CN110424530B - 一种大空间通风节能建筑结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大空间通风节能建筑结构,该建筑结构旨在解决现今的大空间建筑对其工作区域内的环境调控能耗高,而且构造复杂,施工维护成本高,并且存在较多漏洞的的技术问题。该建筑结构包括有相变内墙Ⅰ、相变外墙、相变内墙Ⅱ等,建筑体外侧下部固定安装有相变内墙Ⅰ,所述相变内墙Ⅰ外侧间隔地固定安装有相变外墙,所述相变内墙Ⅰ底部贯穿式地安装有回风机,所述相变内墙Ⅰ上方固定安装有相变内墙Ⅱ,所述相变内墙Ⅱ外侧间隔地固定安装有玻璃盖板。该建筑结构针对大空间建筑通风特点,突破性地改进相变围护结构,不仅极大地改善了工作区域内的通风,还能极大地减少太阳辐射和传热,降低冷负荷,利于保温,极大地降低了环境调节能耗。
Description
技术领域
本发明属于建筑通风节能技术领域,具体属于调节大空间内工作区域环境的建筑结构。
背景技术
目前,针对大空间建筑区域内的环境调节,为了降低建筑能耗与提高室内的空气品质,一般都会采用分层空调的方式,这样可以对大空间建筑下部人员居留的区域进行空调,而对上部空间不进行空调调节。有别于一般小型室内空间环境中全室相对均匀的气流和温度分布,大空间往往呈现出变化较大的分布特点,特别是垂直方向上有着明显的温度梯度。无论是夏季还是冬季,在大空间建筑区域内,由于空气密度差造成的热对流都会使得大空间建筑室内存在垂直温度梯度;而采用分层空调的大空间建筑,在垂直方向上可划分成等温空调区、对流主区域、顶部热滞留区域。现有的分层空调技术虽然能较好地实现空调区的调控,但能耗还是相对很高,而且冷热负荷主要来自于围护结构传热和太阳辐射得热。
为了降低建筑能耗,提高能源利用率并实现节能减排,行业内研发出了能在恒定温度下进行吸热或放热的储能材料,即相变材料,现在该材料在建筑行业内已经得到了广泛的利用,其可用于保温隔热、太阳能利用、余热回收等,以此便可以提高建筑中的能源利用效率。在建筑领域中,人们也针对相变材料进行创新性利用,如公布号为CN108425427A的发明申请“一种高节能型储能建筑”,其包括太阳能屋顶、相变墙体、通风系统、供水系统、热交换系统,其通过相变墙体能够提高室内气温的变化速率,即夏季白天室内温度上升更加缓慢,冬季夜间室内温度下降更加缓慢,且降低最高温度和最低温度,提高室内舒适性且达到节能的目的;又如在公布号CN107419819A的发明申请“一种含有双层相变材料板的储能建筑墙体结构”,其墙体结构从室外到室内依次包括外饰面板、外保温板、外定形相变材料板、墙体层、内定形相变材料板、内保温板和内饰面板,其外定形相变材料板和内定形相变材料板均是由无机复合相变材料及其封装材料所制成,且该发明在制备无机复合相变材料的过程中添加了适量的成核剂和增稠剂,并与多孔载体材料复合,解决了无机水合盐或共晶盐的过冷和相分离等问题,可以在一年四季中提高墙体热性能,达到改善居住舒适度和降低能耗。虽然上述2件专利各有特点,且在理想状态下能实现一定的功能,但若针对大空间建筑区域内的使用,实际操作中却又存在一定的问题,即针对大空间建筑中相变墙体内设置气流通道、毛细管网等构造较复杂,施工维护成本高,而且相变材料经过长时间的热循环后性能下降、无机盐的腐蚀和可能导致渗漏等情况。因此,为了解决上述技术问题,亟需对现有的大空间建筑区域内的环境调节结构加以改进创新,以适应其自身的特殊性。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明的旨在解决现今的大空间建筑对其工作区域内的环境调控能耗高,而且构造复杂,施工维护成本高,并且存在较多漏洞的的技术问题,提供了一种大空间通风节能建筑结构。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了这样一种大空间通风节能建筑结构,该建筑结构包括有相变内墙Ⅰ、相变外墙、射流风机、新风管、回风机、相变内墙Ⅱ、玻璃盖板、调风阀Ⅰ、调风阀Ⅱ、排风管、相变顶板、相变三角顶、斜屋顶支架;建筑体外侧下部固定安装有相变内墙Ⅰ,所述相变内墙Ⅰ外侧间隔地固定安装有相变外墙,所述相变内墙Ⅰ底部贯穿式地安装有回风机,所述相变内墙Ⅰ上方固定安装有相变内墙Ⅱ,所述相变内墙Ⅱ外侧间隔地固定安装有玻璃盖板,所述相变内墙Ⅰ与相变内墙Ⅱ之间贯穿式地安装有射流风机,所述射流风机的气流入口连接有新风管,所述新风管贯穿地穿过相变外墙,所述相变内墙Ⅱ的顶部上开有风口Ⅰ,所述相变内墙Ⅱ与玻璃盖板之间阻隔式地固定安装有调风阀Ⅰ,所述调风阀Ⅰ上方的玻璃盖板上开有风口Ⅱ,建筑体在所述相变内墙Ⅱ及内侧顶部覆盖式地固定安装有相变顶板,所述相变顶板上方间隔地固定安装有斜屋顶支架,所述斜屋顶支架上安装有相变三角顶,所述相变内墙Ⅱ与玻璃盖板间隔区域的上方固定安装有调风阀Ⅱ,所述调风阀Ⅱ的气流出口处连接有排风管;其中,所述相变内墙Ⅰ由外到内的结构分别为隔热层Ⅰ、相变板Ⅰ、装饰层Ⅰ,所述相变外墙由外到内的结构分别为防护层、相变板Ⅱ、隔热层Ⅱ,所述相变内墙Ⅱ由外到内的结构分别为集热金属层、相变板Ⅲ、隔热层Ⅲ、装饰层Ⅱ。
优选地,所述相变内墙Ⅰ与相变外墙的高度为3-5m,并且所述相变内墙Ⅰ与相变外墙的间隔为10-20cm。
优选地,所述相变内墙Ⅱ与玻璃盖板的高度为5-15m,并且所述相变内墙Ⅱ与玻璃盖板的间隔为10-20cm。
优选地,所述相变顶板与斜屋顶支架的间隔为10-20cm。
优选地,所述相变板Ⅰ由多孔载体材料和相变材料组成,所述相变板Ⅰ的多孔载体材料为膨胀珍珠岩、硅藻土、海泡石、蒙脱土、粉煤灰、活性炭中的一种或多种,所述相变板Ⅰ的相变材料的相变温度为23-28℃。
其中,该相变板Ⅰ的相变材料可以为无机相变材料、有机相变材料或复合相变材料。
进一步的,所述相变板Ⅰ的相变材料是质量分数为30%~50%硬脂酸、50%~70%月桂酸的混合物。
优选地,所述相变板Ⅱ由多孔载体材料和相变材料组成,所述相变板Ⅱ的多孔载体材料为膨胀珍珠岩、硅藻土、海泡石、蒙脱土、粉煤灰、活性炭中的一种或多种,所述相变板Ⅱ的相变材料的相变温度为30-35℃。
其中,该相变板Ⅱ的相变材料可以为无机相变材料、有机相变材料或复合相变材料。
进一步的,所述相变板Ⅱ的相变材料是质量分数为50%~70%月桂酸、30%~50%棕榈酸的混合物。
优选地,所述相变板Ⅲ由多孔载体材料和相变材料组成,所述相变板Ⅲ的多孔载体材料为膨胀珍珠岩、硅藻土、海泡石、蒙脱土、粉煤灰、活性炭中的一种或多种,所述相变板Ⅲ的相变材料的相变温度为30-40℃。
其中,该相变板Ⅲ的相变材料可以为无机相变材料、有机相变材料或复合相变材料。
进一步的,所述相变板Ⅲ的相变材料是质量分数为30%~70%十四酸、30%~70%十六醇的混合物。
优选地,所述相变顶板中的相变材料的相变温度为30-36℃。
其中,该相变顶板中的相变材料可以为无机相变材料、有机相变材料或复合相变材料。
进一步的,所述相变顶板中的相变材料是质量分数为30%~60%硬脂酸、40%~70%十四醇的混合物。
优选地,所述相变三角顶中的相变材料的相变温度为40-50℃。
其中,该相变三角顶中的相变材料可以为无机相变材料、有机相变材料或复合相变材料。
进一步的,所述相变三角顶中的相变材料是质量分数为30%~50%硬脂酸、50%~70%十四酸的混合物。
优选地,所述排风管上固定安装有风帽;利用风帽可防止外部垃圾及异物进入相变内墙Ⅱ与玻璃盖板之间,安装结构的安全性。
优选地,所述新风管的进气口处设置有过滤网;这样可以保证进入建筑物内空气的清洁度。
优选地,所述集热金属层的材质为铝、铝合金、铜或铜合金。
其中,各出风口可通过电动调节阀电动控制,从而根据气流需要,调节出风口的开启角度进行通风,自动控制各阀门的开启程度。
此外,在本发明的建筑结构中还可在建筑墙体上一定位置安装排风机,利用排风机提高气流循环,实现加强排风,从而减少空气的滞留时间。
上述建筑结构进行通风的工作原理为:室外的新鲜冷空气或经空调冷却的新鲜冷空气通过新风管,由射流风机加压后送入到该建筑结构的工作区域中(该工作区域为本发明建筑结构中用户正常使用的区域,即靠近地面的3-5米区域,可用于办公等),并在工作区域中与内部原有空气混合变热,且形成回流且逐渐下降,之后经回风机进入到相变内墙Ⅰ与相变外墙间隔的中空区域中形成回风,进入相变内墙Ⅰ与相变外墙的中空区域中的空气还会与新风管中的新鲜冷空气进行一定程度的冷热交换,并且其中部分气流会再次通过射流风机加压送入工作区域,形成气流循环。而部分未再次进入射流风机的部分气流则通过调风阀Ⅰ向上流动,进入相变内墙Ⅱ和玻璃盖板间隔的中空区域中,该部分回流空气结合通过风口Ⅱ自然进入的空气经太阳辐射加热后在相变内墙Ⅱ和玻璃盖板间隔的中空区域中向上运动,同时,相变顶板与斜屋顶支架间隔的中空区域中的热空气在负压作用下流动,进入相变内墙Ⅱ和玻璃盖板间隔的中空区域中,两股气流混合在一起后将继续上升,并通过调风阀Ⅱ和排风管排出。
工作区域中的一部分空气受热后也会流入到非空调区中(该非空调区为本发明建筑结构中用户一般无法使用的区域,即远离地面的5-15米区域,一般不可以用),此时,结合相变内墙Ⅱ的作用,也可以在一定程度上降低非空调区的空气温度,从而减少了工作区域和非空调区的对流和辐射,降低了工作区域的温度。此外,工作区域由于相变内墙Ⅰ和相变外墙的共同作用,使得工作区域冷负荷减少,有利于降低工作区域温度,而且,相变顶板可以吸收部分来自非空调区的热量,并由相变顶板与斜屋顶支架间隔的中空区域中的空气带走,进一步降低非空调区的温度。
(3)有益效果
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明的建筑结构针对大空间建筑通风特点,突破性地改进相变围护结构,利用其外围结构使工作区域形成一个良好的通风区域,不仅极大地改善了工作区域内的通风,并且通过对非空调区的分层循环,结合工作区域内上部热空气的流动,同时,利用各相变围护结构还能极大地减少太阳辐射和传热,降低冷负荷,利于保温,极大地降低了环境调节能耗。
此外,本发明的建筑结构使用最适合室内大空间建筑用的相变材料及载体,使制得的定形相变板保温隔热效果好,在采暖季节可以对室内的热量进行储存利用,减小热能损失,在供冷季节又可以大量吸收室外通过墙体的热量,防止过多的热流进入室内,从而可以在一年四季中提高墙体热性能,达到改善室内舒适度和降低能耗,且充分利用太阳能,可有效促进大空间建筑的应用和发展。
附图说明
为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术中描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施方式,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明大空间通风节能建筑结构一种实施方式的结构示意图。
图2为本发明大空间通风节能建筑结构一种实施方式中相变内墙Ⅰ的结构示意图。
图3为本发明大空间通风节能建筑结构一种实施方式中相变外墙的结构示意图。
图4为本发明大空间通风节能建筑结构一种实施方式中相变内墙Ⅱ的结构示意图。
附图中的标记为:1-工作区域,2-非空调区,3-相变内墙Ⅰ,4-相变外墙,5-射流风机,6-新风管,7-回风机,8-相变内墙Ⅱ,9-玻璃盖板,10-风口Ⅰ,11-调风阀Ⅰ,12-风口Ⅱ,13-调风阀Ⅱ,14-排风管,15-风帽,16-相变顶板,17-相变三角顶,18-斜屋顶支架,19-排风机,20-建筑内墙,31-隔热层Ⅰ,32-相变板Ⅰ,33-装饰层Ⅰ,41-防护层,42-相变板Ⅱ,43-隔热层Ⅱ,81-集热金属层,82-相变板Ⅲ,83-隔热层Ⅲ,84-装饰层Ⅱ。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述,以进一步阐述本发明,显然,所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式,而不是全部的样式。
本具体实施方式的安装结构如图1-4所示,图1为该大空间通风节能建筑结构的示意图,图2为其中相变内墙Ⅰ3的结构示意图,图3为其中相变外墙4的结构示意图,图4为其中相变内墙Ⅱ8的结构示意图。其具体结构为,建筑体外侧下部固定安装有相变内墙Ⅰ3,相变内墙Ⅰ3外侧间隔地固定安装有相变外墙4,相变内墙Ⅰ3与相变外墙4的高度为4m,并且相变内墙Ⅰ3与相变外墙4的间隔为15cm;相变内墙Ⅰ3底部贯穿式地安装有回风机7,相变内墙Ⅰ3上方固定安装有相变内墙Ⅱ8,相变内墙Ⅱ8外侧间隔地固定安装有玻璃盖板9,相变内墙Ⅱ8与玻璃盖板9的高度为10m,并且所述相变内墙Ⅱ8与玻璃盖板9的间隔为15cm;相变内墙Ⅰ3与相变内墙Ⅱ8之间贯穿式地安装有射流风机5,射流风机5的气流入口连接有新风管6,新风管6贯穿地穿过相变外墙4,新风管6的进气口处设置有过滤网,相变内墙Ⅱ8的顶部上开有风口Ⅰ10,相变内墙Ⅱ8与玻璃盖板9之间阻隔式地固定安装有调风阀Ⅰ11,调风阀Ⅰ11上方的玻璃盖板9上开有风口Ⅱ12,建筑体在相变内墙Ⅱ8及内侧顶部覆盖式地固定安装有相变顶板16,相变顶板16上方间隔地固定安装有斜屋顶支架18,相变顶板16与斜屋顶支架18的间隔为15cm,斜屋顶支架18上安装有相变三角顶17,相变内墙Ⅱ8与玻璃盖板9间隔区域的上方固定安装有调风阀Ⅱ13,调风阀Ⅱ13的气流出口处连接有排风管14,排风管14上固定安装有风帽15;其中,相变内墙Ⅰ3由外到内的结构分别为隔热层Ⅰ31、相变板Ⅰ32、装饰层Ⅰ33,相变外墙4由外到内的结构分别为防护层41、相变板Ⅱ42、隔热层Ⅱ43,相变内墙Ⅱ8由外到内的结构分别为集热金属层81、相变板Ⅲ82、隔热层Ⅲ83、装饰层Ⅱ84,其中,集热金属层81的材质为铝合金。
此外,相变板Ⅰ32、相变板Ⅱ42、相变板Ⅲ82均由多孔载体材料和相变材料组成,相变板Ⅰ32的多孔载体材料为膨胀珍珠岩和硅藻土混合而成,相变板Ⅱ42的多孔载体材料为海泡石和蒙脱土混合而成,相变板Ⅲ82的多孔载体材料为粉煤灰和活性炭混合而成,相变板Ⅰ32的相变材料的相变温度为23-28℃,相变板Ⅱ42的相变材料的相变温度为30-35℃,相变板Ⅲ82的相变材料的相变温度为30-40℃,相变顶板16中的相变材料的相变温度为30-36℃,相变三角顶17中的相变材料的相变温度为40-50℃,并且,相变板Ⅰ32的相变材料是质量分数为40%硬脂酸和60%月桂酸的混合物,相变板Ⅱ42的相变材料是质量分数为60%月桂酸和40%棕榈酸的混合物,相变板Ⅲ82的相变材料是质量分数为50%十四酸和50%十六醇的混合物,相变顶板16中的相变材料是质量分数为450%硬脂酸和55%十四醇的混合物,相变三角顶17中的相变材料是质量分数为40%硬脂酸、60%十四酸的混合物。
其具体的使用实施例如下。
建筑结构运行后,室外的新鲜冷空气或经空调冷却的新鲜冷空气通过新风管6,由射流风机5加压后送入到该建筑结构的工作区域1中,并在工作区域1中与内部原有空气混合变热,且形成回流且逐渐下降,之后经回风机7进入到相变内墙Ⅰ3与相变外墙4间隔的中空区域中形成回风,进入相变内墙Ⅰ3与相变外墙4的中空区域中的空气还会与新风管6中的新鲜冷空气进行一定程度的冷热交换,并且其中部分气流会再次通过射流风机5加压送入工作区域1,形成气流循环。而部分未再次进入射流风机5的部分气流则通过调风阀Ⅰ11向上流动,进入相变内墙Ⅱ8和玻璃盖板9间隔的中空区域中,该部分回流空气结合通过风口Ⅱ12自然进入的空气经太阳辐射加热后在相变内墙Ⅱ8和玻璃盖板9间隔的中空区域中向上运动,同时,相变顶板16与斜屋顶支架18间隔的中空区域中的热空气在负压作用下流动,进入相变内墙Ⅱ8和玻璃盖板9间隔的中空区域中,两股气流混合在一起后将继续上升,并通过调风阀Ⅱ13和排风管14排出。工作区域1中的一部分空气受热后也会流入到非空调区2中,此时,结合相变内墙Ⅱ8的作用,也可以在一定程度上降低非空调区2的空气温度,从而减少了工作区域1和非空调区2的对流和辐射,降低了工作区域1的温度。此外,工作区域1由于相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的共同作用,使得工作区域1冷负荷减少,有利于降低工作区域1温度,而且,相变顶板16可以吸收部分来自非空调区2的热量,并由相变顶板16与斜屋顶支架18间隔的中空区域中的空气带走,进一步降低非空调区2的温度。
在夏季,建筑系统运行后,室外空气经新风管6与相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中的空气混合,并对气流进行一定的制冷,并由射流风机5加压后送入工作区域1,冷空气下降在工作区域1形成空气回流,空气通过回风机7进入相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中与新风管6中的新鲜冷空气进行一定程度的冷热交换,并且其中部分气流会再次通过射流风机5加压送入工作区域1,形成气流循环。在23-28℃条件下相变内墙Ⅰ3内的相变板Ⅰ32开始熔化吸热,减少室内空气热量,控制室内温度上升,减少冷负荷;在30-35℃条件下相变外墙4内的相变板Ⅱ42开始熔化吸热,储存太阳辐射得热,减少向相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中空气的传热,减少冷负荷;在相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中的回风一部分经过调风阀Ⅰ11进入相变内墙Ⅱ8和玻璃盖板9的中空区域中,在太阳辐射加热下密度变小,空气在热压差作用下继续向上运动,形成烟囱效应,带走辐射得热,同时设置相变内墙Ⅱ8外侧的集热金属层81吸收热量,并传递给相变内墙Ⅱ8中的相变板Ⅲ82,在35-40℃条件下相变板相变内墙Ⅱ8开始熔化吸热储存,在隔热层Ⅲ83阻挡下减少了向建筑室内非空调区2的传热。相变三角顶17内使用了相变温度可达40-50℃的相变材料,吸收来自太阳辐射得热,相变顶板16和斜屋顶支架18的中空区域中的空气受热后在热压下流入排风管14,大大减少了屋顶对室内的传热量,同时相变顶板16中的相变材料30-36℃条件下开始熔化吸热储存,使得相变顶板16下方滞留的热空气温度降低,滞留热空气在风口Ⅰ10负压作用下可以流入相变内墙Ⅱ8和玻璃盖板9的中空区域中,当排风不足时,还可以开启排风机19加强排风,减少热空气的滞留时间。
在冬季,建筑系统运行后,室外空气经新风管6和相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中的空气混合,并对气流进行一定的加热,并由射流风机5加压后送入工作区域1,冷空气下降在工作区域1形成空气回流,空气通过回风机7进入相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中与新风管6中的新鲜冷空气进行一定程度的冷热交换,在相变内墙Ⅰ3与相变外墙4作用下保温,并且其中部分气流会再次通过射流风机5加压送入工作区域1,形成气流循环。低于23-28℃条件下相变内墙Ⅰ3内的相变板Ⅰ32开始凝固放热,减少向相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中传热,减少热负荷。低于30-35℃条件下相变外墙4内的相变板Ⅱ42开始凝固放热,减少向室外传热,减少热负荷。在相变内墙Ⅰ3和相变外墙4的中空区域中的回风一部分经过调风阀Ⅰ11进入相变内墙Ⅱ8和玻璃盖板9的中空区域中,在太阳辐射加热下密度变小,在热压差作用下空气继续向上运动,形成烟囱效应,将辐射得热由风口Ⅰ10进入非空调区2,同时设置于相变内墙Ⅱ8外侧的集热金属层81吸收热量,并传递给相变内墙Ⅱ8中的相变板Ⅲ82,相变板Ⅲ82在35-40℃条件下开始熔化吸热储存。关闭调风阀Ⅱ13,相变顶板16和相变三角顶17吸热后,传递给相变顶板16和斜屋顶支架18的中空区域中的空气,形成空气层可起到保温作用,大大减少了室内热量向屋顶的传递。
以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节,而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将上述具体实施方式看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照各实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种大空间通风节能建筑结构,其特征在于,该建筑结构包括有相变内墙Ⅰ(3)、相变外墙(4)、射流风机(5)、新风管(6)、回风机(7)、相变内墙Ⅱ(8)、玻璃盖板(9)、调风阀Ⅰ(11)、调风阀Ⅱ(13)、排风管(14)、相变顶板(16)、相变三角顶(17)、斜屋顶支架(18);建筑体外侧下部固定安装有相变内墙Ⅰ(3),所述相变内墙Ⅰ(3)外侧间隔地固定安装有相变外墙(4),所述相变内墙Ⅰ(3)底部贯穿式地安装有回风机(7),所述相变内墙Ⅰ(3)上方固定安装有相变内墙Ⅱ(8),所述相变内墙Ⅱ(8)外侧间隔地固定安装有玻璃盖板(9),所述相变内墙Ⅰ(3)与相变内墙Ⅱ(8)之间贯穿式地安装有射流风机(5),所述射流风机(5)的气流入口连接有新风管(6),所述新风管(6)贯穿地穿过相变外墙(4),所述相变内墙Ⅱ(8)的顶部上开有风口Ⅰ(10),所述相变内墙Ⅱ(8)与玻璃盖板(9)之间阻隔式地固定安装有调风阀Ⅰ(11),所述调风阀Ⅰ(11)上方的玻璃盖板(9)上开有风口Ⅱ(12),建筑体在所述相变内墙Ⅱ(8)及内侧顶部覆盖式地固定安装有相变顶板(16),所述相变顶板(16)上方间隔地固定安装有斜屋顶支架(18),所述斜屋顶支架(18)上安装有相变三角顶(17),所述相变内墙Ⅱ(8)与玻璃盖板(9)间隔区域的上方固定安装有调风阀Ⅱ(13),所述调风阀Ⅱ(13)的气流出口处连接有排风管(14);其中,所述相变内墙Ⅰ(3)由外到内的结构分别为隔热层Ⅰ(31)、相变板Ⅰ(32)、装饰层Ⅰ(33),所述相变外墙(4)由外到内的结构分别为防护层(41)、相变板Ⅱ(42)、隔热层Ⅱ(43),所述相变内墙Ⅱ(8)由外到内的结构分别为集热金属层(81)、相变板Ⅲ(82)、隔热层Ⅲ(83)、装饰层Ⅱ(84);
其中,所述相变内墙Ⅰ(3)与相变外墙(4)的高度为3-5m,并且所述相变内墙Ⅰ(3)与相变外墙(4)的间隔为10-20cm;
其中,所述相变内墙Ⅱ(8)与玻璃盖板(9)的高度为5-15m,并且所述相变内墙Ⅱ(8)与玻璃盖板(9)的间隔为10-20cm;
其中,所述相变顶板(16)与斜屋顶支架(18)的间隔为10-20cm;
其中,述排风管(14)上固定安装有风帽(15);
其中,所述新风管(6)的进气口处设置有过滤网;
其通风过程是,室外的新鲜冷空气或经空调冷却的新鲜冷空气通过新风管(6),由射流风机(5)加压后送入到该建筑结构的工作区域(1)中,并在工作区域(1)中与内部原有空气混合变热,且形成回流且逐渐下降,之后经回风机(7)进入到相变内墙Ⅰ(3)与相变外墙(4)间隔的中空区域中形成回风,进入相变内墙Ⅰ(3)与相变外墙(4)的中空区域中的空气还会与新风管(6)中的新鲜冷空气进行一定程度的冷热交换,并且其中部分气流会再次通过射流风机(5)加压送入工作区域(1),形成气流循环;而部分未再次进入射流风机(5)的部分气流则通过调风阀Ⅰ(11)向上流动,进入相变内墙Ⅱ(8)和玻璃盖板(9)间隔的中空区域中,该部分回流空气结合通过风口Ⅱ(12)自然进入的空气经太阳辐射加热后在相变内墙Ⅱ(8)和玻璃盖板(9)间隔的中空区域中向上运动,同时,相变顶板(16)与斜屋顶支架(18)间隔的中空区域中的热空气在负压作用下流动,进入相变内墙Ⅱ(8)和玻璃盖板(9)间隔的中空区域中,两股气流混合在一起后将继续上升,并通过调风阀Ⅱ(13)和排风管(14)排出;
工作区域(1)中的一部分空气受热后也会流入到非空调区(2)中,此时,结合相变内墙Ⅱ(8)的作用,也在一定程度上降低非空调区(2)的空气温度,从而减少了工作区域(1)和非空调区(2)的对流和辐射,降低了工作区域(1)的温度;此外,工作区域(1)由于相变内墙Ⅰ(3)和相变外墙(4)的共同作用,使得工作区域(1)冷负荷减少,降低工作区域(1)温度,而且,相变顶板(16)吸收部分来自非空调区(2)的热量,并由相变顶板(16)与斜屋顶支架(18)间隔的中空区域中的空气带走,进一步降低非空调区(2)的温度。
2.根据权利要求1所述的一种大空间通风节能建筑结构,其特征在于,所述相变板Ⅰ(32)由多孔载体材料和相变材料组成,所述相变板Ⅰ(32)的多孔载体材料为膨胀珍珠岩、硅藻土、海泡石、蒙脱土、粉煤灰、活性炭中的一种或多种,所述相变板Ⅰ(32)的相变材料的相变温度为23-28℃;所述相变板Ⅱ(42)由多孔载体材料和相变材料组成,所述相变板Ⅱ(42)的多孔载体材料为膨胀珍珠岩、硅藻土、海泡石、蒙脱土、粉煤灰、活性炭中的一种或多种,所述相变板Ⅱ(42)的相变材料的相变温度为30-35℃;所述相变板Ⅲ(82)由多孔载体材料和相变材料组成,所述相变板Ⅲ(82)的多孔载体材料为膨胀珍珠岩、硅藻土、海泡石、蒙脱土、粉煤灰、活性炭中的一种或多种,所述相变板Ⅲ(82)的相变材料的相变温度为30-40℃;所述相变顶板(16)中的相变材料的相变温度为30-36℃;所述相变三角顶(17)中的相变材料的相变温度为40-50℃。
3.根据权利要求2所述的一种大空间通风节能建筑结构,其特征在于,所述相变板Ⅰ(32)的相变材料是质量分数为30%~50%硬脂酸、50%~70%月桂酸的混合物;所述相变板Ⅱ(42)的相变材料是质量分数为50%~70%月桂酸、30%~50%棕榈酸的混合物;所述相变板Ⅲ(82)的相变材料是质量分数为30%~70%十四酸、30%~70%十六醇的混合物;所述相变顶板(16)中的相变材料是质量分数为30%~60%硬脂酸、40%~70%十四醇的混合物;所述相变三角顶(17)中的相变材料是质量分数为30%~50%硬脂酸、50%~70%十四酸的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种大空间通风节能建筑结构,其特征在于,所述集热金属层(81)的材质为铝、铝合金、铜或铜合金。
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