CN109797882A - 一种环保节能型建筑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保节能型建筑系统，包括建筑屋顶、建筑墙体、太阳能发电设备、风能发电设备和水循环系统，太阳能电池板与蓄电池相连；叶片和发电机相连，发电机与蓄电池相连，蓄电池通过电线与建筑内的电器相连；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污水处理装置相连，污水处理装置通过连接管与活水池相连，活水池通过抽水管与净水装置相连。利用太阳能、风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。

Description

一种环保节能型建筑系统
技术领域
本发明涉及一种环保节能型建筑系统，尤其涉及一种环保型建筑低能源利用的建筑系统，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、风能、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。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种环保节能型建筑系统，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：一种环保节能型建筑系统，包括建筑屋顶和建筑墙体，在建筑墙体的外侧面设有保温层；其特征在于：还包括太阳能发电设备、风能发电设备和水循环系统，所述太阳能发电设备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；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，蓄电池通过电线与建筑内的电器相连；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污水处理装置相连，污水处理装置通过连接管与活水池相连，活水池通过抽水管与净水装置相连。
作为优选，还包括沼气发生设备，沼气发生设备的进气管与建筑室内厕所的下水管连通，沼气发生设备的出气管与室内燃气管相连。
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，太阳能发电设备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，还包括地热发电设备，所述地热发电设备包括由预热器、蒸发器、过热器、储液器、冷凝器、冷却塔、汽轮机和回灌井构成的循环装置，预热器与蒸发器连接，蒸发器与过热器连接，过热器与汽轮机连接，汽轮机与冷凝器连接，冷凝器与冷却塔相连，冷凝塔与伸缩储液器相连，储液器与所述回灌井相连。
作为优选，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。
本发明的有益效果：利用太阳能、风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，一种环保节能型建筑系统包括建筑屋顶1、建筑墙体2、太阳能发电设备、风能发电设备、水循环系统、地热发电设备和沼气发生设备6。利用太阳能、风能和沼气能源来为整个建筑提供电气资源，同时利用水循环系统将雨水收集、净化，循环利用，为建筑内的居民提供水资源。在建筑墙体2的外侧面设有保温层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。
所述太阳能发电设备包括设置于建筑屋顶1的太阳能电池板4、蓄电池5、电线、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，太阳能电池板4与蓄电池5相连；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。太阳能发电设备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。
风能发电设备包括设置于建筑屋顶的叶片3和发电机，叶片3和发电机相连，发电机与蓄电池5相连，蓄电池5通过电线与建筑内的电器16相连。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。
沼气发生设备6的进气管7与建筑室内厕所的下水管连通，沼气发生设备6的出气管8与室内燃气管8相连。通过厕所下水管收集废弃物，然后在沼气发生设备中对沼气进行存储，沼气发生设备产生的沼气通过出气管放出，给室内的燃气装置供气。
在建筑屋顶1上设有雨水收集槽9，在建筑墙体2上固定有集水管10，雨水收集槽9的末端与集水管10相连，集水管10与位于建筑地下的污水处理装置12相连，污水处理装置12通过连接管13与活水池14相连，活水池14通过抽水管15与净水装置17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，污水被净化后放到活水池中供生活用水使用。在抽水管上设置一个净水装置来进一步净化水，使得其达到饮用水标准。净水装置为市场上可购买产品。
所述地热发电设备包括由预热器、蒸发器、过热器、储液器、冷凝器、冷却塔、汽轮机和回灌井构成的循环装置，预热器与蒸发器连接，蒸发器与过热器连接，过热器与汽轮机连接，汽轮机与冷凝器连接，冷凝器与冷却塔相连，冷凝塔与伸缩储液器相连，储液器与所述回灌井相连。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种环保节能型建筑系统，包括建筑屋顶和建筑墙体，在建筑墙体的外侧面设有保温层；其特征在于：还包括太阳能发电设备、风能发电设备和水循环系统，所述太阳能发电设备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；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，蓄电池通过电线与建筑内的电器相连；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污水处理装置相连，污水处理装置通过连接管与活水池相连，活水池通过抽水管与净水装置相连。
2.根据权利要求1所述的环保节能型建筑系统，其特征在于：还包括沼气发生设备，沼气发生设备的进气管与建筑室内厕所的下水管连通，沼气发生设备的出气管与室内燃气管相连。
3.根据权利要求1所述的环保节能型建筑系统，其特征在于：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。
4.根据权利要求1所述的环保节能型建筑系统，其特征在于：太阳能发电设备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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113899074A (zh) * 2021-09-02 2022-01-07 河北工程大学 一种节能自循环式家庭废水净化及照明系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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