CN101698997B - 一种利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙 - Google Patents
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Abstract
一种利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙，涉及利用蓄水槽蒸发冷却降温技术的箱式通风双层幕墙，涉及建筑节能等技术领域。一种利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙，外层通风幕墙与内层通风幕墙平行布置，外层通风幕墙与内层通风幕墙的上端和下端分别设置进风口、排风口，排风口的下端设置蓄水槽；每个箱式双层幕墙的同一侧分别布置雨水管、冷凝水管、补水管、雨水弃流管，雨水管通过雨水接入管与蓄水槽连接；冷凝水管通过冷凝水接入管与蓄水槽连接；补水管通过补水接入管与蓄水槽连接；雨水弃流管与雨水管连接；蓄水槽的下方设置重力喷洒管道。本发明实现了降温效果好，使得室内温度低于室外空气干球温度，结构简单的目的。
Description
技术领域
本发明涉及利用蓄水槽蒸发冷却降温技术的箱式通风双层幕墙，涉及建筑节能等技术领域。
背景技术
为了视觉效果和美学的追求，建筑师都希望增加建筑外围护结构中玻璃的比例，而玻璃幕墙建筑由于将建筑美学、建筑功能和建筑结构等因素有机地统一起来，正迎合了建筑师的要求，近年来，世界各大洲的主要城市均建有宏伟华丽的玻璃幕墙建筑。然而单层玻璃幕墙建筑带来的光污染、能耗大、通风不良等问题迫使人们寻求新的变革，通风双层幕墙构造正是在这个基础上产生的。通风双层玻璃幕墙结构一般是由两层透明的围护结构组成，作为空气通道的空气腔把围护结构分为内、外两个部分，针对不同的室外气候条件，通过合理的通风组织设计实现通风或蓄热等功能，箱式通风双层玻璃幕墙一般是在水平方向形成一层楼高、两块玻璃宽的箱式玻璃空腔单元，由于其可以最大程度地减少上下左右房间的干扰，目前，箱式通风双层玻璃幕墙立面已经成为最常用的双层幕墙模式，二十一世纪以来，在我国很多地区很多改建和新建办公楼选择这样的结构。
国内外很多学者对通风双层幕墙的节能策略和效果进行了研究，结果表明，在炎热季节，外表皮打开、内表皮关闭的空腔通风是防热的必要条件，可以有效降低空腔温度。然而，在炎热季节，室外空气干球温度往往高于室内干球温度，而由于空腔的性质，在引入室外空气进行通风的条件下，无论是自然通风还是机械通风，都无法使得幕墙内层表皮的温度低于室外空气干球温度，热量始终都是由室外向室内传递，所以，单纯依靠通风方式虽然能够改善建筑表皮的热工性能，但效果有限，只能是避免表皮温度的升高，无法有效降低建筑表皮温度，不能从根本上解决室内得热量较大、空调能耗较高的问题。
由于在建筑物维护结构的外表面淋水、喷水的蒸发冷却效果比较显著，有学者进行了双层玻璃幕墙建筑外表面淋水的研究。实验结果证明，水的蒸发相变引起的降温可以有效地改善夏季建筑表皮的防热效果，并且可以有效清洗玻璃幕墙外表面。但这一效果是以双层幕墙空腔不通风为代价的，难以充分发挥通风玻璃幕墙的节能效果。与此同时，喷淋系统循环设备的动力耗能和喷淋系统所耗费的水量都制约了其节能效果。因此，有效的方式应该是在空腔通风的情况下，对通风双层幕墙的内层表皮进行喷淋，方可达到最佳的节能效果。
同时，夏季空调系统一般会产生大量冷凝水，一匹的空调在常温制冷或除湿工作时，每二小时可排出冷凝水1升。同时，空调冷凝水的PH值为中性，水质较好，目前，处理冷凝水的基本方法是直接将其排放，造成了能源的浪费。而屋面雨水集蓄利用技术大部分都是将雨水统一收集进入中水回用系统，如果能将屋面雨水、冷凝水等进行收集，在预处理后先对通风双层幕墙进行有效喷淋，再进入中水回用系统，对水资源形成多级分层利用，可大大节约水资源，产生较好的节能效应。
发明内容
本发明目的是提供一种降温效果好，使得室内温度低于室外空气干球温度，结构简单的利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙，其特征在于包括若干个箱式双层幕墙、雨水管、冷凝水管、补水管、雨水弃流管、雨水接入管、冷凝水接入管、补水接入管、重力喷洒管道，每个箱式双层幕墙包括外层通风幕墙、内层通风幕墙、进风口、排风口、蓄水槽，外层通风幕墙与内层通风幕墙平行布置，外层通风幕墙与内层通风幕墙的上端和下端分别设置进风口、排风口，排风口的下端设置蓄水槽；每个箱式双层幕墙的同一侧分别布置雨水管、冷凝水管、补水管、雨水弃流管，雨水管通过雨水接入管与蓄水槽连接；冷凝水管通过冷凝水接入管与蓄水槽连接；补水管通过补水接入管与蓄水槽连接；雨水弃流管与雨水管连接；蓄水槽的下方设置重力喷洒管道。
本发明的蓄水槽上设置溢流管，溢流管与雨水管连接。
本发明的蓄水槽上设置放空管，放空管与雨水管连接。
本发明利用水的蒸发冷却效应可以实现通风双层幕墙内表面温度低于室外空气干球温度，降温效应显著。克服了双层幕墙单纯利用通风效应只能控制升温、无法实现降温的缺点。喷淋的接触面应该是通风双层幕墙空腔内的内层表皮，空腔通风将有助于增强水的蒸发冷却降温效果。在合理设置的条件下，可以有效降低通风双层玻璃幕墙空腔和内层皮表面温度，使之低于室外空气干球温度，表皮水膜可以吸收太阳辐射得热量，进一步减少室内得热量。炎热季节幕墙内表面的淋水既不会破坏外立面的整体美观，又为室内使用人员营造出清凉之感，可助于提升室内舒适度。
本发明的蓄水槽设置在箱式通风双层幕墙箱体底部，雨水管、凝结水管、补水管等布置在箱体端部，充分发挥了通风双层幕墙的结构优势，实现了建筑立面的蓄水降温，且不会对建筑立面造成影响，不增加施工难度。蓄水槽表面安装格栅可行人，维护管理方便。
本发明实现了对雨水和空调冷凝水的有效利用，用水量少。剩余的雨水和空调冷凝水仍可以进入中水回用系统进行再次利用。蓄水槽分层设置，上层箱体中的水在对下层箱体内表皮进行喷淋后仍可回收至该层蓄水槽，且无需动力消耗，既节水又节能。
本发明充分利用了箱式通风双层幕墙的结构特征，通过收集屋面雨水和空调冷凝水等水源对通风双层幕墙内层表皮进行喷淋，实现了内层皮的有效降温，减少了室内得热量。
本发明致力于水蒸发冷却效应在建筑节能中的应用，充分有效地利用空调冷凝水和屋面雨水等作为水源；对通风双层幕墙内层表皮进行喷淋，使其表面温度低于室外空气干球温度，产生了较好的节能效果。
本发明采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点：
1、有效降温。利用水的蒸发冷却效应，降低双层幕墙内层皮表面温度，使之低于室外空气干球温度，并有可能达到低于室内空气干球温度的效果，减少室内得热。常规通风方式不可能使双层幕墙内层皮表面温度低于室外空气干球温度，所以该降温方式效果大大优于单纯通风方式。
2、本发明利用通风双层幕墙的结构特征，合理设置蓄水层，既实现了建筑立面的蓄水降温，水平面蓄水蒸发面又可以行人，不会破坏建筑的立面美观，维护管理方便，克服了立面蓄水不易管理、维护不便等弊病。
3、本发明通过在通风双层幕墙立面各层箱体分别设置的蓄水槽，在重力作用下利用上层蓄水槽中的水对下层箱体内层表皮进行喷淋，且水量又可进一步回收至该层蓄水槽，多级循环利用，无需水泵等动力，克服了常规表面淋水方式需要泵等动力装置能耗较高的缺点。
4、利用蓄水槽蓄积雨水和冷凝水，充分利用了废水资源，且余水可继续进入中水回用系统进行回收利用，实现了水资源的分级多次合理利用。
附图说明
图1是本发明的系统原理图。
图2是本发明的蓄水槽连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
如图1所示，一种利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙，其特征在于包括若干个箱式双层幕墙、雨水管5、冷凝水管6、补水管7、雨水弃流管8、雨水接入管10、冷凝水接入管11、补水接入管12、重力喷洒管道15，每个箱式双层幕墙包括外层通风幕墙1、内层通风幕墙2、进风口3、排风口4、蓄水槽9，外层通风幕墙1与内层通风幕墙2平行布置，外层通风幕墙1与内层通风幕墙2的上端和下端分别设置进风口3、排风口4，排风口4的下端设置蓄水槽9；每个箱式双层幕墙的同一侧分别布置雨水管5、冷凝水管6、补水管7、雨水弃流管8，雨水管5通过雨水接入管10与蓄水槽9连接；冷凝水管6通过冷凝水接入管11与蓄水槽9连接；补水管7通过补水接入管12与蓄水槽9连接；雨水弃流管8与雨水管5连接；蓄水槽9的下方设置重力喷洒管道15。
如图1、图2所示，本发明的蓄水槽9上设置溢流管13，溢流管13与雨水管5连接。
如图1、图2所示，本发明的蓄水槽9上设置放空管14，放空管14与雨水管5连接。
Claims (3)
1.一种利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙，其特征在于包括若干个箱式双层幕墙、雨水管(5)、冷凝水管(6)、补水管(7)、雨水弃流管(8)、雨水接入管(10)、冷凝水接入管(11)、补水接入管(12)、重力喷洒管道(15)，每个箱式双层幕墙包括外层通风幕墙(1)、内层通风幕墙(2)、进风口(3)、排风口(4)、蓄水槽(9)，外层通风幕墙(1)与内层通风幕墙(2)平行布置，外层通风幕墙(1)与内层通风幕墙(2)的上端和下端分别设置进风口(3)、排风口(4)，排风口(4)的下端设置蓄水槽(9)；每个箱式双层幕墙的同一侧分别布置雨水管(5)、冷凝水管(6)、补水管(7)、雨水弃流管(8)，雨水管(5)通过雨水接入管(10)与蓄水槽(9)连接；冷凝水管(6)通过冷凝水接入管(11)与蓄水槽(9)连接；补水管(7)通过补水接入管(12)与蓄水槽(9)连接；雨水弃流管(8)与雨水管(5)连接；蓄水槽(9)的下方设置重力喷洒管道(15)；喷淋的接触面是通风双层幕墙空腔内的内层表皮。
2.根据权利要求1所述的利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙，其特征在于上述蓄水槽(9)上设置溢流管(13)，溢流管(13)与雨水管(5)连接。
3.根据权利要求1所述的利用蓄水槽蒸发冷却降温的箱式双层幕墙，其特征在于上述蓄水槽(9)上设置放空管(14)，放空管(14)与雨水管(5)连接。
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