CN116876707A - 一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑外墙保温技术领域，尤其涉及一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，包括暖通设备、室内端墙板、室外端墙板、夹层板、室外端蓄热器、室内端蓄热器和连通控制装置，室内端墙板与夹层板之间形成第一腔体，室外端墙板与夹层板之间形成第二腔体，第一腔体与室内连通，第二腔体与室外连通；连通控制装置设置于夹层板上，用于控制第一腔体与第二腔体的连通；室外端蓄热器和室内端蓄热器分别位于第一腔体和第二腔体中。本发明设置连通控制装置可以实现第一腔体与第二腔体的连通或隔断，使得室外、室内、第一腔体、第二腔体形成不同的热量或空气流通循环，结合室外端蓄热器和室内端蓄热器的蓄热功能，维持室内温度，降低能耗。
Description
技术领域
本发明涉及建筑外墙保温技术领域，具体为一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙。
背景技术
建筑外墙是建筑最外围的墙体，其对超低能耗建筑的能耗有重要影响。目前的超低能耗建筑外墙常采用砌筑砖体、自保温砌块或墙板，但是这三种建造方式配合建筑保温措施都会使得建筑外墙具备很强的热惰性。
事实上，超低能耗建筑室内温度和室外温度的相对状态在一年状态中是不断变化的，比如北方夏天通常是室外热、室内依靠空调设备来降温，此时确实需要热惰性较强的墙体来防止室外热量从墙体进入室内。而当北方冬天通常是室外冷、室内依靠采暖设备来提高温度，此时也需要热惰性较强的墙体来防止室内热量从墙体流出室外。但是，南方城市在冬天通常是室内冷、室外温暖，此时热惰性的墙体阻止了室外热量进入室内。
因此，单一的强热惰性外墙已经不满足超低能耗建筑对于降低能耗的需求，而现在又鲜有可调节传热能力的建筑外墙，不满足超低能耗建筑的即时需求。
发明内容
针对现有技术中建筑外墙不能兼具降低能耗和调节传热能力的问题，本发明提供一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，包括：暖通设备、室内端墙板、室外端墙板、夹层板、室外端蓄热器、室内端蓄热器和连通控制装置，室内端墙板、夹层板和室外端墙板依次间隔设置于上层楼板与下层楼板之间，室内端墙板与夹层板之间形成第一腔体，室外端墙板与夹层板之间形成第二腔体，第一腔体与室内连通，第二腔体与室外连通；连通控制装置设置于夹层板上，用于控制第一腔体与第二腔体的连通；室外端蓄热器和室内端蓄热器分别位于第一腔体和第二腔体中，且均与夹层板连接；暖通设备与第二腔体连通，暖通设备至少设置两个，分别设置于第二腔体的上下两侧，第二腔体与室外的连通处设有电动保温调节阀。
优选的，连通控制装置包括驱动机、第一分隔板和第二分隔板，第一分隔板和第二分隔板呈十字设置，并在第一分隔板与第二分隔板的交叉处设置旋转件，驱动机的输出端与旋转件连接，第一分隔板上设置通槽；第一腔体和第二腔体连通时，第一分隔板与夹层板非垂直。
优选的，室外端墙板上开设有通孔，且通孔的内侧设置防雨百叶。
优选的，通孔处还设有静电除尘网，静电除尘网通过电路与供电设备连接，静电除尘网位于防雨百叶的内侧。
优选的，室内端蓄热器和室外端蓄热器均为型材散热器，呈多层连续的片状结构。
优选的，在气体流动环境中，室内端蓄热器的温度与室内温度相同，室外端蓄热器的温度与室外温度相同。
优选的，当室外温度高、室内依靠空调设备降温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体连通，暖通设备处于开启状态，同时开启电动保温调节阀，室外热量和室内热量均吸入第二腔体，同时室外端蓄热器和室内端蓄热器均进行蓄热；当关闭暖通设备时，室内端蓄热器的温度低于室外端蓄热器的温度。
优选的，当室外温度高、室内依靠采暖设备升温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体隔断，开启暖通设备和电动保温调节阀，室外热量进入第二腔体，并由室外端蓄热器进行蓄热；当室外端蓄热器的温度高于室内端蓄热器的温度时，关闭电动保温调节阀和暖通设备；然后连通第一腔体与第二腔体，室外端蓄热器的热量经由第一腔体传至室内，室内温度升高。
优选的，当室外温度低、室内依靠采暖设备升温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体隔断，关闭电动保温调节阀，利用密闭的第二腔体将室内环境与室外环境进行隔开。
优选的，当室内温度大于室外温度时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体连通，同时打开电动保温调节阀，室内热量经过第一腔体、第二腔体排出室外。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙设置连通控制装置可以实现第一腔体与第二腔体的连通或隔断，使得室外、室内、第一腔体、第二腔体形成不同的热量或空气流通循环，结合室外端蓄热器和室内端蓄热器的蓄热功能，进一步调节热量，维持室内温度，降低能耗。
进一步的，驱动机带动第一分隔板和第二分隔板移动变换位置，当第一分隔板与夹层板处于非垂直时，第一腔体与第二腔体连通，当第一分隔板与夹层板垂直时，第一腔体与第二腔体隔断。
进一步的，防雨百叶可对通孔进行遮挡，避免雨水或其他杂物经通孔进入第二腔体造成堵塞。
进一步的，静电除尘网用于过滤灰尘。
进一步的，室外温度高，室内依靠空调设备降温，对应北方地区和南方地区的夏天，第一腔体和第二腔体空气连通，暖通设备开启，使得第二腔体内空气从下而上流动，根据伯努利定律，此时室内的空气和室外的空气会被吸入第二腔体，共同形成自下而上的流动方向，最后被上方的暖通设备排出。这一过程会带走室内较热的空气，因此若要维持室内温度，就可以降低室内空调冷负荷，降低能耗。
进一步的，室外温度高，室内依靠采暖设备来升温，对应南方地区的冬天，第一腔体与第二腔体隔断，电动保温调节阀、暖通设备均打开，使得室外较热的空气被吸入第二腔体，并使得室外端蓄热器的温度接近室外环境的温度，然后关闭电动保温调节阀及暖通设备，之后连通第一腔体与第二腔体，使得第一腔体和第二腔体连同，此时第一腔体内环境温度较低，且室内端蓄热器温度也一定低于室外端蓄热器的温度，故此时第二腔体及室外端蓄热器会向第一腔体及室内端蓄热器传导，又由于第一腔体与室内环境连同，故室内温度会升高，即会降低室内热负荷。
进一步的，室外冷而室内依靠采暖设备温度较高，对应正常使用过程，如北方地区的冬天，第一腔体与第二腔体隔断，电动保温调节阀关闭，此时第二腔体处于密闭状态，即第二腔体会将室内和室外环境以密闭形式分割，会使得建筑外墙具备较强的隔热保温性能。
进一步的，室内温度大于室外温度时，如火电或热力发电项目的建筑外墙，电动调节阀打开，第一腔体与第二腔体连通，由于室外空气流过防雨百叶时的速度较快，根据伯努利原理，室内热空气将经过第一腔体、第二腔体、防雨百叶，最终到达室外，降低室内冷负荷。
附图说明
图1为本发明一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙的俯视图；
图2为本发明一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙中室内端墙板的主视图；
图3为本发明一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙中室外端墙板的主视图；
图4为图1的侧视图；
图5为本发明一1种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙中十字形分隔板的结构示意图；
图6为本发明一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙应用情况一的原理示意图；
图7为本发明一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙应用情况二的原理示意图；
图8为本发明一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙应用情况二的原理示意图。
图中，1、室内端墙板；2、室外端墙板；3、夹层板；4、室外端蓄热器；5、室内端蓄热器；6、第一分隔板；7、密封橡胶条；8、通槽；9、旋转件；10、进风百叶；21、防雨百叶；22、静电除尘网；23、电动保温调节阀；100、暖通设备；200、上层楼板；300、下层楼板。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明公开了一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，参照图1，包括暖通设备100、室内端墙板1、室外端墙板2、夹层板3、室外端蓄热器4、室内端蓄热器5和连通控制装置，室内端墙板1、夹层板3和室外端墙板2依次间隔设置于上层楼板200与下层楼板300之间，室内端墙板1与夹层板3之间形成第一腔体，室外端墙板2与夹层板3之间形成第二腔体，第一腔体与室内连通，第二腔体与室外连通。本实施例中室内端墙板1、室外端墙板2、夹层板3皆采用蒸压加气混凝土，热惰性强。暖通设备100设置至少两个，分为两组分别设置于第二腔体的上下两侧，室内端墙板1上开设通风口，且于通风口上安装进风百叶10。本实施例中暖通设备100可分别设置于上层楼板200和下层楼板300上。
参照图2，室外端墙板2上开设有通孔，且通孔的内侧设置防雨百叶21。
参照图3，通孔处还设有静电除尘网22，静电除尘网22通过电路与供电设备连接，静电除尘网22位于防雨百叶21的内侧，当暖通设备100开启后，气流自下而上流动，室外空气会从通孔进入，打开静电除尘网22，防止室外空气进入第二腔体时灰尘一起进入，且静电除尘网22阻力小，不会对室外空气产生明显阻力。
参照图1、4、5，连通控制装置设置于夹层板3上，用于控制第一腔体与第二腔体的连通；连通控制装置包括驱动机、第一分隔板6和第二分隔板，第一分隔板6和第二分隔板呈十字设置，并在第一分隔板6与第二分隔板的交叉处设置旋转件9，驱动机的输出端与旋转件9连接，第一分隔板6上设置通槽8；第一腔体和第二腔体连通时，第一分隔板6与夹层板3非垂直。本实施例中驱动机为电机，电机的输出轴与旋转件9连接，通过电机的转动带动第一分隔板6和第二分隔板进行转动，电机带动第一分隔板6进行两个状态的转换。第一个状态，当第一分隔板6与夹层板3平行，第一腔体与第二腔体通过通槽8实现连通；电机带动第一分隔板6转动90°即为第二个状态，此时第二分隔板与夹层板3平行，第一腔体与第二腔体隔断。
参照图1，室外端蓄热器4和室内端蓄热器5分别位于第一腔体和第二腔体中，且均与夹层板3连接；在气体流动环境中，室内端蓄热器5的温度与室内温度相同，室外端蓄热器4的温度与室外温度相同。室内端蓄热器5和室外端蓄热器4均为型材散热器，本实施例中室内端蓄热器5采用铝制或铜制材料制作，且呈多层连续的片状结构，多层薄片状结构之间依靠相同材制的柱状结构连接，应使得室内端蓄热器5在流动的热环境或冷环境中保持与所处环境相同的温度。
暖通设备100与第二腔体连通；第二腔体与室外的连通处设有电动保温调节阀23，电动保温调节阀23嵌设于室外端墙板2中。
参照图6，对应北方地区和南方地区的夏天，当室外温度高、室内依靠空调设备降温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体连通，暖通设备100处于开启状态，同时开启电动保温调节阀23，室外热量和室内热量均吸入第二腔体，同时室外端蓄热器4和室内端蓄热器5均进行蓄热。当暖通设备100关闭时，室内端蓄热器5的温度低于室外端蓄热器4的温度。
在此过程中，第一腔体和第二腔体空气连通，开启暖通设备100，使得第二腔体内空气从下而上流动，根据伯努利定律，室内的空气和室外的空气会被吸入第二腔体，共同形成自下而上的流动方向，最后被上方的暖通设备100排出。这一过程会带走室内较热的空气，因此若要维持室内温度，就可以降低室内空调冷负荷，降低能耗。在上述过程中，虽然从防雨百叶21进来的是热空气，但是会降低暖通设备100的进风负荷，且由于进入第二腔体的热量最终被排出，故从防雨百叶21进入热空气最终实际是降低了建筑冷负荷。
另外，当暖通设备100带动空气从下而上流动时，室外端蓄热器4和室内端蓄热器5皆会蓄热，具体是室外端蓄热器4的温度因室外空气进入第二腔体进行蓄热，且其温度接近室外环境温度，室内端蓄热器5接近室内环境温度，故室内端蓄热器5温度会低于室外端蓄热器4温度，故当暖通设备100工作完毕后，连通控制装置也应该关闭(即第一腔体与第二腔体隔断)，这是为了防止室外端蓄热器4的热量通过通槽8向第一腔体流动。此时，电动保温调节阀23还应处于开启状态，室外的空气流动速度明显大于第二腔体内的空气流动速度，此时第二腔体内早些被吸入第二腔体的较热空气根据伯努利定律会被从防雨百叶21吸出，降低第二腔体的空气温度，同时室外端蓄热器4也会降温。
之后，使用者视第二腔体内降温情况，适时将电动保温调节阀23关闭。此时，第二腔体处于密闭状态，第二腔体的温度处于室内温度与室外温度之间，第二腔体作为保温结构减少室外热量向室内流动的趋势。
参照图7、8，对应南方地区的冬天，当室外温度高、室内依靠采暖设备升温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体隔断，开启暖通设备100和电动保温调节阀23，使得第二腔体内空气从下而上流动，室外热量就会进入第二腔体，并由室外端蓄热器4进行蓄热；当室外端蓄热器4的温度高于室内端蓄热器5的温度时，关闭电动保温调节阀23和暖通设备100；然后连通第一腔体与第二腔体，室外端蓄热器4的热量经由第一腔体传至室内，室内温度不变且降低室内热负荷，或者室内温度升高且降低室内热负荷。
在此过程中，起初第一腔体与第二腔体隔断，电动保温调节阀23处于打开状态，暖通设备100也处于打开状态，使得室外较热的空气被吸入第二腔体，并使得室外端蓄热器4的温度接近室外环境的温度，然后关闭电动保温调节阀23及暖通设备100，之后连通第一腔体和第二腔体，此时第一腔体内环境温度较低，且室内端蓄热器5温度也一定低于室外端蓄热器4的温度，故此时第二腔体及室外端蓄热器4会向第一腔体及室内端蓄热器5传导，又由于第一腔体与室内环境连通，故室内温度会升高，即会降低室内热负荷。
正常使用过程中，比如北方地区冬天，当室外温度低、室内依靠采暖设备升温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体隔断，关闭电动保温调节阀23，利用密闭的第二腔体将室内环境与室外环境进行隔开，从而使得建筑外墙具备了较强的隔热保温性能。
当应用为火电或热力发电项目的建筑外墙，当室内温度大于室外温度时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体连通，同时打开电动保温调节阀23，由于室外空气流过防雨百叶21时的速度较快，根据伯努利原理，室内热量经过第一腔体、第二腔体排入室外，实现降低室内冷负荷的目的。
以上所述的仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，包括：暖通设备(100)、室内端墙板(1)、室外端墙板(2)、夹层板(3)、室外端蓄热器(4)、室内端蓄热器(5)和连通控制装置，室内端墙板(1)、夹层板(3)和室外端墙板(2)依次间隔设置于上层楼板(200)与下层楼板(300)之间，室内端墙板(1)与夹层板(3)之间形成第一腔体，室外端墙板(2)与夹层板(3)之间形成第二腔体，第一腔体与室内连通，第二腔体与室外连通；连通控制装置设置于夹层板(3)上，用于控制第一腔体与第二腔体的连通；室外端蓄热器(4)和室内端蓄热器(5)分别位于第一腔体和第二腔体中，且均与夹层板(3)连接；暖通设备(100)与第二腔体连通，暖通设备(100)至少设置两个，分别设置于第二腔体的上下两侧；第二腔体与室外的连通处设有电动保温调节阀(23)。
2.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，连通控制装置包括驱动机、第一分隔板(6)和第二分隔板，第一分隔板(6)和第二分隔板呈十字设置，并在第一分隔板(6)与第二分隔板的交叉处设置旋转件(9)，驱动机的输出端与旋转件(9)连接，第一分隔板(6)上设置通槽(8)；第一腔体和第二腔体连通时，第一分隔板(6)与夹层板(3)非垂直。
3.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，室外端墙板(2)上开设有通孔，且通孔的内侧设置防雨百叶(21)。
4.根据权利要求3所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，通孔处还设有静电除尘网(22)，静电除尘网(22)通过电路与供电设备连接，静电除尘网(22)位于防雨百叶(21)的内侧。
5.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，室内端蓄热器(5)和室外端蓄热器(4)均为型材散热器，呈多层连续的片状结构。
6.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，在气体流动环境中，室内端蓄热器(5)的温度与室内温度相同，室外端蓄热器(4)的温度与室外温度相同。
7.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，当室外温度高、室内依靠空调设备降温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体连通，暖通设备(100)处于开启状态，同时开启电动保温调节阀(23)，室外热量和室内热量均吸入第二腔体，同时室外端蓄热器(4)和室内端蓄热器(5)均进行蓄热；当关闭暖通设备(100)时，室内端蓄热器(5)的温度低于室外端蓄热器(4)的温度。
8.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，当室外温度高、室内依靠采暖设备升温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体隔断，开启暖通设备(100)和电动保温调节阀(23)，室外热量进入第二腔体，并由室外端蓄热器(4)进行蓄热；当室外端蓄热器(4)的温度室内端蓄热器(5)的温度时，关闭电动保温调节阀(23)和暖通设备(100)；然后连通第一腔体与第二腔体，室外端蓄热器(4)的热量经由第一腔体传至室内，室内温度升高。
9.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，当室外温度低、室内依靠采暖设备升温时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体隔断，关闭电动保温调节阀(23)，利用密闭的第二腔体将室内环境与室外环境进行隔开。
10.根据权利要求1所述的可调节传热能力的装配式呼吸建筑外墙，其特征在于，当室内温度大于室外温度时，调节连通控制装置将第一腔体与第二腔体连通，同时打开电动保温调节阀(23)，室内热量经过第一腔体、第二腔体排出室外。
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