CN210892020U - 一种建筑物自然通风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种建筑物自然通风系统，包括：设于建筑物外壁的太阳能烟囱，太阳能烟囱具有与建筑物内部连通的通风口以及与外部连通的出风口；设于建筑物外壁的进风通道，进风通道具有与外部连通的第一进风口以及与建筑物内部连通的第二进风口；以及辐射制冷装置，辐射制冷装置设置在进风通道的外壁上，辐射制冷装置能够以红外辐射的方式通过大气窗口发射热量，从而实现对进风通道内气体的降温。本实用新型提供的自然通风系统能够避免外部高温的空气直接进入建筑物内，并且利用了无能耗的辐射制冷技术对进入室内的气体预先进行降温，有利于降低建筑物内对空调的使用率，从而达到节能减排的作用。

Description

一种建筑物自然通风系统

技术领域

本实用新型涉及建筑物自然通风技术领域，尤其涉及一种建筑物自然通风系统。

背景技术

太阳能烟囱建筑是利用太阳能烟囱结构进行自然通风，其自然通风效果优良、自然通风系统节能环保。太阳能烟囱建筑进行自然通风的原理是基于“烟囱效应”，如图1所示，太阳光透过图中的玻璃墙对太阳能烟囱内部的空气进行加热，烟囱内部空气与烟囱外部空气的温差产生压差，内部空气在压力差的作用下通过太阳能烟囱的出口排出，从而实现了室内的自然通风。

但是，现有的基于太阳能烟囱的自然通风系统会将室外的湿热空气引入室内，以图1为例，室内空气通过太阳能烟囱排出后，在负压的作用下，外部湿度或温度较高的空气气流通过窗口或其他进气口进入室内，造成室内降温不明显，甚至为室内制冷带来更大的负担。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种建筑物自然通风系统，解决现有的基于太阳能烟囱的自然通风系统存在的向室内引入湿热气流的问题。

为达到以上目的，本实用新型提供一种建筑物自然通风系统，包括：

设于建筑物外壁的太阳能烟囱，所述太阳能烟囱具有与所述建筑物内部连通的通风口以及与外部连通的出风口；

设于所述建筑物外壁的进风通道，所述进风通道具有与外部连通的第一进风口以及与所述建筑物内部连通的第二进风口；以及

辐射制冷装置，所述辐射制冷装置设置在所述进风通道的外壁上，所述辐射制冷装置能够以红外辐射的方式通过大气窗口发射热量，从而实现对所述进风通道内气体的降温。

在其中一些实施例中，所述太阳能烟囱包括与所述建筑物外壁相邻的吸热壁以及设置在外侧的玻璃墙，所述太阳能烟囱的所述通风口靠近所述建筑物的下部，所述太阳能烟囱的所述出风口靠近所述建筑物的上部。

在其中一些实施例中，所述建筑物外壁包括建筑物墙壁和/或建筑物屋顶。

在其中一些实施例中，所述第一进风口靠近所述建筑物的下部，所述进风通道沿所述建筑物外壁向上延伸，所述第二进风口靠近所述建筑物的上部，所述建筑物的上部为所述建筑物的墙壁上部或所述建筑物的屋顶。

在其中一些实施例中，所述进风通道具有多个所述第一进风口，多个所述第一进风口分布在所述建筑物室外的不同位置。

在其中一些实施例中，所述进风通道具有多个所述第二进风口，多个所述第二进风口分布在所述建筑物室内的不同位置。

在其中一些实施例中，所述第一进风口和/或所述第二进风口处设置有过滤网。

在其中一些实施例中，所述辐射制冷装置包括设置在所述进风通道的外壁上的辐射制冷层，所述辐射制冷层能够以红外辐射的方式通过大气窗口发射热量，从而实现对所述进风通道内气体的降温。

在其中一些实施例中，所述辐射制冷装置包括设置在所述进风通道的外壁上的反射层，所述反射层用于反射太阳光中的紫外光和/或可见光和/或近红外光，从而减少所述进风通道内气体的得热。

在其中一些实施例中，所述通风口处设有换气阀，用于将所述建筑物内部的空气排入所述太阳能烟囱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的自然通风系统能够避免外部高温的空气直接进入建筑物内，并且利用了无能耗的辐射制冷技术对进入室内的气体预先进行降温，有利于降低建筑物内对空调的使用率，从而达到节能减排的作用；此外，本实用新型的自然通风系统能够避免外部高湿度的空气直接进入建筑物内，空气在进入建筑物内部之前，经过温度较低的进风通道冷却，使得部分水汽冷凝，有利于提高室内的舒适度；另外，设置在建筑物外的辐射制冷装置对降低城市热岛效应有利。

附图说明

图1为现有技术中基于太阳能烟囱的自然通风系统工作原理图；

图2为本实用新型的建筑物自然通风系统的一个示意图；

图中：

100、太阳能烟囱；101、通风口；102、出风口；103、吸热壁；104、玻璃墙

200、进风通道；201、第一进风口；202、第二进风口；

300、辐射制冷装置；

4、过滤网；

5、换气阀。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、 “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请中，当一个元件如层、膜或区域被称作“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。

图2为本实用新型提供的一种建筑物自然通风系统，包括设于建筑物外壁的太阳能烟囱100以及设于建筑物外壁的进风通道200，太阳能烟囱100具有与建筑物内部连通的通风口101以及与外部连通的出风口102，进风通道200具有与外部连通的第一进风口201和与建筑物内部连通的第二进风口202，进风通道200面向室外一侧的外壁上设有辐射制冷装置300，辐射制冷装置300能够以红外辐射的方式通过大气窗口发射热量，从而实现对进风通道200内气体的降温。

本实用新型在现有的基于太阳能烟囱的自然通风系统中，引入了进风通道200以及辐射制冷装置300，辐射制冷装置300的作用在于降低进风通道200内的温度，从而外部空气通过进风通道200进入室内时，进风通道200可以先对空气进行降温，避免外部高温空气直接进入室内，为室内制冷带来更大的负担；另一方面，当室外空气湿度较高时，空气进入温度较低的进风通道200后，水汽会冷凝，有利于降低进入室内的空气的湿度，提高室内的舒适度。

本领域技术人员可以理解的是，太阳能烟囱100与建筑物外壁相邻的一侧为吸热壁103，吸热壁103可以防止太阳能烟囱100内的热量辐射进入建筑物内部，太阳能烟囱100的外侧为玻璃墙104，玻璃墙104允许太阳光透过，从而利用太阳辐射使太阳能烟囱100内的温度升高，太阳能烟囱100内部空气与外部空气的温差产生压差，使得太阳能烟囱内的空气通过出风口102向外部流动。

在一些实施例中，太阳能烟囱100的通风口101靠近建筑物的下部，太阳能烟囱100的出风口102靠近建筑物的上部。

值得一提的是，本实用新型所说的建筑物外壁包括建筑物的墙壁、建筑物的屋顶等。此外，建筑物的外壁并不限于是独立的组件，其可以是组件的一部分，例如，建筑物外壁可以与太阳能烟囱的吸热壁103分别为一墙体的相对的两侧。

进风通道200包括靠近建筑物外壁的第一侧壁以及朝向室外的第二侧壁，第一侧壁与第二侧壁之间形成容纳空气的腔体。第一进风口201与第二进风口202处于进风通道200的两端，从而空气从第一进风口201进入进风通道200以后，需要经过一段时间的流动，再从第二进风口202进入建筑物内部，在进风通道200内流动的这段时间有利于气流进行充分的热交换，利用辐射制冷装置300产生的冷量对气流进行降温。

优选地，第一进风口201靠近建筑物的下部，进风通道200沿建筑物外壁向上延伸，第二进风口202靠近建筑物的上部，例如，第二进风口202位于建筑物墙壁的上端或建筑物的屋顶上。

在一些实施例中，进风通道200具有多个第一进风口201，多个第一进风口201可以分布在建筑物室外的不同位置。

在一些实施例中，进风通道200具有多个第二进风口202，多个第二进风口202可以分布在建筑物室内的不同位置。

在一些实施例中，第一进风口201和/或第二进风口202处设置有过滤网4。过滤网4可以避免昆虫、空气中的污染颗粒、灰尘、水汽等进入建筑物内。

辐射制冷装置300主要利用辐射制冷技术实现被动式降温，其原理是辐射制冷装置300中的辐射制冷体能够将热量以7μm ~14μm波段的红外辐射发射出，这一波段的红外辐射能够穿过大气到达太空实现换热，从而辐射制冷体的温度能够低于环境温度。

在一些实施例中，辐射制冷装置300包括设置在进风通道200第二侧壁上的辐射制冷层，辐射制冷层能够以红外辐射的方式通过大气窗口发射热量，从而实现对进风通道200内气体的降温。本领域技术人员可以理解的是，辐射制冷层可以包括由高分子材料形成的基材以及分散在基材中的辐射制冷颗粒，但不限于此。辐射制冷层可以是涂料形成的涂层，也可以是薄膜粘贴形成的膜层，还可以是前述两者的结合，但不限于此。

在一些实施例中，辐射制冷装置300还包括设置在进风通道200外壁上的反射层（图中未示出），反射层用于反射太阳光中的紫外光和/或可见光和/或近红外光，从而减少所述进风通道内气体的得热。反射层与辐射制冷层可以处于同一层，也可以处于不同层。

在一些实施例中，辐射制冷装置300包括层叠设置的辐射制冷层和反射层，辐射制冷层设置在反射层的外侧，也即辐射制冷层相对于反射层更靠近大气层一侧。

本实用新型所说的辐射制冷装置可以是但不限于包括辐射制冷层和/或反射层的水箱、空气箱等。

优选地，通风口101处设置有换气阀5，换气阀5可以促使建筑物内部的空气排入太阳能烟囱100。进一步优选地，换气阀5为单向换气阀，允许室内的气体向所述太阳能烟囱100内部排放，同时避免所述太阳能烟囱100内的气体进入到室内。

本实用新型的建筑物自然通风系统的工作原理如下：太阳光透过太阳能烟囱100的玻璃墙104对太阳能烟囱100内的空气进行加热，烟囱内部空气与外部空气的温差产生压差，从而太阳能烟囱100内的空气通过出风口102排出；太阳能烟囱100内的空气排出后，建筑物内部的空气进入太阳能烟囱100，建筑物内部的气压降低，从而外部的空气在负压的作用下通过进风通道200进入建筑物内；由于进风通道200外设置有辐射制冷装置300，辐射制冷装置300能够对进风通道200进行制冷降温，使进风通道200内的温度低于室外温度；室外的空气进入进风通道200以后经过充分的热交换，其温度被降低，然后温度较低的空气通过第二进风口202进入建筑物内部；通过前述一系列过程，实现了建筑物内部的自然通风，同时能够避免室外湿、热的空气进入室内。

以上描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种建筑物自然通风系统，其特征在于，包括：

设于建筑物外壁的太阳能烟囱，所述太阳能烟囱具有与所述建筑物内部连通的通风口以及与外部连通的出风口；

设于所述建筑物外壁的进风通道，所述进风通道具有与外部连通的第一进风口以及与所述建筑物内部连通的第二进风口；以及

辐射制冷装置，所述辐射制冷装置设置在所述进风通道的外壁上，所述辐射制冷装置能够以红外辐射的方式通过大气窗口发射热量，从而实现对所述进风通道内气体的降温。

2.根据权利要求1所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述太阳能烟囱包括与所述建筑物外壁相邻的吸热壁以及设置在外侧的玻璃墙，所述太阳能烟囱的所述通风口靠近所述建筑物的下部，所述太阳能烟囱的所述出风口靠近所述建筑物的上部。

3.根据权利要求1所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述建筑物外壁包括建筑物墙壁和/或建筑物屋顶。

4.根据权利要求1所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述第一进风口靠近所述建筑物的下部，所述进风通道沿所述建筑物外壁向上延伸，所述第二进风口靠近所述建筑物的上部，所述建筑物的上部为所述建筑物的墙壁上部或所述建筑物的屋顶。

5.根据权利要求1所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述进风通道具有多个所述第一进风口，多个所述第一进风口分布在所述建筑物室外的不同位置。

6.根据权利要求1所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述进风通道具有多个所述第二进风口，多个所述第二进风口分布在所述建筑物室内的不同位置。

7.根据权利要求1-6任一所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述第一进风口和/或所述第二进风口处设置有过滤网。

8.根据权利要求1所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述辐射制冷装置包括设置在所述进风通道的外壁上的辐射制冷层，所述辐射制冷层能够以红外辐射的方式通过大气窗口发射热量，从而实现对所述进风通道内气体的降温。

9.根据权利要求1或8所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述辐射制冷装置包括设置在所述进风通道的外壁上的反射层，所述反射层用于反射太阳光中的紫外光和/或可见光和/或近红外光，从而减少所述进风通道内气体的得热。

10.根据权利要求1所述的建筑物自然通风系统，其特征在于，所述通风口处设有换气阀，用于将所述建筑物内部的空气排入所述太阳能烟囱。

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