CN206091107U

CN206091107U - 室内通风采光装置

Info

Publication number: CN206091107U
Application number: CN201621042631.0U
Authority: CN
Inventors: 王汉封; 彭思; 李颖; 黎良桥; 李耀庄
Original assignee: Central South University; National Engineering Laboratory for High Speed Railway Construction Technology
Current assignee: Central South University; National Engineering Laboratory for High Speed Railway Construction Technology
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2026-09-07

Abstract

本实用新型为一种室内通风采光装置，包括贯通屋顶结构板用于引导气流进出并通过反射引入外界光线的通气采光通道，通气采光通道的上端开口设有用于连通外界气流、引入外界光线和防止雨雪进入通气采光通道的通道采光构造；通道采光构造的开口沿水平方向分布。利用简单的固定结构实现了自然采光与自然通风的双重功能，结构由于采用固定式不容易损坏，使用寿命长。适用于地下车库、厂房、某些大型的办公室等大跨度建筑的室内通风和采光。

Description

室内通风采光装置

技术领域

本实用新型涉及一种建筑室内通风技术领域，尤其涉及一种大跨度室内通风采光装置。

背景技术

地下车库、厂房、某些大型的办公室由于跨度大，室内大部分地区没有阳光照射，而且空气阻滞，不能流通。因此常常需要设置照明和通风装置。但是人工照明和人工通风需要消耗大量的能量。

为了解决上述问题，现有技术一般利用自然光照和自然通风可以节约照明用电，减少这方面的能耗。具体方式有：

自然通风多采用无动力风轮的形式：当有风吹过时，风轮开始旋转，产生负压，吸出室内空气，实现室内的流动。

自然采光可以通过在屋顶增加天窗，或运用导光管等方法实现。

上述方法不能同时实行自然通风和采光需求，且无动力风轮的旋转部件容易损坏而丧失功能。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种室内通风采光装置，以解决现有大跨度室内照明和通风需要通过多种结构分别实现各自的功能，并且结构复杂、容易损坏，造成维护难度大、成本高的技术问题。

为了实现上述技术目的，本实用新型专利的技术方案是：一种室内通风采光装置，包括贯通屋顶结构板用于引导气流进出并通过反射引入外界光线的通气采光通道，通气采光通道的上端开口设有用于连通外界气流、引入外界光线和防止雨雪进入通气采光通道的通道采光构造；通道采光构造的开口沿水平方向分布。

进一步地，通道采光构造包括设于通气采光通道上端开口上用于引导外界气流穿过通气采光通道上端开口并协同通气采光通道内的气流向外流出的弧形外缘、支撑于户型外缓上用于形成水平对流通道的竖向支撑以及设于竖向支撑上端用于遮挡雨雪和引导外界气流穿过通气采光通道上端开口并协同通气采光通道内的气流向外流出的上盖。

进一步地，弧形外缘采用外低内高的结构，上盖采用外高内低的结构；弧形外缘与上盖之间形成用于局部压缩气流增加气流流速的外宽内窄的渐变形通风气道。

进一步地，竖向支撑为支撑杆、支撑板或支撑墩。

进一步地，上盖采用中间厚外边缘薄的结构。

进一步地，通气采光通道的外壁面设有至少一层用于防止外界热量进入通气采光通道内的吸热涂料层；通气采光通道的内壁面设有至少一层用于通过反射将外界光线引入室内的反光涂料层。

进一步地，通气采光通道伸入屋顶结构板底部的部分开设有加速室内与通气采光通道内的气流交换速度的通气孔。

进一步地，通气采光通道由屋顶结构板向下贯通至底层地面。

进一步地，弧形外缘和/或上盖的竖向截面形状为椭圆形、维多辛斯基曲线形状、扇形、梯形、三角形中的一种。

进一步地，弧形外缘与上盖之间设有用于防止蚊虫进入室内的防虫网。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型室内通风采光装置，通过在屋顶结构板上设置上下贯通的通气采光通道，形成可以供室内与外界进行气体交换的气流通道，利用从通气采光通道上端流过的同时携带通气采光通道内的气流一同向外流动，从而形成室内与外界的气体交换；同时通气采光通道的内壁面形成外界自然光的反射壁面，将外界自然光引入到室内形成室内自然光照明；通过在通气采光通道的上端开口设置通道采光构造，利用通道采光构造形成外界气流沿水平方向的引导通道、外界光线反射及漫反射的反射通道以及遮挡雨雪防止风雪通过通气采光通道进入室内的遮挡。利用简单的固定结构实现了自然采光与自然通风的双重功能，结构由于采用固定式不容易损坏，使用寿命长。适用于地下车库、厂房、某些大型的办公室等大跨度建筑的室内通风和采光。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的室内通风采光装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的自然风加速，形成可吸气的低压区(伯努利原理)的结构原理图；

图3是本实用新型实施例的阳光加入效应下的浮力排气的结构原理图；

图4是本实用新型实施例的自然采光工作的结构原理图；

图5是本实用新型实施例的通道采光构造的结构示意图之一；

图6是本实用新型实施例的通道采光构造的结构示意图之二；

图7是本实用新型实施例的通道采光构造的结构示意图之三。

图例说明：

其中，1、通气采光通道；101、吸热涂料层；102、反光涂料层；2、通道采光构造；201、弧形外缘；202、竖向支撑；203、上盖；3、防虫网；4、屋顶结构板。

具体实施方式

下面对本实用新型技术内容的进一步说明，但并非对本实用新型实质内容的限制。

图1是本实用新型实施例的室内通风采光装置的结构示意图；图2是本实用新型实施例的自然风加速，形成可吸气的低压区(伯努利原理)的结构原理图；图3是本实用新型实施例的阳光加入效应下的浮力排气的结构原理图；图4是本实用新型实施例的自然采光工作的结构原理图；图5是本实用新型实施例的通道采光构造的结构示意图之一；图6是本实用新型实施例的通道采光构造的结构示意图之二；图7是本实用新型实施例的通道采光构造的结构示意图之三。

如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的室内通风采光装置，包括贯通屋顶结构板4用于引导气流进出并通过反射引入外界光线的通气采光通道1，通气采光通道1的上端开口设有用于连通外界气流、引入外界光线和防止雨雪进入通气采光通道1的通道采光构造2；通道采光构造2的开口沿水平方向分布。本实用新型室内通风采光装置，通过在屋顶结构板4上设置上下贯通的通气采光通道1，形成可以供室内与外界进行气体交换的气流通道，利用从通气采光通道1上端流过的同时携带通气采光通道1内的气流一同向外流动，从而形成室内与外界的气体交换；同时通气采光通道1的内壁面形成外界自然光的反射壁面，将外界自然光引入到室内形成室内自然光照明；通过在通气采光通道1的上端开口设置通道采光构造2，利用通道采光构造2形成外界气流沿水平方向的引导通道、外界光线反射及漫反射的反射通道以及遮挡雨雪防止风雪通过通气采光通道1进入室内的遮挡。利用简单的固定结构实现了自然采光与自然通风的双重功能，结构由于采用固定式不容易损坏，使用寿命长。适用于地下车库、厂房、某些大型的办公室等大跨度建筑的室内通风和采光。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施例中，通道采光构造2包括设于通气采光通道1上端开口上用于引导外界气流穿过通气采光通道1上端开口并协同通气采光通道1内的气流向外流出的弧形外缘201、支撑于户型外缓上用于形成水平对流通道的竖向支撑202以及设于竖向支撑202上端用于遮挡雨雪和引导外界气流穿过通气采光通道1上端开口并协同通气采光通道1内的气流向外流出的上盖203。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施例中，弧形外缘201采用外低内高的结构，上盖203采用外高内低的结构；弧形外缘201与上盖203之间形成用于局部压缩气流增加气流流速的外宽内窄的渐变形通风气道。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施例中，竖向支撑202为支撑杆、支撑板或支撑墩。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施例中，上盖203采用中间厚外边缘薄的结构。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施例中，通气采光通道1的外壁面设有至少一层用于防止外界热量进入通气采光通道1内的吸热涂料层101。通气采光通道1的内壁面设有至少一层用于通过反射将外界光线引入室内的反光涂料层102。

本实施例中，通气采光通道1伸入屋顶结构板4底部的部分开设有加速室内与通气采光通道1内的气流交换速度的通气孔。

本实施例中，通气采光通道1由屋顶结构板4向下贯通至底层地面。

如图5、图6和图7所示，本实施例中，弧形外缘201和/或上盖203的竖向截面形状为椭圆形、维多辛斯基曲线形状、扇形、梯形、三角形中的一种。

如图1所示，本实施例中，弧形外缘201与上盖203之间设有用于防止蚊虫进入室内的防虫网3。

实施时，提供一种室内通风采光装置。把自然采光和自然通风两种功能结合在一起，其无需运动部件，可提高装置可靠度，延长装置寿命。圆盘外壳还能够减少雨、雪飘入室内。

装置工作原理：

(1)装置上、下盖之间形成的流道截面在管道处最小。当风横向吹过时，由于流道的挤压效应风速会逐渐增大，在管道处达到最大。依据流体力学中伯努利原理，流动的速度越高压力越小，在管道处会形成明显的负压。利用该负压可以将室内的空气由管道吸出，如图2所示。

(2)当无风，或自然风较小的时候，该装置还可以利用阳光的加热效应，利用空气加热后密度减小所形成的浮力效应实现自然通风功能，其工作原理如图3所示。阳光照射在管道外壁面，外壁面吸热材料可以有效吸收热量，使得管道内部空气温度升高。温度升高的空气，密度降低，形成浮力流，可以有效排出室内空气。

(3)装置上盖透明的椭圆形截面具有一定聚光作用，阳光穿过后进入管道内壁。管道内壁为反光涂层，可将阳光反射到室内，起到采光作用，其工作原理如图4所示。

装置上盖、下盖(弧形外缘)内侧截面形状可以是椭圆(图1)，也可以是维多辛斯基曲线形状，图5(以达到最优通风效果)。上盖的上表面也可以是平面，以简化装置的加工难度(图6)。上盖、下盖(弧形外缘)也可采用平面形状，如图7。只要形成的通道为收缩形状，具有加速自然风速的效果即可。

装置上盖中心高、四周低，以便排水。过道内可安装防虫网，避免蚊虫进入室内。

室内通风采光装置优点在于：

(1)本装置基于伯努利原理设计。无需转动部件，结构简单可靠，寿命长。

(2)本装置集自然采光和自然通风于一体，能够同时改善大跨度建筑物的采光通风问题，同时减少能耗。

(3)相比于同类设计，本装置管道末端设置有外壳，既能支撑聚光体，也有效增强了伯努利效应，增强了通风排气功能。

(3)现有普遍使用导光体进行采光，导光体体积比较巨大，而且伸入通风管道，直至室内。虽然有利于把光引进室内，但是占据了通风管道很大的通风面积，使得通风排气功能大大减弱。本装置通风管内没有设置导光体，通风管道过流面积大，排气性能强。

(4)本装置设计简单，不需要其他动力。没有转动部件，不易损坏。

(5)通风管道的过流面广，工作期间不易出现管道阻塞问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种室内通风采光装置，其特征在于，包括贯通屋顶结构板(4)用于引导气流进出并通过反射引入外界光线的通气采光通道(1)，通气采光通道(1)的上端开口设有用于连通外界气流、引入外界光线和防止雨雪进入通气采光通道(1)的通道采光构造(2)；通道采光构造(2)的开口沿水平方向分布。

2.根据权利要求1所述的室内通风采光装置，其特征在于，通道采光构造(2)包括设于通气采光通道(1)上端开口上用于引导外界气流穿过通气采光通道(1)上端开口并协同通气采光通道(1)内的气流向外流出的弧形外缘(201)、支撑于户型外缓上用于形成水平对流通道的竖向支撑(202)以及设于竖向支撑(202)上端用于遮挡雨雪和引导外界气流穿过通气采光通道(1)上端开口并协同通气采光通道(1)内的气流向外流出的上盖(203)。

3.根据权利要求2所述的室内通风采光装置，其特征在于，弧形外缘(201)采用外低内高的结构，上盖(203)采用外高内低的结构；弧形外缘(201)与上盖(203)之间形成用于局部压缩气流增加气流流速的外宽内窄的渐变形通风气道。

4.根据权利要求2所述的室内通风采光装置，其特征在于，竖向支撑(202)为支撑杆、支撑板或支撑墩。

5.根据权利要求2所述的室内通风采光装置，其特征在于，上盖(203)采用中间厚外边缘薄的结构。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的室内通风采光装置，其特征在于，通气采光通道(1)的外壁面设有至少一层用于防止外界热量进入通气采光通道(1)内的吸热涂料层(101)；通气采光通道(1)的内壁面设有至少一层用于通过反射将外界光线引入室内的反光涂料层(102)。

7.根据权利要求6所述的室内通风采光装置，其特征在于，通气采光通道(1)伸入屋顶结构板(4)底部的部分开设有加速室内与通气采光通道(1)内的气流交换速度的通气孔。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的室内通风采光装置，其特征在于，通气采光通道(1)由屋顶结构板(4)向下贯通至底层地面。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的室内通风采光装置，其特征在于，弧形外缘(201)和/或上盖(203)的竖向截面形状为椭圆形、维多辛斯基曲线形状、扇形、梯形、三角形中的一种。

10.根据权利要求2至5中任一项所述的室内通风采光装置，其特征在于，弧形外缘(201)与上盖(203)之间设有用于防止蚊虫进入室内的防虫网(3)。