被动节能与主动产能一体的房屋的制作方法

1.本技术涉及固定建筑物领域，特别是涉及被动节能与主动产能一体的房屋。


背景技术：

2.被动式房屋源自于德国，德语中“passivhaus”字面上所传达的意义可以拆解为passive house 或 building，其中passive是被动的意思，haus指的就是房子亦或建筑物。当听到“被动的房子”，有时会解释为一个完全没有冷气和暖气的房子，平时只依赖建筑外壳做遮阳和断热，而在冬天只仰赖太阳的辐射热，以上的联想是很接近的。
3.被动式房屋不仅适用于住宅，还适用于办公建筑、学校、幼儿园、超市等，目前适用于全世界80%以上的地区。然而，现有技术的被动式房屋，由于其较厚的保温隔热层，不适用于温热和潮湿区域；相反地，在温暖和潮湿的地区，只依赖纯自然通风，单纯依靠现有技术的房屋结构，既没法实现被动式节能降耗，又不能解决通风散热的问题。从而，现有技术的被动式房屋，在温热的地区，由于散热效果不够好，无法良好的适用。


技术实现要素：

4.基于此，本技术的目的在于，提供被动节能与主动产能一体的房屋，其具有良好适配湿热地区，且具有良好的节能降耗的优点。
5.本技术的一方面，提供一种被动节能与主动产能一体的房屋，包括外墙、立柱、连通管、平层、顶部梁架、屋顶、太阳能电池板、太阳能控制器、排风扇以及蓄电池；
6.截面呈长方形的所述外墙竖向放置，多个所述立柱分别置于所述外墙内，且四个所述立柱分别置于所述外墙的四个拐角处；
7.所述平层呈方形，其横向贯穿多个所述立柱，且所述平层的四个侧面分别与所述外墙的内壁相连；
8.所述连通管贯穿所述平层；
9.所述顶部梁架分别固定安装在多个所述立柱的顶端；
10.所述屋顶呈“人”字形，并架设在所述顶部梁架的上表面，所述顶部梁架的上表面与所述屋顶配合；
11.所述太阳能电池板铺设在所述屋顶的上表面，且多个所述太阳能电池板依次并列设置形成一行电池板行，多行该电池板行并列排布并形成多行多列的电池板阵列；所述屋顶的一个斜面上铺设有一个所述电池板阵列，其另一个斜面上铺设有另一个所述电池板阵列；
12.多个所述太阳能电池板分别与所述太阳能控制器电连接，所述太阳能控制器分别与所述排风扇和所述蓄电池电连接；
13.所述屋顶的两个斜面的交界处，形成有多个排风口，所述排风扇放置在所述排风口下方，并固定安装在所述顶部梁架上，所述排风扇的排风方向朝向所述排风口；所述排风扇与所述排风口一一对应设置；
14.所述外墙的两个对侧面分别形成有多个玻璃窗，其另两个对侧面分别形成有透风窗。
15.本技术所述的被动节能与主动产能一体的房屋，通过设置外墙从而形成严密的包裹，屋顶通过顶部梁架安装架设在立柱上，并且屋顶呈“人”字形，从而使得上升的热空气能够汇聚在屋顶的交界处；在屋顶的交界处形成的多个排风口，能够将这些热空气排出。为了加快热空气的排放，设置了排风扇，排风扇将室内的聚集在屋顶的热空气，加快排放走，通过排风口排向室外。该房屋为多层建筑，相邻两层之间通过平层分隔，平层可以是混凝土隔层，两个相邻的楼层之间，通过连通管连通。若是两层楼房，则底层的空气通过连通管向顶层输送，然后汇聚在屋顶的顶部。入室的新风从透风窗进入，每一层房屋都是通过外墙侧壁的透风窗进入新风，然后在室内流通后汇聚打屋顶的顶部，最后通过排风口排出。太阳能电池板提供能源和动力，通过太阳能控制器以控制输送往蓄电池中的电量，以及控制输送往排风扇的电量，从而既保证蓄电池的安全，又能保证排风扇的正常使用。正常使用状态下，太阳能控制器首先保证电量供应至排风扇，然后多余的电量存储至蓄电池中。
16.另外，本技术的玻璃窗提供了阳光透射的途径，使得室内的采光更充分，以做到室内的节能。
17.进一步地，还包括遮罩组件，该遮罩组件安装在所述屋顶上，并置于多个所述排风口的上方；
18.所述遮罩组件包括两个竖向支撑条和两个斜向遮挡片；
19.两个所述竖向支撑条对称设置，且其长度方向沿所述屋顶的长度方向设置；
20.两个所述斜向遮挡片拼接设置，并形成“人”字形；
21.所述竖向支撑条的一侧边固定在所述屋顶上，其另一侧边固定在其一所述斜向遮挡片上；两个所述竖向支撑条分别与两个所述斜向遮挡片对应；
22.两个所述斜向遮挡片分别遮挡在所述排风口上方。
23.进一步地，两组所述电池板阵列之间形成有排风通道，该排风通道位于所述屋顶的顶部交界处；
24.两个所述斜向遮挡片分别遮挡在所述排风通道的上方；
25.两个所述斜向遮挡片的宽度，大于所述排风通道的宽度。
26.进一步地，两个所述竖向支撑条上分别开设有多个透气孔洞。
27.进一步地，还包括垫高条，该垫高条沿所述屋顶的长度方向铺设，所述太阳能电池板通过该垫高条固定在所述屋顶上。
28.进一步地，所述连通管的环形侧壁上开设有多个透气孔；
29.所述连通管竖向放置在所述平层的中部，并置于两个相邻所述立柱之间。
30.进一步地，还包括节能灯，该节能灯吊装在所述顶部梁架上，并与所述太阳能控制器电连接。
31.进一步地，所述透风窗为百叶窗；所述玻璃窗为双层钢化玻璃窗。
32.进一步地，还包括侧边挡片，两个该侧边挡片呈“人”字形拼接设置，并形成侧边阻挡组件；该侧边阻挡组件与所述屋顶的侧边连接，且与所述屋顶的“人”字形匹配；
33.两个所述侧边阻挡组件分别固定在所述屋顶的两个两侧。
34.进一步地，所述顶部梁架包括三角支撑架、连接横杆、斜撑杆以及支撑横杆；
35.所述三角支撑架呈等腰三角形；
36.所述斜撑杆连接所述三角支撑架的斜边和底边；两个所述斜撑杆对称设置；
37.多个所述三角支撑架平行设置，所述连接横杆分别与多个所述三角支撑架的底边固定，多个所述连接横杆平行设置；
38.两个所述支撑横杆间隔地平行设置，其一所述支撑横杆连接多个所述三角支撑架的其一斜边，另一所述支撑横杆连接多个所述三角支撑架的另一斜边；
39.所述排风扇分别固定在两个所述支撑横杆上，并置于所述排风口下方；
40.所述屋顶安装在所述三角支撑架上；
41.所述立柱的顶端与所述连接横杆固定。
42.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本技术。
附图说明
43.图1为本技术示例性的被动节能与主动产能一体的房屋的立体结构示意图；
44.图2为本技术示例性的被动节能与主动产能一体的房屋的侧视图；
45.图3为本技术示例性的被动节能与主动产能一体的房屋（不含外墙及其附件）的立体结构示意图；
46.图4为本技术示例性的被动节能与主动产能一体的房屋（不含外墙及其附件）的主视图；
47.图5为图3所示结构的局部结构i的一种示例结构的放大图；
48.图6为图3所示结构的局部结构i的另一示例结构的放大图；
49.图7为本技术示例性的顶部梁架、排风扇、屋顶、垫高条、太阳能电池板的装配结构的立体结构示意图；
50.图8为本技术示例性的顶部梁架、排风扇、屋顶、垫高条、太阳能电池板的装配结构的另一视角的立体结构示意图；
51.图9为本技术示例性的屋顶与垫高条的装配结构的立体结构示意图；
52.图10为本技术示例性的连通管的立体结构示意图；
53.图11为本技术示例性的遮罩组件的侧视图；
54.图12为本技术示例性的遮罩组件的立体结构示意图。
具体实施方式
55.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
56.请参阅图1-图12，本技术示例性的一种被动节能与主动产能一体的房屋，包括外墙10、立柱60、连通管71、平层70、顶部梁架80、屋顶50、太阳能电池板20、太阳能控制器（图未示）、排风扇b以及蓄电池（图未示）；
57.截面呈长方形的所述外墙10竖向放置，多个所述立柱60分别置于所述外墙10内，
且四个所述立柱60分别置于所述外墙10的四个拐角处；
58.所述平层70呈方形，其横向贯穿多个所述立柱60，且所述平层70的四个侧面分别与所述外墙10的内壁相连；
59.所述连通管71贯穿所述平层70；
60.所述顶部梁架80分别固定安装在多个所述立柱60的顶端；
61.所述屋顶50呈“人”字形，并架设在所述顶部梁架80的上表面，所述顶部梁架80的上表面与所述屋顶50配合；
62.所述太阳能电池板20铺设在所述屋顶50的上表面，且多个所述太阳能电池板20依次并列设置形成一行电池板行，多行该电池板行并列排布并形成多行多列的电池板阵列；所述屋顶50的一个斜面上铺设有一个所述电池板阵列，其另一个斜面上铺设有另一个所述电池板阵列；如图1所示，图1中的一个屋顶的斜面上，可以清楚得知一个电池板阵列的排布形式；
63.多个所述太阳能电池板20分别与所述太阳能控制器电连接，所述太阳能控制器分别与所述排风扇b和所述蓄电池电连接；
64.所述屋顶50的两个斜面的交界处，形成有多个排风口a，所述排风扇b放置在所述排风口a下方，并固定安装在所述顶部梁架80上，所述排风扇b的排风方向朝向所述排风口a；所述排风扇b与所述排风口a一一对应设置；
65.所述外墙10的两个对侧面分别形成有多个玻璃窗11，其另两个对侧面分别形成有透风窗12。
66.本技术所述的被动节能与主动产能一体的房屋，通过设置外墙10从而形成严密的包裹，屋顶50通过顶部梁架80安装架设在立柱60上，并且屋顶50呈“人”字形，从而使得上升的热空气能够汇聚在屋顶50的交界处；在屋顶50的交界处形成的多个排风口a，能够将这些热空气排出。为了加快热空气的排放，设置了排风扇b，排风扇b将室内的聚集在屋顶50的热空气，加快排放走，通过排风口a排向室外。该房屋为多层建筑，相邻两层之间通过平层70分隔，平层70可以是混凝土隔层，两个相邻的楼层之间，通过连通管71连通。若是两层楼房，则底层的空气通过连通管71向顶层输送，然后汇聚在屋顶50的顶部。入室的新风从透风窗12进入，每一层房屋都是通过外墙10侧壁的透风窗12进入新风，然后在室内流通后汇聚打屋顶50的顶部，最后通过排风口a排出。太阳能电池板20提供能源和动力，通过太阳能控制器以控制输送往蓄电池中的电量，以及控制输送往排风扇b的电量，从而既保证蓄电池的安全，又能保证排风扇b的正常使用。正常使用状态下，太阳能控制器首先保证电量供应至排风扇b，然后多余的电量存储至蓄电池中。
67.另外，本技术的玻璃窗11提供了阳光透射的途径，使得室内的采光更充分，以做到室内的节能。
68.在一些优选实施例中，太阳能电池板20、太阳能控制器以及蓄电池，都可以是现有技术的太阳能电池系统的组件，可以采用现有技术的方式运行工作。另外，排风扇b可以是现有技术的太阳能电池系统的负载。但是，本技术中多个太阳能电池板20的布置方式和拼接关系，与现有技术不同。
69.在一些优选实施例中，所述外墙10由多层墙体结构逐层包裹而成；具体包括由内到外的混凝土层、保温层、隔热层、表面覆盖层。该外墙10的结构还可以是现有技术的被动
房屋的墙体结构。
70.在一些优选实施例中，屋顶50可以是不锈钢材质，也可以是铝合金材质，甚至还可以是混凝土材质。
71.在一些优选实施例中，还包括遮罩组件90，该遮罩组件90安装在所述屋顶50上，并置于多个所述排风口a的上方；
72.所述遮罩组件90包括两个竖向支撑条91和两个斜向遮挡片92；
73.两个所述竖向支撑条91对称设置，且其长度方向沿所述屋顶50的长度方向设置；
74.两个所述斜向遮挡片92拼接设置，并形成“人”字形；
75.所述竖向支撑条91的一侧边固定在所述屋顶50上，其另一侧边固定在其一所述斜向遮挡片92上；两个所述竖向支撑条91分别与两个所述斜向遮挡片92对应；
76.两个所述斜向遮挡片92分别遮挡在所述排风口a上方。
77.设置遮罩组件90，用于遮挡排风口a的上方，防止雨水掉落进排风口a。同时，又需要排风口a的风能够正常排出，所以，遮罩组件90与电池板阵列之间具有间隙或者间隔一定距离，以使得排风口a的风从竖向支撑条91处向上流通，并从斜向遮挡片92的下方流出。
78.在一些优选实施例中，两组所述电池板阵列之间形成有排风通道（图中未标识），该排风通道位于所述屋顶50的顶部交界处；
79.两个所述斜向遮挡片92分别遮挡在所述排风通道的上方；
80.两个所述斜向遮挡片92的宽度，大于所述排风通道的宽度。此处描述的两个斜向遮挡片92的宽度是指两个斜向遮挡片92在水平面上的投影的宽度，排风通道的宽度是指排风通道在水平面上的投影的宽度。当两个斜向遮挡片92的宽度大于排风通道的宽度，才能使得雨水不会掉落入排风通道，也不会竖向掉落入排风口a。同时，斜向遮挡片92尽量大，以使得能够遮挡斜向的雨，更好的防止雨水进入排风口a。
81.在一些优选实施例中，两个所述竖向支撑条91上分别开设有多个透气孔洞（图中未标识）。设置透气孔洞能够使得两个竖向支撑条91之间的空气能够更好的横向流动，从而更方便的排出到大气中。
82.在一些优选实施例中，还包括垫高条90，该垫高条90沿所述屋顶50的长度方向铺设，所述太阳能电池板20通过该垫高条90固定在所述屋顶50上。
83.在一些优选示例中，垫高条90的截面呈“凸”字形。设置垫高条90，是为了提高太阳能电池板20的高度，并且使得太阳能电池板20与屋顶50之间形成有间隙，这个间隙里是空气，该处在被太阳能电池板20遮盖而使得温度低于环境大气温度，进而使得屋顶50的温度低于环境温度，进而降低了屋顶50的温度。
84.进一步的，为了增加太阳能电池板20与屋顶50的紧固程度，每个太阳能电池板20下方固定有多个垫高条90。垫高条90可以斜向设置在屋顶50上，其一端在屋顶50较高处，另一端在屋顶50较低处，从而方便雨水排出。此外，垫高条90也可以横放在一条水平线上。
85.在一些优选实施例中，所述连通管71的环形侧壁上开设有多个透气孔；
86.所述连通管71竖向放置在所述平层70的中部，并置于两个相邻所述立柱60之间。
87.开设透气孔以加快和促进连通管71内空气向外扩散。
88.在一些优选实施例中，还包括节能灯，该节能灯吊装在所述顶部梁架80上，并与所述太阳能控制器电连接。
89.设置节能灯，能够作为太阳能电池系统的负载，更好的利用太阳能电池板20产生的电能。
90.在一些优选实施例中，还包括逆变器，该逆变器与太阳能控制器电连接，逆变器的另一端与配电网连接，以将太阳能电池板20产生的直流电，逆变为交流电，输送至电网中。该处的直流逆变为交流并输送至电网，是现有技术，此处不再赘述。
91.在一些优选实施例中，所述透风窗12为百叶窗；所述玻璃窗11为双层钢化玻璃窗11。百叶窗能够使得室外的空气进入时，流动方向被扰动而形成紊流，以促进新风在室内的充分流动；进一步地，每一层设置有多个并列的百叶窗。玻璃窗11采用双层钢化玻璃窗11，一方面保证透光的效果，另一方面能够起到保温隔热的作用，使得外界的热量尽量少的进入到室内。
92.在一些优选实施例中，还包括侧边挡片42，两个该侧边挡片42呈“人”字形拼接设置，并形成侧边阻挡组件；该侧边阻挡组件与所述屋顶50的侧边连接，且与所述屋顶50的“人”字形匹配；
93.两个所述侧边阻挡组件分别固定在所述屋顶50的两个两侧。
94.侧边挡片42主要起到防风的作用，以防止风从太阳能电池板20和屋顶50之间的侧边进入，防止大风或者飓风对太阳能电池板20的直接冲击，保证太阳能电池板20的安全使用。
95.在一些优选实施例中，所述顶部梁架80包括三角支撑架82、连接横杆81、斜撑杆84以及支撑横杆85；
96.所述三角支撑架82呈等腰三角形；
97.所述斜撑杆84连接所述三角支撑架82的斜边和底边83；两个所述斜撑杆84对称设置；
98.多个所述三角支撑架82平行设置，所述连接横杆81分别与多个所述三角支撑架82的底边83固定，多个所述连接横杆81平行设置；
99.两个所述支撑横杆85间隔地平行设置，其一所述支撑横杆85连接多个所述三角支撑架82的其一斜边，另一所述支撑横杆85连接多个所述三角支撑架82的另一斜边；
100.所述排风扇b分别固定在两个所述支撑横杆85上，并置于所述排风口a下方；
101.所述屋顶50安装在所述三角支撑架82上；
102.所述立柱60的顶端与所述连接横杆81固定。
103.设置支撑横杆85，以支撑和固定排风扇b，两个支撑横杆85之间的空间，使得排风扇b排出的风能够快速通过，不影响排风扇b的良好使用。
104.在一些优选实施例中，每一行太阳能电池板20的底边设置有踏板条l，以方便维修维护时，踩踏在踏板条l上，方便维修维护和人工清扫。
105.在一些优选实施例中，还包括延伸斜板41，两个延伸斜板41分别布置在外墙10的两侧，并且两个延伸斜板41置于屋顶50的斜面的底端的下方。使得延伸斜板41作为屋顶50斜面的延伸，以遮挡日照和挡雨。
106.在一些优选实施例中，玻璃窗11位于延伸斜板41的下方，透风窗12位于屋顶50“人”字形端面的下方。进一步的，外墙10的截面为长方形。进一步的，屋顶50的斜面沿外墙10的长度方向设置，屋顶50的端面位于外墙10的宽度方向。
107.本技术示例性的被动节能与主动产能一体的房屋，一方面通过促进新风的进入，促进底层的室内空气逐层向上层室内流动，最终汇集到屋顶50并从排风口a排出，实现了加快室内降温的效果，减少了降温设备的投入和使用，从而实现被动节能；另一方面通过设置玻璃窗11，且采用双层钢化玻璃，能够保证采光充足和隔热效果良好，也实现了被动节能；再一方面通过设置太阳能电池板20，以主动产能的方式提供能源，并且将能源利用在排风和照明等，使得主动产能的能源得到良好利用，同时做到了主动产能与被动节能的良好结合。
108.本技术示例性的被动节能与主动产能一体的房屋，既实现了主动产能，又实现了被动节能，将主动产能与被动节能良好的结合起来，自身产生的能源足以使得被动节能得到保障，最终能够较好的适应在湿热地区，以满足湿热地区的被动节能的实现。
109.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。