[发明专利]太阳能建筑庭院环境空调中央式冰箱热水器一体化工程

说明书

二十世纪以来，由于人类对自然资源的恣意使用，能源、土地、水和材料的浪费惊人。 上世纪末，人类意识到社会持续发展的必要性和建设节约型社会的重要性，现在各国都将 节约这四类资源作为举国上下的共同目标。我国建设部2006年提出，要求建筑物向“四 节一环保”的方向努力，并出台了一系列政策法规和措施。在这“四节”中，建筑节能是 重中之重。我国能源消耗中有40％是建筑耗能，而采暖空调占30％以上，。建筑节能的潜 力极大。在节约能源方面，以可再生能源替代传统化石能源方面，太阳能就是国内外的共 同首选。我国这方面发展极快，但主要是太阳能热水器方面国际领先。我国创新基金重点 支持领域中，太阳能就居第一位。其它方面利用太阳能的方式多种多样，除太阳热水器外， 主要有：热泵、光伏发电、太阳塔发电，……。近年我国已出现无能耗建筑。但是，太阳 能有致命的弱点。这就是太阳光能密度太低，要大量使用太阳能就必然会占用大量面积(这 会浪费土地或空间)；光线只能直线传输建筑物能“沭浴”的阳光是有限度的，好方法也 多无用武之地；太阳光能的利用效率与其投射角有关，因此它的各种利用方式的效率都与 受光面的朝向和受光面积有关，也与太阳高度的变化(季节变化和日变化)有关，在天津， 冬夏太阳能供给差近3倍。很多光能转换设备设施难以发挥其固有效率。由于太阳能的这 些缺点，它的应用技术虽说科技投入很大，发展很快，但要普及无能耗建筑还有相当困难。 节能的另一方面是被动节能，即从建筑物的能量损耗的减少入手。目前这方面的尝试和成 就对降低建筑总能耗方面的效果比直接利用太阳能的效果更显著。德国的“新型建材实现 最大程度节能”，其每平方米能耗仅是当地普通建筑能耗的1/10。建筑围护结构使用建筑 绝热围护材料可节能70-80％。实际上我国已报导的“无能耗建筑”，主要为围护减少导热 的结果。

我国2005年人均耕地已减少至1.4亩。要扼止耕地减少，节约建筑用地是关键。近 年我国耕地急剧减少，新扩建公路、铁路占地多，但交通网的密度将渐达极限(西部除外)。 建筑用地则不同。我国人均住房面积多尚未达到小康水平，且每户面积没有限制(现城市 已有几百平方米一户的，浙江农村每户拥有500平方米)。提出节约建筑用地是时代的必 然，并正当其时。减少建筑用地与节能和节材是完全可以结合的。每幢建筑加长东西向， 可减少楼问空地；解决采光问题后相邻南、北楼的间距，可保持在30米以下；向较高楼 层发展(城市20层上、下，农村7层以上)。这都足以使建筑占地减少50％左右，能耗也 大为减少；减少屋顶和东、西端山墙的总面积，这既节能又节材。

我国水资源短缺，人均水资源占有量仅2200m3；北方和西部地区是公认 的极度缺水环境。全国600多个城市，有2/3供水不足，其中有1/6严重缺水。建设部 要求降低供水管网耗水，争取降低10个百分点，即每年节水47亿吨，这主要从减少管网 漏失着眼。这种节流虽有必要，但毕竟有限。其实应当开源，这就是从全面利用城镇雨水。 雨水一直是作为无用水被“尽快排出城市”的。但雨水较洁净，略加或不加专门处理即可 用于城、镇主要的耗水量——洗涤和冲洗水以及工业冷却用水和农业、园林灌溉用水；它 若就地利用，可省远距输送的管道及其占地、输水设备及能耗，还有利于绿化和气候改善。 它可以实现“四节一环保”；.它没有断水的风险。在水文地质条件有利的情况下，还可用 于大量贮能和供热水、供暖；在一般地区也可通过贮部分雨水(回灌雨水)贮热，实现省能 和全天供应热水。对此，可参看《城镇雨水零排放系统工程》。本发明主要利用地下贮半 热水，供洗涤浇灌用水。

节材：所有节能和节地、节水，都是与节材息息相关的。它们的节约途经正确，就会 节材，反之，就会浪费材料。如屋顶发电上网，不需另外架线，不占地；利用雨水可节约 输水管材；目前的围护结构改革只追求节能，却要消耗大量隔热材料；效率不高的利用太 阳能，也会形成得中有失，实效有限。将楼群间距合理缩小，楼层加多，就会节省大量管 线长度。还可省去空调器、冰箱和热水器。