CN103233508A - 一种节能建筑 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种节能建筑，包括顶部通风结构、建筑框架、建筑墙体、楼梯系统和功能模块。顶部通风结构包括集热装置和顶罩结构。集热装置包括聚光部件、光储热部件和集热装置框架。顶罩结构包括顶罩结构框架和若干顶罩板。建筑框架包括框架结构、中央通风天井、楼梯通道和设备安装管道。建筑墙体包括建筑外墙、建筑内墙和建筑楼板，建筑内墙包括若干隔断墙板，建筑楼板包括若干隔断地板。楼梯系统包括上楼梯系统和下楼梯系统。功能模块包括餐厨单元和卫生单元。本发明节能建筑具有成本低、环保和低耗能的特点。

Description

一种节能建筑
技术领域
本发明涉及一种建筑物，特别涉及一种节能建筑物，属于建筑物领域。
背景技术
大中型高层建筑物都设有内部通风系统，通风系统的功能是促进建筑物内空气与外部空气的交换流通，满足室内人员从事各种活动的需要。目前，通风系统比较常用的方案是在建筑物上加开通风窗，具体是在建筑物每层的外壁上增设窗口，在建筑物顶部增设通风天窗，在建筑物内增设通风通道或管路，加大室内和室外的空气对流。这种方案产生的问题非常明显，通风窗口的大量增设导致室外各种灰尘杂质进入建筑物内，同时室外的各种噪音和飞鸟昆虫也侵入室内，给室内的正常活动产生了不利影响。为了解决上述问题，势必减少建筑物通风窗口的数量，业内普遍采用了建筑物中央空调的方案，具体是减少建筑物的通风窗口，有的建筑物在高层不设置通风窗口，利用安装在建筑物内的中央空调通风系统将室外空气经清洁处理后抽入室内，同时排出室内空气，这样大大减少了室外因素对室内活动的干扰，解决了上述问题，但是这种方案对能源依赖很大，需要消耗大量的电能，与现今绿色节能的理念背离。其次，现有的建筑物大都采用了粗坯房加精装修的方式，这种方案不仅增大了施工难度，延长工期，而且提高了建筑和装修成本。
发明内容
本发明节能建筑公开了新的方案，利用在建筑物顶部聚集的太阳能转变成热能带动室内空气与室外空气交换流通，解决了现有建筑物通风系统耗能大的问题，同时采用了集约的模块化功能单元设计，降低了建筑和装修成本，缩短了工期。
本发明节能建筑包括顶部通风结构100、建筑框架200、建筑墙体300、楼梯系统400和功能模块500。顶部通风结构100包括集热装置110和顶罩结构120，集热装置110固定设置在顶罩结构120顶部，顶罩结构120底部与建筑物内部连通。集热装置110包括聚光部件111、光储热部件112和集热装置框架113，聚光部件111固定设置在集热装置框架113上部，光储热部件112固定设置在集热装置框架113下部，聚光部件111将太阳光聚集照射到光储热部件112上。顶罩结构120包括顶罩结构框架121和若干顶罩板122，顶罩板122固定设置在顶罩结构框架121上，顶罩结构框架121和若干顶罩板122组成一个中空的通道。建筑框架200包括框架结构210、中央通风天井220、楼梯通道和设备安装管道230，中央通风天井220设置在框架结构210中央位置，中央通风天井220上部与顶罩结构120底部连通，楼梯通道包括上楼通道和下楼通道，上楼通道设置在中央通风天井220一侧，下楼通道设置在中央通风天井220一侧或另一侧，设备安装管道230沿框架结构210立柱纵向设置。建筑墙体300包括建筑外墙310、建筑内墙和建筑楼板，建筑外墙310设置在框架结构210外侧，建筑内墙包括若干隔断墙板321，隔断墙板321设置在框架结构210内部纵向结构上，建筑楼板包括若干隔断地板331，隔断地板331设置在框架结构210内部横向结构上，隔断墙板321与隔断地板331拼接构成若干功能空间和活动空间。楼梯系统400包括上楼梯系统410和下楼梯系统420，上楼梯系统410设置在上楼通道内，下楼梯系统420设置在下楼通道内。功能模块500包括餐厨单元和卫生单元，餐厨单元和卫生单元设置在功能空间内。光储热部件112将接受到的太阳光转变成热能加热顶罩结构120内的空气，空气热运动通过中央通风天井220带动建筑物内空气流动。
本发明节能建筑将太阳能转变成热能，利用产生的热能加热建筑物顶部的空气，使得空气产生热运动，从而带动室内空气与室外空气交换流通，同时在建筑物内部采用功能模块化方案，具有成本低、环保和低耗能的特点。
附图说明
图1是本发明节能建筑平面简图。
图2是本发明节能建筑主视剖视结构示意图。
图3是本发明节能建筑顶部通风结构示意图。
图4是本发明节能建筑顶部通风结构剖视示意图。
图1～4中，100是顶部通风结构，110是集热装置，120是顶罩结构，111是聚光部件，112是光储热部件，113是集热装置框架，121是顶罩结构框架，122是顶罩板，200是建筑框架，210是框架结构，220是中央通风天井，230是设备安装管道，240是外环廊台结构，300是建筑墙体，310是建筑外墙，321是隔断墙板，331是隔断地板，400是楼梯系统，410是上楼梯系统，420是下楼梯系统，500是功能模块。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明。
如图1～4所示，本发明节能建筑包括顶部通风结构100、建筑框架200、建筑墙体300、楼梯系统400和功能模块500。
顶部通风结构100包括集热装置110和顶罩结构120，集热装置110固定设置在顶罩结构120顶部，顶罩结构120底部与建筑物内部连通。集热装置110包括聚光部件111、光储热部件112和集热装置框架113，聚光部件111固定设置在集热装置框架113上部，光储热部件112固定设置在集热装置框架113下部，聚光部件111将太阳光聚集照射到光储热部件112上。顶罩结构120包括顶罩结构框架121和若干顶罩板122，顶罩板122固定设置在顶罩结构框架121上，顶罩结构框架121和若干顶罩板122组成一个中空的通道。
本方案的聚光部件111可以是凸透镜以及其他本领域通用的聚光部件，光储热部件112可以选择光伏集热器、太阳能硅电板、玻璃真空管集热器或全铜镀膜平板集热器，集热装置框架113可以是由若干条状型材固定搭接成的围栏结构，上述条状型材可以是角钢、工字钢或方钢。为了防止室外空气中的污染物颗粒或飞鸟通过围栏结构进入建筑物内，在围栏结构的栏隙间设有网状空气过滤层，网状空气过滤层可以采用金属细丝网或其他塑料多孔质材料以及本领域通用的满足要求的任何材料，网状空气过滤层有效滤除空气中的污染颗粒并防止飞鸟进入。
本方案的顶罩结构120可以是一个锥筒结构，包括三棱锥筒结构、四棱锥筒结构、五棱锥筒结构、六棱锥筒结构或圆锥筒结构等，顶罩结构120优选是一个四棱锥筒结构，集热装置110固定设置在四棱锥筒结构的顶部。顶罩结构框架121可以是由若干条状型材固定搭接成的四棱锥结构，集热装置110固定设置在四棱锥结构的顶部，条状型材可以是角钢或工字钢，顶罩板122的材质是透光材料或不透光材料，其中透光材料可以是高强度建筑玻璃。
建筑框架200包括框架结构210、中央通风天井220、楼梯通道和设备安装管道230，中央通风天井220设置在框架结构210中央位置，中央通风天井220上部与顶罩结构120底部连通，楼梯通道包括上楼通道和下楼通道，上楼通道设置在中央通风天井220一侧，下楼通道设置在中央通风天井220一侧或另一侧，设备安装管道230沿框架结构210立柱纵向设置。为了满足建筑物内人员活动的各种需要，建筑框架200还可以包括外环廊台结构240，外环廊台结构240设置在建筑外墙310外侧，建筑物内人员可以在外环廊台结构240上进行各种适宜的活动。
建筑墙体300包括建筑外墙310、建筑内墙和建筑楼板，建筑外墙310设置在框架结构210外侧，建筑内墙包括若干隔断墙板321，隔断墙板321设置在框架结构210内部纵向结构上，建筑楼板包括若干隔断地板331，隔断地板331设置在框架结构210内部横向结构上，隔断墙板321与隔断地板331拼接构成若干功能空间和活动空间。本方案建筑外墙310的材质可以是透光材料或不透光材料，其中，透光材料可以选择高强度建筑玻璃，而且建筑外墙310可以覆盖整体框架结构210外侧，也可以覆盖部分框架结构210外侧。隔断墙板321可以设置在框架结构210内部所有纵向结构上，也可以设置在框架结构210内部部分纵向结构上，同样，隔断地板331可以设置在框架结构210内部所有横向结构上，也可以设置在框架结构210内部部分横向结构上，这种建筑物内部墙体和地板的布置方案灵活的安排了建筑物内部空间的分配，以满足不同功能类型建筑物的要求。
楼梯系统400包括上楼梯系统410和下楼梯系统420，上楼梯系统410设置在上楼通道内，下楼梯系统420设置在下楼通道内。根据建筑框架200中上楼通道和下楼通道的安排方式，上楼梯系统410与下楼梯系统420可以布置在中央通风天井220的同一侧，也可以布置在中央通风天井220不同侧，具体如何布置取决于建筑物内部的具体布局方案。楼梯系统400是钢筋混凝土结构或电梯系统，电梯系统是垂直升降式电梯或履带滚动式电梯。同时，楼梯系统400还可以是钢筋混凝土结构和电梯系统的混合布置方案，而且电梯系统可以是垂直升降式电梯和履带滚动式电梯混合布置方案。
功能模块500包括餐厨单元和卫生单元，餐厨单元和卫生单元设置在功能空间内。框架结构210是四方体结构，功能模块500设置在位于所述四方体结构四个角落的功能空间内。本方案框架结构210并不限于是四方体结构，还可以是三棱锥体、三棱柱体、四棱锥体、五棱锥体和五棱柱体等，依棱的边数类推，功能模块500都可以设置在棱边角落功能空间内，这样有利于各功能模块间管道连接和功能衔接，同时又节约了建筑物内部空间的使用，为人员的活动提供更多的活动空间。本方案的功能模块500并不限于餐厨单元和卫生单元，也可以是其他功能模块，比如会客单元或住宿单元等。
光储热部件112将接受到的太阳光转变成热能加热顶罩结构120内的空气，空气热运动通过中央通风天井220带动建筑物内空气流动。
本方案的节能建筑采用聚光部件将阳光聚射在光储热部件上，使得光储热部件温度升高，加热顶罩结构内部空气，使得空气产生比较剧烈的热运动，即建筑物顶部空气热运动通过建筑物通风天井带动建筑物内部空气与室外空气交换流动。顶部通风结构配合中央通风天井的结构大大改善了建筑物内部整体的通风效果，解决了增设通风窗方案给室内活动带来不利影响的问题，同时也解决了采用中央空调系统方案增大能耗的问题，而且功能模块方案的引入不但改善了建筑物内部空间的利用方式，优化了各功能模块之间的衔接和配合，增大了可供人员活动利用的空间，也降低了建筑施工和装修的成本，缩短了工期，具有突出的实质性特点和显著的进步。
本方案的节能建筑并不限于实施例公开的范围，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单等效替换方案也属于本方案的范围。

Claims (10)

1.一种节能建筑，包括顶部通风结构(100)、建筑框架(200)、建筑墙体(300)、楼梯系统(400)和功能模块(500)；顶部通风结构(100)包括集热装置(110)和顶罩结构(120)，集热装置(110)固定设置在顶罩结构(120)顶部，顶罩结构(120)底部与建筑物内部连通，集热装置(110)包括聚光部件(111)、光储热部件(112)和集热装置框架(113)，聚光部件(111)固定设置在集热装置框架(113)上部，光储热部件(112)固定设置在集热装置框架(113)下部，聚光部件(111)将太阳光聚集照射到光储热部件(112)上，顶罩结构(120)包括顶罩结构框架(121)和若干顶罩板(122)，顶罩板(122)固定设置在顶罩结构框架(121)上，顶罩结构框架(121)和若干顶罩板(122)组成一个中空的通道；建筑框架(200)包括框架结构(210)、中央通风天井(220)、楼梯通道和设备安装管道(230)，中央通风天井(220)设置在框架结构(210)中央位置，中央通风天井(220)上部与顶罩结构(120)底部连通，所述楼梯通道包括上楼通道和下楼通道，所述上楼通道设置在中央通风天井(220)一侧，所述下楼通道设置在中央通风天井(220)一侧或另一侧，设备安装管道(230)沿框架结构(210)立柱纵向设置；建筑墙体(300)包括建筑外墙(310)、建筑内墙和建筑楼板，建筑外墙(310)设置在框架结构(210)外侧，所述建筑内墙包括若干隔断墙板(321)，隔断墙板(321)设置在框架结构(210)内部纵向结构上，所述建筑楼板包括若干隔断地板(331)，隔断地板(331)设置在框架结构(210)内部横向结构上，隔断墙板(321)与隔断地板(331)拼接构成若干功能空间和活动空间；楼梯系统(400)包括上楼梯系统(410)和下楼梯系统(420)，上楼梯系统(410)设置在所述上楼通道内，下楼梯系统(420)设置在所述下楼通道内；功能模块(500)包括餐厨单元和卫生单元，所述餐厨单元和卫生单元设置在所述功能空间内；光储热部件(112)将接受到的太阳光转变成热能加热顶罩结构(120)内的空气，空气热运动通过中央通风天井(220)带动建筑物内空气流动。
2.根据权利要求1所述的节能建筑，其特征在于，聚光部件(111)是凸透镜，集热装置框架(113)是由若干条状型材固定搭接成的围栏结构，在所述围栏结构的栏隙间设有网状空气过滤层。
3.根据权利要求2所述的节能建筑，其特征在于，所述条状型材是角钢、工字钢或方钢。
4.根据权利要求1所述的节能建筑，其特征在于，顶罩结构框架(121)是由若干条状型材固定搭接成的四棱锥结构，集热装置(110)固定设置在所述四棱锥结构的顶部。
5.根据权利要求4所述的节能建筑，其特征在于，所述条状型材是角钢或工字钢，顶罩板(122)的材质是透光材料或不透光材料。
6.根据权利要求5所述的节能建筑，其特征在于，所述透光材料是高强度建筑玻璃。
7.根据权利要求1所述的节能建筑，其特征在于，建筑框架(200)还包括外环廊台结构(240)，外环廊台结构(240)设置在建筑外墙(310)外侧。
8.根据权利要求1所述的节能建筑，其特征在于，建筑外墙(310)的材质是透光材料或不透光材料。
9.根据权利要求1所述的节能建筑，其特征在于，楼梯系统(400)是钢筋混凝土结构或电梯系统，所述电梯系统是垂直升降式电梯或履带滚动式电梯。
10.根据权利要求1所述的节能建筑，其特征在于，框架结构(210)是四方体结构，功能模块(500)设置在位于所述四方体结构四个角落的功能空间内。
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