CN111456221B - 绿色节能建筑及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及节能建筑的技术领域,尤其是涉及一种绿色节能建筑及其施工方法,包括设于建筑外侧壁的格栅式百叶,格栅式百叶包括边框和叶片,所述叶片内部中空并蓄水,建筑顶部设有蓄水池,蓄水池用于补充或更换叶片内的水。针对现有技术存在的不足,本发明合理利用大自然免费清洁能源:雨水和阳光,减少了空调耗电量,达到了节能减排的效果;实现了自动感应建筑两侧温差变化后,自动控制整栋建筑的叶片冷、热水交换,节省了人工。
Description
技术领域
本发明涉及节能建筑的技术领域,尤其是涉及一种绿色节能建筑及其施工方法。
背景技术
我国是一个自然资源相对贫乏的国家,随着我国工业化进程的加快,煤、石油等一次性能源的储量在急剧下降并日趋枯竭,能源危机近在咫尺,经济发展与资源、生态环境协调发展显得尤为重要,占用全球资源比例较大的建筑领域节能刻不容缓。随着社会对环保节能、可持续发展的日益重视,绿色建筑已成为未来的发展趋势。根据国务院办公厅转发的《绿色建筑行动方案》,未来我国将重点推进绿色建筑,最大限度地实现节能、节水、节地、节材与环境保护。
所谓绿色节能建筑,就是在建筑的全寿命期内,最大限度地节约资源,提高能源的利用率,保护环境和减少污染,为人们提供健康、舒适、适用和高效的使用空间,与大自然和谐共生。建筑节能有利于减少建筑对环境的影响和破坏,节省能源,节约资源,从根本上促进能源的合理利用,缓解我国能源资源供应不足的现状,对于提高人民群众生活质量、保护环境、保障国家能源安全具有重要意义。
现阶段我国建筑能耗巨大,节能效率低,对环境的影响巨大。目前建筑内部水电主要由配电网的市电和自来水供应,供暖制冷普遍采用空调机组,而没有将大自然水源、阳光、风能、雨水等免费清洁能源合理加以利用。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种绿色节能建筑及其施工方法,具有合理利用大自然免费清洁能源的特点。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的:一种绿色节能建筑,包括设于建筑外侧壁的格栅式百叶,格栅式百叶包括边框和叶片,所述叶片内部中空并蓄水,建筑顶部设有蓄水池,蓄水池用于补充或更换叶片内的水。
通过采用上述技术方案,通过将大自然免费清洁能源:雨水储入叶片,利用水比热容高的特点,提高叶片储存热量的能力,使格栅式百叶的遮阳效果提高,从而降低炎热天气时室内的温度,减少空调制冷的耗电量。天气寒冷时,由于水的比热容大,储水的叶片吸收阳光能量升温后不易散热,也会使靠近叶片的室内温度有所升高,从而降低室内空调制热的耗电量。
综上,合理利用大自然免费清洁能源:雨水和阳光后,可以减少空调耗电量,从而达到节能减排的效果。
优选的,建筑面积较大的两侧中,一侧的一排叶片中水能够流入另一侧的一排叶片中。
通过采用上述技术方案,建筑向阳一侧温度明显高于背阳一侧温度,将向阳叶片中的高温水排至背阳叶片中,再将背阳叶片中的低温水排至向阳叶片中,能够使建筑两侧叶片温度均匀,从而提高建筑上所有叶片吸收的太阳光照热量的总量。
优选的,所述边框包括多排水平的管道,管道呈“口”字形围绕建筑固定,叶片两端分别与相邻两根管道转动连接,且叶片两端与管道相通,叶片端部与管道接通处设有第一电动阀,蓄水池通过排水管连接位置最高的管道,排水管上设有第二电动阀。
通过采用上述技术方案,蓄水池向位置最高的管道补充新水,位置最高的管道通过“口”字形的管道向建筑两侧的叶片补水。
优选的,所述管道包括两根长管和两根短管,短管连接两根长管,长管固定于建筑面积较大的一侧;长管内设有第一旋转直板,第一旋转直板的旋转轴垂直于长管所在的建筑表面;短管内设有第二旋转直板,第二旋转直板的旋转轴垂直于短管所在的建筑表面;第一旋转直板和第二旋转直板分别由第一伺服电机、第二伺服电机独立驱动旋转,第一旋转直板从长管的一端伸至另一端,第二旋转直板从短管的一端伸至另一端,第二旋转直板用于从其中一根第一旋转直板接水。
通过采用上述技术方案,当(建筑高温侧)第一旋转直板正上方的一排叶片底端的第一电动阀开启时,一排叶片内的水漏至第一旋转直板上,同时第一伺服电机驱动第一旋转直板旋转,使第一旋转直板上的水流向一侧的第二旋转直板,水再顺着倾斜的第二旋转直板流至建筑低温侧的长管内;待建筑低温侧的长管接水完毕时,该长管下侧的一排第一电动阀开启,水漏至下一排叶片中,至此完成高温水从建筑高温侧的一排叶片排至建筑低温侧的一排叶片。
同理,接着建筑低温侧的一排叶片中的低温水排至建筑高温侧的一排叶片中,从而完成整栋建筑叶片中水的冷热循环。
优选的,所述第一旋转直板两端旋转的高度范围为管道的上半部分,第二旋转直板两端旋转的高度范围为管道的下半部分。
通过采用上述技术方案,使第二旋转直板可以顺利地接收第一旋转直板上的水。
优选的,所述第一旋转直板和第二旋转直板的两侧均设有挡水板。
通过采用上述技术方案,使水不会从第一旋转直板、第二旋转直板的两侧漏出。
优选的,所述建筑面积较大的两侧中,每侧均设有多个温度传感器,建筑内设有控制器,控制器用于控制第一电动阀和第二电动阀的启闭、第一伺服电机和第二伺服电机的旋转方向。
通过采用上述技术方案,实现了自动感应建筑两侧温差变化后,自动控制整栋建筑的叶片冷、热水交换,节省了人工。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.合理利用大自然免费清洁能源:雨水和阳光,减少了空调耗电量,达到了节能减排的效果;
2.实现了自动感应建筑两侧温差变化后,自动控制整栋建筑的叶片冷、热水交换,节省了人工。
附图说明
图1是绿色节能建筑的立体图;
图2是绿色节能建筑的正视图;
图3是绿色节能建筑的左视图;
图4是第一旋转直板的结构示意图。
图中,1、边框;2、叶片;3、蓄水池;4、管道;5、第一电动阀;6、第二电动阀;7、长管;8、短管;9、第一旋转直板;10、第二旋转直板;11、挡水板;12、第一伺服电机;13、第二伺服电机;14、排水管;15、温度传感器;16、控制器;17、旋转轴。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1,为本发明公开的一种绿色节能建筑,包括设于建筑外侧壁的格栅式百叶,格栅式百叶由边框1与多排中空的叶片2组成。建筑呈长方体形状,建筑仅两个较大侧面安装叶片2。
如图1所示,边框1由多个沿建筑高度方向等距分布的水平管道4组成,管道4为方管。每根管道4又是由两根长管7与两根短管8焊接而成,管道4连接两根长管7,长管7固定于建筑面积较大的一侧,短管8固定于建筑面积较小的一侧,管道4呈“口”字形围绕建筑固定。叶片2两端分别与相邻两根管道4转动连接,且叶片2两端与管道4相通,叶片2端部与管道4接通处设有第一电动阀5(见图2)。
如图1所示,建筑顶部建有蓄水池3,蓄水池3用于接收落于楼顶的雨水。蓄水池3通过排水管14连接位置最高的管道4,排水管14上设有第二电动阀6。
如图2所示,长管7内设有第一旋转直板9,第一旋转直板9的旋转轴17垂直于长管7所在的建筑表面,第一旋转直板9从长管7的一端伸至另一端。
如图3所示,短管8内设有第二旋转直板10,第二旋转直板10的旋转轴17垂直于短管8所在的建筑表面,第二旋转直板10从短管8的一端伸至另一端。第一旋转直板9和第二旋转直板10的两侧均固定有挡水板11(见图4)。建筑内或建筑外壁上固定第一伺服电机12和第二伺服电机13,第一伺服电机12用于驱动第一旋转直板9旋转,第二伺服电机13用于驱动第二旋转直板10旋转。
如图2所示,第一旋转直板9两端旋转的高度范围为长管7的上半部分。
如图3所示,第二旋转直板10两端旋转的高度范围为短管8的下半部分,第二旋转直板10的作用是从其中一根第一旋转直板9上接水,在图3中,第二旋转直板10从右侧的直板9上接水。
如图3所示,建筑面积较大的两侧中,每侧均设有多个温度传感器15,建筑内设有控制器16,每一侧取多个温度传感器15的平均温度反馈信号给控制器16,控制器16用于控制第一电动阀5和第二电动阀6的启闭、控制第一伺服电机12和第二伺服电机13的旋转方向。
本实施例的实施原理为:通过将大自然免费清洁能源:雨水储入叶片2,利用水比热容高的特点,提高叶片2储存热量的能力,使格栅式百叶的遮阳效果提高,从而降低炎热天气时室内的温度,减少空调制冷的耗电量。天气寒冷时,由于水的比热容大,储水的叶片2吸收阳光能量升温后不易散热,也会使靠近叶片2的室内温度有所升高,从而降低室内空调制热的耗电量。综上,合理利用大自然免费清洁能源:雨水和阳光后,可以减少空调耗电量,从而达到节能减排的效果。
进一步地,如图3所示,假设图3中右侧为向阳一侧,建筑向阳一侧温度明显高于背阳一侧温度,将向阳叶片2中的高温水排至背阳叶片2中,再将背阳叶片2中的低温水排至向阳叶片2中,能够使建筑两侧叶片2温度均匀,从而提高建筑上所有叶片2吸收的太阳光照热量的总量。
进一步地,蓄水池3向位置最高的管道4补充新水,位置最高的管道4向建筑两侧的叶片2补水。当建筑高温侧(图3中右侧)的第一旋转直板9正上方的一排叶片2底端的第一电动阀5开启时,一排叶片2内的水漏至第一旋转直板9上,同时(如图2所示)第一伺服电机12驱动第一旋转直板9旋转,使第一旋转直板9上的水流向左侧的第二旋转直板10,(如图3所示)水再顺着倾斜的第二旋转直板10流至建筑低温侧(图3中左侧)的长管7内。
如图3所示,设置长管7的内壁底面低于短管8的内壁底面,可防止图3中左侧长管7内的水倒流入短管8中。
如图3所示,待建筑低温侧(图3中左侧)的长管7接水完毕时,该长管7下侧的一排第一电动阀5开启,水漏至下一排叶片2中,至此完成高温水从建筑高温侧(图3中右侧)的一排叶片2排至建筑低温侧(图3中左侧)的一排叶片2。同理,接着建筑低温侧的一排叶片2中的低温水排至建筑高温侧的一排叶片2中,从而完成整栋建筑叶片2中水的冷热循环。
上述绿色节能建筑的施工步骤为:
第一步,在长管7中安装第一旋转直板9和第一电动阀5,在短管8中安装第二旋转直板10,然后将长管7与短管8在建筑外壁固定并连成“口”字形的管道4;
第二步,在管道4上侧和下侧各安装一排叶片2,在管道4上方的一排叶片2顶端、管道4下方的一排叶片2底端各安装另一管道4,以此类推;
第三步,在建筑顶部修建蓄水池3,用带有第二电动阀6的排水管14连接最高处的管道4与蓄水池3的排水口;
第四步,在建筑内部安装控制器16、驱动第一旋转直板9旋转的第一伺服电机12、驱动第二旋转直板10旋转的第二伺服电机13;
第五步,在建筑面积较大的两侧外壁上或该侧外壁的叶片2内或外安装温度传感器15;
第六步,连接温度传感器15、第一伺服电机12、第二伺服电机13、第一电动阀5、第二电动阀6的线路至控制器16。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种绿色节能建筑,包括设于建筑外侧壁的格栅式百叶,格栅式百叶包括边框(1)和叶片(2),其特征在于:所述叶片(2)内部中空并蓄水,建筑顶部设有蓄水池(3),蓄水池(3)用于补充或更换叶片(2)内的水,建筑面积较大的两侧中,一侧的一排叶片(2)中水能够流入另一侧的一排叶片(2)中;
所述边框(1)包括多排水平的管道(4),管道(4)呈“口”字形围绕建筑固定,叶片(2)两端分别与相邻两根管道(4)转动连接,且叶片(2)两端与管道(4)相通,叶片(2)端部与管道(4)接通处设有第一电动阀(5),蓄水池(3)通过排水管(14)连接位置最高的管道(4),排水管(14)上设有第二电动阀(6);
所述管道(4)包括两根长管(7)和两根短管(8),短管(8)连接两根长管(7),长管(7)固定于建筑面积较大的一侧;长管(7)内设有第一旋转直板(9),第一旋转直板(9)的旋转轴(17)垂直于长管(7)所在的建筑表面;短管(8)内设有第二旋转直板(10),第二旋转直板(10)的旋转轴(17)垂直于短管(8)所在的建筑表面;第一旋转直板(9)和第二旋转直板(10)分别由第一伺服电机(12)、第二伺服电机(13)独立驱动旋转,第一旋转直板(9)从长管(7)的一端伸至另一端,第二旋转直板(10)从短管(8)的一端伸至另一端,第二旋转直板(10)用于从其中一根第一旋转直板(9)接水。
2.根据权利要求1所述的绿色节能建筑,其特征在于:所述第一旋转直板(9)两端旋转的高度范围为管道(4)的上半部分,第二旋转直板(10)两端旋转的高度范围为管道(4)的下半部分。
3.根据权利要求2所述的绿色节能建筑,其特征在于:所述第一旋转直板(9)和第二旋转直板(10)的两侧均设有挡水板(11)。
4.根据权利要求3所述的绿色节能建筑,其特征在于:建筑面积较大的两侧中,每侧均设有多个温度传感器(15),建筑内设有控制器(16),控制器(16)用于控制第一电动阀(5)和第二电动阀(6)的启闭、第一伺服电机(12)和第二伺服电机(13)的旋转方向。
5.一种根据权利要求4所述的绿色节能建筑的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
STEP1.在长管(7)中安装第一旋转直板(9)和第一电动阀(5),在短管(8)中安装第二旋转直板(10),然后将长管(7)与短管(8)在建筑外壁固定并连成“口”字形的管道(4);
STEP2.在管道(4)上侧和下侧各安装一排叶片(2),在管道(4)上方的一排叶片(2)顶端、管道(4)下方的一排叶片(2)底端各安装另一管道(4),以此类推;
STEP3.在建筑顶部修建蓄水池(3),用带有第二电动阀(6)的排水管(14)连接最高处的管道(4)与蓄水池(3)的排水口;
STEP4.在建筑内部安装控制器(16)、驱动第一旋转直板(9)旋转的第一伺服电机(12)、驱动第二旋转直板(10)旋转的第二伺服电机(13);
STEP5.在建筑面积较大的两侧外壁上或该侧外壁的叶片(2)内或外安装温度传感器(15);
STEP6.连接温度传感器(15)、第一伺服电机(12)、第二伺服电机(13)、第一电动阀(5)、第二电动阀(6)的线路至控制器(16)。
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