浅谈窑洞的新能源取暖方式

丁晓月 王明玉 柴梦媛

（西京学院土木工程学院，陕西 西安710123）

在中国河南、山西、陕西、甘肃地域，从古至今盛行着一种窑洞式住宅，它源自太古，《易·系辞下》说：“上古穴居而野处。”。渭河流域新石器时期的遗址，所留下的都是向下开挖的，一部分在地下，一部分在地上的半竖穴。《诗经·大雅·绵》说周文王的太爷爷古公亶父在迁岐下之前，在原住的豳地“陶覆陶亢，未有家室”。长武县碾子坡先周遗址里有横穴，则“陶覆陶亢”，这边可能是横穴式的窑洞，经过三千多年一直沿用至今。

窑洞在遍布中国的西北地区，也是黄土高原上古老的一种居住形式，其中最古老的“穴居式”有4000 多年的历史。自新中国成立至今的初步统计，在中国经济欠发达的中西部，有一亿一千万的居民仍居住在窑洞中。因为地区环境的限制，陕西窑洞内潮气重，湿气大。传统的采暖方式不仅供暖不足而且无法除湿，在雨雪天气来临的时候，室内潮气、湿气越发严重。

改革开放以来，旅游业为陕北人民的生活水平大幅提高和经济高速发展做出了巨大贡献。窑洞作为陕北的地方特色，其冬暖夏凉的特性深受人们的喜爱。例如位于杨家岭的延安石窑宾馆是迄今为止世界上发现最大的窑洞建筑群，也是延安一道亮丽的风景线，使延安成为一个打卡圣地，很多人都慕名而来。这样也使窑洞这样独特又具有当地特色的居住方式以一种非常的方式呈现在大家的眼前，使诸多人眼前一亮。

但是经过更多人的考验3000 多年延续至今的窑洞也不得不暴露出一些缺点，取暖成为最引人瞩目的问题，众所周知窑洞冬暖夏凉可是只有亲自住在窑洞的人才知道在冬日天气寒冷时窑洞内的居住环境多么干燥。窑洞多处于中国西北部地区冬季干燥，寒冷，而现如今随着科技的发展与人民的生活质量提高，在窑洞内居住的人们冬天的取暖方式也渐渐的由火炉取暖更新换代为暖气取暖，以区域或者社区为单位统一供暖。但是水暖气取暖最大的特点就是会使房间内的空气变得特变干燥，再加上西北地区的自然条件使得窑洞内冬天极为干燥。甚至有时室外温度有一些提高时，窑洞内会变得极为闷热，干燥。

根据调查发现可以根据西北地区的自然因素配合以及窑洞内的居住环境特点调整或者改进窑洞内冬日的取暖方式，使得冬季的窑洞也可以保持温暖，空气湿润的居住环境。

人类生存、社会和谐、经济发展都离不开能源的供给，但是过往经济发展使能源过度消耗和环境污染，现如今能源紧缺也制约着经济发展，环境污染造成的全球气候变暖更是威胁着地球上所有生物的生存。所以发展资源节约型和环境友好型经济已经成为全世界人民都关注的一个话题。社会经济的可持续发展是我国非常关注的一个热点，我国人口众多，人均能源数量相对较少，转换和运行又不太健全，开发技术相比欧美发达国家比较落后，这些都影响着社会经济的可持续发展。现如今，很多国家都提出了新能源战略，使新能源产业成为未来发展的大势所趋，新能源可以降低能源的消耗，使能源结构合理化，促进能源的多方面利用，提高能源的利用效率，改变能源短缺的现状。新能源可以减少，对自然环境的污染以及温室气体的排放。在新能源中包含得沼气能源特别适合农村以及一些经济落后的区域使用，不仅可以供给家庭的正常的能源使用，也可以提供一些经济收入。原油，天然气和煤炭，这三种常见的能源对环境和气候造成很大的影响，急需用新能源来代替他们，是他们的消耗量迅速递减，已经是人类发展迫在眉睫的工作。沼气，是各种有机物质，在隔绝空气（还原条件），并必适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。我国利用沼气，特别是沼气发电有十分重要的意义：一、是可用本地资源代替进口能源，减少国家对进口能源的依赖性；二、是使我国燃料利用多样化，减少对一种能源的依赖；三、是一种相对清洁的能源，用沼气代替矿物燃料是减少CO2排放的理想方式(沼气中主要成分是甲烷，它的温室效应是二氧化碳的21 倍)；四、是沼气资源分布广泛，到处可以获得，是能源分散供给体系的一种极佳能源。五、在某些方面，沼气发电可以抵消运营成本，同时减少碳排放，降低温室效应。我们的绿色采暖装置，包括一个室外沼气池以及沼气发电机，沼气池直接连接厨房沼气炉，可直接使用沼气产生的能源支持简单的厨房工作。沼气发电机用一个温度控制器连接到电热膜电地暖上控制室内的温度与湿度，缓解湿气与潮气。

而根据西北地区的自然气候特点以及窑洞内的居住环境，笔者发现电热膜电地暖的取暖方式更加适合窑洞内的取暖不仅可以调节空气中的湿度还可以自主调节室内温度，使居住在气温多变得西北地区窑洞内也可以根据随时的室外温度调节窑洞内的温度，使居住环境更加的宜人。

电热膜电地暖采用了最新的电热膜技术，与以往传统的水暖气取暖和火炉取暖有很多的不同之处，采用电热膜可避免无用供暖，使人们在节水、节电灵活，方便减少不必要的开支，电热膜电地暖采用的是低温辐射方式来取暖，这种采暖方式不像是空调吹出的风干燥闷热，散出的热气会让人特别舒服，也可以净化空气使空气很清新，使人像沐浴在阳光下温暖舒适。这种采暖方式安全性很高；也不容易被破坏，减少了维修的费用；不需要用暖气片和水管管路，大大增加了空间的使用面积；这种采暖方式耗电低，大大的体现出了造价的经济型；电热膜电地暖可以与装修一起进行安装，既省时又美观。温度均匀，无污染无噪音，室内无空气对流引起的浮尘；整个系统采用并联方式，稳定，安全性高，它的表面温度不会超过50℃，因此不会烫伤，也不会发生火灾等安全隐患，也可以放心，让孩子和老人使用；更不像是变频空调循环使用室内空气，更加环保健康；也不像水暖气采暖，需要定时供暖，它可以不受采暖时间的限制，随时都可以采暖，使用也比较方便；因为不需要水管管路，所以不存在试水的问题，更不会造成房间被水淹的现象，更加便捷。

本研究是将新能源的沼气池以及现代化的取暖方式结合为一体，以沼气池为能源供给，用电热膜电地暖取暖，实现新时代的的窑洞供暖系统，使居住在窑洞内的人们在寒冷的冬日里拥有更加舒适的居住环境，发展新社会新农村。

在陕西甘肃地区居住窑洞的人群大多数为经济比较落后的农村以及一些留守的老人，可以通过建立沼气池利用在日常生活中产生的废物以及农业生产中带不来经济效益的农作废物为原料，通过沼气池转化为日常生活中所需的能源，例如电能，沼气能等。

可以运用沼气发电机，提供电热膜电地暖所需的电能，而多余的能源首先可以供给其他的用电家具，其次也可以用沼气炉做饭。而一般的沼气池生产出的能源远远多余一个家庭日常使用的能源，再剩余的能源可以为一些经济落后的家庭带来一部分收入。

总的来说以沼气为基础能源，以电热膜电地暖改善窑洞的取暖方式不仅可以改善窑洞的居住环境，还可以做到一能多用，绿色环保，最后还可以带来一部分收入改啥家庭状况。可谓一举多得，让新能源的利用方式发挥到了极致。