[发明专利]用于绿色建筑物正面的支撑结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于绿色建筑物正面的支撑结构。

背景技术

本发明的背景技术的下述讨论旨在便于理解本发明。然而，应当理解的是，所述讨论不是承认或认可所参考的任何材料在本申请的优先权日的任何司法程序中，都已经公开，公知或者是普通公知常识的一部分。

城市热岛效应(UHIE)是指当城市温度上升高于市郊和农村地区的温度的现象。UHIE主要是由于作为城市化和经济发展的结果，在建建筑物的数量增大且这些增大数量的建筑物取代了以前充满城市地区的植被和树木而引起的。另外，人类活动产生了热量，而这种热量的产生有助于城市温度的上升。

城市环境受到这种较高温度的严重影响。首先，城市中的空气质量下降。温度升高连同空气污染物的存在导致形成烟雾，而烟雾不仅损害自然环境，而且还危及人类健康。其次，UHIE引起更大量使用例如风扇和空调单元的电器，这直接影响了建筑物的能量消耗。

人们试图降低UHIE的负面影响，将植被种植在屋顶(即，绿色屋顶)上和建筑物正面(即，绿色墙壁)上以补偿所取代的植被和树木的损失。所述植被用于过滤例如二氧化碳的温室气体和城市中的其他有毒物质。人们研究和实验发现，这种绿色屋顶和绿色墙壁有助于降低屋顶和墙壁的周围温度，并且减少从屋顶和墙壁传递给屋顶正下方的空间和墙壁后面的空间的热量。降低了的周围温度和减少了的从屋顶和墙壁传递给屋顶正下方和墙壁后面的空间的热量可能引起较少地依赖于例如风扇和空调单元的电器，从而降低建筑物的能量消耗。

如前所述，周围温度的增加导致更多地使用例如风扇和空调单元的电器，而这又导致更依赖于用来发电的化石燃料。虽然最近发展和推动了更绿色的、可再生的替代能源用于发电，例如太阳能，风能、水力发电和地热能，迄今为止，大部分国家仍然依赖于消耗化石燃料来发电。在燃烧用来发电的化石燃料的过程中产生了温室气体，并且排放到了大气中，在大气中保留了更多热量，并因此更依赖于所需要的例如风扇和空调单元的电器。这形成了恶性循环，如果产生了更多的温室气体并且保留在大气中，恶性循环将可能是不可逆转的。在进一步试图降低UHIE的负面影响中，在建筑物中使用光伏系统以减少对化石燃料的依赖。

光电池是固态半导体类型的装置，当其暴露于光线时就产生电能。在例如屋顶和正面的部分建筑物包封物中，越来越多地使用光伏材料(也称为太阳能电池板或太阳能电池)来代替传统建筑材料。虽然现存建筑物可用包括光伏材料的模块进行翻新，光伏材料作为一种主要或辅助电源正越来越多地引入到新建筑物的建设中。结合在新建筑物的屋顶或正面中的光伏材料，或者包括在用于翻新现存建筑物的模块中的光伏材料一般公知为太阳能光伏建筑一体化(BIPV)。BIPV包括混合光伏电池板的所有类型的光伏电池板。简言之，在操作过程中，阳光照射在到BIPV上，BIPV产生电能。该电能流过电力转换设备，并且流入建筑物的配电系统，将电能供给到建筑物的电力负荷，例如空调和一般照明。

直到最近，人们才建议在单个建筑物中组合使用绿色屋顶和BIPV，并且对其可行性进行检验。这种组合的主要优点包括容易安装和维护光伏单元，以及因绿色屋顶的冷却效果而使光伏单元效率更高。绿色屋顶冷却围绕光伏单元的周围温度，众所周知，由于冷却光伏单元的周围温度而提高光伏单元的效率，这允许光伏单元保持冷却并且更好地运行。

尽管如此，存在需要满足组合的绿色屋顶和BIPV系统的某些技术要求。首先，能够种植在具有光伏单元的屋顶上的植被的最佳种类是可伸长的种类。因为大多数绿色屋顶是平坦的或者平缓地倾斜的屋顶，光伏单元通常固定在支撑上以得到相对于太阳的最佳角度。光伏单元不得不安装在植被层上方，从而光伏单元不被可伸长的植被所遮蔽，从而降低其效率。另一方面，光伏单元在白天期间为植被提供部分遮蔽，从而降低水的蒸发率和所需要的浇水量。在强风频繁光顾的地方，需要极坚固的金属结构和坚固的屋顶或者光伏单元后面的良好挡风件，优选是二者兼备，以便防止风力造成的损失。

期望提供一种用于降低UHIE的系统，其克服或者至少减轻上述问题。

发明内容

在整篇文件中，除非指出具有相反意义，术语“包括”、“由......组成”等应当理解为非穷尽性的，或者换句话说，意思是指“包括但不限于”。

在本发明的第一方面中，在此提出了一种用于固定在建筑物正面上的支撑结构，包括：

-用光伏系统覆盖的部分；以及

-用植被系统覆盖的部分。

附图说明

在附图中，利用仅实例例示了本发明的实施例。