淺談窯洞的新能源取暖方式

丁曉月 王明玉 柴夢媛

（西京學院土木工程學院，陜西 西安710123）

在中國河南、山西、陜西、甘肅地域，從古至今盛行著一種窯洞式住宅，它源自太古，《易·系辭下》說：“上古穴居而野處。”。渭河流域新石器時期的遺址，所留下的都是向下開挖的，一部分在地下，一部分在地上的半豎穴。《詩經·大雅·綿》說周文王的太爺爺古公亶父在遷岐下之前，在原住的豳地“陶覆陶亢，未有家室”。長武縣碾子坡先周遺址里有橫穴，則“陶覆陶亢”，這邊可能是橫穴式的窯洞，經過三千多年一直沿用至今。

窯洞在遍布中國的西北地區，也是黃土高原上古老的一種居住形式，其中最古老的“穴居式”有4000 多年的歷史。自新中國成立至今的初步統計，在中國經濟欠發達的中西部，有一億一千萬的居民仍居住在窯洞中。因為地區環境的限制，陜西窯洞內潮氣重，濕氣大。傳統的采暖方式不僅供暖不足而且無法除濕，在雨雪天氣來臨的時候，室內潮氣、濕氣越發嚴重。

改革開放以來，旅游業為陜北人民的生活水平大幅提高和經濟高速發展做出了巨大貢獻。窯洞作為陜北的地方特色，其冬暖夏涼的特性深受人們的喜愛。例如位于楊家嶺的延安石窯賓館是迄今為止世界上發現最大的窯洞建筑群，也是延安一道亮麗的風景線，使延安成為一個打卡圣地，很多人都慕名而來。這樣也使窯洞這樣獨特又具有當地特色的居住方式以一種非常的方式呈現在大家的眼前，使諸多人眼前一亮。

但是經過更多人的考驗3000 多年延續至今的窯洞也不得不暴露出一些缺點，取暖成為最引人矚目的問題，眾所周知窯洞冬暖夏涼可是只有親自住在窯洞的人才知道在冬日天氣寒冷時窯洞內的居住環境多么干燥。窯洞多處于中國西北部地區冬季干燥，寒冷，而現如今隨著科技的發展與人民的生活質量提高，在窯洞內居住的人們冬天的取暖方式也漸漸的由火爐取暖更新換代為暖氣取暖，以區域或者社區為單位統一供暖。但是水暖氣取暖最大的特點就是會使房間內的空氣變得特變干燥，再加上西北地區的自然條件使得窯洞內冬天極為干燥。甚至有時室外溫度有一些提高時，窯洞內會變得極為悶熱，干燥。

根據調查發現可以根據西北地區的自然因素配合以及窯洞內的居住環境特點調整或者改進窯洞內冬日的取暖方式，使得冬季的窯洞也可以保持溫暖，空氣濕潤的居住環境。

人類生存、社會和諧、經濟發展都離不開能源的供給，但是過往經濟發展使能源過度消耗和環境污染，現如今能源緊缺也制約著經濟發展，環境污染造成的全球氣候變暖更是威脅著地球上所有生物的生存。所以發展資源節約型和環境友好型經濟已經成為全世界人民都關注的一個話題。社會經濟的可持續發展是我國非常關注的一個熱點，我國人口眾多，人均能源數量相對較少，轉換和運行又不太健全，開發技術相比歐美發達國家比較落后，這些都影響著社會經濟的可持續發展。現如今，很多國家都提出了新能源戰略，使新能源產業成為未來發展的大勢所趨，新能源可以降低能源的消耗，使能源結構合理化，促進能源的多方面利用，提高能源的利用效率，改變能源短缺的現狀。新能源可以減少，對自然環境的污染以及溫室氣體的排放。在新能源中包含得沼氣能源特別適合農村以及一些經濟落后的區域使用，不僅可以供給家庭的正常的能源使用，也可以提供一些經濟收入。原油，天然氣和煤炭，這三種常見的能源對環境和氣候造成很大的影響，急需用新能源來代替他們，是他們的消耗量迅速遞減，已經是人類發展迫在眉睫的工作。沼氣，是各種有機物質，在隔絕空氣（還原條件），并必適宜的溫度、濕度下，經過微生物的發酵作用產生的一種可燃燒氣體。我國利用沼氣，特別是沼氣發電有十分重要的意義：一、是可用本地資源代替進口能源，減少國家對進口能源的依賴性；二、是使我國燃料利用多樣化，減少對一種能源的依賴；三、是一種相對清潔的能源，用沼氣代替礦物燃料是減少CO2排放的理想方式(沼氣中主要成分是甲烷，它的溫室效應是二氧化碳的21 倍)；四、是沼氣資源分布廣泛，到處可以獲得，是能源分散供給體系的一種極佳能源。五、在某些方面，沼氣發電可以抵消運營成本，同時減少碳排放，降低溫室效應。我們的綠色采暖裝置，包括一個室外沼氣池以及沼氣發電機，沼氣池直接連接廚房沼氣爐，可直接使用沼氣產生的能源支持簡單的廚房工作。沼氣發電機用一個溫度控制器連接到電熱膜電地暖上控制室內的溫度與濕度，緩解濕氣與潮氣。

而根據西北地區的自然氣候特點以及窯洞內的居住環境，筆者發現電熱膜電地暖的取暖方式更加適合窯洞內的取暖不僅可以調節空氣中的濕度還可以自主調節室內溫度，使居住在氣溫多變得西北地區窯洞內也可以根據隨時的室外溫度調節窯洞內的溫度，使居住環境更加的宜人。

電熱膜電地暖采用了最新的電熱膜技術，與以往傳統的水暖氣取暖和火爐取暖有很多的不同之處，采用電熱膜可避免無用供暖，使人們在節水、節電靈活，方便減少不必要的開支，電熱膜電地暖采用的是低溫輻射方式來取暖，這種采暖方式不像是空調吹出的風干燥悶熱，散出的熱氣會讓人特別舒服，也可以凈化空氣使空氣很清新，使人像沐浴在陽光下溫暖舒適。這種采暖方式安全性很高；也不容易被破壞，減少了維修的費用；不需要用暖氣片和水管管路，大大增加了空間的使用面積；這種采暖方式耗電低，大大的體現出了造價的經濟型；電熱膜電地暖可以與裝修一起進行安裝，既省時又美觀。溫度均勻，無污染無噪音，室內無空氣對流引起的浮塵；整個系統采用并聯方式，穩定，安全性高，它的表面溫度不會超過50℃，因此不會燙傷，也不會發生火災等安全隱患，也可以放心，讓孩子和老人使用；更不像是變頻空調循環使用室內空氣，更加環保健康；也不像水暖氣采暖，需要定時供暖，它可以不受采暖時間的限制，隨時都可以采暖，使用也比較方便；因為不需要水管管路，所以不存在試水的問題，更不會造成房間被水淹的現象，更加便捷。

本研究是將新能源的沼氣池以及現代化的取暖方式結合為一體，以沼氣池為能源供給，用電熱膜電地暖取暖，實現新時代的的窯洞供暖系統，使居住在窯洞內的人們在寒冷的冬日里擁有更加舒適的居住環境，發展新社會新農村。

在陜西甘肅地區居住窯洞的人群大多數為經濟比較落后的農村以及一些留守的老人，可以通過建立沼氣池利用在日常生活中產生的廢物以及農業生產中帶不來經濟效益的農作廢物為原料，通過沼氣池轉化為日常生活中所需的能源，例如電能，沼氣能等。

可以運用沼氣發電機，提供電熱膜電地暖所需的電能，而多余的能源首先可以供給其他的用電家具，其次也可以用沼氣爐做飯。而一般的沼氣池生產出的能源遠遠多余一個家庭日常使用的能源，再剩余的能源可以為一些經濟落后的家庭帶來一部分收入。

總的來說以沼氣為基礎能源，以電熱膜電地暖改善窯洞的取暖方式不僅可以改善窯洞的居住環境，還可以做到一能多用，綠色環保，最后還可以帶來一部分收入改啥家庭狀況。可謂一舉多得，讓新能源的利用方式發揮到了極致。