CN105571081A - 一种建筑物的通风方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑物的通风方法及装置，其特征在于：在建筑物的最高屋面处或以上处安装风速监测机构，将风速监测机构和电动窗与建筑物的自动控制系统电连接，通过建筑物的自动控制系统控制风速监测机构和电动窗，以实现风速监测机构和电动窗联动；通过监测自然风的变化情况，及时适应自然风的变化，改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布；控制系统产生控制信号输出到电动外窗的控制端，形成自然风通入建筑物室内的调控结构，以改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。本发明具有控制方便、结构简单、保证室内自然通风的合理的有益效果。

Description

一种建筑物的通风方法及装置
技术领域
本发明涉及一种建筑物，特别是涉及一种建筑物的通风方法及装置。属于建筑结构技术领域。
背景技术
自然风能改善室内的热环境和空气品质，同时降低空调采暖能耗。然而，自然通风存在的问题是：自然风的风向和风速变化较多，建筑的开窗方式和气流组织方式不能适应变化的自然风条件；自然通风的室内通风组织无规则，不受控制。
现有技术中，由于大多建筑物都采用不可控的自然通风结构，自然通风条件下，室内通风状态无规则、不受控制，造成室内利用自然风的效果较差。因此，在目前很多的建筑设计中，依靠自然通风的结构使用会受到一定限制。如何令自然通风和建筑设计能更好地结合起来，就是本发明创造要解决的主要问题。
为此，需要设计一种建筑物的通风方法及装置，使建筑物具有接收风速和风向信号，根据信号变化改变建筑物的通风状态，从而控制自然风通风量。
发明内容
本发明的目的之一，是为了解决现有技术的建筑物不可控的自然通风结构，存在室内通风状态无规则、不受控制、造成室内利用自然风的效果较差的问题；提供一种建筑物的通风方法，该方法具有令自然通风和建筑设计能更好地结合起来、根据风力信号改变改变自然风通风量的特点。
本发明的目的之二，是为了解决现有技术的建筑物不可控的自然通风结构，存在室内通风状态无规则、不受控制、造成室内利用自然风的效果较差的问题；提供一种建筑物的通风装置。该装置具有令自然通风和建筑设计能更好地结合起来、根据风力信号改变改变自然风通风量的特点。
本发明的目的之一可以通过如下技术方案达到：
一种建筑物的通风方法，其特征在于：
1)在建筑物的最高屋面处或以上处安装风速监测机构，该风速监测机构的风速、风向检测点，垂直距离高于女儿墙最高点1.5米以上，水平距离离女儿墙在2米以上；在建筑物的外立面设置电动外窗，该电动外窗为开启度可调节的电动窗；
2)将风速监测机构和电动窗与建筑物的自动控制系统电连接，通过建筑物的自动控制系统控制风速监测机构和电动窗，以实现风速监测机构和电动窗联动；
3)在建筑物的自动控制系统中存储有自然风风向、风速与各个外窗开度的数量关系的数据库，从而可以根据风速监测装置监测到的自然风风向和风速数据，结合建筑自动化系统中的数据库，控制各个电动窗的开度及开启面积，进而使进入室内的自然通风风量可受调节与控制；
4)通过监测自然风的变化情况，及时适应自然风的变化，改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。
本发明的目的之一可以通过如下技术方案达到：
进一步地，所述风速监测机构为兼具测量室外温度、湿度、风速、风向和太阳辐射强度的小型气象站或专门的风速及风向监测装置。
本发明的目的之二可以通过如下技术方案达到：
一种建筑物的通风装置，包括建筑物及建筑物的自动控制系统，其结构特点在于：在建筑物的顶部设置风速监测机构，在建筑物的外立面设置电动外窗，风速监测机构具有风速信号和风向信号检测端，风速监测机构的信号输出端连接自动控制系统的信号输入端；自动控制系统的控制信号输出端连接电动外窗的控制输入端和风速监测机构的控制输入端；控制系统对风速监测机构输入的风速及风向信号处理及判别后，产生控制信号输出到电动外窗的控制端，形成自然风通入建筑物室内的调控结构，以改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。
本发明的目的之二还可以通过如下技术方案达到：
进一步地，所述风速监测机构为同时兼具测量室外温度信号、湿度信号、太阳辐射强度信号的小型气象站。
进一步地，所述风速监测机构的风速信号探测头、风向信号探测头距离建筑物顶部的女儿墙墙顶的垂直距离为1.5米以上，距离女儿墙水平距离为2米以上。
本发明具有如下突出的有益效果：
1、本发明涉及的建筑物的通风方法，通过在建筑物的顶部设置风速监测机构，在建筑物的外立面设置电动外窗，在建筑物的自动控制系统中存储有自然风风向、风速与各个外窗开度的数量关系的数据库，从而可以根据风速监测装置监测到的自然风风向和风速数据，结合建筑自动化系统中的数据库，控制各个电动窗的开度及开启面积，进而使进入室内的自然通风风量可受调节与控制；通过监测自然风的变化情况，及时适应自然风的变化，改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布；因此，能够解决现有技术的建筑物不可控的自然通风结构，存在室内通风状态无规则、不受控制、造成室内利用自然风的效果较差的问题，具有令自然通风和建筑设计能更好地结合起来、根据风力信号改变改变自然风通风量的突出的有益效果。
2、本发明涉及的建筑物的通风装置，通过控制系统对风速监测机构输入的风速及风向信号处理及判别后，产生控制信号输出到电动外窗的控制端，形成自然风通入建筑物室内的调控结构，以改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。具有控制方便、结构简单、保证室内自然通风的合理，使自然通风可控，保证自然通风的有效性等突出的有益效果。
3、本发明涉及的风速监测机构为同时兼具测量室外温度信号、湿度信号、太阳辐射强度信号的小型气象站；达到各种信号收集齐全，对环境数据信号收集更加完善的效果。
4、本发明的风速监测机构的风速信号探测头、风向信号探测头距离建筑物顶部的女儿墙墙顶的垂直距离为1.5米以上，距离女儿墙水平距离为2米以上；达到风速信号探测头与风向信号探测头接收信号更准确的效果。
附图说明
图1为本发明具体实施例1的信号传输框图。
图2为本发明具体实施例1的建筑正面示意图。
图3为本发明具体实施例1的建筑平面房间换气量情况图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
如图1和图2所示，本实施例涉及的建筑物的通风装置，包括建筑物及建筑物的自动控制系统2，在建筑物的顶部设置风速监测机构1，在建筑物的外立面设置电动外窗3，风速监测机构1具有风速信号和风向信号检测端，风速监测机构1的信号输出端连接自动控制系统2的信号输入端；自动控制系统2的控制信号输出端连接电动外窗3的控制输入端和风速监测机构1的控制输入端；控制系统2对风速监测机构1输入的风速及风向信号处理及判别后，产生控制信号输出到电动外窗3的控制端，形成自然风通入建筑物室内的调控结构，以改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。
本实施例中：
所述风速监测机构1为同时兼具测量室外温度信号、湿度信号、太阳辐射强度信号的小型气象站。
所述风速监测机构1的风速信号探测头、风向信号探测头距离建筑物顶部的女儿墙墙顶的垂直距离为1.5米以上，距离女儿墙水平距离为2米以上。
自动控制系统为常规技术的建筑物的控制系统，风速监测机构1为常规技术的同时兼具测量室外温度信号、湿度信号、太阳辐射强度信号的小型气象站，电动外窗3有多个，分布设置在建筑物四周的外立面。
本实施例涉及的建筑物的通风方法，其特征在于：
1)在建筑物的最高屋面处或以上处安装风速监测机构，该风速监测机构的风速、风向检测点，垂直距离高于女儿墙最高点1.5米以上，水平距离离女儿墙在2米以上；在建筑物的外立面设置电动外窗，该电动外窗为开启度可调节的电动窗；
2)将风速监测机构和电动窗与建筑物的自动控制系统电连接，通过建筑物的自动控制系统控制风速监测机构和电动窗，以实现风速监测机构和电动窗联动；
3)在建筑物的自动控制系统中存储有自然风风向、风速与各个外窗开度的数量关系的数据库，从而可以根据风速监测装置监测到的自然风风向和风速数据，结合建筑自动化系统中的数据库，控制各个电动窗的开度及开启面积，进而使进入室内的自然通风风量可受调节与控制；
4)通过监测自然风的变化情况，及时适应自然风的变化，改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。
本实施例的工作原理如下：
控制系统内具有数据模块，其中数据模块的存储数据信息。所述数据信息是根据建筑所处地点的典型气象参数，采用计算流体力学模拟得到，得出在一定风向和一定风速下的建筑表面风压的分布。
参照如图3，结合建筑的外窗位置、类型和大小等信息，建立多区域网络通风模型，在该模型中输入建筑表面风压的分布情况，经过控制系统内部各模块的调整后获得在一定风向和一定风速下各个房间理想的换气信息和各个外窗的开启度信息。
一栋建筑典型平面的多区域网络通风模型及各个房间换气情况图，纵向线段表示各个房间的换气量，换气量越多该纵向线段越长。
在上述数据库中，风向是根据不同的方位进行记录的，分别记为1～16，其中，北向N为1，东北偏北NNE为2，东北NE为3，东北偏东NEE为4，东向E为5，东南偏东SEE为6，东南为7，东南偏南SSE为8，南向为9，西南偏南SSW为10，西南SW为11，西南偏西SWW为12，西向为13，西北偏西NWW为14，西北NW为15，西北偏北为16。在上述数据信息中，风速是根据当地的气象条件和建筑的通风换气条件进行分档的，具体在本实施例中，分为0～1、1～2、2～3、3～4、4～5、5～7、7～9、9～11和＞11各档。
在上述数据模块中，存储在一定风向和一定风速下的各个外窗的开启度的信息。在本实施例中，建筑中部分外窗在各个风向的不同风速下的开度，如表1所示。
根据风速监测装置监测到的自然风风向和风速数据，结合建筑自动化系统中的数据模块，控制各个电动窗的开启度及开启面积，进而使进入室内的自然通风风量可受调节与控制。
表1实施例中的部分外窗在各个风向的不同风速下的开启度
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种建筑物的通风方法，其特征在于：
1)在建筑物的最高屋面处或以上处安装风速监测机构，该风速监测机构的风速、风向检测点，垂直距离高于女儿墙最高点1.5米以上，水平距离离女儿墙在2米以上；在建筑物的外立面设置电动外窗，该电动外窗为开启度可调节的电动窗；
2)将风速监测机构和电动窗与建筑物的自动控制系统电连接，通过建筑物的自动控制系统控制风速监测机构和电动窗，以实现风速监测机构和电动窗联动；
3)在建筑物的自动控制系统中存储有自然风风向、风速与各个外窗开度的数量关系的数据库，从而可以根据风速监测装置监测到的自然风风向和风速数据，结合建筑自动化系统中的数据库，控制各个电动窗的开度及开启面积，进而使进入室内的自然通风风量可受调节与控制；
4)通过监测自然风的变化情况，及时适应自然风的变化，改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。
2.根据权利要求1所述的一种建筑物的通风方法，其特征在于：所述风速监测机构为兼具测量室外温度、湿度、风速、风向和太阳辐射强度的小型气象站或专门的风速及风向监测装置。
3.一种建筑物的通风装置，包括建筑物及建筑物的自动控制系统(2)，其特征在于：在建筑物的顶部设置风速监测机构(1)，在建筑物的外立面设置电动外窗(3)，风速监测机构(1)具有风速信号和风向信号检测端，风速监测机构(1)的信号输出端连接自动控制系统(2)的信号输入端；自动控制系统(2)的控制信号输出端连接电动外窗(3)的控制输入端和风速监测机构(1)的控制输入端；控制系统(2)对风速监测机构(1)输入的风速及风向信号处理及判别后，产生控制信号输出到电动外窗(3)的控制端，形成自然风通入建筑物室内的调控结构，以改变建筑通风路径上的阻力部件的阻力分布。
4.根据权利要求3所述的一种建筑物的通风装置，其特征在于：所述风速监测机构(1)为同时兼具测量室外温度信号、湿度信号、太阳辐射强度信号的小型气象站。
5.根据权利要求3所述的一种建筑物的通风装置，其特征在于：所述风速监测机构(1)的风速信号探测头、风向信号探测头距离建筑物顶部的女儿墙墙顶的垂直距离为1.5米以上，距离女儿墙水平距离为2米以上。
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