一种节能减排、低碳环保的农村新居房

摘要

一种节能减排、低碳环保的农村新居房，其特征在于在寒冷的冬季不用电、气、煤、柴等取暖措施，室内温度保持在最适于人居生活的16-31℃。达到上述目的方法为，首先找出当地冬季历史温度的最低温度、地下冻土层最深冻点、寒气加风最大穿透指数后，只须做好地下、地面、地上、门、窗、房上的保温墙、保温层、采光区的调控，即可达到冬季不用电、气、煤、柴等取暖，又使农村大量废弃物变废为宝。建筑工艺只是地基挖深、墙体加厚，各种植物秸秆当保温材料，材料来源广阔，遍地都是，施工方法简单，会盖现有平房、楼房的人都能施工。一次投资，受益几十年甚至终生。节能减排、低碳环保，社会效益明显。

说明书

本发明涉及三农领域。 

现今农村普通的楼房、平房在冬季都要靠煤、电、气、柴等各种燃料进行取暖。取暖的过程中耗费了大量的煤、电、气、柴等燃料。燃料燃烧和使用过程中排放出大量的二氧化碳等有毒、有害气体，浓浓烟雾飘浮在空中或落到草坪花卉上，污染无处不在，危害时时伴随。给我们的生活带来温暖的同时也带来了诸多环保问题。 

本发明的目的在于：让漫长冬季里的楼房、多层、高层、平房不用煤、电、气、柴等取暖，从根本上解决能源消耗，燃烧和使用过程中排放大量的有毒、有害气体、烟尘及后序带来的诸多环保问题。本发明采用建筑前找出建筑地冬季历史最低温度，漫长的一个冬季持续封冻冻土层的最深点，寒气加风最大的穿透指数，然后根据上述数据设计建筑的结构蓝图。用建筑物本身超越冻土层最深点，寒气加风最大穿透指数并在此基础上增加保暖层。整面大面积采光区，门窗内外多层的寒气隔离层。夜晚、雪天、没有阳光的时候采光区即可照明又能保温隔寒，保证室内温度有阳光时16-31℃，甚至31℃，没有阳光的日子在16℃-24℃。整个冬季除太阳的光和热，及地下、地面、屋顶设的吸光热保温墙、保温层，不用任何取暖措施达到整个冬季从根本上解决能源消耗、有毒有害气体大量排放等问题，实现节能减排低碳环保温暖新安居房的目的。 

本发明的技术方案是： 

农村新居房的构造可地下、半地下、半地上、一层、二层、多层、高层或地上一层、二层、多层、高层、根据建筑地的地势高低，所在位置的风力大小，日照时间长短，建筑材料的特性，建筑物的地下深度，墙体厚度，都可以在能够确保室内温度达到16-31℃以上的标准砌筑。 

首先掌握本地区的历史最低温度，冻土层的最深冻点，寒气及风最大的穿透指数等，当得到上述一切对住房温度产生直接影响的数据后就可设计。用吉林市气候做参照，吉林市历史最低温度-42.6℃，平均温度在20-25℃，冻土层最深冻点1.8米，寒气和风最大穿透指数1.8米，可以同建筑物地下深度和冻土层深点一样或超越冻土层深0.1-90厘米。墙体、房顶厚度超越寒气和风最大穿透0.1-20厘米。墙体采用内外两层砌筑或钢筋水泥浇筑法，墙体的厚度根据建筑材料石头、红砖、陶立、现浇钢筋混凝土性质，建筑物的高低等因素决定，例如24墙、37墙、49墙等。两墙中间空洞部分为保温层。保温层中的保温材料可因地制宜多种多样。例如农村遍地都是的玉米秸秆、玉米皮、稻草、麦草、谷草、青稞秸秆、谷草、豆类秸秆、杂草、锯沫、树叶等干燥后粉碎切断都可以是最好的保温材料，还有稻壳等不用粉碎切断的可利用物。更可以用工业生产的水泥泡沫、珍珠岩、发泡、保温砖等工业保温材料。 墙体最好的保温效果，在墙体砌筑放保温材料前必须将内部用塑料膜或具备档风防潮、防水的物质全部密封后才能填入上述材料做保温层，保证保温材料永远干燥。采光区采用双层玻璃采光的同时，双层玻璃的里外增加1-5层保温隔寒帘时，1-5层保温隔热帘镶嵌在墙内封闭槽中，保证室内光线充足，又能保温隔寒，达到室内温度持久平衡，不升、不降或以最小、最慢速度降温。后墙保温隔寒帘不卷不拉；前采光区可拉可卷。 

房子建好后，从第一次结冰、下雪开始，寒气就无法进入室内，室内因阳光的照射就开始享受阳光的同时，温度会不断的上升到20℃-31℃，甚至更高，并积存在照射的地面、墙壁和所有物件上，阳光收敛时，采光区所有保温隔寒放下，此时寒气无法入侵，热气不被稀释。墙体都是寒气无法逾越的厚度。当室内温度高于墙体和地面储存温度时，保温墙和地面继续吸存热量，当储存热量与室内温度持平时，互相平衡互不吸附，当室内温度低于保温墙、地面积温时，保温墙和地面积存热量开始释放供应室内热量，平衡室内和保温墙的温差。 

在上述所有措施下，即使10天-15天或更长一点时间没有阳光，室内的温度不会低于16℃，完全达到除了阳光之外不用任何取暖措施，在寒冷漫长的冬季，人们可以象有供热或烧煤柴取暖的房间一样温暖的居住，而且温度平衡稳定。 

本发明的有益效果是：房屋建筑时投资较普通楼房成本和耗时大些，却一劳几十年甚至百年受益。农村的各种植物秸秆也有了新的利用价值，在城市可催生新的泡沫、保温材料业迅速发展。有大批人员上岗就业，促进社会安定团结。节约大量能源消耗的同时，减少有毒有害气体的排放量，促进低碳环保。有效利用阳光，让大自然为我们美好的生活又做出新贡献的同时，房间室内纯净的空气和环境，对提高人们的生活和生命质量又做出了贡献。简单易学、易推广、用途多多。可设计建筑各种美观实用的建筑，不仅是民居，还可以地下、半地下、一层、多层、高层、更可建筑厂房、车间、办公楼、宾馆、招待所、酒店、学校等(在电视里看见过很多农村贫困学校的学生冬天上学小手冻得又红又肿，用了这种建筑方式，孩子们再也不用在寒冷的教室里学习。还可以地下、半地下建筑，可以用做农村的大棚种植，这种大棚不用煤火，不仅可单层、更可多层、高层种植、养殖，可以解决多种问题，温度，耕地面积少。例如：一亩地1000平方米，10层就增加了9亩地面积，解决旱、涝、盐碱地、劣质地问题，在这10层保护环境中，温度、旱、涝、土壤的肥水等都在种植和养殖者的掌控之中，为科学种田打下了坚实的基础。为养殖业、生产加工业等创造了倍培的发展空间。 

实施例一： 

一、实施地：吉林省吉林市 

二、当地冬季气候状况：历史最低温度-42.6℃，冻土层最深冻点1.8米，寒气最大穿透指数1.8米，冬季日照平均时间7.5小时，平均风力2-3级。 

三、建筑类别：地上，一层民居，平顶 

四、建筑面积：长24米，宽12米，288平方米，地基墙体总宽2米，使用面积：长20米，宽8米，160平方米 

五、民居朝向：座北朝南正房 

六、主体总高度：6.3米，地下部分1.9米，地上部分3.1米，房顶部分1.3米。 

七、主体结构：钢筋水泥、砖混结构，地下地基部分石头水泥砌筑的内墙、外墙、中间保温层三部分，地基宽2米。内墙、外墙地下石头水泥砌筑，墙宽37厘米，中间126厘米，中间部分为保温层。地面部分内墙、外墙为红砖24墙，房盖部分现浇钢筋混凝土楼板，房盖保温层上做防水封顶。 

八、建筑材料：石头、钢筋、水泥、沙石、沙子、木料、三层门、双层玻璃、塑料膜、软帘、钉子等。 

九、保温材料：所有保温材料必须干燥，粉碎切断3-5厘米的玉米秸秆，稻草、麦草、杂草、锯沫、稻壳、树叶、防寒棉帘、塑料透明软帘、泡沫发泡、珍珠岩、泡沫砖、泡沫板等。 

十、地基工程：当上述所有工作准备就绪后，施工开始用挖掘机挖到设计深度1.9米，地基底部两侧均测平，直后开始砌筑水泥、石头、地基、内墙、外墙宽度均为37厘米，中间126米多为预留保温层。砌到地面位置地基砌筑工程完成时，用塑料膜将地基两侧包括底部全部严覆盖，检查没有任何透气透潮后，将切好干燥的玉米秸秆和稻壳倒入保温层中，并踩实保证主体封闭了保温层不发生下沉，保温层内出现空洞影响档风御寒效果，一定要踩实。 

十一、主体工程：地基工程完成后，石头砌筑材料改为水泥砂浆红砖，墙宽度均改为24厘米，中间预留保温层宽度为1.5米，朝南前墙为采光取暖区，在两山墙内整前墙采光区20米长区域上加盖35厘米厚、2米长、1.75米宽地沟盖板16块。 

前墙只在外墙每隔6.7米起1根37墙柱，前采光区共有2根柱子。两山墙不留窗口，后墙砌至1.1米高时，每隔4米留一道通气采光窗，共5个。窗高1.5米，宽1.8米，双层玻璃窗户，采光区双层玻璃采光、吸热，当阳光消失时，室内可放下镶嵌在柱子两侧的1-5道透明塑料软帘，晚睡时放下最前面的厚帘，有阳光可把帘全部打开，没阳光时只卷最前面厚帘。后墙5个窗户，冬季5个透明塑料软帘永远放下，春天打开。窗顶用钢筋混凝土盖板各一块。钢筋混凝土盖板，长2.4米，宽2米，厚35厘米。 

主体砌到3.1米高时，将室内厨房、卧室、书房、会客厅、卫生间等间壁墙都砌好后，将内、外主墙保温层保温材料填满踩实，支模板，绑钢筋。内墙不砌，整个外墙砌50厘米后，开始按现有施工标准现浇混凝土。厚度15厘米，当现浇混凝土达到动、静荷载承重标准后， 整个房顶外墙按24墙砌到1.3米后将保温的玉米秸秆、稻壳在房顶铺平踩实，铺10厘米砂石后将房顶用水泥沙浆抹平，前墙比后墙高19厘米，后墙留有出口，上面用高标号水泥沙浆抹好压光防水即成。 

实施例二： 

一、民居：建筑类别：地下、地面、房顶植物种植园。 

二、实施地点：吉林省吉林市当地历史最低温度-42.6℃，冻土层最深冻点1.8米，寒气最大穿透指数1.8米，冬季日温平均时间7.5小时。 

三、建筑结构：双层保温墙分为内墙、外墙。两层墙中间为保温层，内墙37厘米，紧挨保温层由一层密封塑料膜隔寒、防潮，保护中间126厘米中的锯沫、稻壳处于永久的干燥保温最佳状态。15根1米乘1米的现浇钢筋混凝土柱子连接整体建筑的现浇钢筋混凝土楼板及内墙、外墙的整体框架结构。15根柱子顶端的顶部位上各建一个蓄水池。15根柱子位置在前墙、后墙的外墙砌筑。37厘米在墙内，63厘米在保温层内。中轴线柱子以30米线中心，为柱子中心，中心线左、右、前、右各50厘米。15根柱子5根一排，纵向前墙柱子、中心线柱子，后墙柱子均在一条水平线上，横向在长30米净使用长度中，以均等的两柱子间，以柱中心线为主5米距离。 

四、建筑面积：34*17*3＝1734平方米。 

五、使用面积：三层面积30*13*3＝1170平方米；居住面积30*13*2＝780平方米 

六、民居朝向：座北朝南 

七、房屋总砌筑高度：9.2米，地下3.5米，地面3.9米，房顶1.8米。 

八、建筑材料：钢筋水泥、河石、沙子、石块、红砖、木料、钉子、塑料、三层门、透明板等 

九、保温材料：干燥的稻壳，锯沫、工业水泥加发泡剂、泡沫 

10、地基工程：按设计标准34米长，17米宽，578平方米的地下工程，全部挖掘到2米深，地基平、四周平直。柱子，圈梁、地平、砌注等按现有建筑施工标准施工，柱子1米*1米，按施工质量标准准确进行混凝土配比。按动、静最大荷载绑扎钢筋，保证柱子，四周内墙、外墙外规规格尺寸的同时，保证振动等各加工环节，都达到施工质量标准，将整个地面地平打好。砌筑到地平面时，将内墙、外墙和保温墙面铺好塑料膜，从底到上用塑料膜封严后，将保温材料粉碎切断的干燥玉米秸秆，杂草、稻壳等添满压实，后墙、两山墙柱子照样施工。 

朝南前面采光区除柱子：2米长，1.25米宽，35厘米厚地沟盖板20块，5块1米*1.1米，35厘米厚地沟盖板与柱子镶嵌。前面除5根柱外，全部是预留采光区。从地下1.9为连同地 面部分1.6米共35米，15根柱子与内墙连成一体现浇钢筋水泥楼板，继续里、外墙砌筑施工，地面一层到3.9米高，15根柱子与内墙再次连成一体现浇钢筋混凝土。外墙再砌1.8米，在1.2-1.3米处留有足够出水口。上有1.5米栏秆。15个柱子上分别砌高1.3米，底1米，口1.5为的蓄水池一个。四周外墙，15个蓄水池，一切完成后，用粉碎切断的干燥玉米秸秆和稻壳铺1米厚上铺10厘米沙石，再打10厘米厚水泥砂浆，并做好防水。留出预留路径后，铺40厘米厚腐殖土，上面可种植各种植物、蔬菜、花卉，供食用、观赏等。水池可蓄水可养鱼，晴天可浇灌，连雨天、大雨超过水池蓄水量，出水口会把多余水量排到房下。这样，地下部分，冬季四壁干燥，地面不潮，前采光区整个30-1.6米，48平方米采光室面积，会让地下室有充足阳光。地面前采光区117平方米采光面积和后墙6个1.8*1.8照明窗会让室内明亮、阳光明媚。 

附图说明：图1是保温墙剖面图

1、图中间部位为保温材料填充的保温层

2、  保温层与砖墙之间竖条部分是防水、防潮的塑料膜

3、  保温墙的宽度、深度由当地气候情况确定

图2是门窗及保温帘镶嵌示意图

1、墙体竖条部分为防寒帘镶嵌部位，防寒帘的多少由当地气温情况而确定。

2、  气候寒冷地区门窗外可再加棉帘等。