CN105821994A - 一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统 - Google Patents

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赵新辉
王松
刘秦见
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    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/88—Curtain walls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
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Abstract

本专利公开了一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统，包括外层幕墙（1）、内层幕墙（2）、在外层幕墙顶部开设可调式百叶风口（3）、内外幕墙形成的幕墙夹层（5）、幕墙夹层底部与地下空间之间的楼板设风口(4)、地下空间(6)及地下空间出入口(7)、连接内外幕墙的钢龙骨（8）、支承内外幕墙的楼板(9)。该系统使地下室、幕墙夹层、室外空气连通，夏季开启风口形成自然通风带走热量，冬季关闭形成保温空气层减少热损失，下风口(4)辅助地下空间采光、通风换气。本专利增强了冬季保温夏季隔热性能，同时提高了地下空间的通风换气性能与光照条件，可降低建筑能耗，能有效提高人体舒适度，普遍适用于带地下空间的双层幕墙建筑。

Description

一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统
技术领域
本发明涉及幕墙建筑节能系统，特别涉及一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统，该系统通过设置连通地下室、幕墙夹层、室外空气的风口，夏季开启吸收太阳能形成自然通风带走热量，冬季关闭形成保温空气层减少热损失。
背景技术
目前，玻璃幕墙由于其外形美观大受房地产商及消费者喜爱，在中小城市应用也在急剧增多，虽然一定程度上玻璃幕墙可以降低照明负荷，但太阳辐射得热大幅增加，其保温隔热性较低使得空调能耗也大幅增大，为解决这个问题，出现了许多增强玻璃幕墙保温隔热性的办法，断桥隔热，选择特殊玻璃如Low-e玻璃，采用双层通风幕墙等。
双层通风幕墙分为开敞式外通风幕墙和封闭式内通风幕墙，第二种适用于取暖地区，对设备有较高要求，第一种应用相对更加普遍，其内幕墙封闭，采用中空玻璃，外幕墙设可关闭式进排风口，经热通道带走热量，目前，开敞式外通风幕墙的应用需要解决其热通道空腔过热及隔热问题。
地下车库等地下空间实际通风及照明情况不容乐观，相对地上建筑，地下空间要进行自然采光和通风相对比较困难，用机械通风可以达到良好的通风效果，但会增加建筑能耗，实际的自然通风效果不佳，开设天窗由多种因素限制比较困难。
发明内容
结合上述两种情况，本发明将传统的双层幕墙进行改进，提出一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统，即通过同时在双层幕墙的外幕墙顶部和幕墙夹层与地下空间之间的楼板上设风口以有效地降低带地下空间的幕墙建筑的辐射和对流得热，从而降低建筑能耗。
本系统组成包括外层幕墙（1）、内层幕墙（2）、在外层幕墙顶部开设可调式百叶风口（3）、内外幕墙形成的幕墙夹层（5）、幕墙夹层底部与地下空间之间的楼板上设下开式耐火玻璃风门(4)、地下空间(6)及地下空间出入口(7)、连接内外幕墙的钢龙骨（8）、支承内外幕墙的楼板(9)，上下风口一一对应，并使地下空间、幕墙夹层与室外空气连通。
本发明技术方案：在普通双层幕墙的基础上设置上风口和下风口，并分别安装可调式百叶和耐火玻璃风门，夏季室外空气温度较高，太阳能充足，经太阳热辐射作用，幕墙夹层内的空气受热辐射被加热，热空气逐渐向上升经上出风口进入大气，幕墙夹层内形成上升气流，压力降低，从而诱导地下空间的低温空气由下开式风门进入幕墙夹层，利于阻止热量向室内传递，隔热效果好，而地下空间内的空气由其进出口进行补充，如此地下空间、幕墙夹层和室外环境形成良好的自然通风循环。冬季将外幕墙可调式百叶上风口、下开式耐火玻璃风门关闭，保证气密性，则幕墙夹层内空气吸收太阳能升温形成良好的保温层甚至作为室内热源，同时下开式耐火玻璃风门可增强地下空间的自然采光。
外幕墙上风口可调式百叶（3）可根据太阳辐射状况调节百叶方向，从而调节幕墙夹层（5）内通风量。
本发明的有益效果是：克服传统幕墙建筑夏季太阳辐射得热量大，引起室内需冷量大造成的建筑冷负荷过高、建筑能耗过大，同时充分利用双层幕墙的空气层冬季保温。相比传统自然通风幕墙，利用了地下空间的冷空气，隔热降温效果更好，同时可以解决地下空间的通风换气问题；另外下风口透光性可辅助地下空间的采光，在对地下空间照明要求不高的场合甚至可以完全利用自然照明；其次，该发明同样系统简单，初投资小，有很大的利用价值。
附图说明
本说明书包括如下两幅附图。
图1是本发明一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统的平面示意图。
图2是本发明A-A剖面图。
图中所示部位名称及所对应的标记：外层玻璃幕墙（1）、内层幕墙（2）、外幕墙可调式百叶上风口（3）、下风口下开式耐火玻璃风门（4）、由内外幕墙形成的幕墙夹层（5）、地下空间（6）、地下空间出入口（7）、连接内外幕墙的钢龙骨（8）、支承内外幕墙的楼板(9)。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1和图2，在普通双层幕墙的基础上开设上风口和下风口，并分别安装可调式百叶和下开式耐火玻璃风门，上部通过钢龙骨（8）和螺栓将外层幕墙（1）与内层幕墙（2）的连接件相连接，下部通过楼板(9)支承，形成一个整体结构。
图1和图2中的直线箭头均表示气流方向，图2中的曲线箭头表示太阳对外玻璃幕墙（1）的热作用使幕墙夹层（5）内的空气吸热升温。图1中的外层幕墙（1）上的虚线3表示可调式百叶上风口，在内外幕墙间的矩形为下开式玻璃风门（4）。
在夏季，室外空气由地下空间出入口（7）进入地下空间（6），被地下空间岩体冷却后，经打开的下开式玻璃风门（4）进入幕墙夹层（5）逐渐升温，向上流动经上风口（3）流出。如此地下空间、幕墙夹层（5）和室外环境形成良好的自然通风循环。
冬季将外幕墙可调式百叶上风口（3）、下开式耐火玻璃风门（4）关闭，保证气密性，则幕墙夹层（5）内空气吸收太阳能升温形成良好的保温层甚至作为室内热源，同时下开式耐火玻璃风门（4）的透光性可保证地下空间自然采光。
安装的下开式玻璃风门（4）耐火等级满足相应地下空间顶板耐火等级要求。
最后需要特别说明的是：上述实施例只是用清楚、便于理解的方式和图解说明太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统的原理，而并非将本发明限定在所示和所述的具体建筑模型或适用范围内，故可能被利用的显而易见的相应修改、引申或等同系统，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (4)

1.一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统，其特征在于：在双层幕墙的外幕墙（1）顶部设置风口（3），在幕墙夹层（5）底部与地下空间（6）之间的楼板（9）设置风口（4），风口（3）和风口（4）上安装可开启风门，通过钢龙骨（8）和螺栓将外层幕墙（1）与内层幕墙（2）的连接件相连接，下部通过楼板（9）支承，地下空间（6）通过出入口（7）与室外连通，幕墙夹层（5）通过下风口（4）与地下空间（6）连通、同时通过上风口（3）与室外连通。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统，其特征是：下风口（4）风门为可下开式耐火可透光玻璃风门。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统，其特征是：上风口（3）风门为可调式百叶。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能驱动幕墙与地下空间结合的隔热通风采光系统，其特征是：在每个下风口（4）上方对应设一个上风口（3）。
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