种植龙卷风---针对PM2.5防治体系设计

艾景奖组委会

2013/08/30 13:06

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作品编号:ILIA-S-20131644
设计成员:栾天浩 孟雪 刘昕阳
申报类别:方案设计 - 立体绿化设计
项目名称:种植龙卷风---针对PM2.5防治体系设计
项目类别:方案设计-立体绿化设计

全球污染分布 Global air pollution distribution • 在全球范围来看,中国是PM2.5污染最严重的区域之一,经济高速发展所带来的乏于治理的环境问题正在为这里的人们带来巨大的生存问题。资料显示,PM2.5每立方米浓度上升20毫克,中国每年会有约数十万人死亡。严峻的形势促使我们拓展新的方法来处理这些问题。

设计说明

由于PM2.5的污染是通过空气这一极具扩散性和流通性的介质进行传播,导致传统的处理污染的手段变得收效甚微,我们必须另辟蹊径,找到一种能够大范围处理污染并且经济上可行的治理方法。通过实地的调研和对相关国外案例的研究,我们发现生态治理——通过植物的吸收功能处理PM2.5问题是可行并且环保、经济的。我们的设计着力于在北京以一定的功能半径为依托,修建几座拟龙卷风的植物大厦,在植物大厦的表皮覆盖管状的过滤薄膜,气体通过过滤膜进行过滤,污染物被单向膜TEFE析出,滤出的物质经过分离室进行分离。可被吸收物质被导向土壤被植物吸收,促进植物生长;不可用物质通过导管滤出被收集后处理。具体步骤如下: 净化: 通过烟囱效应,将低空污染气体吸入“GREEN STORM”中,经过“绿环”层层净化出新鲜空气。 分离: 同时,“绿环”还将污染气体进行分离,气体中大部分颗粒物可被植物吸收利用,其余则进行滤出。 良性循环: 吸收的颗粒物可以促进绿环生长,同时,生长了的绿环又能更好的对空气进行净化,达到净化空气的良性循环。 经过“GREEN STORM”净化空气,能够显著降低PM2.5/10浓度。每幢大楼每日可过滤864,000,000m³,若构建12个每日共计可过滤10,368,000,000m³空气,大约7天可以将整个北京市区(735m³)低空空气全部过滤一遍,可以显著改善北京市区的空气质量。

“龙卷风”底部结构仰视图。 人们可以实地实景的参与到这场环保过程中来,通过观看其净化原理过程,唤起全民环保的意识。

PM2.5净化过程步骤图: •净化: 通过烟囱效应,将低空污染气体吸入“GREEN STORM”中,经过“绿环”层层净化出新鲜空气。 •分离: 同时,“绿环”还将污染气体进行分离,气体中大部分颗粒物可被植物吸收利用,其余则进行滤出。 •良性循环: 吸收的颗粒物可以促进绿环生长,同时,生长了的绿环又能更好的对空气进行净化,达到净化空气的良性循环。

污染气体含量分析 the analysis of the formation of the contaminated air • 在污染空气的构成中,PM2.5对人体的危害最为严重。PM2.5——可入肺颗粒物,由于其颗粒小易悬浮可对环境造成持续的污染。PM2.5不仅对人体产生危害,同时还能成为病毒和细菌的载体,增大呼吸道传染病的传播。

平面 PLANS 绿环平面 planting circle plan 农场层平面 farming land plan 蓄水池及设备层 cistern and equipment plan

结构趋势:随着慢慢吸收PM2.5等污染颗粒,整体结构由灵活到稳态,由可移动装置生长为【地景】 • 原始状态 INITIAL STAGE • 被压缩状态 COMPRESSION • 开始伸展 initial extension • 完全伸展 fully stretched • 开始运作 into operation • 进程中 in progress • 最终状态 final Stage

夜景效果图:正在净化工作的“龙卷风”

北京朝阳区的“龙卷风”PM2.5防治系统模拟图

过滤膜分析图二 Filtering membrane analysis • 析出的污染物或被植物再吸收,或通过收集进行再利用。 Contamination particles that be separated out would be absorbed by plants again or just collected and recycled.

过滤膜分析图一 Filtering membrane analysis • 通过气体流入流出,污染物被单向膜TEFE析出,使得空气净化。 One-way membrane could separate the contamination particles out and improve the air condition through the air inflow and outflow, .

• 结构分析 structural analysis • 能量分析:风能和水的重力势能转化为电能。Energy cycle • 水循环 water cycle • 气体污染物吸收 pollutants absorption • 补给系统 supply system • 空气状态分析 air condition analysis

剖透视---绿环过滤过程分析图 • 通过气流运动,气体通过过滤袋进行过滤,滤出的物质经过分离室进行分离。可被吸收物质被导向土壤被植物吸收,促进植物生长;不可用物质通过导管滤出被收集后处理。 Air circulation process analysis of “the PLANTING CIRCLE” The flow of air would be purified through the filter bags. Afterwards the separation chamber would separate the filtered particles. Substances which can be absorbed by soil would contribute to the growth of the plants, and what can’t be collected would be collected through conduits and then be managed properly.

设计感悟

经济的高速发展,同时也带来了巨大的环境问题,大气污染就是这其中最为重要的一点。这些空气污染对人类有极大的危害:对人的身体健康;对生物的生存;以及对全球大气环境都有很大的影响。在污染空气的构成中,PM2.5对人体的危害最为严重。 PM2.5——可入肺颗粒物,由于其颗粒小易悬浮可对环境造成持续的污染。PM2.5不仅对人体产生危害,同时还能成为病毒和细菌的载体,增大呼吸道传染病的传播。在全球范围来看,中国是PM2.5污染最严重的区域之一,经济高速发展所带来的乏于治理的环境问题正在为这里的人们带来巨大的生存问题。资料显示,PM2.5每立方米浓度上升20毫克,中国每年会有约数十万人死亡。严峻的形势使得PM2.5的净化成为我们迫在眉睫的首要任务。 作为一名风景园林专业的大学生,使祖国的环境建设更加美好是我们不可推卸的责任。我们参与这次设计,就是希望能给祖国环境治理措施提供一种新的可能。而在做设计的过程中,我们也接触到了一些以前我们在学校的课本上没有接触过的领域,比如说一些新兴的建筑材料等。这丰富了我们的知识,开阔了我们的眼界,提高了我们的水平。也许现阶段我们的设计还比较稚嫩,所涉及的方法尚处在纸上谈兵的阶段,缺少一些实际操作的可能性,但是我相信,通过时间的磨练,终有一天我们的设计能够成为现实,并且能够使得中国变得更美好。
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