CN101319521B - 可呼吸式建筑节能结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑节能结构，外墙体至少部分为夹层墙，夹层墙外墙下部设有进风口，上部设有排风口，进风口和排风口之间具有可形成热压的高度差。当热压不足时，可在屋顶设置集热管，集热管内输入有用于加热通过排风口空气的循环水。呼吸式节能闷顶，闷顶内设有两风口，进风低，排风高，两个风口设置可形成热压的高度差。本发明结构简单，成本低，建筑物强度能够得到保证。夏季所有风口打开，空气从下部风口进入，由于进风和排风高度差的存在形成热压，空气从排风口流出迅速带走热量，建筑负荷降低；冬季进风口和排风口关闭，夹层墙和闷顶成为隔热层，起到保温的作用，从而具有冬暖夏凉的效果。

Description

可呼吸式建筑节能结构

技术领域

本发明涉及建筑物，具体指在建筑物上进行的节能设计。

背景技术

节能和环保是当今世界的主题，不光涉及国家和政府组织层面，还与我们每个人的生活息息相关。在建筑行业，包括各种楼堂馆所，尤其是居民住房、办公用房，对节能的要求更加明确，目前对维护结构传热系数的要求已经成为行业规范。在建筑业，目前较通常的做法是采用符合一定材料要求的墙体外表面增加保温材料，如在外墙上粘贴聚合物或挤塑板等保温材料。这些节能方式各有其优缺点，通常保温材料成本较高，安装在外墙受到很大的局限，而且时间久了之后有可能脱落，存在一定的安全隐患。

发明创造名称为“冬暖夏凉的空心板式墙体”、专利号为“01256639.X”的中国实用新型专利公开了一种节能设计，它采用外薄内厚的空心夹层板式结构，用上、下、内、外通气方式，在冬季利用薄型墙体加热通道内的空气通过室内的开口将空气引入到室内，夏季关闭开口，利用空气层阻热，以期达到冬暖夏凉的目的。该专利的最大问题是薄型墙体的传热系数很高，夏季利用空气层阻热的效果不好，而冬季在无太阳辐射时，恰恰增加了室外冷空气对室内的传热，因此实际应用效果并不理想。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种结构简单、成本低、室内冬暖夏凉的可呼吸式建筑节能结构。

本发明的技术方案是这样实现的：可呼吸式建筑节能结构，包括外墙体，其特征在于：所述外墙体至少部分为夹层墙，夹层墙的夹层部分为气流通道，夹层墙外墙下部设有进风口，夹层墙外墙上部设有排风口，进风口和排风口之间具有可形成热压的高度差。

当热压不足时，可在屋顶设置集热管，集热管部分设于排风口区域，集热管内输入有用于加热通过排风口空气的循环水。

另一种可呼吸式建筑节能结构，是在屋顶设有闷顶，闷顶内设有进风口和排风口，进风口低，排风口高，两个风口设置可形成热压的高度差。

上述所有的进风口和排风口为百叶窗结构且开口大小可调。

本发明结构简单，成本低，建筑物强度能够得到保证。对于夹层墙而言，在夏季所有风口打开，空气从夹墙下部进入，由于进风和排风高度差的存在形成热压，空气在夹墙通道内流动迅速带走原建筑外墙的热量，使得外墙的负荷降低；在冬季状态下，进风口和排风口关闭，外墙成为保温双层墙，从而真正实现室内冬暖夏凉的目的。闷顶冬暖夏凉的原理和效果跟夹层墙一样。

本发明冬暖夏凉效果明显高于保温材料，总体造价却低于保温材料。

附图说明

图1-本发明夹层墙结构示意图；

图2-本发明闷顶结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

本发明的可呼吸式建筑节能结构，包括两种方案，一是夹层墙，一是闷顶。

图1为本发明夹层墙结构示意图，从图上可以看出，这种可呼吸式建筑节能结构，包括外墙体1，外墙体1至少部分为夹层墙2，通常来说设置夹层墙的外墙体为太阳照射比较多的一面。夹层墙的夹层部分为气流通道3，通道宽度在300～500mm。夹层墙外墙4下部设有进风口5，夹层墙外墙上部设有排风口6，所有风口为百叶窗结构且开口大小可调，进风口5和排风口6之间具有可形成热压的高度差。在夏季所有风口打开，空气从夹墙下部进入，由于进风和排风高度差的存在形成热压，空气在夹墙通道内流动迅速带走原建筑外墙的热量，使得外墙的负荷降低；在冬季状态下，进风口和排风口关闭，外墙成为双层隔热墙，起到保温的作用。当夏季热压不足时，可在屋顶7设置集热管8，同时参见图2，集热管8部分设于排风口6区域，将循环水利用管道输送到外墙的排风口区域，太阳能通过集热管加热其内的循环水，循环水与上部空气进行热交换，加热到达上部的空气，以利增大热压。

图2为本发明闷顶结构示意图，从图上可以看出，这种可呼吸式建筑节能结构，在屋顶7设有闷顶9，在闷顶9内形成两个风口，两个风口设置可形成热压的高度差，进风口5低，排风口6高，两风口为百叶窗结构且开口大小可调。两风口必须位于闷顶两相对的墙体面，否则不能形成对流。在夏季所有风口打开，空气从进风口进入，由于进风口和排风口高度差的存在形成热压，空气在闷顶内流动，迅速带走原建筑屋顶的热量，使得屋顶的负荷降低；在冬季状态下，进风口和排风口关闭，闷顶成为隔热层，起到保温的作用。

以下结合一个具体例子说明风口的尺寸设置。

一栋三层楼高的建筑，侧面墙的宽高为3.1×9m，下部进风口的宽度为2m，出风口的宽度为2m。

当进、出口宽度一定时，随着通道宽度的增大，通风换热量先增大后减小，所以存在一个最佳宽度值；同时，当进口高度、通道宽度一定时，随着出口高度的增大通风换热量先增大后减小，所以存在一个最佳出口高度值。

根据实验可以得到：当通道宽度d＝400mm，进口高度B_inlet＝400mm，出口高度B_outlet＝500mm，通风换热量达到最大，即最佳的通风尺寸为：进风口2000×400mm，排风口2000×500mm；最佳的通风道宽度(即夹墙净宽)为400mm。

对于闷顶，进风口尺寸1800×400mm，排风口1800×500mm，进风口和排风口高度差为1米时，通风换热量达到最大。

本发明与背景技术所述专利构造及原理完全不同，本发明的出发点是利用墙体内的夹墙通道空气流通性质，而和室内不发生空气交互，室内侧是封闭的。夹层墙外墙采用普通材料，夏季是利用空气流动将室内的原外墙得到的热量迅速带走，且降低辐射热量；而冬季是利用双层墙和非流动空气起到“隔冷”的作用，这和建筑所在地太阳辐射多少没有任何关系，其应用面广泛。本结构经过示范建筑上实施后，节能效果非常明显。

Claims (2)

1.可呼吸式建筑节能结构，包括外墙体(1)，外墙体(1)至少部分为夹层墙(2)，夹层墙(2)的夹层部分为气流通道(3)，其特征在于：所述夹层墙内墙封闭，夹层墙外墙(4)下部设有进风口(5)，夹层墙外墙(4)上部设有排风口(6)，进风口(5)和排风口(6)之间具有可形成热压的高度差；在屋顶(7)设有集热管(8)，集热管(8)部分设于排风口区域，集热管内输入有用于加热通过排风口空气的循环水；在屋顶(7)设有闷顶(9)，闷顶(9)内设有位于相对面的进风口(5)和排风口(6)，进风口(5)低，排风口(6)高，两个风口设置可形成热压的高度差。

2.根据权利要求1所述的可呼吸式建筑节能结构，其特征在于：所述进风口(5)和排风口(6)开口大小可调。

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