一种高效转换自然资源的低耗能建筑系统的制作方法

文档序号:17817093发布日期:2019-06-05 21:51
一种高效转换自然资源的低耗能建筑系统的制作方法

本发明涉及一种建筑系统,尤其涉及一种高效转换自然资源的低耗能建筑系统,属于环保建筑技术领域。



背景技术:

零能源建筑(zero energy consumption buildings),是不消耗常规能源建筑,完全依靠太阳能或者其它可再生能源。从节能建筑、绿色建筑、生态建筑、可持续性理念到最近的低碳,共同的目标都是为了降低二氧化碳的排放量。零能源建筑的概念其实并不新,许多欧美国家如瑞士、加拿大及德国都已发展零能源建筑。一些区域国家如日本、泰国和马来西亚也开始建筑工程。

有专家指出,现在中国的建筑,99%都是高能耗建筑。高能耗往往带来高污染,而且居住者和使用者都不会感到舒适。对于中国这个资源紧缺、人口众多的国家,高能耗并不是可持续发展之路。因此,无论从地球环境的角度,还是从居住者长久的居住利益角度,或者子孙后代角度,都要建造低能耗、高舒适度的建筑,为将来的可持续发展做准备,对地球好,对环境好,也对居住者好。

另外,大力发展“节能省地型”住宅是未来建筑的发展趋势,中国资源、环境的约束要求传统的住宅建设方式必须改变。目前中国住宅建设过程中,耗能达到总能耗的20%以上,耗水占城市用水32%,城市用地中的30%用于住宅,耗用的钢材占全国用钢量20%,水泥用量占全国总用量的17.6%。住宅建设的物耗水平与发达国家相比,钢材消耗高出10%~25%,卫生洁具的耗水量高达30%以上。随着城镇化进程和生活水平的提高,一方面住宅建设的任务还很繁重;另一方面,又面临着越来越严峻的资源、环境、生态压力。这种建筑基本不消耗煤炭、石油、电力等不可再生能源,就能维持建筑的正常运转需要。零/微能源建筑的主要特点是除了强调建筑围护结构被动式节能设计外,将建筑能源需求转向太阳能、浅层地热能、生物质能等可再生能源,为人们的建筑行为,为人类、建筑与环境和谐共生寻找到最佳的解决方案。

最大限度地利用自然能源、减少环境破坏与污染、实现零化石能源使用的目的,能源需求与废物处理实现基本循环利用的居住模式。建设这样一个实验性建筑群的目的,是为城市住宅建筑实现可持续发展提供一个综合性解决方案,它同时解决环境、社会、经济等不同方面的需求,并运用一些可靠的办法降低能耗、水耗和汽车使用量,最大限度地使用太阳能。该社区的建筑设计综合考虑一系列因素如可再生能源、完美的建筑设计、可持续材料和低环境影响等,是比现代西方建筑和整体设计更为可取的方案。



技术实现要素:

本发明的目的在于:针对上述存在的问题,提供一种高效转换自然资源的低耗能建筑系统,利用自然能源、减少环境破坏与污染、实现低耗能的目的,能源需求与废物处理实现基本循环利用的建筑。

本发明的技术方案是这样实现的:、一种高效转换自然资源的低耗能建筑系统,包括建筑的屋顶和建筑墙体,在建筑物下方设置有沼气池和净水池,其特征在于:还包括太阳能供电系统、水循环系统和沼气发生装置,所述太阳能供电系统包括设置于建筑屋顶的太阳能电池板、蓄电池和电线,太阳能电池板与蓄电池相连,蓄电池通过电线与建筑内的电器相连;沼气发生装置设置于沼气池内,沼气发生装置的进气管与建筑室内厕所的下水管连通,沼气发生装置的出气管与室内燃气管相连;在建筑屋顶上设有雨水收集槽,在建筑墙体上固定有集水管,雨水收集槽的末端与集水管相连,集水管与位于建筑地下的净水池相连,净水池内设有污水处理装置,沼气发生装置与污水处理装置相连。

作为优选,所述沼气发生装置包括集水池、酸化池、多级厌氧池、气水分离装置、曝气装置和排水池,所述集水池与酸化池相连,酸化池与多级厌氧池相连,多级厌氧池与气水分离装置相连,气水分离装置与曝气装置相连,曝气装置与排水池相连,排水池与污水处理装置相连。

作为优选,污水处理装置包括一级沉淀池、二级沉淀池、消毒池和蓄水池,在一级沉淀池的上部设有两层过滤网,所述一级沉淀池的入水口与集水管的出水口相连,二级沉淀池的入水口与一级沉淀池的出水口相连,二级沉淀池内从上往下设置有陶瓷过滤层、砂石过滤层和棉网过滤层,二级沉淀池的出水口与消毒池的入水口相连,消毒池的出水口与蓄水池相连。

作为优选,太阳能供电系统还包括太阳能电池阵列、DC/DC变换器、DC/DC变换器开关器件、DC/AC逆变器,太阳能电池阵列通过所述DC/DC变换器与蓄电池相连,DC/DC变换器开关器件设置于DC/DC变换器上,所述太阳能电池阵列通过所述DC/AC逆变器与所述水循环供热设备中的加热器电连接。

作为优选,还包括风能发电设备包括设置于建筑屋顶的叶片和发电机,叶片和发电机相连,发电机与蓄电池相连。

作为优选,还包括设置于建筑外墙上的保温层,所述保温层为三层结构,相邻保温层之间为真空层。

本发明的有益效果:利用太阳能和沼气能源来为整个建筑提供电气资源,将雨水收集、净化,循环利用,为建筑内的居民提供水资源,整个建筑利用自然能源,循环利用,可以减少环境破坏与污染,实现低耗能的目的。

附图说明

图1是本发明实施例1中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1:

如图1所示,一种高效转换自然资源的低耗能建筑系统包括建筑的屋顶1、建筑墙体2、太阳能供电系统、水循环系统和沼气发生装置,在建筑物下方设置有沼气池6和净水池3。

在建筑屋顶1上设有雨水收集槽9,在建筑墙体1上固定有集水管8,雨水收集槽9的末端与集水管8相连,集水管8与位于建筑地下的净水池3相连,净水池3内设有污水处理装置,沼气发生装置与污水处理装置相连。其中:污水处理装置12包括一级沉淀池、二级沉淀池、消毒池和蓄水池,在一级沉淀池的上部设有两层过滤网,所述一级沉淀池的入水口与集水管10的出水口相连,二级沉淀池的入水口与一级沉淀池的出水口相连,二级沉淀池内从上往下设置有陶瓷过滤层、砂石过滤层和棉网过滤层,二级沉淀池的出水口与消毒池的入水口相连,消毒池的出水口与蓄水池相连。通过将雨水收集起来,然后经过污水处理装置的处理,污水被净化后中通过抽水管13供生活用水使用。在抽水管13上设置一个净水装置14来进一步净化水,使得其达到饮用水标准,通过水管13放出。净水装置为市场上可购买产品。

沼气发生装置设置于沼气池3内,沼气发生装置的进气管与建筑室内厕所的下水管连通,沼气发生装置的出气管与室内燃气管7相连。所述沼气发生装置包括集水池、酸化池、多级厌氧池、气水分离装置、曝气装置和排水池,所述集水池与酸化池相连,酸化池与多级厌氧池相连,多级厌氧池与气水分离装置相连,气水分离装置与曝气装置相连,曝气装置与排水池相连,排水池与污水处理装置相连。通过厕所下水管收集废弃物,然后在沼气发生装置中对沼气进行存储,沼气发生装置产生的沼气通过出气管放出,给室内的燃气装置供气。

所述太阳能供电系统包括设置于建筑屋顶1的太阳能电池板4、蓄电池5和电线,太阳能电池板4与蓄电池5相连,蓄电池5通过电线与建筑内的电器16相连。太阳能供电系统还包括太阳能电池阵列、DC/DC变换器、DC/DC变换器开关器件、DC/AC逆变器,太阳能电池阵列通过所述DC/DC变换器与蓄电池相连,DC/DC变换器开关器件设置于DC/DC变换器上,所述太阳能电池阵列通过所述DC/AC逆变器与所述水循环供热设备中的加热器电连接。太阳能供电系统在白天将太阳能转换成电能,存储在蓄电池中,然后在给建筑室内的电器如电灯等供电,提供清洁的电能。

另外,还包括风能发电设备包括设置于建筑屋顶的叶片和发电机,叶片和发电机相连,发电机与蓄电池相连。在风大的地区,通过风能发电设备间风能进行转换成电能,存储在蓄电池中,然后在给建筑室内的电器如电灯等供电,提供清洁的电能。

另外,设置于建筑外墙上的保温层11,所述保温层为三层结构,且从内向外每层保温层的厚度增厚,相邻保温层之间为真空层;每层保温层之间的真空层的厚度大于最内层保温层厚度的1.2倍,小于最内层厚度的1.5倍,且每层保温层均采用挤塑聚苯板。

再多了解一些
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