CN107893548B - 一种带中庭的农村住宅太阳房 - Google Patents

Abstract

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种带中庭的农村住宅太阳房。太阳房由部分填充相变材料的通风玻璃坡屋顶、带有中庭的农村住宅及附加阳光间组成。对于部分填充相变材料的通风玻璃坡屋顶，填充相变材料的部分稍高于未填充相变材料的部分，并在相变材料中间添加玻璃通风管；附加阳光间同样采用填充相变材料的双层玻璃组成，并在顶层部分相变材料中添加通风管，为保证室内采光，附加阳光间的部分玻璃未填充相变材料；屋顶玻璃部分与阳光间的结构相同，均采用横向半隐框的安装方式。该太阳房可在严寒地区的条件下达到节能环保的要求，同时解决了农宅内各屋温度差过大的问题，保证室内的空气流通。该太阳房采用的理论原理简单，操作容易实现。

Description

一种带中庭的农村住宅太阳房

技术领域：

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种带中庭的农村住宅太阳房。

背景技术：

随着我国城市化进程不断推进，乡村建设也快速发展，人民生活水平不断提高，对室内热环境舒适的需求也就越来越大。在我国北方严寒地区，由于冬季寒冷，很多居民都会使用塑料薄膜封住窗户，室内不能通风，而且不少居民依然采取燃烧秸秆、煤等方式采暖，这样既浪费资源，排出的气体又污染环境，同时对在室内长期生活人的健康造成了很大的损害。鉴于严寒地区地理环境因素，可以充分利用太阳能采暖，故设置太阳房可以有效节约资源。由于仅有太阳房不能有效地控制室内温度变化，故在太阳房中添加相变材料来维持室内温度稳定。所以采用填充相变材料的通风玻璃屋顶及附加阳光间可以有效减少采暖热量，在相变材料中加入通风管更可以解决农宅冬季不通风，室内空气质量差的问题。

目前适用于严寒地区农村住宅的太阳房建筑有很多，如专利“适合严寒地区的太阳房系统”中所示的太阳房，从室外引入新风，在集热墙内设置空腔来安装制冷剂循环管，利用制冷剂相变与地下土壤温变小的特点来处理空气，使室内空气温度与质量达到要求。

专利“一种太阳能蓄热式被动太阳房”中所示的太阳房对集热蓄热墙作出了改进，墙体设置内外蜂窝结构层，并设置相变蓄热箱，蜂窝结构层可以有效吸收存储太阳能，并且可以将相变蓄热箱中的热量缓慢地释放到室内，维持室内温度的稳定，墙体上下通风口有助于室内空气流通，保证室内空气质量。

现专利所述的太阳房多为机械驱动的主动式积热蓄热墙太阳房，本文提供的一种带中庭的农村住宅太阳房，提出了一种农村住宅的新模式，中庭可以带动整栋建筑中的空气流动，保持室内空气流通。玻璃屋顶可以很好的增加室内采光，附加阳光间位于整栋农宅的外部，增加了居民的使用面积。位于屋顶与阳光间上的通风管在通过玻璃夹层的相变材料时可以有效改变新风的温度，使进入室内的空气温度不致过高或过低，增加人体舒适感。同时本文提供的太阳房属于被动式太阳房，居住方便舒适。

发明内容：

本发明弥补和改善了上述现有技术的不足之处，提供一种带中庭的农村住宅太阳房。该太阳房由部分填充相变材料的通风玻璃坡屋顶、带有中庭的农宅及附加阳光间组成。其中未填充相变材料的玻璃透光系数高，可以创造良好的采光条件，玻璃坡屋顶部分及附加阳光间部分采用半隐框方式安装玻璃，相邻玻璃单元之间通过连接件和密封胶接缝处理。双层玻璃间填充相变材料，可以有效地维持昼夜室温稳定。蛇形通风管起到室内外通风的作用，通过通风管内的空气可与相变材料充分换热，有效除湿，保持室内空气新鲜与室温稳定。

本发明采用的技术方案为：一种带中庭的农村住宅太阳房，该太阳房包括带有中庭的住宅主体Ⅱ和附加阳光间Ⅳ，带有中庭的住宅主体Ⅱ的中庭屋顶为蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ，蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ的两侧为坡屋顶Ⅲ；所述附加阳光间Ⅳ位于带有中庭的住宅主体Ⅱ的南侧。

近一步地，所述附加阳光间Ⅳ为双层玻璃结构，该双层玻璃结构顶层的部分双层玻璃内填充有相变材料，所述相变材料内埋设有用于通风的蛇形通风管，该蛇形通风管的一端管口朝南，其另一端管口位于室内；所述双层玻璃结构的顶层为从北至南向下倾斜设计；所述双层玻璃结构的两侧和南面的部分双层玻璃内填充有相变材料；所述附加阳光间Ⅳ的门窗朝南，且其双层玻璃内为填充相变材料；所述双层玻璃结构采用半隐框方式，双层玻璃镶嵌于支撑框架的内梁上，且内梁上预留有大于通风管直径10mm的小孔，相邻玻璃单元间用连接件连接及密封胶接缝处理。

近一步地，所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ的南朝向双层玻璃内填充有相变材料，该相变材料内埋设有用于通风的蛇形通风管；所述蛇形通风管的一端管口朝西，其另一端管口位于室内。

近一步地，所述相变材料为石蜡。

近一步地，所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ高于两侧的坡屋顶Ⅲ。

近一步地，所述带有中庭的住宅主体Ⅱ的北侧为厨房和储藏室，其南侧为两个卧室，中部为中庭。

近一步地，所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ采用半隐框方式，双层玻璃镶嵌于支撑框架的内梁上，且内梁上预留有大于通风管直径10mm的小孔，相邻玻璃单元间用连接件连接及密封胶接缝处理。

近一步地，所述带有中庭的住宅主体Ⅱ的墙体采用混凝土砌块材料并在外层通过聚苯板保温材料进行保温，为使太阳房具有更好的集热效果，其南向墙体装饰面采用棕色颜色进行装饰。

近一步地，所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ的北朝向双层玻璃内未填充有相变材料，该未填充有相变材料双层玻璃的面积为整个北朝向双层玻璃面积的二分之一。

近一步地，所述附加阳光间Ⅳ采用铝合金框架，该铝合金框架的坡度为10°至15°。

本发明的有益效果：结构设计合理，节能环保，成本低廉，经济适用，易于大规模地推广和使用。其主要优点如下：

1、本发明的农村住宅太阳房，其结构简单，安装方便，且解决了农村冬季室内温度分布不均匀，浪费资源，室内空气质量不好的问题。

2、玻璃结构采用半隐框方式安装，相邻玻璃单元间采用密封胶接缝处理，使玻璃整体水密性、气密性好，具有较好的保温、隔声降噪能力及一定的抗层间位移的能力，整体性强。

3、双层玻璃中间填充相变材料可以延缓室内温度变化，维持室温，再者相变材料的导热系数小，起到一定的保温作用，有一定的节能效果，符合当下节能建筑要求。

4、在相变材料中添加蛇形通风管，室外空气可与相变材料充分换热，有利于室内通风及温度的稳定。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的右视结构示意图。

图3是本发明中蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ的结构示意图。

图4是本发明中带有中庭的住宅主体Ⅱ的布置图。

图5是本发明中蛇形通风管的立体图。

图6是本发明中蛇形通风管的侧视图。

具体实施方式：

参照各图，带有中庭的住宅主体Ⅱ整体采用混凝土砌块材料并在外面采用聚苯板等保温材料进行保温，特别是墙体及屋顶处，保证围护结构有良好的蓄热能力，为使太阳房有更好的集热效果，南向墙体装饰面采用棕色等较深的颜色。整体农宅内部主要分为五个独立区域，北向为厨房、储藏室，南向为两间卧室，贯通南北、位于农宅中央处为中庭，在厨房、储藏室及中庭设置北向窗，在两间卧室设置大面积的南向窗，均采用双层玻璃塑钢窗且其位置在房间距地面900mm、水平中央的位置，中庭南向设置外门，外门采用普通防盗门且其位置位于中庭南向墙面的中心处。作为整栋农宅的枢纽，中庭部分可提高农宅的采光效果与通风能力。

位于卧室、厨房和储物间上方的屋顶采用普通彩钢板及一般的铝合金框架，框架角度为30°，中庭屋顶采用填充相变材料的双层玻璃屋顶，且其高度要略高于彩钢板的普通屋顶，中庭屋顶的框架与普通屋顶的框架一体，其倾角也为30°。为保证中庭有良好的采光效果，其北向侧玻璃屋顶上保留未填充相变材料的双层玻璃，其面积占北向双层玻璃面积的1/2，位于北向侧的中心位置。

双层玻璃通过半隐框方式进行安装，双层玻璃镶嵌在支撑框架的内梁上，相邻玻璃单元采用连接件及密封胶密封胶接缝处理，玻璃与连接部外侧的隐框间用硅酮结构密封胶连接，使该部分有更好的承载能力、排、防水能力及气密性和水密性。在南向玻璃坡屋顶的相变材料中添加蛇形通风管，主要是为了提高农宅冬季的通风效果，通风管材料为普通玻璃，其规格可按双层玻璃规格定制，考虑到我国冬季不同风向的频率，将与外界相连的通风管口朝西侧安装，通风管尾部通过屋顶与室内空气相通。安装时应在屋顶的支撑框架与双层玻璃预留大于通风管直径10mm的小孔，以便通风管可以顺利通过，之后用密封胶将小孔与通风管之间的空隙密封。

附加阳光间Ⅳ的安装方法与玻璃屋顶的安装方法相同，同样采用半隐框方式，其框架同样也采用铝合金框架，附加阳光间Ⅳ顶部采用坡度设计，其铝合金框架的坡度为10°-15°。为保证卧室采光，在阳光间的上、左、右侧分别留出未填充相变材料的双层玻璃，顶部未填充的面积约为顶部整体的1/8，左右两侧未填充相变材料的面积约占两侧整体面积的1/2，阳光间的门窗开在南侧，并且不填充相变材料，其面积约占附加阳光间整个南向面的1/3。同样采用以普通玻璃为材料的蛇形通风管，该种通风管只安装在附加阳光间顶部部分填充相变材料的玻璃中，主要为卧室提供通风，与玻璃屋顶通风管安装不同之处在于该通风管管口朝南，除在框架及顶部的双层玻璃侧面预留大于通风管直径10mm的小孔外，在南向玻璃上也应留出相同小孔以便通风管安装，之后用密封胶将小孔与通风管出的空隙密封。

本发明利用热压通风和相变的原理，可以有效地维持室内环境稳定，空气质量佳。将蛇形通风管安装在相变材料内可以充分利用相变材料发生相变时的冷量及热量制冷或加热从外界进入通风管的空气，降低室外空气与室内空气的温差。同时相变材料的导热系数很小，相对于普通双层玻璃屋顶，在一定程度上起到保温的作用。该发明兼顾室内温度与空气质量，适用范围广，结构简单，加工方便，避免了复杂的机械安装与施工，节能环保，符合当代建筑节能发展需求。

Claims (1)

1.一种带中庭的农村住宅太阳房，其特征在于：该太阳房包括带有中庭的住宅主体Ⅱ和附加阳光间Ⅳ，带有中庭的住宅主体Ⅱ的中庭屋顶为蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ，蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ的两侧为坡屋顶Ⅲ；所述附加阳光间Ⅳ位于带有中庭的住宅主体Ⅱ的南侧；所述附加阳光间Ⅳ为双层玻璃结构，该双层玻璃结构顶层的部分双层玻璃内填充有相变材料，所述相变材料内埋设有用于通风的蛇形通风管，该蛇形通风管的一端管口朝南，其另一端管口位于室内；所述双层玻璃结构的顶层为从北至南向下倾斜设计；所述双层玻璃结构的两侧和南面的部分双层玻璃内填充有相变材料；所述附加阳光间Ⅳ的门窗朝南，且其双层玻璃内未填充相变材料；所述双层玻璃结构采用半隐框方式，双层玻璃镶嵌于支撑框架的内梁上，且内梁上预留有大于通风管直径10mm的小孔，相邻玻璃单元间用连接件连接及密封胶接缝处理；所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ的南朝向双层玻璃内填充有相变材料，该相变材料内埋设有用于通风的蛇形通风管；所述蛇形通风管的一端管口朝西，其另一端管口位于室内；所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ的北朝向双层玻璃内未填充有相变材料，该未填充有相变材料双层玻璃的面积为整个北朝向双层玻璃面积的二分之一；所述相变材料为石蜡；所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ高于两侧的坡屋顶Ⅲ；所述蓄能通风玻璃坡屋顶Ⅰ采用半隐框方式，双层玻璃镶嵌于支撑框架的内梁上，且内梁上预留有大于通风管直径10mm的小孔，相邻玻璃单元间用连接件连接及密封胶接缝处理；所述带有中庭的住宅主体Ⅱ的北侧为厨房和储藏室，其南侧为两个卧室，中部为中庭；所述带有中庭的住宅主体Ⅱ的墙体采用混凝土砌块材料并在外层通过聚苯板保温材料进行保温，其南向墙体装饰面采用棕色颜色进行装饰；所述附加阳光间Ⅳ采用铝合金框架，该铝合金框架的坡度为10°至15°。