CN111622355A - 离网式模块化结构建筑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了离网式模块化结构建筑，包括具备内外建筑布局的且通过预设的接驳单元进行系统对应连接的建筑单元体；配套于对应建筑单元体上的独立系统包括：电处理系统、水处理系统中的一种或两种；基于建筑单元体上布置的电路布局，所述电处理系统包括一个或多个建筑单元体上的外部墙面关联形成的太阳能接收部件；任意一建筑单元体内布置可蓄电能的配电模块与所述太阳能接收部件关联；基于建筑单元体上布置的供水路布局，所述水处理系统包括在任意一建筑单元体中设置的至少一个可接收外部水源的供水模块；基于建筑单元体上布置的回水路布局，所述水处理系统包括处于任意一建筑单元体中的污水处理模块。

Description

离网式模块化结构建筑

技术领域

本发明涉及模块化建筑技术领域,特别是离网式模块化结构建筑。

背景技术

模块化装配式建筑是一种高度工业化的装配式产品，因其在部分或全部构件在工厂预 制完成，然后运输到施工现场，将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑，又称为预制 装配式建筑，随着现代工业技术的发展，建造房屋可以像机器生产那样，成批成套地制造， 只要把预制好的房屋构件，运到工地装配起来就成了，装配式建筑在20世纪初就开始引起人 们的兴趣，到六十年代终于实现。我国的装配式建筑规划自2015年以来密集出台，2015年 末发布《工业化建筑评价标准》，决定全国全面推广装配式建筑；2015年11月14日出台《建 筑产业现代化发展纲要》计划；2016年2月22日出台《关于大力发展装配式建筑的指导意 见》要求要因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑；2016年3 月5日提出要大力发展钢结构和装配式建筑；2016年7月5日出台《住房城乡建设部2016 年科学技术项目计划装配式建筑科技示范项目名单》并公布了2016年科学技术项目建设装配 式建筑科技示范项目名单；2016年9月14日提出要大力发展装配式建筑推动产业结构调整 升级。

模块化装配式建筑的优势是只需要在现场进行施工装配，因此基于专业化的装配技术，施工效率和施工质量大幅度提升，同时令工程事故和错误的发生概率大幅度降低。因为装配式结构是在工厂施工完成的，因此其在现场的操作量减少，最大程度的减少了建筑施工的确的“污染”。现场的快速装配可以在保证施工质量的前提下减少现场施工周期，降低工程造价。

例如中国发明专利《一种新型的装配式、模块化建筑系统》，申请号为2014100773743，其包括了墙面底板系、屋面板体系、网架板体系以及楼板体系；基于钢骨架基本板、保温板等进行配合支撑。虽然本发明的结构简单、建筑能耗小，但是其实用性缺乏，功能效果还有待增设。

在例如中国实用新型专利《一种模块化建筑》，申请号为2017209457242，其包括制冷模块、接驳组件模块、建筑功能模块和连接组件，建筑功能模块包括但不限于配电模块、IT模块、不间断电源模块、展厅模块、住宿模块、通信模块和医疗模块；制冷模块、接驳组件模块和建筑功能模块通过连接组件安装......该方案涉及到了模块式建筑的内部布局，其可以供应正常的家居使用，效果相对全面。但是，此类产品的局限在于需要通过外部的“能源网”进行生活能耗的持续供给。这就局限了用户的居住环境，或者对于“外部供给”的依赖度较高。同时，由于依赖持续供给，其能耗、排放等情况就容易遭到忽视，即“资源充足就不懂得珍惜”。因此，该类产品不满足绿色环保的宗旨。

发明内容

本发明一种离网式模块化结构建筑，其所解决的问题是：

1.基于模块化的装配式建筑体，解决传统建筑施工低效、复杂的问题。

2.基于规划好的内部布局，解决了不同客户不同需求的问题。

3.基于“离网”的设计理念，解决了能耗供给及消耗的实际问题。

因此，本发明的技术方案是：包括具备内外建筑布局的建筑单元体，建筑单元体上布置有多种接驳单元，接驳单元分类为：电线路接驳、水管路接驳、通风道接驳、外部接驳件等等，这些建筑单元体通过预设好的接驳单元进行对应连接最终完成各个独立系统建立。其中独立系统可以包括电处理系统（收集和实用）、水处理系统（供水和回水）、新风系统（风道）等。

上述结构可以实现基础的模块式建筑功能，但需要脱离社会供能网络还需要配套于对应建筑单元体上的独立系统包括：电处理系统、水处理系统。其中，选择任意一个处理系统都可以实现相应供能的“离网”效果，或同时选择。

基于上述主体方案，本发明可以实现的第一个新方向归纳为电能源控制。

其中，以建筑单元体上布置的蓄能电路布局为基础，电处理系统包括一个或多个建筑单元体上的外部墙面关联形成的太阳能接收部件；外部墙面可以是屋顶面板也可以是墙板立面等；任意一建筑单元体内布置可蓄电能的配电模块与太阳能接收部件关联。

本发明可以实现的第二个新方向归纳为水能源控制。

基于建筑单元体上布置的供水路布局，水处理系统包括在任意一建筑单元体中设置的至少一个可接收外部水源的供水模块。供水模块需要具备获取外部水源的能力，其可以配备净水单元来净化水质。

优选的是，供水模块包括储水箱、水泵、稳压阀。

优选的是，储水箱上设置有外部接入口。

优选的是，储水箱通过水泵和稳压阀接入相应建筑单元体的供水路中。

优选的是，以供水路布局为“上游”管路布局，建筑单元体内排设有可对接成热水系统的热水管路。

优选的是，热水系统还包括空气源热泵热水器，供水路一方面接入空气源热泵热水器，空气源热泵热水器再通过热水管路关联至使用区域。

基于建筑单元体上布置的回水路布局，水处理系统包括处于任意一建筑单元体中的污水处理模块。

优选的是，污水处理模块包括隔油沉砂区、厌氧处理区、水解酸化处理区、接触氧化处理区、沉淀区、生态处理区。

本发明可以实现的第三个新方向归纳为气、温控制。

优选的是，建筑单元体内排设有可对接成新风系统的风道，风道分为送风管道和排风管道，送风管道上设置送风口，排风管道上设置排风口。

优选的是，基于风道，新风系统还包括设置于建筑单元体内的室内机、设置于整体结构外部的室外机。

优选的是，新风系统还包括热回收装置，热回收装置用于实现建筑单元体内的“能量”收集，热回收装置中的冷（热）“废气”可以对进入房间内的热（冷）空气进行预冷（热）。

优选的是，热回收装置为全热交换器，全热交换器通过管道回收排风的热能，将室外的空气温度调节接近室内空气温度后并重新用于送风的系统送入室内，可连续不断的提供高性能和高效率的换气，在排风和送风之间进行热交换。

配合新风系统的温控来减少能耗，建筑单元体的壁面材料也需需要进行单独设计。

优选的是，建筑单元体包括内部框架及覆着设计在内部框架上的保温外墙体。

优选的是，保温外墙体具有高性能保温效果。

优选的是，外墙体上或安装有密封效果的：门和窗。

本发明的优点是：

1、模块建筑是将传统房屋以单个房间或一定的三维建筑空间为建筑模块单元进行划分；其每个单元都在工厂内完成预制且进行精装修。其优势为：施工周期短，工业化水平高，施工过程空气、噪声、建筑垃圾减量排放，施工质量可靠等。

2、对建筑而言，由于人的存在（满足生活需求），能耗是必需的；本着环保节能与可持续发展的理念，大量的采用节能技术（减少房屋耗能），以环保能源或者可持续能源作为主要能量来源，尽可能的达到循环使用的目的。

3、出于对于环境保护的目的，本方案中所涉及的生活排放也是具有创造性设计的，结合了能耗设计，排放一方面用于自身的循环使用，另一方面必需要的排放达能够到规定标准，符合当下的必要规定。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明的一种离网式模块化建筑的结构示意图；

图2是本发明的一种离网式模块化建筑的电离网示意图；

图3是本发明的一种离网式模块化建筑的供水流程示意图；

图4是本发明的一种离网式模块化建筑的污水处理示意图；

其中：1、保温屋面；2、保温外墙；3、光伏组件；4、热回收新风机；5、空气源热水器；6、保温外窗；8、蓄电池；9、恒压供水系统；10、污水处理系统；11、保温地面；12、第一模块；13、保温门；14、第二模块。

具体实施方式

如附图1所示，本发明一种离网式模块化结构建筑：包括建筑单元体，建筑单元体具备内外建筑布局的。多个建筑单元体，例如第一模块12和第二模块14通过连接件拼成一个建筑体。由两个建筑单元体所组成的建筑体其包括了：保温屋面1、保温外墙2、光伏组件3、热回收新风机4、空气源热水器5、保温外窗6、蓄电池8、恒压供水系统9、污水处理系统10、保温地面11、保温门13。

建筑单元内一般具有一些基础的家具布局，或根据客户要求定制一些全面的布局设计。

实施例1：

作为基础结构，建筑单元体上布置有多种接驳单元，接驳单元分类为：电线路接驳、水管路接驳、通风道接驳、外部接驳件等等。电线路接驳是实现相邻建筑单元体之间的所有电线路对接，水管路接驳则是实现相邻建筑单元体之间的所有水管路对接，通风道接驳是实现相邻建筑单元体之间的所有风道对接。而外部接驳件则选用现有技术中的驳接件，其实现了建筑单元体之间的外部装配，其保障结构连接的稳定性和牢固性。

通过上述的接驳单元，这些建筑单元体从外部上形成一个完整的建筑体，而对于内部布置而言也完成各个独立系统的建立。其中，独立系统可以包括电处理系统（收集和实用）、水处理系统（供水和回水）、新风系统（风道）等。

实施例2：

基于实施例1中的基础结构可以实现模块式、装配化的多功能建筑，但需要脱离社会供能网络还需要配套于对应建筑单元体上的独立系统包括：电处理系统、水处理系统。其中，选择任意一个处理系统都可以实现相应供能的“离网”效果，或同时选择。

本实施例可以实现电能源控制。

其中，以建筑单元体上布置的蓄能电路布局为基础，电处理系统包括建筑单元体上的外部墙面关联形成的太阳能接收部件。本实施例中选用的太阳能接收部件为太阳能电池板，将光伏产生的电能存储起来，并为家用电器提供电力供应。在实际生产过程中，可以根据需要选择用一个或多个建筑单元体的外部墙面设计为太阳能电池板，宗旨以生活能耗和生产成本为考虑。一般的，外部墙面可以是屋顶面板也可以是墙板立面等，根据太阳照射角度及地域位置进行生产考虑。

太阳能电池板在能源转化后需要将电能储备起来一共日常使用，因此，选用任意一建筑单元体内布置配电模块与太阳能接收部件关联。一般是独立的一个配电间，其具备了蓄电池和电控单元。在实际设计过程中，处于对居家内部环境设计，配电间大多位于建筑的底层，一是为了便于操作控制节省居住空间，二是可以增加基层的稳定性。

实施例3：

基于实施例2中的基础结构可以“电离网”的多功能建筑，本实施例以实现的第二个新方向归纳为水能源“离网”。

基于建筑单元体上布置的供水路布局，水处理系统包括在任意一建筑单元体中设置的至少一个可接收外部水源的供水模块。一般的，供水模块也大多位于建筑的底层，同样是便于节省居住空间、增加基层的稳定性。

供水模块需要具备获取外部水源的能力，其可以配备净水单元来净化水质。本实施例中，供水模块包括储水箱、水泵、稳压阀。储水箱上设置有外部接入口，储水箱的水源可由市政送水车等设备提供。储水箱通过水泵和稳压阀接入相应建筑单元体的供水路中，水泵提供的压力可以将用水送至厨房或卫生间等使用区域。

实施例4：

基于“电离网”或“水离网”的方法，且以供水路布局为“上游”管路布局，建筑单元体内排设有可对接成热水系统的热水管路。

热水系统还包括空气源热泵热水器，供水路一方面接入空气源热泵热水器，空气源热泵热水器再通过热水管路关联至使用区域。

空气源热泵热水器把空气中的低温热量吸收进来，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩后增压升温，再通过换热器转化给水加热，压缩后的高温热能以此来加热水温。空气能热水器具有高效节能的特点，制造相同的热水量，是一般电热水器的4-6倍，其年平均热效比是电加热的4倍，利用能效高。

实施例5：

基于“电、水离网”的基础方法或结合实施例4的方法，建筑单元体上还布置了回水路布局，水处理系统包括处于任意一建筑单元体中的污水处理模块。一般的，污水处理模块也大多位于建筑的底层，同样是便于节省居住空间、增加基层的稳定性。污水处理模块包括隔油沉砂区、厌氧处理区、水解酸化处理区、接触氧化处理区、沉淀区、生态处理区。建筑生活污水经排污管流入污水处理系统，污水经隔油沉砂、厌氧、水解酸化、接触氧化、沉淀、生态处理等步骤后，可达到《污水综合排放标准》GB 8978一级标准，实现不需接入政污水管网即可独立排放的“离网”运行状态。

其中，隔油沉砂区：利用重力作用原理使污水中的悬浮物与水分里，去除悬浮物质；

厌氧处理区：在厌氧环境中降解大分子物质，降低有机物浓度；

水解酸化处理区：脱氮处理，为好氧生化作预处理；

接触氧化处理区：进行好氧生化处理，将污水中的有机物分解成无机盐类；

沉淀区：利用重力作用原理，进一步沉淀去除悬浮物质；

生态处理区：利用人工介质、植物以及微生物对污水进行进一步的强化处理。

实施例6：

基于“电、水离网”的基础方法，本实施例可以实现气、温控制。在建筑单元体内排设有可对接成新风系统的风道，风道分为送风管道和排风管道，送风管道上设置送风口，排风管道上设置排风口。

基于风道，新风系统还包括设置于建筑单元体内的室内机、设置于整体结构外部的室外机。

新风系统还包括热回收装置，热回收装置用于实现建筑单元体内的“能量”收集，即在“强制排风，强制送风”系统上加了一个热回收装置，热回收装置中的冷（热）“废气”可以对进入房间内的热（冷）空气进行预冷（热），提高了能量的浪费，是一种高效、环保、节能的全方位换气系统。

其中，热回收装置为全热交换器，全热交换器通过管道回收排风的热能，将室外的空气温度调节接近室内空气温度后并重新用于送风的系统送入室内，可连续不断的提供高性能和高效率的换气，在排风和送风之间进行热交换。

为了进一步的实现零能耗，对能量的消散或维持也需要做进一步的调整，具体的：为了配合新风系统的温控来减少能耗，建筑单元体的壁面材料也需需要进行单独设计。

建筑单元体包括内部框架及覆着设计在内部框架上的外墙体，高保温性能的外墙大大降低围护结构的传热能力，有利于实现室内保暖（保冷）的效果，减少室内制冷、采暖的空调负荷。

外墙体上或安装有密封效果的：门和窗，采用传热系数极低、气密性良好的门、窗系统，可以减少房间内冷（热）量的流失。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明的。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明的所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (13)

1.离网式模块化结构建筑，包括具备内外建筑布局的且通过预设的接驳单元进行系统对应连接的建筑单元体；其特征在于：配套于对应建筑单元体上的独立系统包括：电处理系统、水处理系统中的一种或两种；

基于建筑单元体上布置的电路布局，所述电处理系统包括一个或多个建筑单元体上的外部墙面关联形成的太阳能接收部件；任意一建筑单元体内布置可蓄电能的配电模块与所述太阳能接收部件关联；

基于建筑单元体上布置的供水路布局，所述水处理系统包括在任意一建筑单元体中设置的至少一个可接收外部水源的供水模块；

基于建筑单元体上布置的回水路布局，所述水处理系统包括处于任意一建筑单元体中的污水处理模块。

2.根据权利要求1所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述建筑单元体内排设有可对接成新风系统的风道。

3.根据权利要求2所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：基于风道，新风系统还包括设置于建筑单元体内的室内机、设置于整体结构外部的室外机。

4.根据权利要求2或3所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述新风系统还包括热回收装置。

5.根据权利要求4所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述热回收装置为全热交换器。

6.根据权利要求1或5所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述建筑单元体内排设有可对接成热水系统的热水管路。

7.根据权利要求6所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：基于所述热水管路，热水系统还包括空气源热泵热水器。

8.根据权利要求1或7所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述污水处理模块包括隔油沉砂区、厌氧处理区、水解酸化处理区、接触氧化处理区、沉淀区、生态处理区。

9.根据权利要求1或5或7所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述供水模块包括储水箱、水泵、稳压阀。

10.根据权利要求9所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述储水箱上设置有外部接入口。

11.根据权利要求10所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述储水箱通过水泵和稳压阀接入相应建筑单元体的供水路中。

12.根据权利要求1或5或7或11所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述建筑单元体包括内部框架及覆着设计在内部框架上的保温外墙体。

13.根据权利要求12所述的离网式模块化结构建筑，其特征在于：所述外墙体上或安装有密封效果的：门和窗。

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