CN117266460B - 一种被动式超低能耗绿色装配式建筑 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，具体涉及装配式建筑领域。包括预制建筑体，预制建筑体上开设有嵌入槽，嵌入槽上对称设有第一限位柱，第一限位柱的侧壁上开设有排水孔，预制建筑体内还预设有进水管，第一限位柱上卡合连接有预制壳体，多个预制壳体布满整个嵌入槽，每个预制壳体的侧壁上均对称设有滑槽，相邻两个预制壳体上同一处的两个滑槽内共同滑动连接有第二限位柱，预制壳体上开设有多个与壳体内部连通的第一进水孔，预制壳体内设有活性炭层，预制壳体的底部开设有与预制壳体内部和排水孔连通的限位通道。采用本发明技术方案解决了绿色建筑对自然能源利用率低，并且施工周期和成本较高的问题，提高了自然能源的利用率。

Description

一种被动式超低能耗绿色装配式建筑

技术领域

本发明涉及装配式建筑领域，特别涉及一种被动式超低能耗绿色装配式建筑。

背景技术

被动式超低能耗绿色装配式建筑是一种新兴的建筑技术，它将可持续能源利用、绿色建筑和装配式建筑的概念融为一体，旨在实现超低能耗、环保和高效的目标。这种建筑技术的核心理念是利用自然能源来提高建筑保温性能和通风性能，以及采用高效节能设备来降低建筑能耗。

随着人们对环保和可持续发展的关注度不断提高，被动式超低能耗绿色装配式建筑逐渐成为建筑领域的研究热点。这种建筑技术能够提高建筑的能源利用效率，减少能源消耗和碳排放，同时还能降低建筑对环境的影响。此外，装配式建筑的概念也使得这种建筑技术在缩短施工周期、提高施工质量和降低成本方面具有显著优势。

如中国专利（专利公告号：CN212026579U）公开了一种被动式超低能耗绿色建筑，其包括房屋主体和设置于房屋主体内的降温机构，降温机构包括预设于房屋主体竖直墙体内的竖网管、预设于房屋主体内部地面下的水平网管和预设于地下的排气网管，排气网管的一端自地下连通于室外，排气网管的另一端连通于水平网管的中部，竖网管的下端与水平网管连通，竖网管的上端穿出室外并设置有阀门，位于房屋主体同一墙体内的竖网管包括多个呈竖直设置的竖管一和呈V状的水平管一，水平管一的V状开口朝下且其两端分别连通于多个竖管一，多个水平管一的V状的尖端部同样连通有竖管一。

虽然上述技术方案能够实现自动降温的效果，同时减少了使用中的能耗，但是该技术对自然能源的利用不够全面，同时建筑的施工周期和成本较高。

发明内容

本发明意在提供一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，解决了绿色建筑对自然能源利用率低，并且施工周期和成本较高的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，包括预制建筑体，所述预制建筑体上开设有嵌入槽，所述嵌入槽上对称设有多个阵列分布的第一限位柱，所述第一限位柱的侧壁上开设有排水孔，所述预制建筑体内还预设有与多个排水孔连通的进水管，所述第一限位柱上卡合连接有预制壳体，多个所述预制壳体布满整个嵌入槽，每个所述预制壳体的侧壁上均对称设有滑槽，相邻两个所述预制壳体上同一处的两个滑槽内共同滑动连接有第二限位柱，所述预制壳体上开设有多个与壳体内部连通的第一进水孔，所述预制壳体内设有位于第一进水孔下方的活性炭层，所述预制壳体的底部开设有与预制壳体内部和排水孔连通的限位通道。

进一步的，所述第一进水孔上设有过滤膜。

通过上述设置，借助过滤膜能够对于雨水中的杂质进行过滤，使得雨水更加干净。

进一步的，所述过滤膜的一侧设有滑环，所述滑环滑动连接在第一进水孔中，所述滑环的一端连接有振动弹簧，所述振动弹簧的另一端连接有固定在第一进水孔内的固定环。

通过上述设置，在自然风的吹动下能够带动滑环滑动，滑环滑动后能够挤压振动弹簧，当风力减小后，滑环又会在振动弹簧的作用下复位，从而借助振动弹簧实现滑环的往复振动，有利于将过滤膜表面的灰尘和杂质弹出，避免过滤膜出现堵塞了影响雨水的过滤效果问题。

进一步的，所述预制壳体上均嵌设有太阳能电池板，所有的所述第一进水孔分布在太阳能电池板的左右两侧和上侧。

通过上述设置，借助太阳能电池板能够将太阳能转化为电能，从而减少本建筑对电能的消耗，同时借助雨水还能对太阳能电池板的表面进行清洗，避免灰尘堆积在太阳能电池板上，确保了太阳能电池板的转化效率。

进一步的，所述预制壳体的下侧设有与预制壳体内部连通的第二进水孔，所述预制壳体上对称设有固定板，两块所述固定板之间转动连接有第一转轴，所述第一转轴与固定板之间连接有扭簧，所述第一转轴上包覆有转动板，所述转动板、两个固定板和预制壳体的外侧壁围合形成暂存池，所述暂存池与第二进水孔连通。

通过上述设置，借助暂存池能够将沿预制壳体表面滑落的雨水进行收集，在雨水储存的过程中，雨水中的灰尘或是杂质会逐渐沉淀至暂存池的底部，同时借助第二进水孔能够将暂存池内的雨水流入预制壳体内，有利于提高雨水的收集量。当暂存池内的储水量大于预设值时，雨水能够推动转动板转动，从而将暂存池底部沉淀的杂质排出，有利于保持进入预制内体内的雨水干净。

进一步的，所述第二进水孔内滑动密封连接有推杆，所述推杆上位于预制壳体内的一侧与预制壳体的内壁之间连接有复位弹簧，所述预制壳体内设有驱动推杆移动的驱动机构。

进一步的，所述驱动机构包括穿设有预制壳体中部的第二转轴，所述第二转轴上周向分布有位于预制壳体外的叶片，所述第二转轴上设有位于预制壳体内的转柄，所述转柄上转动连接有连接杆，所述连接杆上转动连接有与活性炭层滑动连接有的滑块，所述推杆位于滑块的运动轨迹上，所述推杆上开设有与预制壳体内部连通的通槽。

通过上述设置，借助推杆能够将第二进水孔进行封堵，便于暂存池对雨水进行收集，同时可以对雨水中的杂质进行沉淀。待叶片被风吹动而带动第二转轴转动后，第二转轴通过转柄和连接杆带动滑块滑动，从而通过滑块来推动推杆移动，当推杆滑出第二进水孔后，借助通槽即可将暂存池内雨水的排入预制壳体内，随着滑块的继续移动能够借助推杆强制推动转动板转动，从而实现暂存池的强制排放。

进一步的，所述预制壳体内设有弧形的挡板，所述挡板位于活性炭层的下方，所述挡板的两侧开设有多个间隔设置的流水孔。

通过上述设置，使得通过活性炭层过滤的雨水沿挡板滑落至通槽处，最终雨水可以沿预制壳体内壁滑落至预制壳体内，从而实现了雨水的无声收集。

与现有技术相比，本方案的有益效果：

1、本方案解决了对自然能源利用率低的问题，同时借助预制建筑体和预制壳体能够加快施工周期，降低成本。

2、本方案能够实现对雨水的收集和过滤，借助预制壳体内的雨水能够减少本建筑内的日常用水量，同时还能在夏季起到隔绝外界热量的问题，有效的降低了预制建筑体内的温度，从而降低了对预制建筑体内降温所需的能源。

3、本方案还能实现对太阳能的利用，从而降低了日常生活对电能的消耗，通过雨水的冲刷保持了稳定的太阳能转化效率。

附图说明

图1是本发明一种被动式超低能耗绿色装配式建筑的剖视图；

图2是图1中A处的局部放大视图；

图3是图1中B处的局部放大视图；

图4是图1中C处的局部放大视图；

图5是图1中D处的局部放大视图；

图6是图1中E处的局部放大视图；

图7是本发明一种被动式超低能耗绿色装配式建筑的俯视图；

图8是图7中F处的局部放大视图；

图9是本实施例中预制建筑体的俯视图；

图10是本实施例中推杆的剖视图。

实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：预制建筑体1、第一限位柱2、排水孔3、进水支管4、进水管5、预制壳体6、第二限位柱7、太阳能电池板8、第一进水孔9、过滤膜10、固定环11、振动弹簧12、推杆13、滑动板14、刷毛15、复位弹簧16、第二转轴17、叶片18、转柄19、连接杆20、滑块21、固定板22、第一转轴23、转动板24、活性炭层25、挡板26、限位通道27、密封板28、抵紧弹簧29、第二进水孔30、嵌入槽31、滑槽32、滑环33、通槽34、销轴35、扭簧36、凹槽37、暂存池38、流水孔39。

实施例

如图1至图10所示，一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，包括预制建筑体1，预制建筑体1的顶部开设有嵌入槽31，嵌入槽31上对称设有多个阵列分布的第一限位柱2，每四个第一限位柱2为一组，每个第一限位柱2的侧壁上均开设有排水孔3，排水孔3的形状为L形，排水孔3贯穿第一限位柱2的侧壁和底壁。预制建筑体1内还预设有与两个对称设置的进水管5，每个进水管5上均连通有多个与对应排水孔3连通的进水支管4，进水支管4插接在第一限位柱2的底部。

同一组的四个第一限位柱2上共同卡合连接有预制壳体6，预制壳体6的上侧采用倒V形结构，预制壳体6的下侧采用方形，多个预制壳体6通过第一限位柱2连接而布满整个嵌入槽31。每个预制壳体6前后两侧的侧壁上均对称设有滑槽32，相邻两个预制壳体6上位于同一处的两个滑槽32内共同滑动连接有第二限位柱7，通过第二限位柱7将相邻的两个预制壳体6连接在一起，确保了多个预制壳体6之间的稳定性。预制壳体6的中部嵌设有太阳能电池板8，本实施例中太阳能电池板8电连接有设置在预制建筑体1内的储电设备，储电设备可以是蓄电池。

预制壳体6的上侧开设有多个与壳体内部连通的第一进水孔9，每个第一进水孔9内均滑动连接有滑环33，滑环33的一侧固定连接有过滤膜10，第一进水孔9内还固定连接有固定环11，固定环11与滑环33之间连接有振动弹簧12。所有的第一进水孔9分布在太阳能电池板8的左右两侧和上侧，使得雨水对太阳能电池板8上的灰尘或杂质进行冲洗后能够避免其直接堆积在第一进水孔9处。

预制壳体6左右两侧壁的下侧均设有与预制壳体6内部连通的第二进水孔30，第二进水孔30设置在对应预制壳体6侧壁的中部，并且第二进水孔30的宽度不小于5cm，有利于确保一定的进水效率。第二进水孔30内滑动密封连接有推杆13，推杆13的中部开设有与预制壳体6内部连通的通槽34。推杆13上位于预制壳体6内的一端固定连接有滑动板14，滑动板14的底部设有刷毛15，刷毛15与活性炭层25滑动连接，借助刷毛15能够将活性炭层25表面的杂质向两侧清扫，便于保持活性炭层25的过滤效率。每个滑动板14与对应的预制壳体6的内壁之间连接有复位弹簧16，预制壳体6内设有驱动推杆13移动的驱动机构。驱动机构包括穿设有预制壳体6中部的第二转轴17，第二转轴17的顶部周向分布有四个位于预制壳体6外的叶片18，第二转轴17的底部设有位于预制壳体6内的转柄19，转柄19上通过销轴35转动连接有连接杆20，连接杆20上通过销轴35转动连接有与活性炭层25滑动连接有的滑块21，滑动板14位于滑块21的运动轨迹上。

预制壳体6左右两个外侧壁上对称设有四块固定板22（每一侧对称设置两块固定板22），位于同侧的两块固定板22之间转动连接有第一转轴23，第一转动轴转动连接在固定板22的上侧，第一转轴23的两个端部均与固定板22之间连接有扭簧36，两块固定板22上相对的一侧均开设有凹槽37，凹槽37的直径小于转动板24的厚度，扭簧36位于凹槽37内，第一转轴23上包覆有转动板24，转动板24、两个固定板22和预制壳体6的外侧壁围合形成暂存池38，暂存池38能与第二进水孔30连通。

预制壳体6内设有位于第一进水孔9下方的活性炭层25和位于活性炭层25的下方挡板26，挡板26采用弧形结构且挡板26的最高点位于中部并与活性炭层25的底部相抵，挡板26的左右两侧与预制壳体6的内部相抵并开设有多个间隔设置的流水孔39。预制壳体6的底部四个角处均开设有与预制壳体6内部和排水孔3连通的限位通道27，限位通道27的横截面形状为T字形，限位通道27的纵向直径大于第一限位柱2的直径，限位通道27内设有能够纵向开口密封的密封板28，密封板28与限位通道27的内壁之间连接有抵紧弹簧29，借助密封板28能够避免本预制壳体6未使用时灰尘通过限位通道27进入其内部的问题，确保了预制壳体6内部的干净。

本实施例的工作过程：

未使用时，推杆13位于第二进水孔30内并将第二进水孔30密封，避免了雨水中的杂质和灰尘直接通过第二进水孔30进入预制壳体6内部的问题。并且转动板24的底部与预制壳体6的外侧壁抵触密封、以及转动板24的侧壁与两块固定板22抵触密封形成了暂存池38。

使用时，首先将预制建筑体1固定在地面上，然后将每个预制壳体6依次放入嵌入槽31中，每个预制壳体6借助限位通道27与第一限位柱2固定在嵌入槽31内，此时第一限位柱2滑入对应的限位通道27中，并将限位通道27内的密封板28顶起，使得排水孔3与预制壳体6内部连通。再将第二限位柱7滑入相邻两个预制壳体6上的对应滑槽32中，使得所有的预制壳体6连接形成一个整体，提高了本建筑的稳定性。

待预制壳体6与预制建筑体1的安装完毕后，在实际的居住过程中，当处于晴天时，借助太阳光和太阳能电池板8可以对转化的电能进行储备，储备后的电能可以作为临时电源使用。当处于阴雨天气时，雨水会滴落在预制壳体6的两个侧壁上并顺着侧壁向下滑落。当雨水经过第一进水孔9时，雨水中的杂质会被过滤膜10所阻挡，从而仅让雨水进入预制壳体6内部，雨水通过第一进水孔9进入预制壳体6内后，雨水会逐渐渗透过活性炭层25，借助活性炭层25对雨水进行二次过滤，二次过滤后雨水会沿着挡板26的弧形面逐渐滑落至流水孔39，并最终经过流水孔39而沿着预制壳体6的内壁滑落，从而实现了对干净雨水的储存，同时也减小了雨水收集过程中所产生的噪音。收集的雨水能够通过排水孔3和进水支管4进入进水管5中，最终通过两个进水管5可以将经过过滤的干净雨水引导至其他地方进行使用，降低了本建筑对于水资源的消耗。

在雨水的滑落过程中，未进入第一进水孔9的雨水能够对太阳能电池板8进行清洗，能够带走太阳能电池板8表面的灰尘或是部分杂质，从而确保了太阳能电池板8对于太阳光的转化率。当雨水滑落至暂存池38后利用暂存池38能够暂存适量的雨水，而此部分雨水中所携带的灰尘或是其他杂质会在暂存池38内进行沉淀，最终落入暂存池38的底部。同时若暂存池38内的暂存水量超过了预设值时，暂存池38内的水会推动转动板24发生转动，从而排出位于推杆13下方的雨水和沉淀在暂存池38底部的杂质。

在本建筑运行的过程中，当自然界的风达到一定的等级后能够推动叶片18和第二转轴17转动，第二转轴17转动后能够带动转柄19和连接杆20转动，使得第二转轴17、转柄19、连接杆20和滑块21组成曲柄连杆机构，使得滑块21能够在活性炭层25的表面往复滑动，从而借助滑块21来推动两侧的滑动板14和推杆13移动。当推杆13滑出第二进水孔30后，第二进水孔30上的通槽34将预制壳体6内部空间和暂存池38连通，从而将暂存池38内的雨水引入预制壳体6内；随着推杆13的继续移动，推杆13移动至最大行程时可以将转动板24推动，使得转动板24发生转动，从而借助暂存池38内剩余的雨水将沉淀在暂存池38底部的杂质排出。同时，在滑块21推动固定板22和刷毛15移动的过程中，刷毛15还能将活性炭层25表面的部分杂质向活性炭层25的两侧进行清扫，有利于保持活性炭层25的渗透过滤效果。

本方案能够实现对太阳光和雨水的利用，降低了本建筑整体的能耗，同时采用上下两部分的预制装配式结构，能够大大的缩短建筑的施工周期和成本，带来了低碳绿色的装配式建筑。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，其特征在于：包括预制建筑体，所述预制建筑体上开设有嵌入槽，所述嵌入槽上对称设有多个阵列分布的第一限位柱，所述第一限位柱的侧壁上开设有排水孔，所述预制建筑体内还预设有与多个排水孔连通的进水管，所述第一限位柱上卡合连接有预制壳体，多个所述预制壳体布满整个嵌入槽，每个所述预制壳体的侧壁上均对称设有滑槽，相邻两个所述预制壳体上同一处的两个滑槽内共同滑动连接有第二限位柱，所述预制壳体上开设有多个与壳体内部连通的第一进水孔，所述预制壳体内设有位于第一进水孔下方的活性炭层，所述预制壳体的底部开设有与预制壳体内部和排水孔连通的限位通道；

所述预制壳体的下侧设有与预制壳体内部连通的第二进水孔，所述预制壳体上对称设有固定板，两块所述固定板之间转动连接有第一转轴，所述第一转轴与固定板之间连接有扭簧，所述第一转轴上包覆有转动板，所述转动板、两个固定板和预制壳体的外侧壁围合形成暂存池，所述暂存池与第二进水孔连通；

所述第二进水孔内滑动密封连接有推杆，所述推杆上位于预制壳体内的一侧与预制壳体的内壁之间连接有复位弹簧，所述预制壳体内设有驱动推杆移动的驱动机构；

所述驱动机构包括穿设有预制壳体中部的第二转轴，所述第二转轴上周向分布有位于预制壳体外的叶片，所述第二转轴上设有位于预制壳体内的转柄，所述转柄上转动连接有连接杆，所述连接杆上转动连接有与活性炭层滑动连接的滑块，所述推杆位于滑块的运动轨迹上，所述推杆上开设有与预制壳体内部连通的通槽。

2.根据权利要求1所述的一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，其特征在于：所述第一进水孔上设有过滤膜。

3.根据权利要求2所述的一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，其特征在于：所述过滤膜的一侧设有滑环，所述滑环滑动连接在第一进水孔中，所述滑环的一端连接有振动弹簧，所述振动弹簧的另一端连接有固定在第一进水孔内的固定环。

4.根据权利要求2所述的一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，其特征在于：所述预制壳体上均嵌设有太阳能电池板，所有的所述第一进水孔分布在太阳能电池板的左右两侧和上侧。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一种被动式超低能耗绿色装配式建筑，其特征在于：所述预制壳体内设有弧形的挡板，所述挡板位于活性炭层的下方，所述挡板的两侧开设有多个间隔设置的流水孔。