CN105569248B - 智能除雪幕墙采光顶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能除雪幕墙采光顶，本智能除雪幕墙采光顶包括有玻璃板和支杆；所述支杆等距、平行的排布在建筑的顶层，所述支杆的上端和所述支杆的下端高度不同；在所述支杆之间固定安装有玻璃板，所述玻璃板分上下两层安装在所述支杆的左右侧壁上，同一层上的玻璃板之间保持密闭状态，且两层玻璃板之间呈抽真空状；所述支杆为空心管，在所述支杆的上壁等距开设有吸风孔，在所述支杆的下壁开设有进风阀，所述进风阀连通室内；该采光顶结构简单，能够有效瓦解屋顶的积雪层，促进积雪的快速融化，有效防止积雪长时间压损采光顶，并有效防止积雪整块滑下砸伤居民。
Description
技术领域
本发明涉及一种幕墙结构，特别的，是一种幕墙采光顶。
背景技术
随着玻璃在屋面的应用，建筑玻璃采光顶的应用越来越广泛，形式也越来越多样化，玻璃幕墙采光顶在我国也得到大量应用；幕墙用在采光顶处与用在边壁上有很多相似之处，同时还需要根据结构、气候、环境的不同具备特殊的功能；采光顶与边壁幕墙最大的不同在于其朝向天空，这使得其比边壁幕墙承受更大的太阳辐射，更大的雨水荷载、冰雪荷载；同时，采光顶承受冲击的可能性更大，受到集中荷载的频率也会提高，因此将幕墙用于采光顶时需要考虑更多的因素；在高纬度地区，冬季会遇到频繁的降雪、降雨天气，传统的采光顶为了保温常采用双层玻璃，外层玻璃温度较低，在一次冰雪未融化完时又会落上一层雪花，下层的冰雪结冰凝固在玻璃面上严重增大采光顶的负荷，随着积雪的增多，采光顶随时可能崩塌，因此存在较大的安全隐患；当雨雪天气结束后，凝固在采光顶的冰雪融化后可能整块下落，很容易砸伤建筑周围的居民。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种智能除雪幕墙采光顶，该采光顶结构简单，能够有效瓦解屋顶的积雪层，促进积雪的快速融化，有效防止积雪长时间压损采光顶，并有效防止积雪整块滑下砸伤居民。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：本智能除雪幕墙采光顶包括有玻璃板和支杆；所述支杆等距、平行的排布在建筑的顶层，所述支杆的上端和所述支杆的下端高度不同；在所述支杆之间固定安装有玻璃板，所述玻璃板分上下两层安装在所述支杆的左右侧壁上，同一层上的玻璃板之间保持密闭状态，且两层玻璃板之间呈抽真空状；所述支杆为空心管，在所述支杆的上壁等距开设有吸风孔，在所述支杆的下壁开设有进风阀，所述进风阀连通室内。
本发明的有益效果是：建筑的顶层由双层玻璃和支杆组成的采光顶密封，由于双层玻璃之间呈抽真空状，室内外的热对流得到有效阻隔，因此采光顶具有较好的保温隔热作用；同时，支杆管径较细，支杆内虽不是真空状，但导热面积较小，不会影响采光顶的隔热、保温效果；当建筑物顶层的风向与所述支杆的方位相同时，高速流动的风会从支杆内吹过，此时支杆内存在定向的气流；当顶层的风向与所述支杆的方位垂直时，由于支杆两端存在高度差，因此支杆两端会存在一定的风速差，该风速差使得两端形成气压差，从而促使支杆内形成定向的气流；随着支杆内定向气流的形成，根据流体力学可知，支杆内靠近吸风孔和进风阀的位置处真空度增加，因此气流有进入支杆的趋势；当吸风孔外部的流速高时，支杆内的空气同理会被吸出，由于进风阀连通室内，室内的风速小于支杆处的风速，因此进风阀处始终受到来自支杆内部的吸力。
在晴朗天气，吸风孔保持畅通，支杆内的气流能够在吸风孔和支杆的上下端流动，支杆内形成的气流能够清除内部的灰尘、杂物；在雨雪天气，各所述吸风孔被积雪堵塞，气流仅能够从支杆的一端流向另一端，由流体力学和文丘里效应可知，此时支杆内靠近吸风孔和进风阀的位置处存在较大的负压，当风速达到一定数值时，进风阀在压力差的作用下打开，室内的热空气被抽出并沿着支杆流出；热空气在支杆内流动的同时对支杆进行加热，此时堵塞吸风孔的积雪受热融化成液态并沿着支杆的内壁流下，此时吸风孔处的雪层变薄，吸风孔附近的积雪在压力差下被吸进支杆内；此时采光顶的整块积雪层被规则开设的吸风孔瓦解并分裂成小块；而当吸风孔的积雪融化后，吸风孔导通，支杆内的负压降低，随着压力差的减小进风阀关闭。
本发明结构精巧，在采光顶存在积雪时能够智能抽取室内热空气将积雪融化、瓦解，有效降低积雪凝结成整块的几率，减轻了采光顶的压力，同时降低了积雪下落砸伤居民的风险。
作为优选，所述支杆与水平方向呈45度角；以便于促进雨水、积雪的快速下落，缩短积雪压迫采光顶的时间。
作为优选，在所述支杆的上端口安装有防尘网；以便于防止空中的杂物从上端口进入并卡在支杆中；同时所述防尘网能够降低支杆上端口的风速，从而使支杆两端形成风速差，进而形成气压差，最终促进支杆内气流的高速流动。
作为优选，在所述进风阀上遮盖有细密丝网；该细密丝网在保证室内热空气通过的同时能够防止支杆内的水流向室内，从而保证室内的干燥、洁净。
作为优选，在各所述吸风孔处安装有隔尘网；以便于防止采光顶的大颗粒杂物落入支杆内形成堵塞。
附图说明
图1为本智能除雪幕墙采光顶安装在屋顶时结构示意图。
图2为图1所示实施例中支杆的部分截面放大结构示意图。
图3为图1所示实施例的部分正视放大结构示意图。
具体实施方式
实施例
在图1至图3所示的实施例中，本智能除雪幕墙采光顶包括有玻璃板1和支杆2；所述支杆2等距、平行的排布在建筑的顶层，所述支杆2的上端和所述支杆2的下端高度不同，所述支杆2与水平方向呈45度角，该角度能够促进采光顶处积雪的快速滑落；在所述支杆2的上端口安装有防尘网3；在所述支杆2之间固定安装有玻璃板1，所述玻璃板1分上下两层安装在所述支杆2的左右侧壁上，同一层上的玻璃板1之间保持密闭状态，且两层玻璃板1之间呈抽真空状；如图3所示，所述支杆2的上壁与上层玻璃板1在同一平面内；所述支杆2为空心管，在所述支杆2的上壁等距开设有吸风孔4，在各所述吸风孔4处安装有隔尘网；以便于防止采光顶的大颗粒杂物落入支杆2内形成堵塞；如图2所示，在所述支杆2的下壁开设有进风阀5，该进风阀5包括有保护罩51、风口和活塞52，当压力差达到临界值时，所述活塞52将被顶起并紧贴保护罩51；在所述进风阀5上还遮盖有细密丝网53；所述进风阀5连通室内。
建筑的顶层由双层玻璃和支杆2组成的采光顶密封，由于双层玻璃之间呈抽真空状，室内外的热对流得到有效阻隔，因此采光顶具有较好的保温隔热作用；同时，支杆2管径较细，支杆2内虽不是真空状，但导热面积较小，不会影响采光顶的隔热、保温效果；当建筑物顶层的风向与所述支杆2的方位相同时，高速流动的风会从支杆2内吹过，此时支杆2内存在定向的气流；当顶层的风向与所述支杆2的方位垂直时，由于支杆2两端存在高度差，因此支杆2两端会存在一定的风速差，该风速差使得两端形成气压差，从而促使支杆2内形成定向的气流；随着支杆2内定向气流的形成，根据流体力学可知，支杆2内靠近吸风孔4和进风阀5的位置处真空度增加，因此气流有进入支杆2的趋势；当吸风孔4外部的流速高时，支杆2内的空气同理会被吸出，由于进风阀5连通室内，室内的风速小于支杆2处的风速，因此进风阀5处始终受到来自支杆2内部的吸力。
图中箭头标示了支杆中的一种风向；在晴朗天气，吸风孔4保持畅通，支杆2内的气流能够在吸风孔4和支杆2的上下端流动，支杆2内形成的气流能够清除内部的灰尘、杂物；在雨雪天气，各所述吸风孔4被积雪堵塞，气流仅能够从支杆2的一端流向另一端，由流体力学和文丘里效应可知，此时支杆2内靠近吸风孔4和进风阀5的位置处存在较大的负压，当风速达到一定数值时，进风阀5在压力差的作用下打开，室内的热空气被抽出并沿着支杆2流出；热空气在支杆2内流动的同时对支杆2进行加热，此时堵塞吸风孔4的积雪受热融化成液态并沿着支杆2的内壁流下，此时吸风孔4处的雪层变薄，吸风孔4附近的积雪在压力差下被吸进支杆2内；此时采光顶的整块积雪层被规则开设的吸风孔4瓦解并分裂成小块；而当吸风孔4的积雪融化后，吸风孔4导通，支杆2内的负压降低，随着压力差的减小进风阀5关闭。
本实施例中的所述防尘网3能够防止空中的杂物从上端口进入并卡在支杆2中；同时所述防尘网3能够降低支杆2上端口的风速，从而使支杆2两端形成风速差，进而形成气压差，最终促进支杆2内气流的高速流动；所述细密丝网53能够保证室内热空气通过，同时支杆2内的水流流至细密丝网53处能够形成水膜，从而实现液封，能够防止水流向室内，从而保证室内的干燥、洁净。
本发明结构精巧，在采光顶存在积雪时能够智能抽取室内热空气将积雪融化、瓦解，有效降低积雪凝结成整块的几率，减轻了采光顶的压力，同时降低了积雪下落砸伤居民的风险。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种智能除雪幕墙采光顶，本智能除雪幕墙采光顶包括有玻璃板（1）和支杆（2）；其特征在于：所述支杆（2）等距、平行的排布在建筑的顶层，所述支杆（2）的上端和所述支杆（2）的下端高度不同；在所述支杆（2）之间固定安装有玻璃板（1），所述玻璃板（1）分上下两层安装在所述支杆（2）的左右侧壁上，同一层上的玻璃板（1）之间保持密闭状态，且两层玻璃板（1）之间呈抽真空状；所述支杆（2）为空心管，在所述支杆（2）的上壁等距开设有吸风孔（4），在所述支杆（2）的下壁开设有进风阀（5），所述进风阀（5）连通室内。
2.根据权利要求1所述的智能除雪幕墙采光顶，其特征在于：所述支杆（2）与水平方向呈45度角。
3.根据权利要求1或2所述的智能除雪幕墙采光顶，其特征在于：在所述支杆（2）的上端口安装有防尘网（3）。
4.根据权利要求1所述的智能除雪幕墙采光顶，其特征在于：在所述进风阀（5）上遮盖有细密丝网。
5.根据权利要求1所述的智能除雪幕墙采光顶，其特征在于：在各所述吸风孔（4）处安装有隔尘网。
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