００３年 －２００８年，中国风电装机容量快速增长 ：累计装机容量从 ２００３ 年末的 ５６．７ 万 ｋｗ增加到了２００８ 年末的 １３２４．２２ 万 ｋｗ，增加了２２．３倍；年新增装机容量从２００３年的９．８万ｋｗ增加到了 ２００８ 年的 ７１９．０２ 万 ｋｗ，增加了７２．４ 倍１）。风力发电系统通常安装在远离城市的郊区，２００１ 年后，英国、瑞典、荷兰等国家先后开展城市和高层建筑风力发电的研究和实践。高层建筑具有风力资源优势， 在适宜的条件下， 安装风力发电系统具有投资成本低、传输距离短、工作效率高等优点。我国在这方面的研究和实践非常少见，本文试从风电建筑设计原理和实践案例两个方面，对高层建筑与风电一体化设计进行初步探讨。１高层建筑风力发电设计原理１．１高层建筑风力特点尽管地球表面风力资源丰富，但风能的时空分布很不均匀。只有大于一定风速和持续时间的风才有实际利用价值。我国风能可利用区域占国土一半以上，较丰富区域（年平均风功率大于 ２００Ｗ／ｍ２）占１／４以上，主要分布在我国沿海和三线地区。this paper explores the principle of wind-power buildingdesign and makes study on the category of windmill, instal-lation pattern and architectural forms, etc. These could beuseful for reference of architect to carry on integrative de-sign for wind-generated electricity and high-rise building.ＫＥＹＷＯＲＤＳ／ high-rise building, wind-generated electricity,renewable energy, integrative design作者单位：深圳大学建筑与城市规划学院（ 深圳，５１８０６０）收稿日期：２００８－１０－０８建筑学报 ２００９．５ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＡＬＪＯＵＲＮＡＬ７４
