实现居住小区碳热氧动态平衡的方法
阅读：853发布：2021-07-20
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1.实现居住小区碳热氧动态平衡的方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：
（1）系统监测小区内负荷实时耗电功率、太阳能发电功率、风力发电功率、储能系统实时储能功率、储能系统实时放电功率、电动车辆充电实时功率；
（2）当太阳能发电功率+风力发电功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足储能系统实时储能功率；当储能系统储能达到最大容量后，储能系统自动停止充电储能，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率-储能系统实时储能功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
（3）太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；当储能系统低于终止电压时，储能系统自动停止放电，小区内负荷实时耗电功率全部由市电提供；
（4）当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰值时，多余的电量输入电网；
（5）当太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷，储能系统超过12小时低于终止电压时，储能系统实时储能功率全部由市电提供。
2.根据权利要求1所述实现居住小区碳热氧动态平衡的方法包括碳热氧动态平衡建筑物，其特征是，所述碳热氧动态平衡建筑物包括房屋（9）、地下室、路面（15）、绿化区；
所述房屋（9）的屋顶上设有采光通风器、风力发电机（75）、下水管（1）、雨水管（2）、墙壁上设有阳台（13）、窗台（3）；所述地下室设有蓄水池（7）、充电桩（59）、通风采光管（6）、通风采光器面板（35）；所述绿化区内设有路面（15）、采光通风器、路灯（58）；所述路面（15）的两侧设有地表水收集区（14、67）；
所述阳台（13）通过太阳能集热板连结座（23）与太阳能集热板（11）相连，所述太阳能集热板（11）通过太阳能集热板连结轴（30）与太阳能发电板（12）相连；所述太阳能集热板（11）通过第一伸缩杆太阳能集热板连结座（24）、第一伸缩杆（25）、第一伸缩杆阳台连结座（26）与阳台（13）相连；所述太阳能集热板（11）通过第二伸缩杆太阳能集热板连结座（27）、第二伸缩杆（28）、第二伸缩杆太阳能发电板连结座（29）与太阳能发电板（12）相连；
所述阳台（13）上设有新风口（60）、阳台蓄水池（44）、隔板（42）、透水层（41）、种植层（40）；所述新风口（60）上设有百叶窗（65）、空气过滤器（64）；
所述阳台蓄水池（44）通过进水管（22）与楼上的雨水管（2）相连，接纳楼上下来的水；所述阳台蓄水池（44）通过出水管（21）与楼下的雨水管（2）相连，排出过量的水；
所述新风管（61）下方设冷凝排水管（66），所述冷凝排水管（66）与楼下的雨水管（2）相连；
所述通风采光器面板（35）通过通风采光管（6）与通风罩座（33）相连；所述通风罩座（33）与通风罩（16）相连；
所述通风采光器面板（35）上设有透光板（37）、环形灯（36）、通风口（38）、通风口隔板（62）；
所述通风采光管（6）内设有导光管（34），所述透光板（37）通过导光管（34）与采光板（8）相连；
所述路灯（58）上设有太阳能发电板（57）、风力发电机（74）；
所述路面（15）由结构层（5）、透水层（4）组成；
所述充电桩（59）设有立即充电模式、市电的用电量为峰谷时充电模式、清洁能源优先充电模式。
3.根据权利要求2所述碳热氧动态平衡建筑物，其特征是，所述种植层栽培的植物品种包括：皇竹草、象草、甜象草、狼尾草、黑麦草、香根草、芦竹、芦苇、荻、画眉草、马唐、柳枝稷、狗牙根、佛甲草、垂盆草、凹叶景天、胭脂红景天、垂盆草、百里香、薄荷、鼠尾草、一串红、薰衣草、千日红、四季海棠、蜀葵、鸢尾、马蔺、紫菀、云南蓍、金鸡菊、秋英、月见草、吉祥草、萱草、小天蓝绣球、婆婆纳、石竹、美人蕉、常春藤、八角金盘、小叶女贞、女贞、木犀、黄芦木、十大功劳、百脉根、双荚决明、翅荚决明、白车轴草、射干、紫穗槐、白花油麻藤、紫藤、胡枝子、山茶、珊瑚树、金银忍冬、夹竹桃、长春花、石榴、木槿、千屈菜、紫薇、大叶黄杨、黄杨、委陵菜、月季花、火棘、紫叶李、石楠、山樱花、火棘、海桐、醉鱼草、玉兰、多花木兰、红花檵木、小叶栀子、败酱、车桑子、地锦、鹰爪花、连理藤、炮仗花、木蝴蝶、光叶子花、龟背竹。
实现居住小区碳热氧动态平衡的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种实现居住小区碳热氧动态平衡的方法，属环保领域。
背景技术
[0002] 随着人口数量增长和经济快速发展，人类通过生产、生活活动向大气中释放的CO2、NOx等温室气体和SO2、H2S等污染性物质及PM2.5粉尘不断地增加，打破了地球上“碳、热、氧”量和水、气、冰共存的气候平衡状态，导致大气温室效应显著增强，全球气候变暖，造成极端天气和自然灾害频发，威胁着地球生态系统的安全。
[0003] 目前，人类的生产生活活动离不开煤炭、石油、天然气、电力等能源的使用，以满足产品生产、运输、供热煮食、取暖保温、照明、电器使用及交通出行等多方面的能源需求。由于化石能源的使用，破坏了大气“碳、热、氧”量的动态平衡，居住小区也不例外，但目前还没有实现居住小区碳热氧动态平衡的方法。
发明内容
[0004] 针对现有技术的缺陷，本发明旨在提出一种实现居住小区碳热氧动态平衡的方法，包括编制《居住小区碳热氧动态平衡发展规划》；应用新技术使小区内的建筑物充分的通风采光；在小区内应用清洁能源；减少能源消耗量；实现资源循环利用；种植光合效率高的绿色植物、进行生物碳封存及“碳、热、氧产品”交易等方法，实现绿色生活、循环生活和“零碳”生活。使居住小区边界范围内的碳排放量、热释放量、氧消耗量与碳吸收量、热吸收量、氧释放量达到动态平衡。为人类提供健康、幸福、宜居的生活小区。
[0005] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案是，利用太阳能、风能替代化石能源，解决居民生活的碳排放问题；扩大小区内种植植物的面积和空间，种植C4植物，提高植物光合效率，增加碳吸收量、热吸收量、氧释放量；通过对建筑物遮阴、隔热、保温，解决建筑物热传导问题。
[0006] 具体方法是利用太阳能板将太阳辐射能、风能转变成电能，再利用储能系统将电能储存；通过协调供电系统实现错峰用电、峰谷蓄能及资源的合理循环利用，实现小区能源消耗过程中的“低碳”、“近零碳”或“零碳”排放。
[0007] 实现居住小区碳热氧动态平衡的方法，包括以下步骤：1、系统监测小区内负荷实时耗电功率、太阳能发电功率、风力发电功率、储能系统实时储能功率、储能系统实时放电功率、电动车辆充电实时功率；
2、当太阳能发电功率+风力发电功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足储能系统实时储能功率；当储能系统储能达到最大容量后，储能系统自动停止充电储能，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率-储能系统实时储能功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
3、太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；当储能系统低于终止电压时，储能系统自动停止放电，小区内负荷实时耗电功率全部由市电提供；
4、当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰值时，多余的电量输入电网；
5、当太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷，储能系统超过12小时低于终止电压时，储能系统实时储能功率全部由市电提供；
电动车辆充电优选太阳能、风能；当太阳能、风能不足时，电动车辆充电实时功率由市电提供，优选市电用电量为峰谷时充电。
2、当太阳能发电功率+风力发电功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足储能系统实时储能功率；当储能系统储能达到最大容量后，储能系统自动停止充电储能，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率-储能系统实时储能功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
3、太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；当储能系统低于终止电压时，储能系统自动停止放电，小区内负荷实时耗电功率全部由市电提供；
4、当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰值时，多余的电量输入电网；
5、当太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷，储能系统超过12小时低于终止电压时，储能系统实时储能功率全部由市电提供；
电动车辆充电优选太阳能、风能；当太阳能、风能不足时，电动车辆充电实时功率由市电提供，优选市电用电量为峰谷时充电。
[0008] 本发明所述资源循环利用包括生活物质、生产物质、水、空气的循环利用。
[0009] 屋顶、地表和路面的雨水（包括雪、冰融化产生的水）通过种植层的土壤过滤、蓄水层的沉淀，透水层的再次过滤后，水质可达到地表水Ⅲ类以上标准，经下水管进入蓄水池，作为小区绿化、景观、卫生（如洗车、洗地面、地表除尘、地面降温、空气增湿等）、消防用水。既能减少水资源浪费，降低碳排放量，又可节省水处理费用，防止城市雨季积水产生内涝。
[0010] 室内新风口处于阳台蓄水池下方，且阳台蓄水池上方栽培了绿色植物。绿色植物可净化空气，改善室内空气质量；阳台蓄水池的水可调节新风管内的空气温度，减少空调制冷或制热的能源消耗量。夏天，阳台蓄水池的水可降低新风温度；冬天，阳台蓄水池的水可利用太阳能集热板产生的温水增温，提高新风温度。
[0011] 本发明中所述“居住小区”是指一个行政小区或一个单位，如一个社区、一个楼盘、一个工厂、一个影院、一个体育馆、一个学校等单体建筑或建筑群。
[0012] 本发明中所述《居住小区碳热氧动态平衡发展规划》，优选市政、公共配套设施比较完备的地区、旧城改造区或闲置地、废弃地、贫瘠地等用地效率低下地区进行改造与再开发，避开洪涝、滑坡、泥石流等自然灾害和有污染源、辐射源、易燃易爆危险源的区域。
[0013] 居住小区规划时应优先考虑保留场地原生地貌，通过合理规划与原生地貌有机融合，尽量减少土石工程量，充分利用日照量、扩大通风量、降低噪音量，采用节能减排、降耗降温、绿色能源替代，通过在小区屋顶、阳台、窗台、地面种植绿色植物，使居住小区内的碳排放量、热释放量、氧消耗量与碳吸收量、热吸收量、氧释放量处于动态平衡，实现绿色生活、循环生活和“零碳”生活。
[0014] 本发明中所述实现居住小区碳热氧动态平衡的方法，包括碳热氧动态平衡建筑物。
[0015] 所述碳热氧动态平衡建筑物包括房屋、地下室、路面、绿化区，其空间包括景观空间（包括道路）、绿化空间、建筑物内空间（包括阳台、窗台、地下室）。
[0016] 所述房屋的屋顶上设有采光通风器、风力发电机、下水管、雨水管，墙壁上设有阳台、窗台；所述地下室设有蓄水池、充电桩、通风采光管、通风采光器面板；所述绿化区内设有路面、采光通风器、路灯；所述路面的两侧设有地表水收集区。
[0017] 所述屋顶由结构层、防水层、透水层、蓄水层、种植层组成；所述防水层采用沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等；防水层铺设时，屋顶上面和屋顶边全部要铺满，防止渗漏。屋顶斜面下方设有下水管、雨水管，下水管的进水口高于雨水管的进水口，屋顶上的雨水（包括雪、冰融化产生的水）通过雨水管到达阳台、窗台。当屋顶斜面下方雨水积聚较多，水位超出雨水管的进水口时，过量的雨水从下水管排到蓄水池。
[0018] 所述透水层采用透水混凝土、透水沥青、透水陶瓷、多孔发泡混凝土、聚氨酯透水材料等，透水层内部具有连续孔隙，水和空气能自由渗透，可为动植物及微生物提供栖息和活动空间，能有效地提高地表水（包括屋顶表面的水）的自然净化能力。南京佳雅生态环境有限公司、上海拜石实业发展有限公司、江苏普利匡聚合物材料有限公司、泰州锐拓装饰材料有限公司等单位均可生产多孔、透水材料。为防止雨水冲刷种植层，造成土壤流失，屋顶斜面下方的透水层向上呈梯形状隆起，稍高于种植层。
[0019] 所述蓄水层至少设有一层以上的蓄水板，所述蓄水板上设有蓄水杯、透水孔。所述蓄水杯用于储存雨水，透水孔用于排出多余的水。蓄水板材料优选水泥、塑料、树脂、高分子聚合物等。所述蓄水杯、透水孔形状可以是圆形、方形、三角形和多边形等。
[0020] 所述种植层与蓄水层之间铺有一层土工布，土工布上铺设富含有机质的菜园土、地表土作为种植层。根据需要在种植层上栽培各种植物，优选光合效率高、固碳能力强的植物。通过植物光合作用吸收CO2和热量、释放O2，生产生物质，平衡小区内的“碳、热、氧”量。
[0021] 所述窗台由结构层、防水层、透水层、蓄水层、种植层组成。窗台上设有进水管、出水管，进水管的安装位低于出水管；进水管与楼上的雨水管相连，接纳楼上流下来的水；当水位高度超过透水层时，多余的水通过出水管排出，出水管与楼下的雨水管相连。所述防水层铺设时，整个窗台结构层内全部要铺满，防止渗漏。
[0022] 所述房屋的阳台朝南，阳台上安装有太阳能集热板、太阳能发电板，通过调节太阳能集热板、太阳能发电板的展开角度，可使太阳能集热板、太阳能发电板获得最佳的太阳辐射量；同时可避免阳光直射到室内或墙壁和门窗上。夏天，通过太阳能集热板、太阳能发电板遮挡阳光，可降低室内温度，从而减少空调制冷量，降低碳排放量、热释放量。冬天，通过太阳能集热板、太阳能发电板挡风，可提高墙壁、窗户保温能力，增加室内温度，从而减少空调制热量，降低耗能所产生的碳排放量。
[0023] 本发明所述建筑物采用保温材料来降低取暖、制冷的能耗。目前，市场上常用的建筑保温材料分为有机类（如聚苯板、挤塑板、聚氨酯、酚醛板等）、无机类（如珍珠岩类、泡沫水泥、膨胀玻化微珠、发泡陶瓷、岩棉、YT新型墙体保温材料等）、复合材料类（胶粉聚苯颗粒等），本发明优选膨胀聚苯板、无机纤维喷涂保温材料、YT新型墙体保温材料作为墙体和屋顶保温材料。
[0024] 膨胀聚苯板全国有廊坊华津保温材料有限公司、长沙星冠保温材料有限公司、上海恒福科技发展有限公司、江苏润沙建设工程有限公司等数十个厂家生产。无机纤维喷涂保温材料全国有深圳广世建材有限公司、河北盛世浩发防腐保温工程有限公司、廊坊富创建材有限公司、北京海纳联创节能科技有限公司等数十个厂家生产。YT新型墙体保温材料全国有南阳银通节能建材高新技术开发有限公司、上海花绒节能科技有限公司、杭州欧能达建筑材料有限公司等数十个厂家生产。
[0025] 目前，市场上常用的保温隔热窗户的玻璃大部分选用吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃、真空玻璃等。在低纬度地区，建议优选热反射玻璃；高纬度地区，建议优选真空玻璃。
[0026] 热反射玻璃全国有大连经济技术开发区艺海玻璃有限公司、广州美莱乐玻璃科技有限公司、东莞市众太玻璃制品有限公司、沙河市泽旺玻璃有限公司、广州嘉颢特种玻璃有限公司等数十个厂家生产。真空玻璃全国有北京新立基真空玻璃技术有限公司、青岛新亨达真空玻璃技术有限公司、珠海彩珠实业有限公司、天津新沽上真空玻璃有限公司、洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司等数十个厂家生产。
[0027] 本发明所述建筑物采用的玻璃，优选成都中建材光电材料有限公司生产的“发电玻璃”，全称为“碲化镉薄膜太阳能电池”，是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。是在普通玻璃上镀上一层碲化镉光电材料，使普通玻璃从绝缘体变成可导电的导体，成为发电的建筑材料。其透光率在91%以上，不影响室内采光。该产品在弱光条件下也可将光能转化为电能，是一种绿色多功能建筑材料，可替代传统幕墙、窗户等玻璃。碲化镉薄膜让阳光选择性进入，使得室内“冬暖夏凉”。
[0028] 本发明所述太阳能板，包括硅太阳能电池（如单晶硅太阳能电池、多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池）、多元化合物薄膜太阳能电池（如硫化镉薄膜电池、碲化镉薄膜电池、砷化镓薄膜电池、铜铟硒薄膜电池）、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、有机太阳能电池、塑料太阳能电池。
[0029] 所述阳台通过太阳能集热板连结座与太阳能集热板相连，所述太阳能集热板通过太阳能集热板连结轴与太阳能发电板相连；所述太阳能集热板通过第一伸缩杆太阳能集热板连结座、第一伸缩杆、第一伸缩杆阳台连结座与阳台相连；所述太阳能集热板通过第二伸缩杆太阳能集热板连结座、第二伸缩杆、第二伸缩杆太阳能发电板连结座与太阳能发电板相连。
[0030] 所述第一伸缩杆、第二伸缩杆可以是电动伸缩杆或液压伸缩杆，通过控制电机旋转或液压泵工作来伸长或缩短伸缩杆长度，调节太阳能集热板、太阳能发电板与太阳光线之间的角度。当太阳能集热板向阳台外展开时，太阳能发电板可从太阳能集热板背面翻转伸出，也可折叠到太阳能集热板背面。
[0031] 电动伸缩杆生产厂家有南京永诺传动设备有限公司、无锡市鼎特彼特科技有限公司、宁波具盈电子科技有限公司、宁波雷科电子科技有限公司等，液压伸缩杆生产厂家有力姆泰克（北京）传动设备股份有限公司、扬州宇创气动件有限公司、江阴市中拓机构设备有限公司、泰兴市百正液压机械厂等。
[0032] 太阳能集热板产生的热水进入保温储水箱供室内使用，可减少冷水加热时能源的消耗量。在低温季节，保温储水箱内的温水可供阳台蓄水池使用，用于提高新风温度和阳台植物生长所需温度。
[0033] 所述阳台上设有新风口、阳台蓄水池、隔板、透水层、种植层。
[0034] 所述新风口上设有百叶窗、空气过滤器。百叶窗可防止雨水从新风口进入新风管内，空气过滤器用于阻挡小动物进入新风管和过滤空气中的粉尘，防止空气中的灰尘和微生物进入室内。空气过滤器可根据需要选用粗效、中效、亚高效、高效四个等级的过滤器，国内有苏州佳洁空气过滤器有限公司、上海台旭净化设备有限公司、上海新锐过滤材料有限公司、东莞市友洁净化科技有限公司、沃尼风净化技术（上海）有限公司等数十个厂家生产。
[0035] 所述阳台蓄水池由阳台、阳台内墙、热量交换层组成，主要用于储存屋顶收集到的雨水。热量交换层至少设有一个以上的凸起，底部为多面形，可增加新风与蓄水池内水温的热交换量。热量交换层下方设紫外线杀菌灯，用于新风消毒。新风通过新风口的百叶窗、空气过滤器，由新风管导入室内。
[0036] 所述阳台蓄水池通过隔板与蓄水层相连，所述隔板上至少设有一个以上的隔板孔。隔板用于承担蓄水层及以上的重量，隔板孔用于蓄水层及以上的水排到阳台蓄水池内。
[0037] 所述蓄水层至少设有一层以上的蓄水板，所述蓄水板上设有蓄水杯、透水孔。所述蓄水杯用于储存雨水，透水孔用于排出过量的水。
[0038] 所述种植层与蓄水层之间铺有一层土工布，土工布上铺设富含有机质的菜园土、地表土作为种植层。根据需要在种植层上栽培各种植物，优选光合效率高、固碳能力强的植物。
[0039] 所述阳台蓄水池通过进水管与楼上的雨水管相连，接纳楼上流下来的水；所述阳台蓄水池通过出水管与楼下的雨水管相连，排出过量的水。
[0041] 所述蓄水池用于收集小区内雨水，减缓暴雨时城市的排水压力，当蓄水池收集的雨水超过容量时，通过市政管网排出。储存的雨水可用于小区绿化、景观、卫生（如洗车、洗地面、地表除尘、地面降温、空气增湿等）、消防用水，节约水资源，减少碳排放量、热释放量和氧消耗量。
[0042] 所述通风采光器面板通过通风采光管与通风罩座相连；所述通风罩座与通风罩相连；通风罩在气压差的作用下，通过风罩座自动旋转，将室内或地下室的空气排到大气中，达到“零能耗”换气的目的。
[0043] 所述通风采光器面板上设有透光板、环形灯、通风口、通风口隔板；所述透光板透射户外的自然光，当自然光不足时，可打开环形灯增加光照亮度；环形灯优选LED灯。室内空气通过通风口、通风采光管、通风罩排出室外。所述通风采光管可采用金属、塑料、高分子聚合物等。所述通风采光管上设有防水环，可防止雨水顺通风采光管外壁渗入。
[0044] 所述通风采光管内设有导光管，所述透光板通过导光管与采光板相连；所述透光板、采光板可采用玻璃、有机玻璃、亚克力、PC等，采光板优选多面形，可增加太阳直射面积；所述采光板外围设有太阳能发电板，用于将太阳能转化成电能，储存后供环形灯使用，达到“零碳排放”照明的目的。所述导光管可采用铝板、不锈钢加工成型，内部表面采用反光膜，减少光线衰减，根据需要，还可将导光管转弯。反光膜优选纳米覆膜或PVD真空镀膜。
[0045] 所述通风采光器面板、通风口隔板可采用金属、塑料、高分子聚合物等。旋转通风口隔板可打开或关闭通风口。当旋转通风口隔板打开时，室内空气由于气压差，自动从通风口排出；当通风口隔板关闭，可隔开室内空气通过通风采光管与室外流通。
[0046] 所述小区内设有充电桩，供电动车辆充电，完善电动车辆充电网络，减少交通工具对化石燃料的消耗量。充电桩安装时，预设用电峰谷时和太阳能发电功率+风力发电功率＞实时耗电功率时，在满足储能系统充电储能后，优先充电桩给电动车辆充电。
[0047] 充电桩供电动车辆充电的模式，设有立即充电模式、市电的用电量为峰谷时充电模式、清洁能源（太阳能、风能）优先充电模式等多种模式。
[0048] 所述路灯上设有太阳能发电板、风力发电机，路灯的灯具优选LED灯；所述太阳能发电板用于将太阳能转化成电能，储存后供路灯使用，达到“零碳排放”照明的目的。
[0049] 所述路面由结构层、透水层组成，所述透水层采用透水混凝土、透水沥青、透水陶瓷、多孔发泡混凝土、聚氨酯透水材料等，雨水通过路面或透水层流向路面两侧的地表水收集区；地表水收集区收集的雨水一部分进入种植层，一部分通过下水管进入蓄水池内。
[0050] 所述地面种植层与蓄水层之间铺有一层土工布，土工布上铺设富含有机质的菜园土、地表土作为种植层，根据需要栽培各种植物，优选光合效率高、固碳能力强的植物。所述蓄水层下面依次设有透水层、防水层。
[0051] 为了使居住小区内“碳、热、氧”量达到动态平衡，需扩大居住小区内植物种群数量和生物量，增加植物的固碳量、释氧量和吸热量。但由于居住小区（特别是屋顶、阳台、窗台）绿化受场地小、土层薄等条件的限制，可能会影响部分植物的正常生长。必须选择适合的品种，以满足植物生长所需要的阳光、水分、养料、空气和温度。
[0052] 本发明中种植层栽培的植物优选依据是：1、优选根系浅、须根发达，耐旱、耐寒、耐瘠薄、抗病虫害的乡土植物。
[0053] 2、屋顶或阳台优选耐热、耐光照的多年生草本或树冠小、树体矮的乔木和灌木。
[0054] 3、地面植物优选耐荫、耐短期积水的植物。
[0055] 4、优选容易成活、耐修剪的植物。
[0056] 5、优选能抵抗空气污染并能吸收污染物的植物。
[0057] 6、优选常绿的乔木、灌木和多年生草本植物。
[0058] 7、优选无易燃物、致敏物的植物。如杨树的花，易燃，可导致部分人过敏，尽量不种植在小区内。
[0059] 8、优选生长发育迅速，可反复萌发，一年能刈割多次的植物。
[0060] 本发明中所述“生物碳封存”，是将植物光合作用吸收CO2、热量和释放O2后形成的生物质进行封存。具体方法包括“应用封碳”、“使用封碳”、“成型封碳”和“填埋封碳”。
[0061] “应用封碳”是指大气圈中CO2及其当量为 275～350 ppm时，用生物质生产食品、饲料、有机肥料、纸制品、生物质能源、化工产品等，可提高碳循环的经济总量；同时，增加了“暂时静碳”量，能延长碳循环过程和调节单位时间内大气CO2、O2的浓度和温度，是一种抑制大气圈中CO2浓度、温度升高和O2浓度降低的方法。
[0062] “使用封碳”是指大气圈中CO2及其当量为 350～400 ppm时，用大量的生物质生产建筑材料、家具、农具、用具、工业品等，可提高碳循环的经济总量；同时，增加了“暂时静碳”量或“长期静碳”量，能延长碳循环过程和调节单位时间内大气CO2、O2的浓度和温度，是一种控制大气圈中CO2浓度、温度升高和O2浓度降低的方法。
[0063] “成型封碳”是指大气圈中CO2及其当量为 400～450 ppm时，在使用生物质能源替代化石燃料的前提下，将生物质加工成一定形状和密度的碳产品进行封存，增加了“暂时静碳”量或“长期静碳”量。当大气CO2、O2的浓度和温度稳定后，对储碳产品进行深度加工和综合利用（如生产食品、饲料、有机肥料、纸制品、生物质能源、化工产品、建筑材料、家具、农具、用具、工业品等），让其充分释放价值，是一种限制大气圈中CO2浓度、温度升高和O2浓度降低的方法。
[0064] “填埋封碳”是指大气圈中CO2及其当量达到450 ppm以上时，由升温引起的自然灾害十分严重时，在使用生物质能源替代化石燃料的前提下，将生物质进行填埋，增加“长期静碳”量或“永久静碳”量。当大气CO2、O2的浓度和温度稳定后，将其用作生物质肥料、燃料，或将生物质长期填埋封存，任其在地层下转化成烃类化合物（煤炭、石油和天然气等），是一种遏制大气圈中CO2浓度、温度升高和O2浓度降低的方法。
[0065] 本发明中所述“碳热氧产品”交易，是按生物碳封存量、热吸收量、氧释放量收取碳排放量、热释放量、氧消耗量权交易费，改虚拟的碳排放权“配额指标”交易为“实体碳、热、氧产品”交易；生物碳产品理化性质稳定，可准确计量，用于碳交易，可使居住小区内碳排放量、热释放量、氧消耗量与碳吸收量、热吸收量、氧释放量处于动态平衡。其具体步骤如下：1、刈割、收集小区内植物，进行填埋固碳；或加工成碳产品进行应用与使用，或将植物成型封存；或将小区内刈割、收集的生物质作为碳产品加工原料，通过“碳热氧产品”交易平台卖出。
[0066] 2、计算小区内碳产品的有效碳吸收量、热吸收量、氧释放量。
[0067] 3、统计小区内扣除太阳能、风能的减排量之后的实际碳排放量、热释放量、氧消耗量。
[0068] 4、当小区内碳产品的有效碳吸收量、热吸收量、氧释放量大于小区内实际的碳排放量、热释放量、氧消耗量时，通过“碳热氧产品”交易平台卖出多余的碳吸收量、热吸收量、氧释放量；当小区内碳产品的有效碳吸收量、热吸收量、氧释放量小于小区内实际的碳排放量、热释放量、氧消耗量时，通过“碳热氧产品”交易平台实现小区内“碳热氧量”的动态平衡。
[0069] 本发明所述“零碳”或“零碳区域”，包括“零碳区域”、“负碳区域”、“生态零碳区域”和“生态负碳区域”发展模式。
[0070] 由上可知，实现居住小区碳热氧动态平衡的方法，是通过对自然界风能和光能的利用、能源协调控制、资源循环使用、种植绿色植物、封存碳产品和参与“碳热氧产品”交易，使小区边界范围内的碳排放量、热释放量、氧消耗量与碳吸收量、热吸收量、氧释放量处于动态平衡，实现绿色生活、循环生活和“零碳”生活。附图说明
[0071] 图1是本发明一种实施例的外形结构示意图（带局部剖视图）；图2是图1中阳台的外形结构示意图（带局部剖视图）；
图3是图1中通风采光器的外形结构示意图（带局部剖视图）；
图4是图3中通风采光器面板结构示意图；
图5是图1中窗台的剖面示意图；
图6是图1中屋顶的剖面示意图；
图7是图1中蓄水层的外形结构示意图。
图3是图1中通风采光器的外形结构示意图（带局部剖视图）；
图4是图3中通风采光器面板结构示意图；
图5是图1中窗台的剖面示意图；
图6是图1中屋顶的剖面示意图；
图7是图1中蓄水层的外形结构示意图。
[0072] 在附图中：1—下水管，2—雨水管，3—窗台，4、41、47、54、72—透水层，5、18、19、20、49、56—结构层，6—通风采光管，7—蓄水池，8—采光板，9—房屋，10—屋顶边，11—太阳能集热板，12、
31、57—太阳能发电板，13—阳台，14、67—地表水收集区，15—路面，16—通风罩，17、40、
45、52、68—种植层，21、50—出水管，22、51—进水管，23—太阳能集热板连结座，24—第一伸缩杆太阳能集热板连结座，25—第一伸缩杆，26—第一伸缩杆阳台连结座，27—第二伸缩杆太阳能集热板连结座，28—第二伸缩杆，29—第二伸缩杆太阳能发电板连结座，30—太阳能集热板连结轴，32—防水环，33—通风罩座，34—导光管，35—通风采光器面板，36—环形灯，37—透光板，38—通风口，39—阳台内墙，46、53、71—蓄水层，42—隔板，43—隔板孔，
44—阳台蓄水池，48、55、73—防水层，58—路灯，59—充电桩，60—新风口，61—新风管，
62—通风口隔板，63—紫外线杀菌灯，64—空气过滤器，65—百叶窗，66—冷凝排水管，67—热量交换层，68—蓄水板，69—蓄水杯，70—透水孔，74、75—风力发电机。
31、57—太阳能发电板，13—阳台，14、67—地表水收集区，15—路面，16—通风罩，17、40、
45、52、68—种植层，21、50—出水管，22、51—进水管，23—太阳能集热板连结座，24—第一伸缩杆太阳能集热板连结座，25—第一伸缩杆，26—第一伸缩杆阳台连结座，27—第二伸缩杆太阳能集热板连结座，28—第二伸缩杆，29—第二伸缩杆太阳能发电板连结座，30—太阳能集热板连结轴，32—防水环，33—通风罩座，34—导光管，35—通风采光器面板，36—环形灯，37—透光板，38—通风口，39—阳台内墙，46、53、71—蓄水层，42—隔板，43—隔板孔，
44—阳台蓄水池，48、55、73—防水层，58—路灯，59—充电桩，60—新风口，61—新风管，
62—通风口隔板，63—紫外线杀菌灯，64—空气过滤器，65—百叶窗，66—冷凝排水管，67—热量交换层，68—蓄水板，69—蓄水杯，70—透水孔，74、75—风力发电机。
具体实施方式
[0073] 本发明所述实施例仅为本发明实施例的一部分，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0074] 实施例1：实现居住小区碳热氧动态平衡的方法实现居住小区碳热氧动态平衡的方法，包括以下步骤：
1、系统监测小区内负荷实时耗电功率、太阳能发电功率、风力发电功率、储能系统实时储能功率、储能系统实时放电功率、电动车辆充电实时功率；
2、当太阳能发电功率+风力发电功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足储能系统实时储能功率；当储能系统储能达到最大容量后，储能系统自动停止充电储能，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率-储能系统实时储能功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
3、太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；当储能系统低于终止电压时，储能系统自动停止放电，小区内负荷实时耗电功率全部由市电提供；
4、当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰值时，多余的电量输入电网；
5、当太阳能发电功率+风力发电功率＜实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷，储能系统电量超过12小时低于最低值时，储能系统实时储能功率全部由市电提供；
电动车辆充电优选太阳能、风能；当太阳能、风能不足时，电动车辆充电实时功率由市电提供，优选市电用电量为峰谷时充电。
1、系统监测小区内负荷实时耗电功率、太阳能发电功率、风力发电功率、储能系统实时储能功率、储能系统实时放电功率、电动车辆充电实时功率；
2、当太阳能发电功率+风力发电功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足储能系统实时储能功率；当储能系统储能达到最大容量后，储能系统自动停止充电储能，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率-储能系统实时储能功率＞小区内负荷实时耗电功率时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
3、太阳能发电功率+风力发电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＜小区内负荷实时耗电功率时，不足的功率由市电提供；当储能系统低于终止电压时，储能系统自动停止放电，小区内负荷实时耗电功率全部由市电提供；
4、当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷时，满足小区内负荷实时耗电功率后，再满足电动车辆充电实时功率，多余的电量输入电网；
当太阳能发电功率+风力发电功率+储能系统实时放电功率＞小区内负荷实时耗电功率，且市电的用电量为峰值时，多余的电量输入电网；
5、当太阳能发电功率+风力发电功率＜实时耗电功率，且市电的用电量为峰谷，储能系统电量超过12小时低于最低值时，储能系统实时储能功率全部由市电提供；
电动车辆充电优选太阳能、风能；当太阳能、风能不足时，电动车辆充电实时功率由市电提供，优选市电用电量为峰谷时充电。
[0075] 实施例2：碳热氧动态平衡建筑物的设计所述碳热氧动态平衡建筑物包括房屋9、地下室、路面15、绿化区。
[0076] 所述房屋9的屋顶上设有采光通风器、风力发电机75、下水管1、雨水管2，墙壁上设有阳台13、窗台3；所述地下室设有蓄水池7、充电桩59、通风采光管6、通风采光器面板35；所述绿化区内设有路面15、采光通风器、路灯58；路面15的两侧设有地表水收集区14、67。
[0077] 所述屋顶由结构层56、防水层55、透水层54、蓄水层53、种植层52组成；所述防水层55采用沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等；防水层55铺设时，屋顶面和屋顶边10全部要铺满，防止渗漏。屋顶斜面下方设有下水管1、雨水管2，下水管
1的进水口高于雨水管2的进水口，屋顶上的雨水（包括雪、冰融化产生的水）通过雨水管2到达阳台13、窗台3。当屋顶斜面下方雨水积聚较多，水位超出雨水管2的进水口时，过量的雨水从下水管1排到蓄水池7。
1的进水口高于雨水管2的进水口，屋顶上的雨水（包括雪、冰融化产生的水）通过雨水管2到达阳台13、窗台3。当屋顶斜面下方雨水积聚较多，水位超出雨水管2的进水口时，过量的雨水从下水管1排到蓄水池7。
[0078] 所述透水层54采用透水混凝土、透水沥青、透水陶瓷、多孔发泡混凝土、聚氨酯透水材料等，透水层54内部具有连续孔隙，水和空气能自由渗透，可为动植物及微生物提供栖息和活动空间，能有效地提高地表水（包括屋顶表面水）的自然净化能力。为防止雨水冲刷种植层52，造成土壤流失，屋顶斜面下方的透水层54向上呈梯形状隆起，稍高于种植层52。
[0079] 所述蓄水层53至少设有一层以上的蓄水板68，所述蓄水板68上设有蓄水杯69、透水孔70。所述蓄水杯69用于储存雨水，透水孔70用于排出多余的水。蓄水板68材料优选水泥、塑料、树脂、高分子聚合物等。所述蓄水杯69、透水孔70形状可以是圆形、方形、三角形和多边形等。
[0080] 所述种植层52与蓄水层53之间铺有一层土工布，土工布上铺设富含有机质的菜园土、地表土作为种植层52。根据需要在种植层52上栽培各种植物，优选光合效率高、固碳能力强的植物。
[0081] 所述窗台3由结构层49、防水层48、透水层47、蓄水层46、种植层45组成。窗台3上设有进水管51、出水管50，进水管51的安装位低于出水管50；进水管51与楼上的雨水管2相连，接纳楼上流下来的水；当水位高度超过透水层47时，过量的水通过出水管50排出；出水管50与楼下的雨水管2相连。所述防水层48铺设时，整个窗台结构层49内全部要铺满，防止渗漏。
[0082] 所述防水层47采用沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等；所述透水层47采用透水混凝土、透水沥青、透水陶瓷、多孔发泡混凝土、聚氨酯透水材料等，透水层47内部具有连续孔隙，水和空气能自由渗透，可为动植物及微生物提供栖息和活动空间，能有效地提高水的自然净化能力；所述蓄水层46至少设有一层以上的蓄水板68；所述蓄水板68上设有蓄水杯69、透水孔70。所述蓄水杯69用于储存雨水，透水孔70用于排出过量的水。
[0083] 所述阳台13通过太阳能集热板连结座23与太阳能集热板11相连，所述太阳能集热板11通过太阳能集热板连结轴30与太阳能发电板12相连；所述太阳能集热板11通过第一伸缩杆太阳能集热板连结座24、第一伸缩杆25、第一伸缩杆阳台连结座26与阳台13相连；所述太阳能集热板11通过第二伸缩杆太阳能集热板连结座27、第二伸缩杆28、第二伸缩杆太阳能发电板连结座29与太阳能发电板12相连。
[0084] 所述第一伸缩杆25、第二伸缩杆28可以是电动伸缩杆或液压伸缩杆，通过控制电机旋转或液压泵工作来伸长或缩短伸缩杆长度，调节太阳能集热板11、太阳能发电板12与太阳光线之间的角度。当太阳能集热板11向阳台13外展开时，太阳能发电板12可从太阳能集热板11后翻转伸出，也可折叠到太阳能集热板11后面。
[0085] 所述阳台13上设有新风口60、阳台蓄水池44、隔板42、透水层41、种植层40。
[0086] 所述新风口60上设有百叶窗65、空气过滤器64。空气过滤器64可根据需要选用粗效、中效、亚高效、高效四个等级的过滤器。
[0087] 所述阳台蓄水池44由阳台13、阳台内墙39、热量交换层67组成，主要用于储存屋顶收集到的雨水。热量交换层67至少设有一个以上的凸起，底部为多面形，可增加新风与蓄水池内水的热交换量。热量交换层67下方设紫外线杀菌灯63，用于新风消毒。新风通过新风口60的百叶窗65、空气过滤器64，由新风管61导入室内。
[0088] 所述阳台蓄水池44通过隔板42与透水层41相连，所述隔板42上至少设有一个以上的隔板孔43。隔板42用于承担透水层41及以上的重量，隔板孔43用于将透水层41及以上的水排到阳台蓄水池44内。所述透水层41至少设有一层以上的蓄水板68。
[0089] 所述种植层40与透水层41之间铺有一层土工布，土工布上铺设富含有机质的菜园土、地表土作为种植层40。根据需要在种植层40上栽培各种植物，优选光合效率高、固碳能力强的植物。
[0090] 所述透水层41采用透水混凝土、透水沥青、透水陶瓷、多孔发泡混凝土、聚氨酯透水材料等，透水层41内部具有连续孔隙，水和空气能自由渗透，可为动植物及微生物提供栖息和活动空间，能有效地提高水的自然净化能力。
[0091] 所述阳台蓄水池44通过进水管22与楼上的雨水管2相连，接纳楼上下来的水；所述阳台蓄水池44通过出水管21与楼下的雨水管2相连，排出过量的水。
[0092] 所述新风管61下方设冷凝排水管66，将新风管61内凝结的水排出。所述冷凝排水管66与楼下的雨水管2相连。
[0093] 所述通风采光器面板35通过通风采光管6与通风罩座33相连；所述通风罩座33与通风罩16相连。
[0094] 所述通风采光器面板35上设有透光板37、环形灯36、通风口38、通风口隔板62；所述透光板37透射户外的自然光，当自然光不足时，可打开环形灯36增加光照亮度；环形灯36优选LED灯。室内空气通过通风口38、通风采光管6、通风罩16排出室外。所述通风采光管6可采用金属、塑料、高分子聚合物等。所述通风采光管6上设有防水环，可防止雨水顺通风采光管6外壁渗入。
[0095] 所述通风采光管6内设有导光管34，所述透光板37通过导光管34与采光板8相连；所述透光板37、采光板8可采用玻璃、有机玻璃、亚克力、PC等，采光板8优选多面形，增加太阳直射面积；所述采光板8外围设有太阳能发电板31，用于将太阳能转化成电能，储存后供环形灯36使用；所述导光管34可采用铝板、不锈钢加工成型，内部表面采用反光膜，减少光线衰减，根据需要，还可将导光管34转弯。
[0096] 所述通风采光器面板35、通风口隔板62可采用金属、塑料、高分子聚合物等。旋转通风口隔板62可打开或关闭通风口38。当旋转通风口隔板62打开时，室内空气由于气压差，自动从通风口38排出；当通风口隔板62关闭，可隔开室内空气通过通风采光管6与室外流通。
[0097] 所述小区内设有充电桩59，供电动车辆充电，完善电动车辆充电网络，减少交通工具对化石燃料的消耗量。充电桩59安装时，预设用电峰谷时和当太阳能发电功率+风力发电功率＞实时耗电功率时，在满足储能系统充电储能后，优先充电桩给电动车辆充电。
[0098] 充电桩59供电动车辆充电的模式，设有立即充电模式、市电的用电量为峰谷时充电模式、清洁能源（太阳能、风能）优先充电模式等多种模式。
[0099] 所述路灯58上设有太阳能发电板57、风力发电机74，路灯58的灯具优选LED灯；所述太阳能发电板57用于将太阳能转化成电能，储存后供路灯58使用，达到“零碳排放”照明的目的。
[0100] 所述路面15由结构层5、透水层4组成，所述透水层4采用透水混凝土、透水沥青、透水陶瓷、多孔发泡混凝土、聚氨酯透水材料等，雨水通过路面15的表面或透水层4流向路面15两侧的地表水收集区14、67；地表水收集区14、67收集的雨水一部分进入种植层17、68，一部分通过下水管1进入蓄水池7内。
[0101] 所述地面种植层17、68与蓄水层71之间铺有一层土工布，土工布上铺设富含有机质的菜园土、地表土作为种植层17、68，根据需要栽培各种植物，优选光合效率高、固碳能力强的植物。
[0102] 所述蓄水层71下面依次设有透水层72、防水层73。
[0103] 所述防水层73采用沥青防水卷材、高聚物改性沥青防水卷材、合成高分子防水卷材等；所述透水层72采用透水混凝土、透水沥青、透水陶瓷、多孔发泡混凝土、聚氨酯透水材料等，透水层72内部具有连续孔隙，水和空气能自由渗透，可为动植物及微生物提供栖息和活动空间，能有效地提高水的自然净化能力；所述蓄水层71至少设有一层以上的蓄水板68。
[0104] 本实施例中种植层栽培的植物品种包括：皇竹草、象草、甜象草、狼尾草、黑麦草、香根草、芦竹、芦苇、荻、画眉草、马唐、柳枝稷、狗牙根、佛甲草、垂盆草、凹叶景天、胭脂红景天、垂盆草、百里香、薄荷、鼠尾草、一串红、薰衣草、千日红、四季海棠、蜀葵、鸢尾、马蔺、紫菀、云南蓍、金鸡菊、秋英、月见草、吉祥草、萱草、小天蓝绣球、婆婆纳、石竹、美人蕉、常春藤、八角金盘、小叶女贞、女贞、木犀、黄芦木、十大功劳、百脉根、双荚决明、翅荚决明、白车轴草、射干、紫穗槐、白花油麻藤、紫藤、胡枝子、山茶、珊瑚树、金银忍冬、夹竹桃、长春花、石榴、木槿、千屈菜、紫薇、大叶黄杨、黄杨、委陵菜、月季花、火棘、紫叶李、石楠、山樱花、火棘、海桐、醉鱼草、玉兰、多花木兰、红花檵木、小叶栀子、败酱、车桑子、地锦、鹰爪花、连理藤、炮仗花、木蝴蝶、光叶子花、龟背竹等。
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