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上海世博:节能环保新材料之一 张拉膜结构材料

[  修改时间:2010/5/21 9:47:00  浏览次数:2687]
 

石化行业自己的展馆——石油馆披着近4000平方米的聚碳酸酯(PC)“外衣”。与建筑同寿命的PC“外衣”和建筑物外墙之间留有空隙,形成了保温隔热的空气夹层,是极佳的遮阳板,既美观又实用。更奇妙的是,在PC“外衣”的内外还连通了数以万计的半导体照明灯,这种理论能耗只有白炽灯1/10的新型照明灯,将夜幕下的石油馆幻化为一座晶莹剔透、如梦如幻的“油立方”。

世博园区内最大的景观轴线——世博轴长约1000米,宽100米、当中错落有致地分布着6个极为吸引眼球的倒锥形钢结构,这就是“阳光谷”。世博轴的索膜结构是迄今为止世界上规模最大的连续张拉索膜结构,每片膜单片面积1800平方米,总展开面积达7万平方米。索膜选用了聚四氟乙烯涂层玻璃纤维,膜材料厚度虽然仅为1毫米,但强度高,设计张力达到5吨/平方米,具有难燃、防紫外线、抗风化、高反射等特点,而且涂在表层的功能性材料使索膜具有自清洁功能。“阳光谷”不仅主体结构颇为讲究,细节之处也毫不马虎。为避免玻璃掉落造成人员伤害,其环状玻璃幕墙的两层玻璃之间夹入了聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片,即使玻璃破碎其碎片也会与PVB胶片粘在一起。

被称为“东方之冠”的中国国家馆,由多种红色组合而成的“中国红”外立面板能够在白昼阳光折射、夜间灯光投射及不同视觉高度等条件下,形成统一的具有沉稳和经典视觉效果的红色。让“中国红”如此夺目的就是国产高性能氟碳涂料,其颜色生命期长达15~20年。采用保温隔热的聚氨酯硬质泡沫材料和保温隔热涂料,让中国馆的建筑能耗比传统模式至少降低了25%。

中国航空馆表面的聚氯乙烯(PVC)膜厚度仅为0.7毫米,却足以承受一个正常成人的体重。这种PVC膜表面还有一层二氧化钛光触媒的涂层,这种涂层在氧化反应中会产生超亲水现象,使表面不易附着脏物,从而提高了抗污性。二氧化钛光触媒能够吸收紫外光,因此可延长膜的使用寿命。另外,光触媒还能释放负氧离子,对一氧化碳、碳氢化合物等有强大的氧化作用,使之变成二氧化碳和水,从而净化了空气。

如果说奥运会只是木塑材料的一个预演,那么木塑材料在上海世博会上的应用则更加深入广泛和多样。花架、栈道、护栏等随处可见,就像是一个木塑材料的展览会。

此外,世博会城市最佳实践区项目应用了挤塑聚苯乙烯隔热保温板;瑞士国家馆的智能帷幕由大豆纤维制成,既能发电,又能降解;日本国家馆的外墙,采用太阳能发电装置的超轻膜结构,是一堵“会呼吸的墙”;芬兰馆白色“鱼鳞外墙”是新型纸塑复合材料……

穿行在世博园区,化工新材料可谓无所不在!

展示新能源的大舞台

世博会就是一个新能源展示和应用的大舞台,大型太阳能屋顶、点亮整个世博园区的半导体照明、穿梭在场馆间的新能源汽车……

太阳能的创新应用是上海世博会的一大突破,主题馆、中国馆等主要场馆及设施都已安装了太阳能光伏发电设施。

整个世博园区太阳能发电能力达4.5兆瓦,是中国最大的太阳能光伏发电应用展示区,也是目前国内乃至亚洲最大的光伏建筑一体化并网发电系统,是北京奥运会应用量的7.5倍。

据了解,永久场馆的中国国家馆、主题馆太阳能装机总容量为3127千瓦,总安装面积约3万平方米,是目前亚洲单体建筑最大的太阳能光伏建筑一体化电站,年均可发电284万千瓦时,意味着每年可节约标准煤1000吨,年均减排二氧化碳约2500吨、二氧化硫84吨、氮氧化物42吨、烟尘762吨。

世博主题馆“老虎窗”式屋顶外观有着几分上海里弄的怀念,既是近代上海建筑文化的象征,又结合了现代展馆的环保功能,同时也是当前世界上少有的几个大跨度的展馆。世博主题馆的屋面装上了2.8兆瓦的太阳能发光体,是单体面积太阳能屋顶的世界之最,面积达3万多平方米,其发电量可供四五千户普通家庭用一年。

上海企业联合馆——“魔方”的屋顶上布置了2200平方米的光热板,不只能将水加热到95℃,还可以通过超低温发电新技术,保证该建筑日常用电和展览用电。太阳能制热水发电技术由我国自主研发、全球首创,开辟了利用太阳能发电的全新途径。此外,被LED灯点亮的层层叠叠的闪烁画面,其能源同样来自取之不尽的太阳能。

零碳馆所需的电力由太阳能发电和生物能热电联产来供应。零碳馆还多元化地利用了太阳能,不仅用来发电、供暖,还与风能和地源热能共同带动室内通风,调节屋内的温度和湿度。生物能热电联产将餐厅的食品废弃物和有机物质等生活中产生的生物垃圾混合,通过生物厌氧降解产生电和热,以实现生物能的释放。该系统处理后的产品能用作生物肥,变废为宝。

4月20日,国家电网馆的地下展区正式交付使用。一个高约半米的巨大电池在智能电网展区中显得格外显眼。这就是我国已经研发成功的钠硫电池,在充满电后相当于2250节普通AA型电池。钠硫储能电池是一种以金属钠为负极、硫为正极、陶瓷膜为电解质隔膜的二次电池,具有容量大、体积小、能量储存和转换效率高、寿命长、不受地域限制等优点。我国是继日本之后世界上第二个掌握大容量钠硫单体电池核心技术的国家。

与此同时,我国第一个国家级海上风电示范项目——上海东海大桥10万千瓦海上风电场也在世博会前全部实现并网发电,为上海世博会提供绿色清洁能源,其发电量将是北京奥运会风力发电量的2倍。

另外,为实现世博会园区内的零排放,200辆燃料电池汽车、380辆纯电动汽车、500辆混合动力汽车将在园区及周边为大家出行服务。从世界上最先进的燃料电池汽车,到作为国家战略推广的纯电动汽车,以及在产业推广方面形成规模产业化的混合动力汽车,在这次上海世博会上都能亲眼看到。同时,1080辆新能源汽车的大规模示范运行也是目前世界上最大规模的新能源汽车的商业运行。

新技术成就绿色饮食

上海世博会期间,游客不能携带饮料和水入园,而是由世博会组织者为游客免费提供直饮水。免费饮水点的设置一方面满足了游客的饮水需求,另一方面也能让游客体验更为环保的饮水方式。

世博园区供水管道的源水由浦东临江水厂及浦西南市水厂供应,两水厂均采用臭氧活性炭深度处理工艺,以保证出厂水水质良好。

而世博园区内的直饮水设备则通过超滤膜起到终端净化的作用,彻底滤除自来水在管道输送过程中的二次污染。

世博园未来馆污水回用示范工程采用PVC合金超滤膜为材料的中空纤维膜生物反应器。它是可移动的新型污水处理装置,能对该馆生活区排放的污水以及屋面雨水进行收集和再利用,实现污水就地深度处理。该装置出水指标稳定,达到国家景观水标准,可用作冲厕、绿化用水和景观用水等。

此外,世博会期间的一次性餐具将用生物质材料——“玉米塑料”制成。不仅是一次性杯子、托盘、包装盒,世博会上使用的路牌、胸卡、磁卡等也是由源于玉米的聚乳酸材料制成,彰显了绿色理念。


 
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