CN101392563B - 具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构 - Google Patents

Abstract

迄今，在建筑领域所使用的墙壁，其呈现的热传导能力都是双向同性的。容易向外散热的墙壁也容易向内进热，不容易向外散热的墙壁也不容易向内进热。本发明“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”，由强隔热的、并带有通风孔洞的内墙体、强导热的外墙体、密封的四周围框、以及被内墙体、外墙体和四周围框包围形成的夹壁墙空腔共同组成。可以根据需要，使其具有双向不同性的半导体式热传导能力。也就是说，这种墙壁结构可以在不同季节、不同时段根据需要，通过对室内和夹壁墙空腔的空气是否流动以及流动方向进行双向控制，使其具有单向有利于向内进热而不利于向外散热的传热能力，或单向有利于向外散热而不利于向内进热的传热能力，能够比单纯隔热保温性能好的墙壁更加节能。

Description

具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构

(一)技术领域：本发明属于建筑结构技术领域。

(二)背景技术：迄今，在建筑领域所使用的墙壁，其呈现的热传导能力都是双向同性的。也就是说，现有墙壁的向内传热(导热)和向外传热(导热)的能力都是一样的。容易向外散热的墙壁也容易向内进热，不容易向外散热的墙壁也不容易向内进热。通常，人们都希望墙壁的保温性能要好，具有较强的温度环境隔离作用，即希望墙壁既不容易向外散热也不容易向内进热。为此，人们要么把墙壁设计建造得尽可能厚，要么选用隔热性能好的建筑材料或通过多层复合结构来降低墙壁的热传导能力，亦即增强墙壁的保温性能。尤其在砖石或钢筋混凝土墙壁外复合一层带有金属网和外墙皮的泡沫材料隔热层，更是近年来常用的技术措施。保温性能好有助于把室内室外的温度环境明显分隔开来，使室内的温度不致太多受室外环境温度及其变化的影响。具有良好隔热保温效果的墙壁对于冷库来说就意味着节能，因为冷库是通过人工制冷的方法保持低温的，不希望外界的热量传进库内导致温度升高；具有良好隔热保温效果的墙壁对于实验室、办公场所和居室来说也有利于节能，因为这样的墙壁在冬天可以尽量避免室内热量通过墙壁向外散失，以节省用于取暖的能量，而在夏天又可以尽量避免外界的热量通过墙壁传进室内，以节省降温空调所耗电能。不过，对于无人值守、常年处于密闭状态、并且内有电器设备自动运行的各种机房和移动通信基站来说，隔热性能好将不利于把里面电器设备运行时产生的热量散失出去，但若隔热性能不好，又容易在夏季天热时把室外的热量传进室内，这都容易增加控温空调的耗能，因此，在这里节能的需要和墙壁隔热性能单一的现实是一个矛盾。

(三)发明内容：本发明提出一种“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”，可用于机房、基站、车间、实验室、办公场所、活动房、以及家庭居室等多个方面，尤其特别适合那些不能开窗通风的场所使用，能够比单纯隔热保温性能好的墙壁更加节能。这种墙壁结构能够根据需要使其具有双向传热不同性的半导体式热传导能力。也就是说，这种墙壁结构可以根据需要，具有单向有利于向内进热而不利于向外散热的传热(导热)能力，或单向有利于向外散热而不利于向内进热的传热(导热)能力，或在不同季节、不同时段，为满足不同的需要，既可以具有单向有利于向内进热而不利于向外散热的传热(导热)能力，也可以具有单向有利于向外散热而不利于向内进热的传热(导热)能力。例如，在无人值守自动运行的机房或基站使用时，通常只需要使其单向有利于向外散热而不利于向内进热即可，而在有人生活居住的场所，则需要有利于“冬暖夏凉”。也就是说，这种墙壁结构可以根据不同时期或时段的需要，通过控制，使其具有不同的单向传热(导热)性能。比如，在冬季室外环境较冷而又希望能够利用太阳照射的热能时，可以使这种墙壁结构具有容易向内进热而不易向外散热的能力；在夏季室外环境较热而希望避免传热进室内时，可以使这种墙壁结构具有容易向外散热而不易向内进热的能力。甚至还可以在夏季的白天室外较热时使这种墙壁结构具有不易向内进热的强隔热能力(即弱导热能力)，而在夜晚室外较凉时又具有容易向外散热的较强导热能力(即弱隔热能力)；在冬季的白天太阳晒着时，可以使这种墙壁结构具有容易向内进热的较强的传热能力，而在太阳晒不到、墙壁外面较冷的时候，又具有不容易向外散热的较强隔热能力。有了这种可控传热能力的墙壁结构，在冬季当外界寒冷时，不仅能够充分保温，而且还可以通过墙壁利用太阳能的热量来加热室内空气，以节省供暖耗能；而在夏季，当室外较热时，能够充分隔热，避免和减少外界的热量通过墙壁传进室内，而在外界较凉(例如夜晚)并且不能开窗通风时，又可以通过墙壁尽量向外散热，以节省空调用电。不过，要想单纯利用一种固体材料就使墙壁具有这种可控半导体式传热能力，那是不易办到的。即使有这种材料存在，要在建筑结构中使用它做墙壁，不仅是昂贵的，而且也是不现实的。

本发明提出的这种具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构，是一种复合型的墙壁结构。像玻璃分片瓷砖分块那样，这种墙壁结构可以分成一个又一个结构单元。每个结构单元都是由带有上下两个或两组通风孔洞并具有较强隔热能力的基本墙体、具有较强导热能力的外墙体、具有密封能力的四周围框、以及被基本墙体、外墙体和四周围框包围形成的夹壁墙空腔共同组成，而且在上下两组通风孔洞处还装有可控节门，以及相应的控制机构，能够通过控制节门，实现对通风孔洞内外的空气，即室内和夹壁墙空腔内的空气是否流动，以及流动方向进行双向控制，就可以以空气做传热媒介，利用在通风孔洞内外空气进行不同方向的循环流动或止流，将基本墙体的较强隔热能力和外墙体的较强导热能力在不同时段、不同的室内外温度差和不同使用需要的情况下分别突出显现出来，使得这种墙壁结构在总体上能够具有双向传热不同性的半导体式热传导能力。即可以根据不同需要和控制，使墙壁分别具有向内或向外的强导热能力或强隔热能力，既可以具有单向有利于向内进热而不利于向外散热的传热(导热)能力，也可以具有单向有利于向外散热而不利于向内进热的传热(导热)能力，或根据需要在不同季节、不同时段分别具有这种单向传热(导热)的能力，从而达到节省供暖耗能或空调耗能的目的，因此是一种“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”。还可以选择在通风孔洞处增设能够加强通风的小风扇，使得这种半导体式传热能力更加突出更加有效。

通常这种复合型墙壁结构一个结构单元的高度与相关房屋墙壁的高度基本相同，而一个结构单元的宽度则视具体情况来确定，既可以与使用这种结构的该房屋一面墙壁的宽度一样，也可以将过宽的墙壁分隔成若干个单元。

具体来说，这种墙壁结构的基本墙体又称主墙壁或内墙体，就是各种常规建筑物平常使用的隔热性能较好的砖墙、石墙、钢筋混凝土墙、加气混凝土墙、各种复合结构墙、以泡沫保温层为主要隔热层的钢板房(轻便活动房)墙等等。基本墙体的功能也与常规墙壁是一样的，主要是空间隔离、承重、受力、隔热、隔音、室内装饰层的载体等。通常在基本墙体的外表面还可以粘贴一层能够增强基本墙体隔热保温效果的隔热层。例如，粘贴一层厚度适当的泡沫塑料板，尤其表面带有金属反光膜的泡沫塑料板或片，效果更好。

外墙体是在常规墙壁之外专门增设的。要求外墙体较薄，具有较强的导热能力(即尽可能差的隔热能力)和一定的结构强度(能够满足起隔离作用的强度即可，不需要承重)，具有良好的耐候性(即能够耐受风吹日晒雨淋等)，还要有良好的密封性，即没有通常水平的漏气问题(不是指真空技术中所说的真空密封)。至于外墙体是否透明，则没有要求。要求外墙体的主要功能是既要与外界环境进行空间隔离，同时又要使其内的空间能够尽可能好地与外界进行热交换，以使其内的空气层温度尽可能与外界环境保持一致或尽量接近。构成外墙体所用的材料，既可以是透明的幕墙玻璃，也可以是不透明的石板、瓷板、或各种复合材料板，尤其是能够耐候的各种具有良好传热能力的金属及合金板，使用效果更好。外墙体的上边缘是“上顶”，可以是该层楼房(或房屋)天花板的延伸，也可以是单独架设的密封条框。外墙体的下边缘是“下底”，可以是该层楼房(或房屋)地板(地面)的延伸，也可以是单独架设的密封条框。外墙体的左边缘和右边缘都是“堵墙”，可以是该层楼房(或房屋)原有隔墙的延伸，也可以是单独架设的密封条框。外墙体通过上顶、下底以及两边的堵墙所形成的四周围框，与基本墙体密封连接在一起，形成一个结构单元。除此之外，通常为了增加结构强度，还在其间使用金属或其它材料制成的、不影响空气流通的支架，将较薄的外墙体进一步固定在基本墙体上。暴露在外的上顶以及两边的堵墙都要具有耐候性。

外墙体与主墙壁即基本墙体之间相隔一定距离(通常在10cm左右)，中间是在结构单元四周的密封围框内可以自由流动的空气夹层。这种结构类似常说的“夹壁墙”。因此，可以称这个空气夹层空间为“夹壁墙空腔”。夹壁墙空腔中的这层可以自由流动的空气夹层，对于“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”来说是至关紧要的。它实际是这种墙壁结构能够在不同情况下改变其传热能力所离不开的媒质。因为单纯依靠固体材料是难以使墙壁“具有可控半导体传热能力”的。要想使墙壁在不同需要时能够具有不同的传热能力，就离不开夹壁墙空腔中的这层流体介质——空气做热量传递的媒介。夹壁墙空腔中这层能够自由流动并可以与室内空气进行交换的空气层的作用，既像冬天供暖系统中使用的热水，也像空调机中使用的氟里昂或其他致冷剂。而外墙体则是室内外进行热交换的“换热器”，其作用相当于取暖用的“暖气片”，或空调机的室外机。

在基本墙体的上部和下部，有两个或两组能够使夹壁墙空腔里的空气和室内的空气进行流通交换的通风孔洞(或称门、窗)。通风孔洞的形状可方可圆，也可以是其他形状。为了室内的美观，还可以在不影响通风的前提下，在通风孔洞的室内表面覆盖各种装饰形状的盖或罩。在上部和下部的通风孔洞处，装有能够控制孔洞开启或闭合的可控节门。要想使墙壁在不同需要时能够具有不同的传热能力，除了离不开能够沟通室内外空间的流体介质做热传递媒介之外，还需要有能够让这种媒介进行室内外沟通的通路，而且是可以根据需要控制媒介流动方向的通路，也就是控制热量吸收和散失方向的通路。通风孔洞以及可控节门就是这种能够让媒介(空气)沟通室内外空间进行热交换的通路，并且是可以根据需要控制媒介(空气)流动方向的通路和机构。上部和下部的通风孔洞处的可控节门，可以设计成单门、双门或百叶门等形式，而其控制方法有多种，既可以利用人工操作控制，也可以利用冷热空气因比重不同热升冷降而产生的流动势和气压差进行自动控制，还可以利用温度传感器和电子自动控制技术设计成电子控制节门。

通常情况下，室内的温度和室外的温度是不同的。(1)当室内温度较高而室外温度较低，需要在不开窗的密闭情况下降低室内温度时(例如无人值守自动运行的各种电器机房或移动通信基站)，可以开启基本墙体上方和下方通风孔洞的可控节门，室内的热空气就会从上方通风孔洞自动流入夹壁墙空腔，并在夹壁墙空腔中通过传热能力强的外墙体冷却后下沉，而夹壁墙空腔中已经冷却的、与外界温度比较接近的凉空气，就会从下方的通风孔洞流进室内，形成自动循环。虽然这种降温过程通常不是很快，但由于是一个不断进行的持续过程，而且降温面积(外墙体)较大，因此还是很有效的。如果在通风孔洞处安装小风扇，加速空气的流动，效果会更明显。这就可以明显节省用于控温的空调耗能。(2)当室外温度较高或太阳晒在外墙体上使得其后的夹壁墙空腔的气温也比室内的高时，为了充分利用室外太阳热量，减少室内供暖耗能，也同时开启上下两个(或两组)通风孔洞的可控节门，让夹壁墙空腔内比较热的空气从上方的通风孔洞流入室内，而室内较凉的空气从下方的通风孔洞流入夹壁墙空腔，被加热后上升，也同样形成自动循环。(3)当室外温度较高或太阳晒在外墙体上使得其后的夹壁墙空腔的气温比室内的高时，如果希望室内保持较低的温度而不希望受到室外高气温的影响，可以同时关闭上下两个(或两组)通风孔洞的可控节门，让夹壁墙空腔内比较热的空气不能进入室内，室内较凉的空气也不能从下方的通风孔洞流入夹壁墙空腔。此时外墙体和夹壁墙空腔中的这层不能与室内空气沟通的空气层，实际就可以起到进一步增强基本墙体保温效果的作用，也可以节省用于控温的空调耗能。(4)当室内温度较高而室外温度较低时，如果希望室内保持较高的温度而不希望室内的热量较快散失以节省供暖耗能，也要同时关闭上下两个(或两组)通风孔洞的可控节门，让夹壁墙空腔内比较冷的空气不能从下方通风孔洞进入室内，室内较热的空气也不能从上方的通风孔洞流入夹壁墙空腔。此时外墙体和夹壁墙空腔中的这层不能与室内空气沟通的空气层，实际也是起到进一步增强基本墙体保温效果的作用。所以，在不同的室内外环境温度情况下，通过控制通风孔洞的可控节门的开启和关闭，就可以充分利用室内外空气不同方向的循环流通或止流，使得这种“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”可以根据需要分别具有向内或向外的强导热能力或强隔热能力，从而达到节省空调或供暖耗能的目的。

人工控制节门的方法类似于用旋杆控制百叶窗，用钥匙或把手控制防盗门或保险柜锁的上下插销，或像自行车闸等等控制操作那样，通过用刚性连杆或柔性钢丝带动节门的开启或关闭。人工控制节门是根据室内外温度高低情况和需要升温还是降温，来决定节门开启还是关闭的。气流的方向是由节门开启时通风孔洞内外的气温气压决定的，节门本身只有在人工操作下是开启或是关闭，而不带方向性。人工控制的方法简单可靠，成本低廉，但不能随室内外温度的变化而自动变化，只能在一定时段进行粗略控制。例如移动通信基站，可以在夏季天气炎热时关闭节门，使“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”只能加强墙壁的隔热能力，而暂时不具备较强的散热能力。在天气凉爽的其他时段打开节门，使“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”具有较强的散热能力而暂时不具备较强的隔热能力。当然，这两种情况都能够进一步节省空调耗电量。

气动节门的结构类似市售排风扇后面所附带的单向节门：在一个垂直竖立的活动圆片(圆板)中部重心偏上一点，有一个将圆片架设在边框上的横向支撑轴，由于支撑轴稍偏离重心，平时因为重力作用，使得活动圆片能够垂直而立，将出风口堵住。又由于支撑轴偏离重心并不多，虽然平时因为重力作用而使活动圆片垂直而立，将出风口堵住，使节门呈闭合状态，但只要稍有风吹，就能够把活动圆片吹起来，顺风变成水平状，不再阻挡风扇产生的空气流动。也就是说，稍有风吹节门就可以呈开启导通状态。灵敏程度还是比较高的。在圆片处于垂直而立状态时，紧挨它下部边缘靠风扇一边的边框上有一个半环形的挡片，它不影响正向通风，但它的阻挡作用却使圆片只能在风扇风吹时向外(后)开启而不能因为反向风的吹动而向内(前)开启。即不能让“倒风”。也就是说，这种节门是单向节门。由于排风扇的作用是单一的，只要求排风而不要求进风(倒风)，因此这种单向节门正符合它的需要。当夹壁墙空腔中的空气与室内空气进行交换而流经通风孔洞时，如果也是仅仅要求能够单向流动就可以了，那么，气动节门就可以采用类似上述这种单向节门的结构。例如，无人值守的移动通信基站，在密闭空间里运行的电器设备，由于不断产生热量而导致室温上升，为了能够维持正常的工作温度，就离不开控温空调来降温。要想减少控温空调的耗能，可以采用本发明提出的具有可控半导体传热能力的墙壁结构。在这里就可以采用上述这种类似排风扇后附带的单向节门的气动节门结构，而且仅仅安装在基本墙体上部的通风孔洞处，使得室内的热空气能够单向流进夹壁墙空腔，而夹壁墙空腔的热空气不能反流即可。有了这种基本墙体上部通风孔洞带有单向气动节门的夹壁墙结构，只要室外的环境温度比室内上层热空气的温度低，夹壁墙空腔里的空气就会变凉下沉，从下部的通风孔洞流入室内，而基站室内上层温度较高的热空气同时也就自动流进密封的夹壁墙空腔里，在那里被外墙体降温后，又自动下沉，并从下部的通风孔洞流入室内。这种自动循环的不断进行，就能够降低室内空气的温度。如果在上部或下部通风孔洞处按照气体流动的方向安装一个能够增强空气流动的小风扇(例如市售排风扇)，效果更好。只是需要注意在排风扇不开启时不能阻挡空气的自动流通。由于外墙体的面积较大散热较快，只要室内外有一定的温差，这种降温作用还是不小的。而当夏季天热室外温度高于室内时，夹壁墙空腔里的空气受热上升，虽然对这个单向气动节门的活动圆片产生压力，但由于受到靠室内一边挡片的阻挡，活动圆片只能处于竖直状态而把通风孔洞封闭。这样以来，夹壁墙空腔里的热空气就不能流到室内，而被憋在夹壁墙空腔里，总的效果是能够比单纯基本墙体更有效地阻挡外界热量传入室内。也就是说，使用这种“具有可控半导体传热能力的墙壁结构”以后，无论天气凉热，都能够使移动通信基站的控温空调明显节省电能。

如果为了满足居室、办公室、实验室等场合的需要，不仅在室内温度比室外温度高时要求降温，而且到了能够利用太阳能加热室内空气时还要求升温，那么，所使用的气动节门就不能用上述单向节门结构，而需要用可控双向节门。使用可控双向节门时“具有可控半导体传热能力的墙壁结构”在每时每刻仍然是单向传热的，只不过通过控制，可以根据需要使热量传递的方向改变而已。可控双向节门的具体结构可以有多种，例如把原来处在圆片下部边缘边框上的半环形挡片设计成两个，分别处于垂直而立状态下活动圆片的内外两边，而且都设计成能够被控制伸缩的。当内挡片伸出而外挡片缩进时，活动圆片只能向外开启，空气只能从通风孔洞由内向外流动，而不能从外向内流动；而当内挡片缩进外挡片伸出时，活动圆片只能向内开启，空气只能从通风孔洞由外向内流动，而不能从内向外流动。因此，只要能够控制内外挡片的伸缩，就可以控制气流的方向。控制内外挡片伸缩的办法也有多种，通常可以采用人工控制方法，既可以像自行车线闸那样使用柔性钢丝拉动，也可以像用钥匙或旋扭控制防盗门或保险柜锁的上下插销那样用刚性连杆带动。只是需要注意把操作控制的开关旋扭设计安装在适当高度，以便于人们控制操作使用。内外挡片的样式形状可以不受限制，只要便于控制、能够起到阻挡活动圆片的作用，并且能够在节门呈闭合状态时实现密封、而节门呈开启状态时不阻碍通风即可。当通风孔洞不是圆形而是其他形状(例如长方形)时，活动片也可以采用其他形状。要求充当活动圆片的材料在保证硬度和强度的情况下尽可能轻，以便既能够实现对反向气流的密封，又容易被顺向气流吹动开启。当然，气动节门的活动圆片所开启的程度，与通风孔洞两边气压差大小、流过的气流强度以及节门的扭转力矩大小有关。

电子控制节门的控制方法有两种基本形式：一是定温控制，按照一定的设定温度来控制其开启或闭合；二是定向控制，即按照室内外温度谁高谁低，根据所需要的热传递方向来控制开闭。利用电子控制节门时，节门开启的程度不受气流大小强弱的影响，而是根据控制指令，要末是开启，要末是关闭，开就全开，关就全关。电子控制节门所需要控制的动作很简单，都是常规技术能够解决的。

定温控制通常是根据使用需要来设定开启或闭合节门的控制温度的。例如移动通信基站，如果工作要求室温上限为35℃，空调机的启动温度相应设定在32℃左右，可以将能够测量夹壁墙空腔空气温度的温度传感器(温度开关)设定控制温度为31℃或更低一些。只要夹壁墙空腔空气温度低于这个设定的控制温度，电子控制节门就开启，使室内高于这个温度的热空气能够经过通风孔洞自动流入夹壁墙空腔里，并在那里降温冷却后下沉，又从下边的通风孔洞流入室内，形成降温循环，可以减少开启空调机的工作时间，甚至在内外温差较大时不用开启空调机。只有当夹壁墙空腔空气温度等于或高于设定控制温度时，电子控制节门才关闭，夹壁墙空腔里高于这个温度的热空气就不能经过通风孔洞自动流入室内，室外的热量也就不能被媒介空气带进室内。这才依靠空调机来转移室内多余的热量避免继续升温。此时总体墙壁结构能够达到比单纯一层基本墙体更好的隔热保温效果，使外界的热量不易传进室内，也有利于节省空调机的耗电。所以，无论是夹壁墙空腔空气温度低于31℃还是高于31℃，利用“具有可控半导体传热能力的墙壁结构”都可以节省空调机的耗电量。

电子定向控制节门是按照室内外温度谁高谁低来控制节门开启或闭合的。这时需要在外墙体内和室内各安一个温度传感器，并使用具有比较功能的控制电路和控制器。如果像移动通信基站那样，目的是为了降温，节省控温空调的耗电量，就可以设定在室内温度高于夹壁墙空腔空气温度时节门打开。这时室内的热空气可以自由地从通风孔洞流入夹壁墙空腔里，并在那里被温度较低的外墙降温冷却后下沉，又从下边的通风孔洞流入室内，形成降温循环，从而减少控温空调的开启使用时间，节省耗电量；在这种设定的控制下，如果室内温度低于夹壁墙空腔空气温度，则节门关闭，夹壁墙空腔里的热空气就不能经过通风孔洞自动流入室内而被憋在那里。这时总体墙壁结构能够达到比单纯一层基本墙体更好的保温效果，也有利于节省空调机的耗电量。

(四)附图说明：附图是这种“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”的示意图。其中数标1表示基本墙体，数标2表示外墙体，数标3表示夹壁墙空腔，数标4表示处于基本墙体上部的通风孔洞，而数标5表示处于基本墙壁下部的通风孔洞，数标6表示可以控制上部通风孔洞开启或闭合的可控节门，而数标7则表示可以控制下部通风孔洞开启或闭合的可控节门，具体的控制系统由于可以有多种方案，可以被设计成多种形式，因此，控制系统在示意图中没有显示。数标8表示这种墙壁单元上部的密封顶盖(通常为本层楼的天花板)，数标9表示这种墙壁单元下部的密封下底(通常为本层楼的地面)，数标10表示两边的堵墙，数标11表示支架，数标12表示室内空间，数标13表示室外空间。

(五)具体实施方式：

(1)以移动通信基站的情况为一个实施例：如果是新建站，可以按照本发明“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”对墙壁提出的要求来设计施工，直接构建这种新型的墙壁结构。如果是现有基站，则可以按照“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”提出的要求来进行墙壁的改造。

由于移动通信基站主要要求的是，在通常情况下墙壁需要有较好的散热(传热)能力(即隔热性能不好)，可以更有效地为由于设备工作发热而导致温度不断升高的室内空气降温，以便能够节省控温空调的耗电量；而在外界环境过热时，为避免外界热量传入室内，又要求墙壁有较好的隔热性能(即不良的传热能力)。这种对墙壁传热能力的要求显然是互相矛盾的，利用现有技术建造的墙壁是没法实现的。然而，只要按照本发明“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”提出的要求进行墙壁的改造，就可以解决这个矛盾。

假如现有基站的墙壁——基本墙体是砖墙。改造的方法是：先在一面墙的上部靠近天花板(相距约20cm左右)的高度开孔打洞(打洞时注意防尘，以免对设备造成不良影响)。这就是上通风孔洞，直径大约10cm左右。通风孔洞的数量视该墙壁的宽度而定，一般2米宽的墙面有一个通风孔洞即可。同时在与每个上方孔洞相应的墙壁下方，离地距离大约30cm处，也打一个同样大小的下通风孔洞。在上方的通风孔洞处安装一个人工控制开启或闭合的节门，或安装能够单向向外开启的气动节门或电子控制节门。在现有墙壁外侧的顶、底、两边，如有现成的天花板、地板、墙壁可以利用，就加以利用，但要用密封胶或密封条加以密封处理，使其形成能够对气体密封的四周围框。如果没有现成的天花板、地板、墙壁可以利用，就在四周另行安装架设一圈具有一定强度和厚度、宽度(暴露在外时还需要有耐候性)的条框做四周围框(可用金属型材、水磨石条、石条、水泥瓷砖或木版等)，也要进行密封处理。其间还可以间断地固定一些用金属、木版或其它材料制成的、可以让空气按照一定路径流动以便能够更充分与外墙体进行热交换的支架。支架的厚度应当与四周边的围框厚度一样，大约在10cm左右。这样，就可以将较薄的外墙体通过四周边的围框和支架固定在基本墙体上，并在中间形成夹壁墙空腔和能够流动的空气夹层。夹壁墙空腔和空气夹层的厚度一般在10cm左右，但这个尺寸伸缩性较大，可以根据具体情况变化。如果有现成的较大尺寸的围框可利用，或在夹壁墙空腔中有需要安放的物品，夹壁墙空腔的尺寸可以根据现实情况来设定。在安装固定外墙体之前，在基本墙体的外表面先粘贴一层带有金属反光膜的泡沫塑料板或片，以进一步增强基本墙体的保温隔热性能，厚度可从1毫米到几厘米选择，越厚保温效果越好。外墙体可以选用金属板或合金板或其它可以做外墙的薄板，例如通常钢板房使用的彩钢板。固定外墙体时注意在有可能漏气的地方(周边以及接缝和螺钉所在处等)增加橡胶或泡沫塑料垫片，或涂密封胶。在相当于可控节门的部位，为了以后维修节门和控制机构的方便，可以预先留出便于维修的小密封门(用螺钉固定)。

在上方的通风孔洞处可以安装单向气动节门、人工控制节门或电子控制节门，使得室内的热空气能够单向流进夹壁墙空腔，并阻止反向气流的流动；而下方的通风孔洞敞开，不用安装节门。如果基本墙体上部通风孔洞带有单向向外的气动节门，只要室外的环境温度比室内上层热空气的温度低，夹壁墙空腔里的空气就会被外墙体冷却变凉下沉，从下部的通风孔洞流入室内，这时由于夹壁墙空腔是密封的，凉空气流走之后形成的低气压空间就由室内上层温度较高的热空气自动流入进行填补，在那里被外墙体降温后，又自动下沉，并从下部的通风孔洞流入室内。这种自动循环的不断进行，就能够降低室内空气的温度。如果在上部或下部通风孔洞处按照气体流动的方向安装一个能够增强空气流动的小风扇，效果更好。只是需要注意在排风扇不开启时不能阻挡空气的自动流通。由于外墙体的面积较大散热较快，只要室内外有一定的温差，这种降温作用还是不小的。而当夏季天热室外温度高于室内时，夹壁墙空腔里的空气受热上升，虽然对这个单向气动节门的活动圆片产生压力，但由于受到靠室内一边挡片的阻挡，活动圆片只能处于竖直状态而把通风孔洞封闭。这样以来，夹壁墙空腔里的热空气就不能流到室内，而被憋在夹壁墙空腔里，总的效果是能够比单纯基本墙体更有效地阻挡外界热量传入室内。也就是说，使用这种“具有可控半导体传热能力的墙壁结构”以后，无论天气凉热，都能够为移动通信基站的控温空调明显节省电能，同时也能延长空调机的使用寿命和工作年限。

(2)以活动房的情况为另一个实施例：活动房的墙壁通常是在一层较厚的泡沫塑料板的两面各敷设一层彩钢板而构成的。这种墙壁不仅轻便，便于拆装移动，而且保温效果也比较好。在这种活动房使用“具有可控半导体传热能力的墙壁结构”是非常方便的。对于每个单元的活动墙，只要在安装外墙面钢板之前，在厚泡沫塑料板原来贴有钢板的外表面上，加贴一层带有金属反光膜的泡沫塑料薄板或片，在每个单元墙壁上下适当部位打出通风孔洞，安上可控节门(通常使用人工控制节门比较便当)及控制机构，并在单元的四周安装上密封围框，在其间增设一些支架，并注意密封处理，把外墙面钢板固定在密封围框和支架上，而且围框和支架把原来紧贴在泡沫塑料板上的外墙面钢板支撑得能够离开隔热泡沫塑料板一定距离(10cm左右)，就构成了一个单元的“具有可控半导体传热能力的墙壁结构”。用这样的墙壁结构来组装活动房，就能够收到更节能的效果。通常情况下，所安装的人工控制节门可以保持在闭合状态，使整个墙壁结构具有更好的隔热保温效果即可。只有在不能开窗通风而又需要控温的情况下，为了节省空调或暖气的耗能量，才根据室内外温度状况来决定是否打开节门。

Claims (3)

1.一种具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构，其特点是每个结构单元都是由带有上下两个或两组通风孔洞并具有较强隔热能力的基本墙体、具有较强导热能力和良好密封性的外墙体、具有密封能力的四周围框、以及被基本墙体、外墙体和四周围框包围形成的夹壁墙空腔共同组成，而且在基本墙体的上、下两组通风孔洞处，还装有能够根据随时变化的室内外温差情况和使用需要来控制其开启与否和开启方向的节门，以及相应的控制机构，能够根据不同时段室内外温差的变化状况，和在不同时段“是为室内增加热量还是为室内散热”的使用需要，通过控制节门的开启或闭合，或控制节门开启的方向，实现对通风孔洞内外的空气，即室内和夹壁墙空腔内的空气是否能够互相流动，以及对夹壁墙空腔内的空气的流动方向，进行是“自下而上流动、为室内增加热量”，还是“自上而下流动、为室内散热”的双向控制，就能够以空气做传热媒介，利用通风孔洞内外空气不同方向的循环流动或止流，将基本墙体的较强隔热能力和外墙体的较强导热能力，在不同时段、不同的室内外温度差和不同使用需要的情况下，分别突出显现出来，实现是向室内进热还是向室外散热的热量定向传输或隔热，使得这种墙壁结构在总体效果上能够具有双向传热不同性的半导体式热传导能力，即根据不同时段是希望向室内进热还是向室外散热的需要和进行相应的控制，使得该墙壁结构能够在不同时段分别具有向内的强导热能力和向外的强隔热能力，或向内的强隔热能力和向外的强导热热能力，从而达到节省供暖耗能或空调耗能的目的，因此是一种“具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构”。 

2.如权利要求1所述的具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构，其特点是还能够选择在通风孔洞处安装能够加强通风效果的小风扇。 

3.如权利要求1所述的具有可控半导体式传热能力的节能墙壁结构，其特点是处于上部和下部的通风孔洞处的可控节门，可以设计成单门、双门或百叶门形式，可以根据需要选用单向开启或双向开启，而其控制方法有多种，利用人工操作控制，或利用冷热空气因比重不同热升冷降而产生的流动势和气压差进行气动控制，或利用温度传感器和电子技术设计成电子自动控制节门。 

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