CN102021951A - 一种建筑物双层墙的墙体结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑物的一种墙体结构以达到保温隔热节能的效果。一种建筑物双层墙的墙体结构，包括内侧的墙体(5)和外侧的板材(7)，所述内侧的墙体(5)和外侧的板材(7)之间，从建筑物底部到顶部的空气腔体(10)的开档距离不同。其中每若干层面为一个建筑单元，每个建筑单元具有相对的底部和顶部。本发明变截面空气腔体技术方法根据进出风口压力差大小关系来选择。压力差涉及腔体本身的高度差、腔体内外的温度差以及地区中风量的大小，在实际应用中根据具体环境以及技术目的灵活加以应用。可以进一步增加墙体(5)和外侧板材(7)之间空气对流速度的效果，达到针对不同对象提供不同的结构，提高保温隔热效果、提高节能效果的目的。

Description

一种建筑物双层墙的墙体结构

技术领域

本发明涉及建筑领域的保温隔热技术，具体是涉及建筑物的一种墙体结构以达到保温隔热节能的效果。

背景技术

为了提高建筑物的抗寒保暖隔热效果，为了提高建筑物的节能效果，在建筑领域推行了一种双层墙结构技术，即在原墙的外面再设置一层板材，两者之间有一层空间，或称空气层，一般双层墙结构由一内置的承重层和一外层组成，外层主要起防护承重结构免受风、雨、雪等侵蚀和反射太阳辐射热的作用。经过几十年发展，双层墙技术核心内容主要由三部分组成，外层板材防护、内层墙体材料本身，以及位于两层之间形成的空气腔体。

理论与实践证明，双层墙中间的空气腔体对一般频率的声波的隔声量可达10dB或更多。除隔声功能外，空气腔体还可具有夏季隔热与冬季保温的作用，并且，通过关闭腔体顶部和底部的通风百叶形成密闭空气腔体有效保存辐射进来的太阳热，可以在冬季达到保温的效果；如果在夏季开启顶部和底部的通风百叶通过内部空气腔体的拔风作用迅速排解掉辐射进来的太阳热量，可以在夏季达到隔热的效果。

夏季隔热，冬季保温的效果，其基本原理是：夏季隔热：通过外挂板材反射一部分太阳辐射，再加上开启顶部和底部的通风百叶，通过内部空气腔体的拔风作用迅速排解辐射进来的太阳热量，从而达到隔热的效果。冬季保温：通过关闭顶部和底部的通风百叶形成密封的空气腔体，有效保存辐射进来的太阳热，从而达到保温效果。

现有技术的双层墙结构是外墙和内墙之间的距离是一致的即从底部至顶部，外墙和内墙之间的空间距离是均匀的，基本构造相似，如此结构虽然已经具有了如上所述夏季隔热，冬季保温的效果的优点，但是还存在有待进一步改进，改良的余地，目前的双层墙有待改进之处是：其一是当建筑物高度不高时，中空腔体的自然拔风流动的效果不明显；其次，空气腔体内空气流速较大时，会产生风噪以及对墙体连接构件的影响；再者，在高层建筑中，现有技术只能提供单一、均匀、上下一致的保温隔热效果，而使用者有特殊要求时无法满足，缺乏针对不同对象的适宜变化，至今尚未形成解决上述问题的较好技术方案。

发明内容

本发明公开了一种建筑物双层墙的墙体结构，达到可以进一步增加外挂板材与墙体之间空气对流速度的效果，根据不同对象可以提供不同的保温隔热效果的目的，本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种建筑物双层墙的墙体结构，包括内侧的墙体和外侧的板材，其特征在于：

所述内侧的墙体和外侧的板材之间，从建筑物底部到顶部的空气腔体的开档距离不同。

进一步，所述整个建筑物具有底部和顶部，其中每若干层面为一个建筑单元，每个建筑单元具有相对的底部和顶部。

再进一步，每两个层面为一个建筑单元。

进一步，所述墙体和板材之间从底部到顶部的空气腔体的开档距离由大至小。

进一步，所述墙体和板材之间从底部到顶部的空气腔体的开档距离由小至大。

进一步，所述墙体和板材之间从底部到顶部的空气腔体的开档距离部分大、部分小。

进一步，所述内侧的墙体和外侧的板材之间空气腔体的开档距离不同，采用板材外壁位置不变，内壁向外壁方向凹陷，板材变薄的结构。

进一步，在所述板材的底部和顶部分别设置顶部通风百叶和底部通风百叶。

经分析研究和试验证明，现有技术双层墙体结构的缺陷产生的根源在于空气腔体的均质化截面。由于从建筑物底部到位顶部的截面腔体内每一截面相等，因此空气压强差相等，腔体内空气流速取决于进风口与出风口的风速差。当建筑高度不高时，进出风口风速差较小，腔体内空气流速不大，拔风效果不强；同理，当进出风口风速差较大时，腔体内空气流速也会比较快。

根据流体力学的伯努利原理，流体的压强与它的流速有关，流速越大，压强越小；反之亦然。基于此，可以通过改变等截面空气腔体技术方法的逻辑关系，采用变截面空气腔体技术方法，从而解决上述问题。

在本发明中：

当采用空气腔体下大上小的技术方案时，也即外挂板厚度下小上大，使得空气腔体下部的热辐射大于上部，从而增强了空气腔体底部的空气温度，强化拔风作用，另外，空气腔体下大上小本身也增加了导风的效果。此类结构适宜于高度较低的建筑，本身拔风效果不明显，采用本技术方案可以明显得到改善。

当采用一种变截面腔体结构，即空气腔体中间小两侧大，外挂板厚度中间大两侧小时，则外挂板厚度中间大两侧小，使得空气腔体上下部的热辐射大于中部，从而增强了空气腔体底部和顶部的空气温度，从而强化底层拔风作用而弱化高层的拔风作用，另外，空气腔体中间大，上小本身也具有同样的导风效果。此类结构适宜于中高层建筑，强化低层部分的拔风效果，弱化高层部分拔风效果。

再一种变截面空气腔体结构，采用空气腔体多层次变化时，其变截面腔体的工作原理是，多变的空气腔体打碎了过于通畅的风道，从而弱化拔风的效果，适宜使用的场合是高层建筑，拔风效果过大的建筑，由此得到改善。

以上现象的理论分析，变截面空气腔体技术方法主要包括形成下大上小空气腔体和形成下小上大空气腔体。所谓“上”“下”即建筑物的“顶部”和“底部”。

当形成下大上小空气腔体时，在下大上小的空气腔体中(如图5)，位置1处的S1截面面积大于位置2处的S2截面面积，根据伯努利方程截面面积与流速成反比的原理，位置1处的空气流速V1小于位置2处的空气流速V2，由此可知腔体内空气流速呈加速运动。

当形成下小上大空气腔体时，在下大上小的空气腔体中(如图6)，位置3处的S3截面面积小于位置4处S4的截面面积，根据伯努利方程截面面积与流速成反比的原理，位置3处的空气流速V3大于位置4处的空气流速V4，由此可知腔体内空气流速呈减速运动。

下大上小以及下小上大空气腔体技术方法属于变截面空气腔体技术方法，与等截面空气腔体技术方法的内在逻辑关系有所不同，其本质区别在于改变了腔体内空气流动的速度。

本发明的有益效果：

变截面空气腔体技术方法相比于等截面空气腔体技术方法具有一定优点，具体体现为加大腔体与内墙之间的热量交换以及减少腔体内风噪、减少气流对构件冲击等不利影响。

加大腔体与内墙之间热量交换

在下大上小空气腔体中，空气流速相比于等截面空气腔体中的空气流速要大，因此单位时间内通过腔体的空气流量较多，可以加速空气腔体与内墙之间的热量交换，更多地带走内墙表面的热量，从而起到更好地降低室内温度的效果。

减少腔体内风噪、减少气流对构件冲击等不利影响

在下小上大空气腔体中，空气流速相比于等截面空气腔体中的空气流速要小，可以减少空气与墙体之间摩擦等原因而产生的风噪现象。另外，相对缓和的空气流速对双层墙之间的连接构件冲击较小，因此对于双层墙结构的稳定性影响较小。

变截面空气腔体技术方法在改变等截面空气腔体技术方法逻辑关系同时，形成了技术方法自身的优势，能够弥补原技术方法中不足。

附图说明

图1是现有技术建筑物双层墙的墙体结构示意图，显示了空气腔体上下空间、距离相同的结构；

图2是本发明建筑物双层墙的墙体结构的一种实施方式示意图，显示了空气腔体底部大，顶部小的结构；

图3是本发明建筑物双层墙的墙体结构的另一种实施方式示意图，显示了空气腔体底部和顶部大，中间小的结构；

图4是本发明建筑物双层墙的墙体结构的再一种实施方式示意图，显示了空气腔体底部和顶部小，中间大的结构；

图5是本发明建筑物双层墙的墙体结构的一种实施方式理论分析示意图，显示了空气腔体底部大，顶部小的状态；

图6是本发明建筑物双层墙的墙体结构的一种实施方式理论分析示意图，显示了空气腔体底部小，顶部大的状态；

图中，1是屋顶，2是顶部通风百叶，4是龙骨，5是墙体，6是室内，7是外挂板材，8是底部通风百叶，9是室外，10是空气腔体。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明作更详细的介绍、叙述。

一种建筑物双层墙的墙体结构，包括内侧的墙体5和外侧的板材7，所述内侧的墙体5和外侧的板材7之间，从建筑物底部到顶部的空气腔体10的开档距离不同，不同的方式可以有多种，包括上大下小，下大上小，上下两端大中间小，上下两端小中间大等等，针对不同的建筑物需要，设置不同的空气腔体10的开档距离。

所述整个建筑物具有底部和顶部，其中每若干层面为一个建筑单元，每个建筑单元具有相对的底部和顶部。对于高层建筑，可以将若干层面分割成一个建筑单元，每个建筑单元采用上述“从底部到顶部的空气腔体10的开档距离不同”，作用更加灵活，针对性更强，效果更好。

每两个层面为一个建筑单元。一般，常用可取两个层面作为一个建筑单元，更加便于体现本发明的优势。

所述墙体5和板材7之间从底部到顶部的空气腔体10的开档距离由大至小，适宜于高度较低的建筑。

所述墙体5和板材7之间从底部到顶部的空气腔体10的开档距离由小至大，适宜应用于建筑高度较高场合。

所述墙体5和板材7之间从底部到顶部的空气腔体10的开档距离部分大、部分小，可以灵活应用于多种特殊场合。

所述内侧的墙体5和外侧的板材7之间空气腔体10的开档距离不同，采用板材7外壁位置不变，内壁向外壁方向凹陷，板材7变薄的结构。为了空气腔体10开档距离不同，可以采用板材7厚度变化不同的结构，如此方式既保持板材7外表的一致性、美观度，也有利加大板材7薄的区域接受太阳辐射，内部的空气腔体10也实现开档距离不同。

在所述板材7的底部和顶部分别设置顶部通风百叶2和底部通风百叶8，在主体发明的基本上附加本技术特征，更加有利本发明发挥作用。

总之，区别于现有技术等截面空气腔体的方法，根据变截面空气腔体技术方法的原理以及优点，该技术方法可有针对性地应用于腔体进出风口压力差过小以及腔体进出风口压力差过大的条件下。

1)应用于腔体进出风口压力差过小

现实情况中，类似低、多层建筑或是位于风量较小地区建筑，其双层墙空气腔体进出风口压力差通常会比较小，可以采用下大上小空气腔体技术方法，通过腔体内空气加速流动，解决压力差过小的客观现实。

2)应用于腔体进出风口压力差过大

一般来说，当建筑高度较高时，或者是地区中风量较大时，建筑双层墙空气腔体中进出风口压力差会比较大，可以采用下小上大空气腔体技术方法，通过腔体内空气减速流动，解决压力差过大的客观现实。

总而言之，变截面空气腔体技术方法应根据进出风口压力差大小关系来选择。压力差涉及腔体本身的高度差、腔体内外的温度差以及地区中风量的大小，在实际应用中需根据具体环境以及技术目的灵活加以应用。

Claims (8)

1.一种建筑物双层墙的墙体结构，包括内侧的墙体(5)和外侧的板材(7)，其特征在于：

所述内侧的墙体(5)和外侧的板材(7)之间，从建筑物底部到顶部的空气腔体(10)的开档距离不同。

2.根据权利要求1所述建筑物双层墙的墙体结构，其特征在于所述整个建筑物具有底部和顶部，其中每若干层面为一个建筑单元，每个建筑单元具有相对的底部和顶部。

3.根据权利要求2所述建筑物双层墙的墙体结构，其特征在于每两个层面为一个建筑单元。

4.根据权利要求1或2所述建筑物双层墙的墙体结构，其特征在于所述墙体(5)和板材(7)之间从底部到顶部的空气腔体(10)的开档距离由大至小。

5.根据权利要求1或2所述建筑物双层墙的墙体结构，其特征在于所述墙体(5)和板材(7)之间从底部到顶部的空气腔体(10)的开档距离由小至大。

6.根据权利要求1或2所述建筑物双层墙的墙体结构，其特征在于所述墙体(5)和板材(7)之间从底部到顶部的空气腔体(10)的开档距离部分大、部分小。

7.根据权利要求1或2所述建筑物双层墙的墙体结构，其特征在于所述内侧的墙体(5)和外侧的板材(7)之间空气腔体(10)的开档距离不同，采用板材(7)外壁位置不变，内壁向外壁方向凹陷，板材(7)变薄的结构。

8.根据权利要求1或2所述建筑物双层墙的墙体结构，其特征在于在所述板材(7)的底部和顶部分别设置顶部通风百叶(2)和底部通风百叶(8)。

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