本發(fā)明屬于北方農(nóng)村住宅冬季采暖設(shè)備及建筑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種北方農(nóng)村住宅煙道型復(fù)合墻體。

背景技術(shù)：

我國(guó)農(nóng)村居民人口6.74億，北方地區(qū)農(nóng)村在2.5億以上，由于冬季寒冷，采暖耗能占農(nóng)村生活用能總量的80％以上，農(nóng)村冬季室內(nèi)平均室溫比城市低10℃～15℃，要想達(dá)到城市室內(nèi)的平均溫度，農(nóng)村用能要高出城市用能的1.5倍以上。目前北方農(nóng)村冬季采暖能耗過(guò)高的原因，一是農(nóng)民缺少節(jié)能意識(shí)，房屋體形系數(shù)過(guò)大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能差，通過(guò)外墻傳熱造成的能耗損失約占建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗損失的35-45％，而且在室內(nèi)東西山墻表面經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)露、潮濕，甚至發(fā)霉、淌水等現(xiàn)象；二是由于經(jīng)濟(jì)條件所限，北方農(nóng)村采暖形式單一，絕大多數(shù)仍是火炕或與做飯兼顧的灶連炕取暖，所用燃料基本上是未經(jīng)加工的秸稈或稻草，燃燒效率低，污染嚴(yán)重，導(dǎo)致生活用能的大量浪費(fèi)?？梢?jiàn)改善北方農(nóng)村居住環(huán)境，首先要考慮農(nóng)民經(jīng)濟(jì)條件，在不增加建筑用能水平前提下，探索尋求可以讓農(nóng)民接受的廉價(jià)的建筑節(jié)能技術(shù)。

上世紀(jì)八十年代隨著空心砌塊新型墻體結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，針對(duì)其空心部位始終上下貫通這一特點(diǎn)，構(gòu)建成通風(fēng)墻體，最早在北歐國(guó)家獲得應(yīng)用，將墻體上部外表面開(kāi)設(shè)排風(fēng)口，將空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)、地道風(fēng)和夜間涼風(fēng)通入墻體內(nèi)，在排風(fēng)口處設(shè)風(fēng)機(jī)以提供動(dòng)力使空氣流動(dòng)，在較小能源消耗下，削弱室外對(duì)室內(nèi)環(huán)境影響，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

根據(jù)我們連續(xù)兩個(gè)冬天對(duì)北方農(nóng)村12戶夾心復(fù)合墻體農(nóng)宅的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)如下問(wèn)題：一是農(nóng)民在建造了氣密性好的節(jié)能型建筑后，由于沒(méi)有良好的通風(fēng)換氣，墻體濕負(fù)荷加大，導(dǎo)致保溫層吸濕受潮，降低保溫效果，墻表面出現(xiàn)較大面積的黑斑、長(zhǎng)毛、發(fā)霉等現(xiàn)象，墻體內(nèi)部甚至?xí)Y(jié)露和凍脹；二是農(nóng)宅火炕燃燒效率較低，即使在最寒冷氣溫下，雖然灶口燃燒溫度達(dá)350-400度，但由于火炕末梢排入煙囪的煙溫也達(dá)100-120度，煙囪出口溫度為70-90度，煙囪內(nèi)部煙氣流動(dòng)阻力小，導(dǎo)致煙氣的排煙熱損失30％以上，火炕平均得熱效率不足50％，大量有效能源白白浪費(fèi)；三是室內(nèi)污染嚴(yán)重，CO、CO₂、PM2.5、PM10、NOx、SO₂、NH₃和TVOC分別超標(biāo)28％、71％、97％、79％、63％、99％、13％和20％，室內(nèi)熱舒適差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種北方農(nóng)村住宅煙道型復(fù)合墻體，根據(jù)北方農(nóng)村墻體的特點(diǎn)，利用墻體夾層空腔構(gòu)成復(fù)合墻體內(nèi)煙道，熱煙氣在墻體內(nèi)實(shí)現(xiàn)流動(dòng)換熱，通過(guò)煙氣擋風(fēng)閘板的開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)既能回收煙氣余熱資源又能達(dá)到對(duì)墻體的保溫隔濕功能，解決了現(xiàn)有技術(shù)中北方農(nóng)村冬季采暖能耗高、熱效率低、室內(nèi)污染嚴(yán)重及室內(nèi)熱舒適差的問(wèn)題。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種北方農(nóng)村住宅煙道型復(fù)合墻體，包括炕灶、火炕煙道、復(fù)合墻體內(nèi)煙道、防火貼面板、內(nèi)葉墻、外保溫墻、承重外葉墻、拉結(jié)鋼筋和煙囪；S形的復(fù)合墻體內(nèi)煙道設(shè)置在東西山墻內(nèi)部，東西山墻由承重外葉墻和內(nèi)葉墻構(gòu)成，復(fù)合墻體內(nèi)煙道的內(nèi)壁設(shè)有防火貼面板，復(fù)合墻體內(nèi)煙道與承重外葉墻之間設(shè)有外保溫墻，內(nèi)葉墻由立斗磚和內(nèi)保溫墻構(gòu)成，其中內(nèi)保溫墻靠近復(fù)合墻體內(nèi)煙道，復(fù)合墻體內(nèi)煙道內(nèi)每隔一米沿復(fù)合墻體內(nèi)煙道的寬度方向設(shè)置一個(gè)拉結(jié)鋼筋，復(fù)合墻體內(nèi)煙道的上端與煙囪連通，復(fù)合墻體內(nèi)煙道的下端與炕梢煙氣進(jìn)口連通，炕梢煙氣進(jìn)口與炕頭煙氣進(jìn)口通過(guò)火炕煙道連通，火炕煙道通過(guò)炕頭煙氣進(jìn)口與炕灶連通；煙囪的排煙口與炕梢煙氣進(jìn)口呈對(duì)角設(shè)置。

本發(fā)明的特征還在于，進(jìn)一步的，炕梢煙氣進(jìn)口處設(shè)有能開(kāi)啟、關(guān)閉的煙氣擋風(fēng)閘板。

進(jìn)一步的，外保溫葉墻為雙層磚結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，立斗磚的厚度為60mm，內(nèi)保溫墻的厚度為120mm，復(fù)合墻體內(nèi)煙道寬80-90cm，防火貼面板的厚度為55-210mm，外保溫葉墻的厚度為240mm。

進(jìn)一步的，煙囪的排煙口設(shè)有引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)功率為150W。

進(jìn)一步的，防火貼面板采用防火涂層板DL-111。

進(jìn)一步的，炕頭煙氣進(jìn)口處設(shè)有能開(kāi)啟、關(guān)閉的煙道插板，火炕內(nèi)設(shè)有用以支撐火炕煙道的肋板。

進(jìn)一步的，煙囪的頂端設(shè)有蓋子。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)農(nóng)村原火炕設(shè)計(jì)是在熱壓和風(fēng)壓作用下，通過(guò)煙囪排煙，然而本發(fā)明的煙道復(fù)合墻體與現(xiàn)有煙囪結(jié)構(gòu)完全不同，兼顧兩種功能：燒火時(shí)，開(kāi)啟煙氣擋風(fēng)閘板，能夠避免煙氣倒煙回流，強(qiáng)化氣固表面煙氣對(duì)流換熱，同時(shí)回收煙氣余熱，降低采暖能耗，提 高熱效率，避免室內(nèi)煙氣污染；不燒火時(shí)，關(guān)閉煙氣擋風(fēng)閘板，復(fù)合墻體內(nèi)煙道能構(gòu)成封閉的氣體空腔，將氣體傳熱性能降到最低，合理地利用封閉空腔熱惰性，達(dá)到保溫隔濕目的，提高室內(nèi)熱舒適度。

(2)采用生物質(zhì)燃料直接燃燒產(chǎn)生的煙氣來(lái)加熱炕體，高溫?zé)煔膺M(jìn)入煙道墻內(nèi)流動(dòng)會(huì)引起墻體的熱應(yīng)力變形，復(fù)合墻體內(nèi)煙道內(nèi)每隔一米沿復(fù)合墻體內(nèi)煙道的寬度方向設(shè)置一個(gè)拉結(jié)鋼筋，加強(qiáng)了該墻體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免了應(yīng)力峰值處可能會(huì)發(fā)生滲漏開(kāi)裂，有效延長(zhǎng)墻體使用壽命。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A處放大圖。

圖3是圖2中內(nèi)葉墻的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖1中復(fù)合墻體內(nèi)煙道的剖面圖。

圖中，1.煙道插板，2.煙氣擋風(fēng)閘板，3.煙囪，4.引風(fēng)機(jī)，5.復(fù)合墻體內(nèi)煙道，6.防火貼面板，7.內(nèi)葉墻，8.外保溫墻，9.承重外葉墻，10.拉結(jié)鋼筋，11.炕灶，12.肋板，13.火炕煙道，14.立斗磚，15.內(nèi)保溫墻，16.煙道擋墻。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，如圖1-3所示，包括炕灶11、煙道插板1、火炕煙道13、肋板12、煙氣擋風(fēng)閘板2、煙囪3、引風(fēng)機(jī)4、復(fù)合墻體內(nèi)煙道5、防火貼面板6、內(nèi)葉墻7、外保溫墻8、承重外葉墻9和拉結(jié)鋼筋10。復(fù)合墻體內(nèi)煙道5設(shè)置在東西山墻內(nèi)部，東西山墻由承重外葉墻9和內(nèi)葉墻7構(gòu)成，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的內(nèi)壁設(shè)有防火貼面板6，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5與承重外葉墻9之間設(shè)有外保溫墻8，內(nèi)葉墻7由立斗磚14和內(nèi)保溫墻15 構(gòu)成，內(nèi)保溫墻15靠近復(fù)合墻體內(nèi)煙道5，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5內(nèi)每隔一米沿復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的寬度方向設(shè)置一個(gè)拉結(jié)鋼筋10，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的上端與煙囪3連通，煙囪3的排煙口設(shè)有引風(fēng)機(jī)4，排出爐膛內(nèi)產(chǎn)生的煙氣，并使?fàn)t膛內(nèi)維持一定的負(fù)壓，克服尾部煙道內(nèi)的壓力損失(包括除塵器)，引風(fēng)機(jī)4也叫吸風(fēng)機(jī)；煙囪3的頂端設(shè)有蓋子，用于擋正面的風(fēng)，以免倒煙，同時(shí)能避免雨水滴落到煙囪3內(nèi)；復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的下端與炕梢煙氣進(jìn)口連通，炕梢煙氣進(jìn)口與炕頭煙氣進(jìn)口通過(guò)火炕煙道13連通，火炕煙道13通過(guò)炕頭煙氣進(jìn)口與炕灶11連通；火炕內(nèi)設(shè)有用以支撐火炕煙道13的肋板12，煙囪3的排煙口與炕梢煙氣進(jìn)口呈對(duì)角設(shè)置，在炕梢煙氣進(jìn)口處設(shè)有能開(kāi)啟、關(guān)閉的煙氣擋風(fēng)閘板2，炕頭煙氣進(jìn)口處設(shè)有煙道插板1，燒炕時(shí)打開(kāi)形成煙氣通道，不燒時(shí)插上，避免冷風(fēng)和復(fù)合墻體內(nèi)煙道內(nèi)的空氣形成流動(dòng)。

復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的結(jié)構(gòu)如圖4所示，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5設(shè)在東西山墻內(nèi)部，利用煙道擋墻16在東西山墻內(nèi)部形成S形，以增加帶熱量的煙氣在東西山墻內(nèi)部的流通時(shí)間。

立斗磚14也稱(chēng)掛斗磚、立砌磚，不要斗砌，雙面抹灰，由于內(nèi)墻不需承重，且采用煙道墻并有保溫，所以內(nèi)墻立斗磚即可，降低造價(jià)，節(jié)省空間，立斗磚14的厚度為60mm；內(nèi)保溫墻的厚度為120mm，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5寬80-90cm，防火貼面板6采用防火涂層板DL-111，防火涂層板DL-111包括巖棉板基體層，在巖棉板基體層的正反兩面分別涂覆有一層防火涂料層，其密度小、重量輕，易于運(yùn)輸和施工。本產(chǎn)品遇火膨脹，釋放的氣體無(wú)毒無(wú)害、環(huán)保無(wú)污染，無(wú)鹵素成分。適用于電力、石油、石化、冶金、通訊、建筑等行業(yè)各種電壓等級(jí)電纜的防火保護(hù)。防火貼面板6的厚度為55-210mm，外保溫葉墻8的厚度為240mm，外保溫葉墻8利用雙層磚建造，增強(qiáng)保溫效果；引風(fēng)機(jī)4功率為150W，內(nèi)葉墻7的厚度為60mm。

火炕的長(zhǎng)度是按室內(nèi)寬度通長(zhǎng)滿鋪布置的，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5利用東西山墻，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的高度為山墻高度，按農(nóng)村單層住宅，墻體高度一般3-3.5米，屋頂之上的煙囪高度是1-1.5米。

本發(fā)明的工作過(guò)程：

采用生物質(zhì)燃料在炕灶11燃燒時(shí)，關(guān)閉煙道插板1時(shí)，生物質(zhì)燃料的熱量只為灶臺(tái)供熱，不加熱炕體和墻體；打開(kāi)煙道插板1、關(guān)閉煙氣擋風(fēng)閘板2時(shí)，同時(shí)加熱灶臺(tái)和炕體；同時(shí)打開(kāi)煙道插板1、煙氣擋風(fēng)閘板2時(shí)，同時(shí)加熱灶臺(tái)、炕體和墻體；因而可以根據(jù)實(shí)際需要，合理控制煙道插板1、煙氣擋風(fēng)閘板2的開(kāi)閉，既滿足了用熱需求又節(jié)約能 源。

當(dāng)不燒火時(shí)，關(guān)閉煙氣擋風(fēng)閘板2，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5能構(gòu)成封閉的氣體空腔，將氣體傳熱性能降到最低，合理地利用封閉空腔熱惰性，達(dá)到保溫隔濕目的，提高室內(nèi)熱舒適度；復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的內(nèi)、外兩側(cè)均設(shè)有防火貼面板6，防火貼面板6采用防火涂層板DL-111，具有較好的防火性能，避免復(fù)合墻體內(nèi)煙道5內(nèi)煙氣溫度過(guò)高引起墻體著火；防火貼面板6與承重外葉墻9之間設(shè)有外保溫墻8，避免復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的熱量傳遞到屋外空氣，防火貼面板6與立斗磚14之間設(shè)有內(nèi)保溫墻15，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5內(nèi)每隔一米橫向設(shè)置一個(gè)拉結(jié)鋼筋10，加強(qiáng)了墻體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免了應(yīng)力峰值處可能會(huì)發(fā)生滲漏開(kāi)裂，有效延長(zhǎng)墻體使用壽命。

本發(fā)明的效果驗(yàn)證：

燒炕時(shí)，開(kāi)啟煙氣擋風(fēng)閘板2，根據(jù)我們的計(jì)算，按煙氣進(jìn)入復(fù)合墻體內(nèi)煙道5的平均流速為0.055kg/s，可回收煙氣排煙損失約25％，使炕墻綜合熱效率由45％左右提高到70％以上，按照每燃燒1kg玉米秸稈產(chǎn)生21.5kg煙氣，平均每天消耗10.5kg玉米秸稈，采用復(fù)合煙道型墻體，煙氣余熱可以節(jié)約10％的供暖耗能，每戶年節(jié)約秸稈1100kg以上，同時(shí)還避免了墻體表面及內(nèi)部的受潮結(jié)露。而在停火后或采暖過(guò)渡期間，關(guān)閉煙氣擋風(fēng)閘板2，復(fù)合墻體內(nèi)煙道5構(gòu)成封閉空腔，由于氣體導(dǎo)熱系數(shù)遠(yuǎn)低于固體保溫材料，還可實(shí)現(xiàn)保溫隔濕。

需要說(shuō)明的是，在本文中，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。