CN109972859A - 适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅 - Google Patents
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Abstract
一种适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，涉及建筑结构技术领域，它包括建筑主体，建筑主体为南北朝向，建筑主体为两层楼结构，建筑主体二楼为阳光房，阳光房南侧墙体为玻璃防护墙，玻璃防护墙由若干个双层玻璃窗相互连接组成，玻璃防护墙采用半隐框的安装方式，双层玻璃之间用金属练级杆件相连并用密封胶密封，双层玻璃窗玻璃夹层内填充相变材料，玻璃防护墙内设置受温度控制的自动遮阳卷帘，阳光房东侧墙体为集热蓄热墙，阳光房西侧墙体外侧设置可拆卸的玻璃保温层。本适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅解决严寒地区农村阳光房冬季各房间温度不均，室内空气质量差，以及夏季阳光房由于太阳辐射而产生过热和室内舒适性差问题。
Description
技术领域：
本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅。
背景技术：
步入二十一世纪以来，我国现代化建设步伐明显加快，伴随经济的高速发展，城市化进程的不断推进，乡村建设也在快速发展。随着人民生活水平逐步提高，对于建筑室内热舒适性的要求也不断提高。由于我国北方地区，冬季寒冷，农村普遍采取燃烧秸秆、煤等方式采暖，不仅造成资源大量浪费，同时排出的气体污染环境。为了减少室内热损失，现有农村住宅建筑围护结构保温、气密性较好，通过门窗及维护结构渗透到室内的新鲜空气较少，室内空气不流通，空气质量差。
现有的农村被动式阳光房住宅仅在建筑的南侧增加玻璃阳光房，这样虽然在冬季起到一定程度的保温作用，但是其太阳能的不稳定性对室内造成影响，并且室内各个房间温度不均匀；同时夏季又存在过热问题，影响室内热舒适性，增加了采暖和制冷能耗。严寒地区农村被动式阳光房建筑冬季室内温度低，采暖能耗大，空气不流通，室内空气质量差，夏季室内过热是亟待解决的问题。
发明内容：
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，它通过充分利用太阳能，结合相应墙体保温措施，解决严寒地区农村阳光房冬季各房间温度不均，室内空气质量差，以及夏季阳光房由于太阳辐射而产生过热和室内舒适性差问题。
本发明采用的技术方案为：一种适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，包括建筑主体，建筑主体为南北朝向，建筑主体为两层楼结构，建筑主体二层楼的西侧设有平台，平台边缘垂直安装栏杆，栏杆上设有攀爬植物体，建筑主体二楼为阳光房，阳光房南侧墙体为玻璃防护墙，玻璃防护墙由若干个双层玻璃窗相互连接组成，玻璃防护墙采用半隐框的安装方式，双层玻璃之间用金属练级杆件相连并用密封胶密封，双层玻璃窗玻璃夹层内填充相变材料，所述的玻璃防护墙内设置受温度控制的自动遮阳卷帘，所述的阳光房东侧墙体为集热蓄热墙，阳光房西侧墙体外侧设置可拆卸的玻璃保温层。
所述的相变材料为石蜡。
所述的双层玻璃内填充的相变材料为部分填充。
所述的建筑主体两层楼的玻璃还采用直接受益式窗。
所述的集热蓄热墙由重质墙体外侧安装保温板组成，保温板采用聚苯板。
所述的玻璃保温层为蜂窝状硬纸板和玻璃板组成，玻璃板结构为半隐框安装方式，蜂窝状硬纸板位于玻璃板与外墙之间，通过金属架固定于外墙上。
本发明的有益效果是：本适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅通过对建筑材料的合理选用，将太阳能充分利用，为居住者提供一个舒适、健康、经济的生活空间。同时节约能源消耗，提高建筑使用寿命，延长建筑使用周期。
附图说明：
图1是本发明立体图；
图2是本发明侧视图；
图3是本发明玻璃保温层结构图。
具体实施方式：
参照各图，一种适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，包括建筑主体1，建筑主体1为南北朝向，建筑主体1为两层楼结构，建筑主体1二层楼的西侧设有平台，平台边缘垂直安装栏杆3，栏杆3上设有攀爬植物体，建筑主体2二楼为阳光房2，阳光房2南侧墙体为玻璃防护墙，玻璃防护墙由若干个双层玻璃窗4相互连接组成，玻璃防护墙采用半隐框的安装方式，双层玻璃4之间用金属练级杆件相连并用密封胶密封，双层玻璃窗4玻璃夹层内填充相变材料，所述的玻璃防护墙内设置受温度控制的自动遮阳卷帘6，所述的阳光房2东侧墙体为集热蓄热墙7，阳光房2西侧墙体外侧设置可拆卸的玻璃保温层8。所述的相变材料为石蜡。所述的双层玻璃4内填充的相变材料为部分填充。所述的建筑主体1两层楼的玻璃还采用直接受益式窗5。所述的集热蓄热墙7由重质墙体外侧安装保温板组成，保温板采用聚苯板。所述的玻璃保温层8为蜂窝状硬纸板和玻璃板组成，玻璃板结构为半隐框安装方式，蜂窝状硬纸板位于玻璃板与外墙之间，通过金属架固定于外墙上。
本适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，包括建筑部分Ⅰ和被动式采暖部分Ⅱ。所述被动式农村建筑Ⅰ包括建筑主体1及阳光房2部分，建筑南北朝向，整体偏向东或偏向西5～10度，平面呈矩形，建筑西侧二层的室外平台栏杆上种植攀爬植物3；所述被动式采暖部分分为玻璃防护墙和直接受益式窗5。玻璃防护墙为双层玻璃4，部分双层玻璃4内填充相变材料，部分玻璃未填充相变材料；所述相变材料为石蜡；所述双层玻璃4的顶层从北至南向下倾斜，二层距地面900毫米高处双层玻璃由南向北倾斜，一层双层玻璃与地面垂直；所述玻璃结构采用半隐框方式，双层玻璃4嵌在支撑框架的内梁上，双层玻璃4之间用金属练级杆件相连并用密封胶密封；所述玻璃防护墙内设置受温度控制的自动遮阳卷帘6；所述阳光房内东侧墙体为集热蓄热墙7；所述集热蓄热墙7由重质墙体外侧安装保温板，该保温板为聚苯板，重质墙体吸收太阳热能效果好，储存大量热量，外加保温板减少了室外温度降低时，重质墙体的热量损失，同时，该集热蓄热墙7外设置保温层，白天储存热量在夜间向室内释放热量，减小室内温差，延迟并衰减温度峰值；所述阳光房2西墙外侧设置可拆卸的玻璃保温层8玻璃保温层为蜂窝状硬纸板和玻璃板组成，玻璃板结构为半隐框安装，蜂窝状硬纸板位于玻璃板与外墙之间，用金属架固定于外墙上。
阳光房部分包括建筑主体1及附加阳光房2部分，建筑主体为南北朝向，平面呈矩形在建筑北侧以及西侧布置辅助房间，在冬季可以抵御西北风直接进入到使用房间。在建筑的南侧集中布置使用空间。建筑西侧二层设置室外平台3，平台栏杆上种植攀爬植物3。
被动式采暖部分分为建筑外的阳光房和直接受益式窗。直接受益式窗的窗地面积比为1:3。
双层玻璃4设有填充相变材料（相变材料为石蜡）的双层玻璃采光坡屋顶，双层玻璃的顶层从北至南向下倾斜，二层距地面900毫米高处双层玻璃由南向北倾斜，一层双层玻璃与地面垂直。屋面倾斜可吸收更多太阳光，考虑采光效果，其中部分玻璃未填充相变材料
玻璃结构采用半隐框方式，双层玻璃4嵌在支撑框架的内梁上，玻璃防护墙的双层玻璃4通过半隐框方式进行安装。双层玻璃之间用金属练级杆件相连并用密封胶密封。
在冬季使用时：北方地区冬季风向以西北风为主，在建筑的北侧和西侧设置辅助空间，作为空气阻尼区，抵挡冬季西北风直接渗透使用房间中，，减缓使用房间内的热量流失。白天，太阳通过双层玻璃4照入阳光房2内，加热阳光房2内空气，是室内空间与室外的缓冲空间，延迟并衰减温度峰值部分玻璃内填充石蜡为相变材料，储存太阳热能。阳光房2内的集热蓄热墙体7吸收热量，白天储存热量，墙体外附加保温材料，减少室外温度低于室内温度时，墙体的热量流失。南侧卧室窗为直接受益式窗5，窗地面积比为1:3。不损失过多的热量且增大阳光射入室内的面积。在建筑的西墙上，设置玻璃保温层8，该保温层内为蜂窝状硬纸板组成，保留玻璃与墙体间的空气，结构稳定可以自承重。当下午阳光照射到西面时，该玻璃保温层利用西面阳光，加热硬纸板内的空气，减缓了西墙面西北风的渗入，且减缓室内向室外的温度的传递，减少热量损失。夜间，由于无太阳光照，阳光房2内空气温度降低，相变玻璃将白天储存多的热量向外释放，集热蓄热墙体向室内释放热量，维持室内温度稳定。
在夏季使用时，阳光房2内安装遮阳卷帘6，当温度高于设定温度值时，卷帘打开，遮挡阳光，当温度低于设定值时，卷帘自动收起。西墙的平台栏杆3上种植攀爬植物，不仅吸收太阳光，植物通过光合作用，带走墙体热量，减低室内温度。
综上所述，本适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅通过对建筑材料的合理选用，将太阳能充分利用，为居住者提供一个舒适、健康、经济的生活空间。同时节约能源消耗，提高建筑使用寿命，延长建筑使用周期。
Claims (6)
1.一种适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，其特征在于：包括建筑主体（1），建筑主体（1）为南北朝向，建筑主体（1）为两层楼结构，建筑主体（1）二层楼的西侧设有平台，平台边缘垂直安装栏杆（3），栏杆（3）上设有攀爬植物体，建筑主体（2）二楼为阳光房（2），阳光房（2）南侧墙体为玻璃防护墙，玻璃防护墙由若干个双层玻璃窗（4）相互连接组成，玻璃防护墙采用半隐框的安装方式，双层玻璃（4）之间用金属练级杆件相连并用密封胶密封，双层玻璃窗（4）玻璃夹层内填充相变材料，所述的玻璃防护墙内设置受温度控制的自动遮阳卷帘（6），所述的阳光房（2）东侧墙体为集热蓄热墙（7），阳光房（2）西侧墙体外侧设置可拆卸的玻璃保温层（8）。
2.根据权利要求1所述的适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，其特征在于：所述的相变材料为石蜡。
3.根据权利要求1所述的适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，其特征在于：所述的双层玻璃（4）内填充的相变材料为部分填充。
4.根据权利要求1所述的适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，其特征在于：所述的建筑主体（1）两层楼的玻璃还采用直接受益式窗（5）。
5.根据权利要求1所述的适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，其特征在于：所述的集热蓄热墙（7）由重质墙体外侧安装保温板组成，保温板采用聚苯板。
6.根据权利要求1所述的适用于严寒地区太阳能被动式利用农宅，其特征在于：所述的玻璃保温层（8）为蜂窝状硬纸板和玻璃板组成，玻璃板结构为半隐框安装方式，蜂窝状硬纸板位于玻璃板与外墙之间，通过金属架固定于外墙上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190705 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |